Az idei viharos, csapadékos nyár nem szűkölködött zivatarokban, sajnos villámlás okozta balesetre is volt már példa ebben az évben. Június elején például a Gellérthegyen csapott a tömegbe a villám, azokat érte, akik egy fa alá álltak be. De mi is valójában ez az elektromos jelenség, és mit tehetünk, hogy megvédjük magunkat?

A villámlás mindig is érdekelte az embereket, régóta figyelik és elemzik fizikusok, meteorológusok, villámszakértők. Az első pillantásra egyszerűnek látszó elektromos kisülés valójában igen bonyolult folyamatoktól, egyidejűleg jelen lévő környezeti viszonyoktól függ. Már a legelső műszeres mérésekből kiderült, hogy a villám nem váltóáramú kisülés, hanem úgynevezett egyenáramú fény ív. Ebből következően minden villámkisülésnek van pozitív és negatív pólusa, amelyek nem cserélődhetnek föl. Így a leütő villám egyik pólusa a felhőben van, a másik pedig a földfelszín beütő helyén. A statisztika szerint a villámok nagyjából felénél a felhőben van a pozitív pólus (anód), a másik felénél pedig a földfelszínben. A kétfajta villám között lényeges viselkedésbeli különbség is van. A pozitív villámok válogatás nélkül ütnek bele különböző tereptárgyakba, néha fémekbe, máskor gyúlékony szigetelőanyagba, a negatív villám azonban megválogatja a beütési helyeit; elsősorban jó vezetőkbe és kiemelkedő tárgyakba üt, s igen nagy hőhatást fejt ki.

A villám kialakulásához szükséges 104 Volt/cm nagyságrendű feszültségkülönbség a tapasztalatok szerint csakis azokban a zivatarfelhőkben teljesül, amelyek éppen a heves csapadékképződés állapotában vannak. Ezek fehér gomolyfelhők, feltornyosulóak, legfelső és üllő alakú részük eljegesedett, így már a felhők alakjából is következtethetünk arra, hogy lesz-e villámlás.

Pontosabb vizsgálatok azt mutatták, hogy a felhőtömeg nem egységesen fejlődik, hanem egy-egy összefüggő zivatarfelhő kisebb önálló részekből, úgynevezett zivatarcellákból tevődik össze. Ezek a cellák mind külön fejlődési folyamaton mennek át, a kezdeti stádiumtól a csapadék megszűnéséig. Nagyobb zivatarban a leggyorsabban fejlődő cellák már elhalóban vannak, amikor a többiek még hevességük tetőfokán közelednek. Több mérés bizonyítja, hogy a lecsapó villámok lefolyásának története van. A kisülés bevezető része az elővillám, amely többnyire a felhőben képződik és onnan terjeszkedik lefelé. Amikor az elővillám eléri a földfelszínt, akkor ebben a kisülési csatornában megindul az úgynevezett fővillám, amely vakító fénnyel jár. Az elővillámban átlagosan száz amper, a fővillámban húszezer–harmincezer amper átlagos intenzitás lép föl.

Gyakorlati probléma a villámok leütési helye. Mint előzőleg már említettük, máshová üt le a pozitív és máshová a negatív villám. Így fordulhat elő, hogy néha egy kimagasló fémtárgy helyett egy mélyedésbe, útbevágásba csap be. A kimagasló villámhárítók elsősorban a negatív villámokat vezetik le, míg a pozitívak érhetik a házak alacsonyabb részeit is. Egyes zivatarok több negatív, mások több pozitív villámot hoznak létre, átlagosan azonban fele-fele arányban keletkeznek, ezért ennek megfelelően kell a villámhárítókat is megszerkeszteni.

Huszonhétezer fok

Kevesen tudják, hogy vannak fordított irányú villámok is. Az elővillámok legtöbbször a felhőből a földfelszín felé terjeszkednek, de van fordított eset is: az elővillám a földfelszínről indul ki és a felhő felé halad. Ez olyan helyeken történik, ahol felhőkarcoló, antennatorony, hegycsúcs emelkedik ki több száz méter magasságba. Ilyen esetben az elővillámot követő fővillám is a kiemelkedő csúcstól halad a felhő felé, tehát nem lecsap, hanem „felcsap”. Ennek oka, hogy a magas csúcsokon összesűrűsödnek a feszültségkülönbségek, így kialakulhat egy önálló előkisülés.

Mindannyian ismerjük a villámlás hangját, a mennydörgést. A beütési hely közelében egyetlen csattanást hallani, a távoli becsapásból származó égzengés viszont hosszú, vontatott, morajló. A villám fényéből és a hanghatás észlelésének idejéből kiszámítható a zivatar távolsága. A fény ugyanis szinte azonnal a szemünkbe jut, a dörgés kilométerenként kereken három másodperces időkéséssel jut a fülünkbe, így a fény és hang között eltelt másodpercek számának egyharmada megadja a villámcsapás távolságát kilométerben. Egy-egy villámlás alkalmával a huszonhétezer Celsius-fokot is meghaladja a keletkezett hő, míg a villám átmérője három-öt centiméter. Ha gyakoriságát nézzük, a legtöbb villám júniusban csap le. 2004-es statisztika szerint összesen 30 220 villám sújtott le, ebből 10 849 júniusban. Ugyanebben az évben 31 500 esetben jelentettek be kárt villámcsapástól. Az időpont azért érdekes, mert néhány évtizeddel ezelőtt július volt a zivataros hónap. Valószínűleg a kevésbé hideg és elhúzódó telek okán a felmelegedés is korábban kezdődik, így kialakulhatnak azok a légköri viszonyok, amelyek kedveznek a zivatarok kialakulásának.

Magyarország a közepesen zivatarveszélyes területekhez tartozik. Statisztikai adatok alapján a népességre vetített villámbalesetek száma 1:28 000-hez, de ez természetesen függ a földrajzi elhelyezkedéstől és az adott pozíciótól. Szerencse, hogy tíz villámcsapásból a kilencet – főképp pszichológiai sérülésekkel – túlélnek az emberek.

Hogyan védekezzünk?

Mindenképpen fontos gondoskodni a villámvédelemről, ha csak az anyagi károkat nézzük, akkor is. Erre szolgálnak az ismert villámhárítók, amelyeknek a neve nem pontos. Ugyanis nem hárítják a villámot, hanem éppen magukhoz vonzzák és levezetik a földbe. Szabvány határozza meg, hogy milyen épületre milyen villámhárítót kell szerelni. A védelem így sem teljes, mert amikor kisülés éri a hárítót, az levezeti a nagy áramot a földbe, de az áram egy része így is behatol az elektromos hálózatba. Ez a túlfeszültség az érzékeny berendezéseket (például számítógép, szórakoztató elektronikai eszközök) tönkreteheti és akár tüzet is okozhat. Ezért tanácsos zivatar idején megszakítani a hálózatról működő eszközök áramellátását, egyszerűen ki kell húznunk a dugót a konnektorból. Zivatar alatt veszélyes használni ezeket eszközöket, jobb megvárni az égiháború végét. Az elektronikus eszközöket tanácsos ajtótól, ablaktól távol üzemeltetni.

Kevesen tudják, hogy a telefon használata is kockázatos villámlás idején. Dörgés esetén még a távoli vihar is elég közel van ahhoz, hogy menedéket keressen az ember. Szabadban húzódjunk be házba, vagy autóba; a kocsi ablakát fel kell húzni és nem szabad a fémvázhoz érni. Erdőben alacsony fák alatt keressünk menedéket. A magas fákat kerüljük, különösen a nyílt terepen állókat. Egyes fákat nem kedvelnek a villámok, mert nem vezetők. Ilyen például a vadgesztenye, a bükk és az égerfa. Jó vezető, így vonzza a villámokat a tölgy, a fenyő, a nyár, a kőris és az akác.

Szabadban ne használjunk maroktelefont, mert ez is vonzza a villámot, de ne legyen kézben horgászbot vagy teniszütő sem. Teljesen nyílt terepen, ahol az ember is magas pont, tanácsos leguggolni és a fejet a térd közé tenni. Ha csoport van együtt, egymástól öt-tíz méter távolságot kell tartani (lásd futballisták balesetei meccs közben). Veszélyesek és csalóka biztonságot nyújtanak a háromoldalú fémvázas vagy fémfalú busz- és villamosmegállók. Elektromos szakemberek szerint ezeket rég be kellett volna tiltani. Az ilyen megállótól 15 méterre maradjunk, inkább ázzunk bőrig, lekuporodva a földre.

Lakásban ne fürödjünk, ne zuhanyozzunk zivatar idején. A légkondicionálót kapcsoljuk ki, húzzuk el a függönyöket. Villámcsapás esetén mentőt kell hívni; egyébként az elsősegélynyújtás szabályai érvényesek.

(hankó)