Zaburácel hrom. Lidé, ještě oslepeni prudkým zábleskem světla, se otřesou spolu s celou okolní přírodou. Dechberoucí zvuk, mrazící do morku kostí, na nás má podobné účinky, jako na naše prapředky, kterým nejspíš blesk snesl z nebe první oheň a reprezentoval pro ně nejmocnější božstva. Dnes už pro nás blesk není ničím nadpřirozeným. Přesto je pro nás bouřka i dnes děsivý, nebezpečný a fascinující jev.
|
Sestavili jsme pro vás rozsáhlý článek pojednávající o blescích. Narazili jsme přitom na mnoho pozoruhodných zjištění. Víte, že vědci dodnes přesně neví, co vede ke vzniku blesku? Že meteorologové i pojišťovny vědí o každém blesknutí v Evropě či USA? Víte, jak před bleskem bránit své domovy a své životy?
Co je to bleskElektrické výboje vědce odjakživa fascinovaly Bouřkový blesk není ničím jiným než elektrickým výbojem. Jiskrou, dalo by se říci. Výboj atmosférické elektřiny cestuje rychlostí cca 60 tisíc m/s (216 tisíc km/h) s rozptylem až 500 MJ energie a nábojem 1 - 5 coulombů. Proud se pohybuje kolem 40 kA, může ale dosáhnout hodnot násobně vyšších. Napětí se odvíjí od délky blesku a dosahuje až miliardy voltů (od sto megavoltů po jeden gigavolt). Teplota bezprostředně kolem bleskového kanálu dosahuje 10 tisíc stupňů Celsia - vyšší, než na povrchu Slunce - někdy se dokonce udává teplota okolního vzduchu až 30 000 °C. U náhle zahřátého vzduchu dojde k prudkému rozpínání, které je původcem ohlušujícího zvuku, který nazýváme hřměním. Podstatu blesku začali vědci odhalovat až v 18. století. Mezi známé průkopníky patří americký vědec a významná renesančně všestranná osobnost Benjamin Franklin (1706 - 1790). Jeho pokus s "chytáním blesku" na létajícího draka vešel do dějin a byl mnohokrát opakován, často s tragickými výsledky. V roce 1752 Franklin spolu s pomocníkem vypustil za bouřky létajícího draka. Šňůru pak obvázal kolem kůlu a na druhý konec připevnil kovový klíč. Když přiblížil ruku ke klíči, přeskočila jiskra. Experiment byl o několik týdnů dříve proveden i ve Francii. U nás si v té době s nebeskou elektřinou pohrával Prokop Diviš.
Dalším důležitým krokem nejen pro poznání podstaty blesku, ale i pro výzkum elektřiny jako takové, bylo napodobení bouřkových blesků v laboratořích. Výboje byly dlouho téměř jediné pozorované projevy elektrické energie. |
Ani po sto padesáti letech výzkumů ovšem ještě vědci nevědí, jak přesně blesk vzniká, konkrétně co způsobuje polarizaci elektrického náboje v bouřkové oblačnosti. "Těch teorií je více," vysvětluje RNDr. Petr Novák, Phd., vedoucí radarového oddělení ČHMÚ. "Žádná zatím dokonale nevysvětlila veškeré jevy, které v souvislosti s blesky pozorujeme." Jedna z nejuznávanějších teorií, někdy nazývaná gravitační, mluví o hromadění kladného elektrického náboje v malých částicích vody v horní části mraku, zatímco dole se nacházejí větší částice s nábojem záporným. Náboj se mezi stoupajícími a klesajícími částečkami přenáší dotykem, jakoby se odíral.
Narůstá zde tedy napětí v centru negativního náboje (spodní část mraku) a mezi zemí (pozitivní náboj). Vzduch, který zde působí jako izolátor, už posléze nedokáže napětí oddělit - dochází k výboji.
Podívejte se: Jak probíhá úder blesku - jednotlivé fáze na videu Discovery Channel |
Ale ani to není tak jednoduché. Atmosferický blesk, který vnímáme jako jediný výboj, je obvykle série několika výbojů. "Nejprve dochází k takzvanému vůdčímu výboji, ten ale běžným okem obvykle nepozorujeme," přibližuje Petr Novák. "Teprve následný zpětný výboj, který nese hlavní náboj, vnímáme jako blesk." Dojde k již zmíněnému rozžhavení vzduchu uvnitř bleskového kanálu a zahřmění. Vysoká teplota je taky důvodem, proč může blesk těžce poškodit stromy - při průchodu dochází k rapidnímu zahřívání vody na povrchu větví či přímo uvnitř dřeva, ta se okamžitě přemění v páru a strom doslova roztrhne zevnitř.
Detekce blesků
Po Evropě (a také v USA a na jiných místech) probíhá nepřetržitá detekce atmosférických výbojů. V Česku probíhá detekce na dvou místech: v meteorologických stanicích v Praze a poblíž Humpolce. Obě jsou provozovány společností Siemens. Jelikož k detekci blesků dochází pomocí triangulace, je nutné mít k dispozici údaje z minimálně tří stanovišť. České stanice jsou součástí větší evropské sítě - dává svá data k dispozici a zároveň čerpá z dat ostatních.
Všechny základny mají přesný čas synchronizovaný pomocí signálu GPS. Díky citlivým přístrojům zachycují aktuální elektromagnetické dění a po spojení údajů z různých stanic je možné z dat dát dohromady velice přesnou lokaci každého jednotlivého blesku. "Detekční systémy nejsou stoprocentní (tedy nedetekujeme všechny blesky v Evropě a USA). Typická pravděpodobnost detekce bleskových výbojů se pohybuje kolem 90%. Dosti záleží i na použitých čidlech a jejich konfiguraci nebo rozmístění," upřesnil Petr Novák.
Aktuální mapa bleskůRadarové oddělení - zpracování bleskových dat Mapa ukazuje aktuální bleskovou aktivitu nad územím ČR. Čas je udáván v GMT, tedy v létě je za tím naším pozadu o dvě hodiny (SELČ), v zimě o hodinu (SEČ). Stejnou nabídku naleznete i na portálu iDNES.cz. Stačí si na stránkách pocasi.idnes.cz kliknout na tlačítko Blesky. Více o radarovém zpracování bleskových dat na stránkách ČHMÚ. |
Databáze každého jednotlivého blesku je jistě obdivuhodná, nebylo mi ale zprvu jasné, jaké může mít praktické využití. Zeptal jsem se tedy, zda se meteorologům hodí třeba k upřesnění předpovědi počasí. Petr Novák mi vysvětlil, že odběrateli dat je i soukromý sektor. "Detekce blesku v reálném čase je velice důležitá pro tzv. nowcasting, tedy česky poněkud nepřesně velmi krátkodobou předpověď počasí. Pro upřesnění svých informací ji využívají třeba letiště a řízení letového provozu." A ten soukromý sektor? "V databázi máme velice přesné informace o bleskové aktivitě a tato data jsou zpětně dohledatelná. To slouží například pojišťovnám k ověřování nahlášených pojistných událostí." Aha. Chatař si tedy nemůže jen tak vymyslet, že jeho domek řekněme podpálil blesk, v konfrontaci s daty v systému by jeho tvrzení neobstálo.
Vědci a blesky
Bylo by nefér konstatovat, že vědci nevědí, jak blesk vzniká. Naopak, vědí toho velice mnoho o tvorbě bouřkových mraků i o samotném průběhu výboje. Problematické je zatím spíše vysvětlit původ elektrického náboje, k jehož polarizaci v mračnech dochází.
V USA má blesk na svědomí desítky úmrtí ročně (v posledních třiceti letech je to průměrně 62). I když zatím vědci neumí původ blesku uspokojivě vysvětlit, umí již blesk uměle odpálit. Potvrdil to letošní pokus amerických vědců, kterým se povedlo "svést" blesk po laserovém paprsku, který tak vlastně zastal úlohu již zmiňovaného vůdčího výboje. Magazín Science Daily jejich pokus přirovnal právě k legendárnímu Franklinovu drakovi. Místo vlhké hedvábné šňůry ovšem na vrchu hory South Baldy Peak v Novém Mexiku použili pulzující laserový paprsek, který vytvořil blesku cestičku. Jérôme Kasparian z Univerzity v Lyonu to v rozhovoru s Science Daily označil za průlomový krok. Umožní totiž cílené studium bouřkových mraků a může vést k lepšímu pochopení toho, co se v nich odehrává.
Jak se chránit před bleskem
Zásah bleskem není nutně smrtelný. Celých 80 % osob zasažených bleskem zásah přežije. Zasažený ovšem obvykle potřebuje okamžitou pomoc. Oběť může být v šoku, může mít zástavu, častou příčinou úmrtí je také pád z výšky, kde k zasažení bleskem došlo.
I když osoba přežije zásah elektrickým proudem (který je mnohem silnější, než zásah proudem ze zásuvky, udává se až 300 kiloampérů; trvá však velmi krátkou dobu, v řádu milisekund), jsou tu ještě popáleniny a nervové šoky. Často se následky zásahu bleskem projeví na funkčnosti nervového systému až po nějaké době. Je tedy jasné, že není o co stát. Jak se tedy zásahu můžeme vyhnout.
NASA nám radí opačně: "Chcete se nechat zasáhnout? Jděte si zahrát v červenci golf. V bouřce. Nejlépe na Floridě, kde je pravděpodobnost zásahu nejvyšší." Jak se tedy chovat prozíravě, když se dostanete do blízkosti bouřky?
Neobvyklé blesky
Zatím jsme se bavili o tom nejobvyklejším typu blesku, tedy blesk mrak-země. Vědci ale rozeznávají mnoho druhů blesku, některé jsou velice neobvyklé a většina z nich je ještě záhadnější, než blesky obyčejné.
-
Pozitivní blesky
-
Kulové blesky
-
Blesky mrak - mrak
-
Blesky země - mrak
-
"Skřítci"
K těmto jevům bych se rád vrátil ve zvláštním článku.
Bouře a naše bezpečnostZačíná to plánováním
V průběhu bouře
Vyhýbejte se nebezpečným místům a situacím. Za obzvláště rizikové lze považovat:
Za relativně bezpečné útočiště lze považovat:
Pokud nás bouře zastihne v krajině:
Kromě blesku je třeba dát si pozor i na další doprovodné projevy bouřky: vítr, déšť, krupobití. Více informací o bezpečnosti:
|
Použité zdroje, odkazy, další zajímavé informace:
-
Anatomie blesku, simulace (anglicky, flash, National Geographic)
-
Blesk (Wikipedia, anglicky)
-
Bouřková mračna (česky)
-
Jak se chovat v blízkosti bouřky (česky)
-
Teorie o vzniku blesku (New Scientist, anglicky)
-
NASA: blesky možná chrání Zemi před radiací (anglicky)
-
Detekce blesků v Evropě (anglicky)
-
Detekce blesků - Český hydrometeorologický institut (česky)
-
-
Jak funguje blesk (anglicky, HowStuffWorks, Discovery video)
-
Co se stane, když člověka zasáhne blesk (anglicky, NASA)
-
NASA zkoumá blesky (anglicky)
- Umělé vybíjení blesků (anglicky)
- Pozor na bouřku a blesky (česky, Zdeněk Schwarz)
- Nebezpečí blesků a jak mu předcházet (anglicky)