คอลัมน์ประจำ

‘ฟ้าผ่า’ ทำอันตรายคนเรา ด้วยกลไกอะไรได้บ้าง? | บัญชา ธนบุญสมบัติ

ดร.บัญชา ธนบุญสมบัติhttps://www.facebook.com/buncha2509
ที่มามติชนสุดสัปดาห์ ฉบับวันที่ 8 - 14 มีนาคม 2567
คอลัมน์Multiverse
ผู้เขียนดร.บัญชา ธนบุญสมบัติ
เผยแพร่

ช่วงนี้เข้าสู่ฤดูร้อนแล้ว จึงมีโอกาสเกิดฟ้าผ่าได้ในหลายพื้นที่ การที่จะลดความเสี่ยงจากอันตรายที่เกิดจากฟ้าผ่านั้น จำเป็นต้องเข้าใจกลไกต่างๆ ที่ฟ้าผ่าทำอันตรายเรา ลองมาดูกันชัดๆ ทีละกลไกครับ

จากการศึกษาของ Cooper & Holle ซึ่งตีพิมพ์ใน ค.ศ.2010 ระบุว่ากลไกที่ฟ้าผ่าทำอันตรายต่อมนุษย์ในประเทศที่พัฒนาแล้ว ได้แก่ กระแสไหลตามพื้น (50-55%) กระแสไฟฟ้าแลบด้านข้าง (30-35%) กระแสสตรีมเมอร์ไหลขึ้น (10-15%) การสัมผัสกับวัตถุที่ถูกฟ้าผ่า (3-5%) และฟ้าผ่าโดยตรง (3-5%)

เมื่อเข้าใจกลไกต่างๆ เหล่านี้แล้ว เราสามารถหลีกเลี่ยงเงื่อนไขต่างๆ ที่เกี่ยวข้องได้ ส่วนคำแนะนำเพื่อลดความเสี่ยงอันตรายจากฟ้าผ่า ผมจะหาโอกาสนำเสนออีกครั้งครับ

กลไกที่ 1 : ฟ้าผ่าเปรี้ยงโดนตัวคน (หรือสัตว์) แบบจังๆ เรียกว่า ฟ้าผ่าโดยตรง (Direct Strike) กรณีเช่นนี้โอกาสรอดชีวิตน้อยที่สุดใรบรรดากลไกต่างๆ ทั้งหมด
กลไกที่ 2 : ฟ้าผ่าโดนวัตถุอื่น แต่ร่างกายสัมผัสกับตัวนำที่เชื่อมต่อกับวัตถุนั้น กระแสไฟฟ้าจึงไหลเข้าสู่ร่างกายได้ เรียกว่า การสัมผัสกับวัตถุที่ถูกฟ้าผ่า (Contact หรือ Conduction)
ในประเทศอุรุกวัย มีกรณีที่กระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่าไหลไปตามรั้วโลหะ และทำให้วัวตายถึง 52 ตัวเนื่องจากสัมผัสกับรั้วที่มีกระแสไฟฟ้านั้น
ที่มา : https://en.mercopress.com/2008/10/24/lightning-kills-52-cattle-during-storm-in-uruguayan-farm
กลไกที่ 3 : ฟ้าผ่าต้นไม้ เสาไฟ หรือโครงสร้างบางอย่าง จากนั้นกระแสไฟฟ้าบางส่วนได้ “กระโดด” ออกจากวัตถุที่ถูกฟ้าผ่าผ่านอากาศเข้าสู่คนหรือสัตว์ที่อยู่ใกล้ เรียกว่า กระแสไฟฟ้าแลบด้านข้าง (Side Flash หรือ Side Splash) ระยะที่เกิดกระแสไฟฟ้าแลบด้านข้างอาจไกลถึง 2-3 เมตร!
กลไกที่ 4 : ฟ้าผ่าลงมายังพื้น จากนั้นกระแสไฟฟ้าไหลกระจายไปตามพื้น และไหลเข้าสู่ร่างกายของคนหรือสัตว์ เรียกว่า กระแสไหลตามพื้น (Ground Current)
นักวิชาการอาจพูดว่าเกิดการเพิ่มของศักย์ไฟฟ้าของผิวโลก ณ บริเวณนั้น (Earth Potential Rise) และการที่กระแสไหลเข้าสู่ร่างกายเนื่องจากแรงดันไฟฟ้าช่วงก้าว (Step Voltage)
กลไกที่ 5 : ขณะที่ประจุลบจากฐานเมฆเคลื่อนที่ลงมา จะผลักประจุลบในวัตถุบนพื้นออกไป หรืออาจมองว่าเกิดกระแสสตรีมเมอร์ไหลขึ้น (upward streamer) ไปตามโครงสร้างต่างๆ เช่น ต้นไม้ หลังคาบ้าน หรือแม้แต่ร่างกายคน
กลไกที่ 6 : ฟ้าผ่าทำให้เกิดสนามแม่เหล็กแผ่ออกไปโดยรอบ สนามแม่เหล็กนี้สามารถทำให้เกิดกระแสไฟฟ้าในโลหะได้
งานวิจัยระบุว่ากระแสไฟฟ้าจากฟ้าผ่าราว 10,000 แอมแปร์ ทำให้เกิดสนามแม่เหล็กขนาด 15 แอมแปร์/เมตร ในสายไฟฟ้าที่ฝังดินอยู่ห่างออกไปราว 70 เมตร และเกิดกระแสไฟฟ้าเหนี่ยวนำเป็นห้วงสั้นๆ ราว 20 ไมโครวินาที โดยมีค่ากระแสสูงสุดราว 120 แอมแปร์
หากฟ้าผ่าใกล้เสาไฟฟ้า ก็อาจเกิดกระแสเหนี่ยวนำในสายไฟฟ้าได้
กลไกที่ 7 : สายฟ้าที่เคลื่อนผ่านอากาศจะทำให้อากาศโดยรอบร้อนขึ้นอย่างรวดเร็วและขยายตัวออกเกิดเป็นคลื่นกระแทก (blast wave)
คนหรือสัตว์ที่ถูกคลื่นกระแทกอาจบาดเจ็บได้ อาการบาดเจ็บจากการกระแทกมีชื่อเรียกหลายอย่าง เช่น blunt trauma, concussive trauma, explosive trauma และ barotrauma เป็นต้น
เสียงกัมปนาทของคลื่นกระแทกยังอาจทำให้หูได้รับบาดเจ็บ และในกรณีร้ายแรงที่สุดคือหูหนวกถาวร
แผนภาพแสดงสัดส่วนของกลไกต่างๆ ที่ฟ้าผ่าทำอันตรายต่อมนุษย์ ข้อมูลจากประเทศที่พัฒนาแล้ว
ที่มา : https://www.intechopen.com/chapters/70667