ฟ้าผ่า ภัย(ไม่)เงียบ ที่มาพร้อมกับพายุ ฝนฟ้าคะนอง

ช่วงนี้เชื่อแน่ว่าหลายพื้นที่คงได้รับผลกระทบจากการเกิดพายุฤดูร้อน ฝนฟ้าคะนอง ไม่ว่าจะเป็นผลกระทบด้านลบ คือบ้านเรือนหรือสิ่งปลูกสร้างเกิดความเสียหาย หรือด้านบวก คือทำให้พืชผลทางการเกษตรได้รับน้ำฝน ส่งผลต่อการเจริญเติบโตของพืช แต่มีอีกอย่างหนึ่งซึ่งเป็นภัยที่มากับพายุ และไม่สามารถบอกได้ว่าจะเกิดขึ้นเวลาและสถานที่ไหน นั้นคือปรากฏการณ์ฟ้าผ่า และหนึ่งในนั้นเป็นเหตุการณ์ที่พึ่งเกิดขึ้นเมื่อสัปดาห์ที่แล้ว ที่หลายท่านคงได้ยินข่าว นั่นคือฟ้าผ่าลงกลางสนามฟุตบอลในขณะที่นักฟุตบอลกำลังเล่นฟุตบอลกันอย่างสนุกสนาน ส่งผลให้ผู้ที่กำลังเล่นฟุตบอลเสียชีวิต และได้รับบาดเจ็บด้วยกันหลายคน

ในวันนี้จะมาเล่าถึงการเกิดฟ้าผ่า สาเหตุของการเกิด และแนวทางในการป้องกันฟ้าผ่ากันครับ ก่อนอื่นเราต้องทำความเข้าใจก่อน ตามหลักการทางฟิสิกส์แล้ว สสารทุกชนิดจะมีประจุไฟฟ้าสะสมอยู่ โดยประจุไฟฟ้ามี 2 ชนิดคือประจุบวและประจุลบ คุณสมบัติของประจุไฟฟ้า ก็คือเมื่อเป็นประจุชนิดเดียวกันจะเกิดแรงผลักกัน แต่ถ้าเป็นประจุต่างชนิดกันจะเกิดแรงดูดกัน ทั้งนี้เมื่อประจุไฟฟ้าเคลื่อนที่ก็จะทำให้เกิดกระแสไฟฟ้า หรือที่เราเรียกว่าไฟฟ้ากระแสที่มีการใช้งานทั่วไปนั่นเอง

โดยทั่วไปถ้าไม่มีปฏิกิริยาใด ๆ เกิดขึ้น สสารทุกชนิดจะมีความเป็นกลางทางประจุไฟฟ้า คือมีประจุบวกเท่ากับประจุลบ แต่เมื่อไรก็ตามที่มีการทำปฏิกิริยาเกิดขึ้น เช่นการขัดหรือถูกันระหว่างสสาร ก็จะทำให้เกิดการถ่ายเทประจุจากที่หนึ่งไปยังอีกที่หนึ่ง ทำให้สสารนั้นขาดความเป็นกลางทางประจุไฟฟ้า เช่นปรากฏการณ์ที่เราเห็นได้ง่ายคือการเอาไม้บรรทัดถูกับผ้าที่แห้ง ทำให้ประจุที่สะสมอยู่ในไม้บรรทัดสูญเสียความเป็นกลางทางไฟฟ้า ประจุบวกกับลบแยกกันอยู่คนละด้านของไม้บรรทัด เมื่อเรานำมาวางไว้ใกล้กระดาษ จะส่งผลให้ประจุที่ไม่เป็นกลางที่อยู่ในไม้บรรทัด พยามที่จะดึงเอาประจุตรงข้ามที่อยู่ที่กระดาษ ทำให้เกิดแรงดึงดูดระหว่างกระดาษกับไม้บรรทัด นั่นคือกระดาษเคลื่อนเข้าหาไม้บรรทัดนั่นเอง เรียกปรากฏการณ์ลักษณะนี้ว่า การเหนี่ยวนำให้เกิดประจุไฟฟ้า 

ทีนี้เมื่อมาเปรียบเทียบกับการเกิดฟ้าผ่า ตามหลักโดยทั่วไปแล้ว ก้อนเมฆซึ่งเป็นไอน้ำก็เป็นสสารชนิดหนึ่งเช่นกัน นั่นแสดงว่าต้องมีประจุไฟฟ้าสะสมอยู่ ยิ่งก้อนเมฆมีขนาดใหญ่มากเท่าไร นั่นแสดงว่ามีประจุไฟฟ้าสะสมอยู่เป็นจำนวนมากตามไปด้วย และเมื่อก้อนเมฆมีการเคลื่อนที่ ทั้งนี้สาเหตุเกิดจากลม ซึ่งโดยทั่วไปลมจะเกิดจากการเคลื่อนที่ของอนุภาคอากาศ และเมื่อก้อนเมฆที่มีขนาดใหญ่เคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูงเกิดการเสียดสีกันระหว่างหยดน้ำ และน้ำแข็งที่อยู่ในก้อนเมฆ ทำให้เกิดการถ่ายเทประจุ ส่งผลให้ประจุไฟฟ้าที่อยู่ในก้อนเมฆ แยกตัวออกเป็นสองส่วน โดยประจุบวกจะสะสมอยู่ด้านบนหรือด้านยอดของเมฆ และประจุลบสะสมอยู่ด้านล่างหรือฐานของเมฆ เมื่อเกิดการสะสมประจุเป็นจำนวนมาก ทำให้เกิดการถ่ายระหว่างประจุที่แตกต่างกัน ซึ่งก็คือเกิดการถ่ายเทกระแสไฟฟ้าที่มีจำนวนมหาศาล ถ้าเกิดระหว่างก้อนเมฆก็จะเป็นปรากฏการฟ้าผ่าระหว่างก้อนเมฆ ที่เรามักได้ยินเสียงแต่นั่นเอง


โดยชนิดของเมฆที่ทำให้เกิดฟ้าผ่า คือเมฆที่เกิดฝน หรือเรียกว่าเมฆคิวมูโลนิมบัส (cumulonimbus) ซึ่งจะมีฐานของเมฆที่สูงกว่าพื้นดินประมาณ 2 กิโลเมตรขึ้นไป และเมฆบางก้อนมีขนาดใหญ่จนยอดของเมฆสูงกว่าพื้นดินเกือบ 20 กิโลเมตร เลยทีเดียว ในขณะเดียวกันเนื่องจากพื้นดินที่เราอาศัยอยู่ก็มีประจุไฟฟ้าสะสมอยู่เป็นจำนวนมาก โดยทั่วไปจะมีความเป็นกลางทางประจุไฟฟ้า  แต่เมื่อถูกเหนี่ยวนำด้วยประจุต่างชนิดจากประจุของก้อนเมฆ ที่เคลื่อนที่เข้าใกล้พื้นดินมาก ก็อาจจะส่งผลให้ประจุบริเวณพื้นดินที่อยู่ใต้เงาก้อนเมฆ หรือบริเวณใกล้เคียงอาจเป็นประจุบวกหรือลบก็ได้ และเมื่อประจุไฟฟ้าที่อยู่บนก้อนเมฆเคลื่อนที่ลงมาหาประจุตรงข้ามที่อยู่บนพื้นดิน ทำให้เกิดการเคลื่อนที่ของกระแสไฟฟ้าเป็นจำนวนมากลงมายังพื้นดินด้วย พอเจอกับสิ่งมีชีวิต เช่น คน สัตว์ หรือต้นไม้ ก็จะทำให้เกิดการไหลของกระแสไฟฟ้าเป็นจำนวนมากในสิ่งมีชีวิตเหล่านี้ ดังนั้นลักษณะของสิ่งมีชีวิตที่โดนฟ้าผ่าจึงมีลักษณะคล้ายกับสิ่งมีชีวิตที่ถูกกระแสไฟฟ้าแรงสูงช็อต นั่นเอง

ทั้งนี้ลักษณะการผ่าของฟ้าเกิดได้หลายแบบ ได้แก่ฝ้าผ่าระหว่างก้อนเมฆเดียวกัน เกิดจากการถ่ายเทประจุในก้อนเมฆเดียวกัน โดยอาจเกิดจากฐานเมฆไปยังยอดเมฆ หรือยอดเมฆมายังฐานก็ได้ ฟ้าผ่าระหว่างก้อนเมฆหนึ่งไปยังอีกก้อนหนึ่ง เกิดจากการถ่ายเทประจุระหว่างก้อนเมฆแต่ละก้อน ทั้งนี้ฟ้าผ่าทั้งสองชนิดนี้จะไม่มีผลต่อมนุษย์เรา จะได้ยินแค่เสียงฟ้าร้องและฟ้าแลบเท่านั้น

ส่วนฟ้าผ่าที่มีผลต่อเราได้แก่ ฟ้าผ่าที่เกิดจากประจุลบบริเวณฐานเมฆที่ถ่ายเทประจุ มายังพื้นดินซึ่งเป็นประจุบวกที่เป็นเงาของเมฆทับอยู่ โดยทั่วไปจะเกิดเฉพาะบริเวณที่มีฝนฟ้าคะนองเท่านั้น 

และฟ้าผ่าจากประจุบวกที่อยู่บนยอดเมฆถ่ายเทประจุลงมายังพื้นดินที่เป็นลบ ในกรณีนี้ไม่จำเป็นต้องผ่าลงบริเวณเกิดฝน อาจผ่าลงบริเวณใกล้เคียงก็ได้ ซึ่งลักษณะของฟ้าผ่าแบบนี้จะมีระยะผ่าที่ไกลกว่าบริเวณที่เกิดพายุฝนฟ้าคะนองได้ ทั้งนี้ในเวลาที่ฟ้าผ่าเราจะเห็นแสงและได้ยินเสียงร้องคำรามของฟ้าที่มีความดังสูงนั้น เกิดจากการที่ประจุไฟฟ้า เคลื่อนที่ผ่านอากาศด้วยความเร็วสูง ทำให้เกิดการเสียดสีกับอากาศอย่างรุนแรง อากาศเกิดความร้อนขยายตัวอย่างรวดเร็ว เกิดเป็นคลื่นกระแทก (shock wave) จึงเกิดทั้งแสงและเสียงที่ดังกึกก้องกัมปนาท คล้ายกับการเสียงของเครื่องบินรบที่บินด้วยความเร็วสูงนั่นเอง

ทั้งนี้เรามักจะมองเห็นแสงฟ้าแลบก่อนที่จะมีเสียงฟ้าร้อง เนื่องจากแสงมีความเร็วมากกว่าเสียงมาก ทำให้แสงวิ่งมาถึงตัวเราที่รับรู้ได้โดยสายตา ก่อนที่จะได้ยินเสียงที่รับรู้ได้ด้วยหูนั่นเอง การเกิดฟ้าผ่านั้นนอกจากเรารับรู้ได้ว่ามักจะเกิดบริเวณที่มีพายุฝนฟ้าคะนอง หรือบริเวณใกล้เคียงเท่านั้น นอกเหนือจากนี้เราไม่สามารถที่จะคาดเดาได้ว่าจะเกิดเวลาใด หรือบริเวณไหนของฝนฟ้าคะนองดังกล่าว

วิธีการป้องกันได้ดีที่สุดคือเวลาฝนตก ไม่ควรจะอยู่ในบริเวณที่โล่งแจ้งหรือต้นไม้ใหญ่ ควรอยู่ในบริเวณอาคารบ้านเรือน ในขณะเดียวกันก็ไม่ควรสวมใส่โลหะที่เป็นตัวนำไฟฟ้า ถึงแม้จะยังไม่มีบทพิสูจน์อย่างชัดเจนได้ว่า การสวมใส่โลหะในขณะเกิดฝนตกจะเป็นตัวล่อให้เกิดการเหนี่ยวนำไฟฟ้าจากก้อนเมฆมายังโลหะตัวนำนั้น แต่ก็มีการค้นพบว่าเมื่อเกิดฟ้าผ่า บริเวณที่มีตัวนำไฟฟ้าจะได้รับผลกระทบมากที่สุด และในอาคารที่สูงควรจะมีการติดตั้งวัสดุที่เรียกว่าสายล่อฟ้า ซึ่งจะมีหน้าที่ในการเหนี่ยวนำให้ประจุจากก้อนเมฆวิ่งลงมายังสายล่อฟ้า แล้ววิ่งลงไปยังพื้นดินข้างล่างที่ต่อกับสายล่อฟ้าไว้ ซึ่งประจุไฟฟ้าที่เกิดขึ้นจะไม่เป็นอันตราย และที่สำคัญที่สุด เวลามีพายุ ฝนฟ้าคะนอง ควรงดทำกิจกรรมที่อยู่ในที่โล่งแจ้งทุกชนิด ไม่ว่าจะเป็นกิจกรรมอะไรก็ตาม แค่นี้เราทุกคนก็จะปลอดภัยจากปรากฏการณ์ฟ้าผ่าได้ครับ