מכיוון שמי ים הם מוליכים טובים, עודף המטען החשמלי הנפרק על ידי הברק מתפזר בעיקר על פני המים ולא לעומקם, לעבר הקרקעית – בשונה מבפגיעת ברק ביבשה

כמדי שנה עם בוא החורף, רבים מאיתנו מתכרבלים מתחת לשמיכה ומביטים בגשם הסוחף ובברקים שמחוץ לחלון. ברק הוא תופעה שמתרחשת בדרך כלל כאשר מטען חשמלי שלילי נצבר בענן ונפרק במהירות לעבר ריכוז של מטען חיובי בסביבתו. על פי רוב הברק נפרק לעבר ענן אחר, ורק רבע מהברקים פוגעים באדמה. לפי מחקר של NASA, פגיעת ברקים במים היא תופעה נדירה עוד יותר, בעיקר משום שלסופות ברקים קשה יותר להיווצר מעל למים מאשר מעל לאדמה. ובכל זאת, מעניין לשאול: מה קורה כאשר ברק פוגע במים, כמו בים או באוקיינוס? האם זה מסוכן לאנשים, לדגים או לספינות שבמים? וכיצד אפשר למזער את הנזק?

ראשית, ננסה להבין מה צפוי לקרות כשברק פוגע במים, ואחר כך ננסה להבין כמה מסוכנת התופעה יכולה להיות. לרוב ברק הוא זרם חזק מאוד של מטענים שליליים העוברים מענן לקרקע או במקרה שלנו, למים. כאשר ברק פוגע בקרקע, נוצר בנקודת הפגיעה ריכוז גדול של מטענים שליליים, שמתפזרים ממנה במהירות ולכל הכיוונים עד שכבר אין בה ריכוז של מטען חשמלי עודף. כל זה נכון גם כאשר ברק פוגע במים, בהבדל משמעותי אחד: מים מלוחים הם מוליכים טובים של חשמל, הרבה יותר מאדמה, ולכן מטענים שמצטברים בהם ינועו באופן אחר מאשר באדמה. באופן כללי, מוליכים חשמליים טובים מעבירים זרם חשמלי על השפה שלהם ולא בתוכם. לכן המטענים החשמליים שנפרקו על ידי הברק ינועו בעיקר על פני המים ממקום הפגיעה והלאה, ולא לעומק, אל תוך המים. צורת פיזור זו שונה מפיזור המטען החשמלי של ברק שפוגע באדמה.

ברקים מעל הים השחור | צילום: Svet_Feo, Shutterstock
המטענים החשמליים מהברק ינועו בעיקר על פני המים. ברקים מעל הים השחור | צילום: Svet_Feo, Shutterstock

אז כמה זה מסוכן?

כעת כשהבנו מה מתרחש ברמה הפיזיקלית כאשר ברק פוגע במים, אפשר לתהות אם הפגיעה מסוכנת לחיות ולבני אדם. נתחיל בשאלה: מה יקרה לאדם הצף על פני המים כשברק פוגע בקרבת מקום?

בברק טיפוסי, המתח בין הענן לקרקע הוא עשרות מיליוני וולט (כמעט פי מיליון מהמתח החשמלי בשקע בבית), והוא גורם לזרם חשמלי של כ-30 אלף אמפר מהענן אל מקום הפגיעה – זרם שגדול פי יותר מאלף מהזרם הקטלני לבני אדם. אף על פי כן, מכיוון שהמים הם מוליכים טובים, הזרם החשמלי, הנוטה תמיד לנוע בנתיב בעל ההתנגדות הנמוכה ביותר, יעבור יותר דרכם מאשר דרך כל מכשול בעל התנגדות גבוהה יותר. ההתנגדות החשמלית של גוף האדם גדולה כמעט פי אלף מההתנגדות החשמלית של מי ים, ולכן רק אלפית מהזרם העובר במים יעבור דרך גוף האדם. ככל שנתרחק ממקום הפגיעה, ריכוז המטענים יקטן, ואיתו המתח על פני המים; לכן אדם שמרוחק כמה עשרות מטרים ממקום הפגיעה לא ירגיש כנראה יותר מאשר עקצוץ קל. לשחיין הקרוב יותר לנקודת הפגיעה של הברק כבר נשקפת סכנת התחשמלות. אותם שיקולים תקפים לגבי דגים במים (או אדם שצולל מתחת לפני המים), אך מכיוון שכפי שהסברנו, חומרים מוליכים מעבירים רק חלק קטן מהזרם העובר בהם לתוכם ולא על פני השפה שלהם, סביר שמרחק הביטחון יהיה קטן עוד יותר.

הדבר המסוכן ביותר לעשות במקרה של סופת ברקים מעל הים הוא להיות גבוה מפני המים: זאת משום שהברק "מחפש" את הדרך הקלה ביותר מהענן אל הקרקע (או במקרה זה, אל המים), והדרך שעוברת דרך גוף של אדם, או דרך ספינה, היא בעלת התנגדות נמוכה הרבה יותר מזו של האוויר. זוהי אותה סכנה הקיימת מפגיעות ברקים ביבשה, אך כשאנחנו נמצאים על היבשה, ישנם בדרך כלל הרבה דברים גבוהים יותר ומוליכים יותר מאיתנו – כגון עצים או בניינים – מאשר באמצע האוקיינוס.