Detekcia, typy bleskov a vznik hromu

Článok
Pokračovanie série o bleskoch.

V predchádzajúcom článku o bleskoch sme sa venovali ich vzniku, rozdeleniu a nebezpečenstvu, ktoré ich sprevádza. V nasledujúcich riadkoch vám priblížime, ako sa blesky detekujú, aké rôzne typy bleskov sa môžu vyskytnúť a kde na Zemi najčastejšie udierajú. Na záver vám vysvetlíme ako vzniká hrom a prečo ho často počuť inak.

Detekcia bleskov

Prvý prístroj vymyslený na varovanie búrky bol vymyslený v roku 1742 škótskym inžinierom Andrewom Gordonom. Nápad mu však poslal kolega z Ameriky, Benjamin Franklin. Systém fungoval na dvoch zvonoch, medzi ktorými bola zavesená neutrálne nabitá guľôčka. Jeden zvon bol pripojený káblom na kovovú týč, ktorá trčala zo strechy domu. Druhý zvon bol pripojený na uzemnenú tyč. Keď búrka prechádzala popri dome, zem sa nabila pozitívne a oblaky boli nabité negatívne. Tyč, ktorá trčala zo strechy začala "ťahať" z iónov v oblakoch elektróny, ktoré sa snažili prejsť do uzemnenej tyče. Vtedy elektróny preskakovali cez guľôčku a nabíjali ju postupne záporne a potom kladne. Guľôčka tak behala medzi dvoma zvonmi a búchala o ne, čim zvon varoval pred prichádzajúcou búrkou. Jednoduchý systém je vysvetlený aj v nasledujúcom videu.

Moderný systém však funguje na úplne inej báze. Výboje bleskov vytvárajú široké spektrum elektromagnetického žiarenia, vrátane rádiofrekvenčných pulzov. Čas, za ktorý dorazí tento pulz do rôznych detektorov sa dá potom premeniť na presnú polohu blesku. Na tomto princípe funguje napríklad dobre známa sieť Blitzortung.org.


detekcia bleskov v praxi, zdroj: dáta siete Blitzortung.org

Typy bleskov

Blesky sme si v predchádzajúcom článku rozdelili na IC, CC, CG- a CG+. Existuje však mnoho pomenovaní bleskov podľa toho, kde sa vyskytnú alebo podľa rôznych poveternostných podmienok.

Guľový blesk

Asi najznámejší a najviac diskutovaný blesk súčastnosti je guľový blesk. Ide o veľmi kontroverzný a najmä veľmi nepreskúmaný jav. Ako guľový blesk je charakterizovaný nejaký sférický, guľatý objekt veľkosti hráška až veľkosti niekoľkých metrov v priemere. Podľa hlásení z minulosti môže guľový blesk trvať aj niekoľko sekúnd. Ešte nikdy sa ho však nepodarilo zachytiť na žiadnom videu, z ktorého by bolo možné povedať, že nejde o podvod alebo výmysel. Preto nie je preskúmaný vedcami a jeho vznik a výskyt je zatiaľ nepotvrdený a nepreskúmaný. Hovoriť preto o údere guľového blesku je zväčša konšpiračná teória.

Perlový alebo korálový blesk

Keď hovoríme o perlovom blesku, nejde o samotný blesk. Je to skôr fáza, ktorá prebieha pri niektorých výbojoch. Po výboji sa pri tomto jave následne blesk roztriešti na menšie  "úlomky", podobajúce sa na korálky alebo perly.

Suchý blesk

Suchý blesk je austrálsky názov pre blesk, ktorý sa vyskytne pri búrke z ktorej nevypadli žiadne zrážky. Tento jav je najčastejší pri požiaroch alebo erupciách sopiek, kedy vznikajú blesky v oblakoch pyrocumulus.

 

Teplý blesk

Teplý blesk je blesk, ktorý udrie veľmi ďaleko od pozorovateľa. Zvukové vlny sa pri veľkej vzdialenosti rozpadnú a hrom nepočuť.

Stuhový blesk

Stuhové blesky vznikajú pri silnom bočnom vetre. Pri viacnásobných úderoch blesku do toho istého miesta vietor vždy odfúkne ten predchádzajú mierne do strany. Vzniká vtedy stuhový efekt.

To boli tie najznámejšie. Existuje však nespočetne veľa iných pomenovaní podľa toho ako blesk vyzerá, kde sa vyskytne alebo čo osvetlí.

Vzácne typy bleskov

Existujú ešte dva typy bleskov, ktoré nie sú veľmi dobre preskúmané. Vie sa však oblasť, približná výška a situácia, pri ktorej sa vyskytujú. Ide o dva typy bleskov:

Škriatkovia (angl. sprites) sú elektrické výboje veľkých rozmerov. Vznikajú v oblastiach nad búrkovými oblakmi a siahajú až do termosféry. Ich vznik je podmienený pozitívnym výbojom v dolu ležiacom búrkovom oblaku. Škriatkovia sa javia ako svietiace červeno-oranžové záblesky. Tie vznikajú približne 80 kilometrov nad zemou a postupne cestujú rýchlosťou 10% rýchlosti svetla do dola. O niekoľko milisekúnd neskôr cestujú od miesta vzniku ďalšie záblesky dohora. Škriatkovia sa vyskytujú pri intenzívnych bleskových búrkach vo výške 50 až 90 kilometrov.

Modré záblesky (angl. blue jets) sú druhé blesky vo vyššej atmosfére. Modré záblesky sa vyskytujú pri veľmi aktívnych búrkach a vznikajú nad jadrami. Putujú z jadra búrky ďalej hore pod približne 13-stupňovým sklonom a rýchlosťou 100 km/s. Zanikajú v oblastiach 30 až 40 kilometrov nad zemou.

Obidva tieto záblesky sú ťažko pozorovateľné. Ani jeden z nich nevidieť voľným okom. Pozorovateľné sú len okrajom oka pri najnižších svetelnostiach. Preto je zložité ich skúmať a sú zaznamenané len zriedkavo najvýkonnejšími kamerami. Trvajú približne 3 až 10 milisekúnd.

Frekvencia úderov bleskov na Zemi

Aj keď by mnoho ľudí pochybovalo, tak Európa ani Amerika nepatria medzi oblasti s najväčšou hustotou úderov na Zemi. Čo však môžme povedať je, že Amerika je v tomto pred nami. Zatiaľ čo v Európe udrie ročne priemerne na jeden kilometer štvorcový priemerne 5 až 10 bleskov, v Amerike je to 20 až 40. Stále to však nie je veľké číslo. Najviac bleskov udiera v oblastiach rovníka. Miesto na Zemi s najčastejšími údermi bleskov je schované v horách, vo východnej Demokratickej republike Kongo. V dedine Kifuka udrie ročne až 158 bleskov na kilometer štvorcový. Veľmi vysokú aktivitu má tiež napríklad jazero Maracaibo vo Venezuele, v priemere s 297 dňami v roku s bleskovou aktivitou. Ďalšie miesta sú napríklad Catatumbo vo Venezuele, Singapur, Teresina v severnej Brazílii alebo Bleskové údolie v strednej Floride.


zdroj obrázku: Wikipédia

Vznik a rozdielny zvuk hromu

Vznik hromu nie je žiadna veda a ide o jednoducho popísateľný jav. Pri výboji blesku dochádza k enormnému prehrievaniu vzduchu po celej dĺžke výboja. Vzduch sa vplyvom extrémne vysokých teplôt premieňa na plazmu. Ak majú platiť kinetické zákony plynov, potom dôjde v plyne k extrémnemu nárastu tlaku vzduchu, čo spôsobí silnú tlakovú vlnu, ktorú počuť ako hrom. Zvuk hromu ďalej závisí od rozvetvenia, trvania blesku alebo miesta kde udrie. Hrom sa mení podľa akustiky prostredia, vetra alebo aj či sa objaví v zrážkach alebo mimo nich. Svetlo cestuje rýchlosťou 299 792 km/s pričom zvuk približne 330 m/s. Vzdialenosť blesku tak môžeme vyrátať odpočítavaním. Každú sekundu vynásobíme číslo 330 a dostaneme vzdialenosť v metroch. Príklad: 3 sekundy = 3*330 = 990 m.

Blesky sú neodlúčiteľným spoločníkom búrok, no zároveň častý, nebezpečný a najmä nedoskúmaný jav. Vyskytovali sa odjakživa a ešte dlho budú sprevádzať naše životy.

img