Búrlivý júl

Spolu s letom každoročne prichádza obdobie búrok. Búrky so sebou prinášajú nielen možné kalamity či povodne, ale aj ničivé blesky. V určitých situáciách sa ľahko môžete stať terčom blesku aj vy. Vtedy býva v ohrození nielen zdravie, ale aj život.

Supercela nad Stupavou, foto P. Štefančin

Aby mohla vzniknúť búrka, musia sa vytvoriť typické búrkové oblaky kumulonimbus. Búrkové oblaky vznikajú až potom, keď sú v atmosfére mohutné, nestabilne zvrstvené vzduchové hmoty teplého a vlhkého vzduchu. Vzduch začne stúpať do horných chladných vrstiev, tu sa ochladí, vodná para kondenzuje a vznikne kopovitý oblak. Rýchlosť vývoja búrkových oblakov je nepredvídateľná. Blesky môžu vznikať kilometre pred búrkou alebo za ňou.

Pôvod bleskov

Atmosféra má isté elektrické vlastnosti aj mimo búrky. Vrstva atmosféry vo výškach od 60 km do približne 1 000 km nad povrchom sa označuje ako ionosféra. Tá je zaujímavá napríklad tým, že v nej dochádza k odrazu rádiových vĺn. Typickým dôsledkom je šírenie krátkovlnného rádiového vysielania – zemský povrch krátke vlny absorbuje, z čoho by vyplývalo, že krátkovlnné vysielanie je vhodné len na malé vzdialenosti. Ionosféra však tieto vlny odráža a distribuuje do veľkých diaľok, takmer po celom zemskom povrchu.
Ionosféra je elektricky vodivá – obsahuje veľké množstvo iónov a je nabitá kladne. Druhú vodivú vrstvu predstavuje zemský povrch, ktorý je, naopak, nabitý záporne. Vzniká teda akýsi zemský sférický kondenzátor. Medzi ionosférou a povrchom je vrstva vzduchu, ktorý je síce vo všeobecnosti elektrickým izolátorom, ale nie dokonalým – inými slovami, prechádza ním prúd, a to aj za pekného počasia bez výskytu akýchkoľvek oblakov. Keby nepôsobilo nič iné, vybil by tento prúd spomínaný sférický kondenzátor Zeme veľmi rýchlo – vyrovnali by sa teda náboje na povrchu a vo výške. Pretože však elektrické pole zostáva za pokojného ovzdušia konštantné, musí existovať nejaký kompenzujúci mechanizmus. A týmto mechanizmom sú predovšetkým blesky, resp. búrková činnosť.

Milióny búrok

V búrkových oblakoch, ktoré sú typické veľkým vertikálnym rozsahom, dochádza k vzniku dvoch hlavných centier elektrického náboja – záporného v dolnej časti a kladného v hornej časti kumulonimbov. Tento záporný náboj indikuje na povrchu zeme kladný náboj. Pod búrkovými oblakmi sa teda vytvára elektrické pole opačného smeru ako za normálnych podmienok, navyše toto pole je o niekoľko rádov silnejšie ako v prípade pokojného ovzdušia. Na porovnanie – za bežných podmienok má elektrické pole intenzitu okolo 130 voltov na meter, pri búrkach môže dosiahnuť až 170 000 voltov na meter.
Spomínané centrá náboja v búrkových oblakoch vznikajú počas ich vývoja – vnútri panuje turbulentné prostredie, v ktorom dochádza k vzájomným zrážkam prechladených kvapôčok vody a ľadových kryštálov, pričom malé čiastočky ľadu sa nabíjajú kladne, väčšie zrážkové častice zasa záporne. Vďaka vertikálnym pohybom vnútri oblaku potom dochádza k postupnej separácii týchto dvoch nábojov opačného znamienka – ľahšie a kladne nabité čiastočky sa hromadia v hornej časti, zatiaľ čo ťažšie a záporne nabité častice v spodnej časti mraku.
Na dobíjaní sa podieľa približne 16 miliónov búrok, ktoré sa na našej planéte vyskytnú za rok. V každom okamihu sa na Zemi odohráva odhadom do 2 000 búrok, každú sekundu sa objaví minimálne 40 bleskov. Najväčšiu šancu na úder blesku do zeme majú v tropických oblastiach. V minulosti sa za hlavnú oblasť výskytu bleskov považovala stredná Afrika (Konžská demokratická republika, okolie Viktóriinho jazera). V poslednom období si prvenstvo pripisuje severozápad Venezuely, oblasti pri jazere Maracaibo, kde sa podľa niektorých zdrojov blysne až 1 200 000-krát za rok.

Pokračovanie článku si môžete prečítať v časopise Quark 7/2022. Ak chcete mať prístup k exkluzívnemu obsahu pre predplatiteľov, prihláste sa. Ak ešte nie ste naším predplatiteľom, objednajte si predplatné podľa vášho výberu tu.

Peter Štefančin
Foto Unsplash/NOAA
pocasiepodlupou.sk

Komentáre