Jak vzniká bouřka a blesky
Asi všichni víme z mnoha zdrojů, že blesk vzniká za bouřky a jde o hodně silný přírodní elektrostatický výboj. O jeho síle se vedou neustálé polemiky, podobně jako o jeho pravděpodobných cestách do země. Jaká je struktura bouřkového mraku? Co je spouštěčem bleskového výboje? Výboje se liší jak v mechanice výboje, tak v parametrech blesku. Na rovinách u nízkých budov se vyskytují blesky typu sestupného negativního výboje nebo sestupného pozitivního výboje a na velmi vysokých objektech ...
Autorský článek,
ze dne:
10.11.2017
reklama
Teorie vzniku a působení bouřkové aktivity
Blesky vznikají při bouřkové činnosti. Podle vzniku se rozlišují bouřky:
- z tepla, kdy se země v určitém místě zahřívá intenzivním slunečním zářením a ohřáté vrstvy vzduchu nad povrchem země jako lehčí stoupají vzhůru;
- frontální, při nichž následkem postupu studené fronty vytlačuje studený vzduch teplý vzduch směrem nahoru;
- orografické, při nichž jsou spodní vrstvy teplého vzduchu následkem terénního vyvýšení vytlačovány větrem vzhůru.
Ve všech těchto případech dochází ke vzniku bouřkových buněk v mracích, protože vertikální pohyb vzduchu je dále zesilován dvěma jevy. Stoupající vzduch je ochlazován, až dosáhne teploty nasycení vodních par; dochází k vytvoření kapek a při kondenzaci se vzduch znovu ohřeje, takže znovu začíná stoupat. Dalším ochlazováním dochází k poklesu teploty pod nulu; mrznutí znamená nové uvolnění tepla a stoupání vzduchu se dále zrychluje až k rychlostem okolo 100km/hod.
Přitom dochází ke vzniku a rozdělování elektrických nábojů v kapičkách vody nebo ledu. Kladně nabité částečky jsou zpravidla „lehčí“ než záporné, a to znamená, že se v bouřkovém mraku oddělí oblasti s kladným nábojem - nahoře (část jich však zůstává úplně dole) a záporným nábojem - uprostřed. Z fyzikálního hlediska je tedy bouřkový mrak gigantický elektrostatický generátor, kde je každá buňka schopna produkovat průměrně dva až čtyři blesky za minutu, které vznikají při intenzitě elektrického pole řádově stovky kV.m1.
Foto: www.rebrn.com
Bouřkový mrak se často rozkládá až do výšek přes 10km, zatímco spodní okraj mraku je typicky 1 až 2km nad zemí. Teplota ubývá s rostoucí výškou: od teploty půdy okolo +25°C až k teplotě na horní hranici mraku okolo -50°C. V horní části buňky se nacházejí kladné náboje na ledových krystalech, zatímco v dolních částech převládají záporné náboje vázané na dešťové kapky. U frontálních a orografických (horských) bouřek může být rozložení nábojů silně odlišné. Náboje v mraku indukují na povrchu i uvnitř země náboje, které lze charakterizovat elektrickým polem o intenzitě až několik desítek kV.m1.
V případě překročení elektrické pevnosti vzduchu mezi mrakem a zemí pak může dojít ke vzniku vodivého kanálu pro bleskový výboj. Počet bouřek je různý v závislosti na možnostech jejich vzniku. Měřítkem je zpravidla průměrný počet bouřkových dnů za rok pro určitou oblast, tzv. keraunická úroveň. Ta může v tropických oblastech dosahovat více než 200 bouřkových dnů v roce, u nás se pohybuje mezi 20 až 40, tj. 2 - 4 blesky na km2.
Před několika lety bylo zahájeno českým Hydrometeorologickým ústavem zavádění kvalitnějšího systému registrace bleskových výbojů i na našem území. Jsou využívány informace ze zaměřovačích stanic v okolních zemích (Německo, Rakousko, Maďarsko, Slovensko, Polsko) a na našem území byla rovněž zřízena dvě centra (Komořany, Mohelnice). Tento systém umožňuje už dnes stanovit nejen místa úderů blesku (s přesností do 50 m), ale také jejich trvání a nejdůležitější parametry blesku (vrcholovou hodnotu proudu, strmost aj.).
Na Monte San Salvatore ve Švýcarsku byl proveden dosud nejkompletnější výzkum blesku současným optickým a elektrickým měřením. Zjistilo se, že blesky lze rozdělit do 4 skupin dle mechanizmu vzniku:
sestupného negativního výboje (mrak-zem)
sestupného pozitivního výboje (mrak-zem)
vzestupného negativního výboje (zem-mrak)
vzestupného pozitivního výboje (zem-mrak)
Výboje se liší jak v mechanice výboje, tak v parametrech blesku. Na rovinách u nízkých budov se vyskytují blesky typu sestupného negativního výboje nebo sestupného pozitivního výboje a na velmi vysokých objektech nebo na vysokých kopcích se vyskytují blesky typu vzestupného negativního výboje nebo vzestupného pozitivního výboje.
Ukázka knihy Ochrana před bleskem a přepětím viz.
ČETLI JSTE TUTO KNIHU?
DÁTE JÍ SVOU REFERENCI?
DÁTE JÍ SVOU REFERENCI?
Diskutující k tomuto článku
... a další (počet diskutujících: 8)TEXT Z OBLASTÍ | SOUVISEJÍCÍ KONTAKT |
---|---|
Solid Team s.r.o. Zaslání vizitky Zobrazit záznam v adresáři |