Что происходит с деревом, когда в него попадает молния
Все видели яркие кадры, на которых изображен волнительный момент — во время грозы яркая молния разрезает небо и попадает в точности в макушку дерева. Можно было бы подумать, что для большинства деревьев такой удар станет смертельным, но на самом деле это не всегда так.
Разряды молнии могут достигать напряжения в миллионы вольт и нагреваться до температуры в 20 000℃. Поэтому дерево, которому не повезло оказаться самой высокой точкой, может погибнуть моментально — например, если сок внутри его ствола мгновенно превратится в пар, и растение взорвется. Однако иногда деревья остаются вполне себе живыми и здоровыми после удара молнии.
Какие деревья лучше переносят удар молнии
Если кратко, то ущерб, который молния нанесет дереву, зависит от его породы, типа молнии, влажности ствола и места удара. Сами по себе деревья являются не очень хорошими проводниками электричества. Если ствол дерева очень влажный после дождя, то разряд пройдет снизу вверх прямо в землю, причинив дереву незначительный ущерб. В этом случае на нем могут остаться незначительные следы, но в целом растение продолжит расти. Иногда случается так, что молния попадает не в макушку дерева, а как бы в его бок. Такой удар часто убивает живые ткани дерева, оставляя после себя «шрам» на стволе. Теоретически, дерево сможет оправиться после такой травмы, но только если она была не очень серьезной. В противном случае, на месте удара запускается процесс разложения и гниения.
Но существуют и другие деревья, которые после удара молнии ведут себя как ни в чем не бывало, но через несколько месяцев внезапно падают вниз, ломая все вокруг себя. Это объясняется тем, что удар молнии вызвал нарушения в метаболизме дерева, и оно не смогло защититься от грибковых заболеваний или насекомых-вредителей. За такими «шифрующимися» деревьями нужно следить особенно внимательно, чтобы они не нанесли непоправимый вред здоровью или имуществу людей.
Сетевое издание TechInsider
Учредитель ООО «Фэшн Пресс»: 119435, г. Москва, Большой Саввинский пер., д. 12, стр. 6, этаж 3, пом. II;
Адрес редакции: 119435, г. Москва, Большой Саввинский пер., д. 12, стр. 6, этаж 3, пом. II;
Главный редактор: Василенок Никита Александрович
Адрес электронной почты редакции: info@techinsider.ru
Номер телефона редакции: +7 (495) 252-09-99
Знак информационной продукции: 16+
Cетевое издание зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций, регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации: серия ЭЛ № ФС 77 — 84123 от 09 ноября 2022 г.
© 2007 — 2023 ООО «Фэшн Пресс»
При размещении материалов на Сайте Пользователь безвозмездно предоставляет ООО «Фэшн Пресс» неисключительные права на использование, воспроизведение, распространение, создание производных произведений, а также на демонстрацию материалов и доведение их до всеобщего сведения.
Источник
Какова вероятность для дерева, всю жизнь растущего в среднестатистическом лесу, получить удар молнией?
Не совсем понятно, что иметь ввиду под «среднестатистичеким лесом», но давайте предположим, что речь идет о средней полосе России с такими характеристиками:
- лес сплошной смешанный
- деревья 1-го яруса со средней высотой 25-30 метров — дуб, сосна, осина, береза итд
- деревья 2-го яруса со средней высотой 15-20 метров — липа, клен, вяз, ель, рябина, ольха итд
- среднее количество деревьев 1-го и 2-го яруса составляет 600 деревьев на 1 Га (цифра достаточно условная, главное не ошибиться порядком; реальные цифры могут быть как больше, так и меньше, все зависит от возраста лесного массива, типа деревьев, характеристик местности итд, в источниках встречались цифры от 400 до 2000)
- средний возраст, когда молодняк переходит в категорию 1-го и 2-го яруса – 40-60 лет (средняя 50 лет)
- средняя продолжительность жизни дерева от 100 до 400 лет (возьмем среднюю 250 лет)
- среднегодовая продолжительность гроз по картам интенсивности грозовой деятельности для районов смешанных лесов от 30 до 60 часов, это от 2 до 4 ударов молнии в год на кв. км (будем использовать среднее значение – 3 удара в год на кв. км).
- попадание молнии в дерево возможно только для 1-го и 2-го яруса (молния бьет в самые высокие объекты, поэтому при таком сосредоточении деревьев, как в лесу, вероятность попадания молнии в деревья нижнего яруса можно считать нулевыми);
- удар молнии в любое из деревьев равновероятен;
- расположение деревьев в лесу равномерно с одинаковой плотностью;
- рассмотрим участок лесного массива площадью 1 Га.
Тогда можно воспользоваться формулой (1) для расчета ожидаемого количества N поражений молнией в год для объекта прямоугольной формы (из учебного пособия Толмачева В.Д. «Молниезащита» ):
где h – максимальная точка высоты объекта (в нашем приближении считаем, что объект равновысотный с средней величиной высоты ), м
S, L – ширина и длина объекта (в нашем случае кусок леса 1 Га = 100 метров х 100 метров), м
n = 3 – среднегодовое число ударов молнии в 1 км земной поверхности.
По формуле получим значение N = 0.0834 удара в год для участка площадью 1 Га
В расчете на одно дерево цифра мизерная N = 0.0834/600 = 0.000139 удара в год на одно дерево
Тогда для всей жизни получаем N = 0.000139 x ( 250 — 50 ) = 0.028 удара, то есть в среднем молния за всю продолжительность жизни деревьев попадает только в 1 дерево из 35 примерно.
Если бы мы возьмем участок леса площадью 1 кв. км, то по формуле (1) получим, что N = 3, то есть мы получили практически то же среднее табличное значение для нашей грозовой зоны. Произошло это потому, что площадь нашего объекта (участка лесного покрова) в расчете в разы больше высоты деревьев.
Почему нельзя использовать формулу для каждого дерева в отдельности? Тогда бы мы использовали формулу (2) для сосредоточенных объектов:
Или ту же самую формулу (1), только в качестве площади брали бы проекцию кроны дерева на поверхность земли.
Ответ такой: плотность деревьев в лесу такова, что у них зоны с которых они «притягивают» молнии практически накладываются и перекрывают друг друга, таким образом уменьшаю друг для друга общую суммарную площадь и соответственно расчетное количество ударов молнии.
P.S. Возможно какие то цифры не совсем верные, так как из открытых источников и не сильно проверялись. Подставляйте свои.
Источник
Почему при попадании молнии в дерево оно загорается?
Высокие деревья — частая мишень для молний. На реликтовых деревьях-долгожителях легко можно найти множественные шрамы от молний. Считается, что одиночно стоящее дерево чаще поражается молнией, хотя в некоторых лесных районах шрамы от молний можно увидеть почти на каждом дереве. Сухие деревья от удара молнии загораются. Чаще удары молнии бывают направлены в дуб, реже всего — в бук, что, по-видимому, зависит от различного количества жирных масел в них, представляющих большое сопротивление электричеству. [13]
Молния проходит в стволе дерева по пути наименьшего электрического сопротивления, с выделением большого количества тепла, превращая воду в пар, который раскалывает ствол дерева или чаще отрывает от него участки коры, показывая путь молнии. В следующие сезоны деревья обычно восстанавливают поврежденные ткани и могут закрывать рану целиком, оставив только вертикальный шрам. Если ущерб является слишком серьезным, ветер и вредители в конечном итоге убивают дерево. Деревья являются естественными громоотводами, и, как известно, обеспечивают защиту от удара молнии для близлежащих зданий. Посаженные возле здания, высокие деревья улавливают молнии, а высокая биомасса корневой системы помогает заземлять разряд молнии.
По этой причине нельзя прятаться от дождя под деревьями во время грозы, особенно под высокими или одиночными на открытой местности. [14][15]
Из деревьев, пораженных молнией, делают музыкальные инструменты, приписывая им уникальные свойства.
Если отбросить все те интересные сведения, что сверху написали, тем не менее к вопросу мало относящееся, то ответ будет такой: Деререво очень хреновый проводник и как следствие обладает очень высоким сопротивлением. Коагда в него шарахает миллионом другим вольт и по нему начинает течь ток, то естественно оно моментально приобретает такую температуры что возгорается несмотря ни на какой ливень. Посмотри как в лампочке вольфрамовый проводок раскаляется, вольфрам тоже плохой проводник, а там всего лишь 220, а не миллион.
Источник