ฟ้าผ่าเป็นปรากฏการณ์ธรรมชาติที่เกิดขึ้นจากการปลดปล่อยประจุไฟฟ้าในอากาศจากเมฆฝน ฟ้าคะนอง ฟ้าผ่าที่เกี่ยวข้องกับคนส่วนใหญ่เป็นการปลดปล่อยประจุออกจากเมฆฝนฟ้าคะนองหรือที่นักอุตุนิยมวิทยาเรียกว่า “เมฆคิวมูโลนิมบัส” (Cumulonimbus)

เมฆฝนฟ้าคะนอง มีลักษณะเป็นก้อนเมฆขนาดใหญ่มหึมา บริเวณฐานเมฆ (ขอบล่าง) สูงจากพื้นราว 2 กิโลเมตร ส่วนยอดเมฆ (ขอบบน) อาจสูงได้ถึง 20 กิโลเมตร ภายในก้อนเมฆมีการไหลเวียนของกระแสอากาศอย่างรวดเร็วและรุนแรง ทำให้หยดน้ำและก้อนน้ำแข็งในเมฆเสียดสีกันจนเกิดประจุไฟฟ้า

“ฟ้าผ่า” มีอย่างน้อย 4 แบบหลัก ได้แก่

1.ฟ้าผ่าภายในก้อนเมฆ เกิดจากการเชื่อมต่อประจุบวกด้านบนกับประจุลบด้านล่างเข้าด้วยกัน ฟ้าผ่าแบบนี้เกิดมากที่สุด และทำให้เมฆเปล่งแสงวาบภายในที่เรียกว่า “ฟ้าแลบ” นั่นเอง

2.ฟ้าผ่าจากเมฆก้อนหนึ่งไปยังอีกก้อนหนึ่ง เกิดจากประจุลบในเมฆก้อนหนึ่งไปยังประจุบวกในเมฆอีกก้อนหนึ่ง

3.ฟ้าผ่าจากเมฆลงสู่พื้น เป็นการปลดปล่อยประจุออกจากก้อนเมฆจึงเรียกว่า ฟ้าผ่าแบบลบ (negative lightning) ซึ่งเป็นฟ้าผ่าที่อันตรายต่อคน สัตว์ และสิ่งต่างๆ ที่อยู่บนพื้น โดยจะผ่าลงบริเวณ “ใต้เงา” ของเมฆฝนฟ้าคะนองเป็นหลัก

4.ฟ้าผ่าจากยอดเมฆลงสู่พื้น เป็นการปลดปล่อยประจุบวกจากก้อนเมฆจึงเรียกว่า ฟ้าผ่าแบบบวก (positive lightning) สามารถผ่าได้ไกลจากก้อนเมฆได้ถึง 30 กิโลเมตร นั่นคือ แม้ท้องฟ้าเหนือศีรษะของเราจะดูปลอดโปร่ง แต่เราอาจจะถูกฟ้าผ่า (แบบบวก) ได้ หากมีเมฆฝนฟ้าคะนองอยู่ห่างไกลออกไปในระยะ 30 กิโลเมตร อันเป็นที่มาของคำว่า“ฟ้าผ่ากลางวันแสกๆ” ซึ่งเป็นฟ้าผ่าที่เกิดขึ้นโดยเราไม่ได้คาดคิดนั่นเอง

ไฟฟ้าจากฟ้าผ่า มีแรงดันไฟฟ้าสูงถึง 100 ล้านโวลต์ (MV) มีกระแสไฟฟ้าประมาณ 25 กิโลแอมแปร์ ถึง 250 กิโลแอมแปร์ (kA) มีอุณหภูมิประมาณ 15,000 องศาเซลเซียส มีความเร็วประมาณ 1/10 ของความเร็วแสง สามารถวิ่งผ่านร่างกายคนด้วยเวลาเพียง 1/10,000 วินาที ถึง 1/1,000 วินาที จึงส่งผลกระทบอันตรายอย่างรุนแรงต่อการเต้นของหัวใจและการทำงานของระบบประสาทของสิ่งมีชีวิต

ผลของฟ้าผ่าที่ก่อให้เกิดความเสียหายหรืออันตราย อาจแยกได้เป็น 3 ประเภท คือ

1) ความร้อนอันเป็นผลทำให้เกิดเพลิงไหม้แก่สิ่งมีชีวิต

2) แรงกลหรือแรงระเบิด ฟ้าผ่าอาจทำให้เกิดแรงระเบิดได้มากมายเป็นผลทำให้สิ่งที่ถูกผ่าพังทลาย

3) ผลทางไฟฟ้าเป็นอันตรายต่อหัวใจ อวัยวะภายในและระบบประสาทแก่สิ่งมีชีวิต

ทำไมจึงห้ามหลบใต้ต้นไม้ใหญ่ในระหว่างที่เกิดฝนฟ้าคะนอง

• เมื่ออวัยวะส่วนใดส่วนหนึ่งไปแตะโดนต้นไม้จะทำให้กระแสไฟฟ้าวิ่งเข้า ณ จุดสัมผัสโดยตรง

• หากอยู่ใต้ต้นไม้ กระแสไฟฟ้าอาจ “กระโดด” เข้าสู่ตัวคุณทางด้านข้างได้ เรียกว่า ไซด์แฟลช (side flash) หรือกระแสไฟฟ้าแลบจากด้านข้าง

• แม้จะยืนห่างจากต้นไม้พอสมควร ก็ยังมีโอกาสที่กระแสไฟฟ้าซึ่งวิ่งลงมาตามลำต้นจะไหลลงมาที่โคนต้นแล้วกระจายออกไปตามพื้นโดยรอบ กระแสไฟฟ้าไหลตามพื้น(ground current) นี้ เกิดจากแรงดันไฟฟ้าช่วงก้าว (step voltage) และสามารถทำอันตรายคนและสัตว์ที่อยู่ในบริเวณที่กระแสไฟฟ้าไหลผ่านได้ (คนหรือสัตว์ส่วนใหญ่ที่เสียชีวิตใกล้ต้นไม้ที่ถูกฟ้าผ่าจะเกิดจากสาเหตุนี้)

ณัฐพงศ์ นิลจรัสวณิช

ศูนย์ทดสอบและมาตรวิทยา

สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีแห่งประเทศไทย (วว.)