Blesk

Rozbalit box

Obsah boxu

Šablona:Infobox - atmosférický jev Blesk je přírodní elektrostatický výboj produkovaný během bouřky. Tento silný elektrický výboj je provázen emisí světla a rychlým zahřátím okolního vzduchu, jehož následná expanze vytváří charakteristický zvuk známý jako hrom. Blesky představují fascinující, ale zároveň nebezpečný přírodní jev, který je předmětem vědeckého zkoumání i zdrojem úžasu.

📜 Historie a mytologie

Lidé se odpradávna báli blesků a považovali je za projev hněvu bohů. V řecké mytologii byl vládcem blesku nejvyšší bůh Zeus. V severské mytologii vládl bleskům a hromům bůh Thor a ve slovanské Perun. Již ve 4. století př. n. l. Aristotelés pochyboval o božském původu blesků a domníval se, že jde o plynný výpar ze země, který se na vzduchu zapaluje.

Zásadní zlom ve vědeckém chápání blesku přišel v 18. století. Americký vědec a politik Benjamin Franklin provedl kolem roku 1750 nebezpečný pokus s papírovým drakem, kterým dokázal, že blesk je elektrické podstaty. V Evropě je za vynálezce hromosvodu považován český premonstrát Prokop Diviš, který v roce 1754 v Příměticích u Znojma instaloval svůj "meteorologický stroj". První hromosvod na budově v Česku byl instalován na zámku v Měšicích v roce 1775.

🔬 Fyzikální podstata

Blesk vzniká v důsledku separace elektrických nábojů v bouřkovém oblaku, typicky v mraku druhu cumulonimbus. Vlivem silných vzestupných a sestupných proudů dochází k tření a srážkám ledových krystalků a vodních kapiček. Lehčí, kladně nabité krystalky jsou unášeny do horní části oblaku, zatímco těžší, záporně nabité částice (kroupy, vodní kapky) klesají do spodní části. Tím vzniká obrovský rozdíl potenciálů mezi různými částmi mraku nebo mezi mrakem a zemským povrchem.

Když napětí přesáhne izolační schopnost vzduchu, dojde k výboji. Proces obvykle začíná tzv. vůdčím výbojem (leader), který se stupňovitě pohybuje od mraku k zemi a vytváří ionizovaný kanál. Ze země mu vstříc stoupá vstřícný výboj. Po jejich spojení vznikne vodivý kanál, kterým projde hlavní, mnohem jasnější zpětný výboj, jenž přenese většinu náboje.

Kanál blesku se extrémně rychle ohřeje na teplotu až 30 000 °C, což je zhruba pětkrát více, než je teplota na povrchu Slunce. Tento prudký ohřev způsobí explozivní rozpínání okolního vzduchu, což vytvoří rázovou vlnu, kterou vnímáme jako hrom. Protože rychlost světla je mnohem vyšší než rychlost zvuku, blesk vidíme téměř okamžitě, zatímco hrom slyšíme se zpožděním. Z tohoto zpoždění lze odhadnout vzdálenost bouřky – zvuk urazí přibližně jeden kilometr za tři sekundy.

⚡ Druhy blesků

Blesky se klasifikují podle toho, kde vznikají a kam směřují.

Blesky mezi oblakem a zemí (CG): Nejznámější a pro lidi nejnebezpečnější typ. Mohou být negativní (přenášejí záporný náboj z mraku na zem) nebo méně časté, ale silnější pozitivní (přenášejí kladný náboj).
Blesky uvnitř oblaku (IC): Nejčastější typ výboje, který probíhá mezi různě nabitými oblastmi v rámci jednoho bouřkového mraku. Ze země jsou vidět jako plošné záblesky (blýskavice).
Blesky mezi oblaky (CC): Výboj mezi dvěma různými mraky. Tyto blesky mohou vytvářet na obloze rozsáhlé sítě a dosahovat délky až 150 km.

Vzácné a neobvyklé formy

Kulový blesk: Vzácný a dosud ne plně vysvětlený jev popisovaný jako zářící koule o průměru od několika centimetrů do několika metrů. Obvykle se objevuje během bouřek, pohybuje se a zaniká buď tiše, nebo explozí. Jedna z hlavních teorií předpokládá, že jde o hořící kouli křemíkových nanočástic, které vzniknou úderem blesku do země.
Eliášův oheň: Nejde o blesk v pravém smyslu, ale o sršivý výboj (korónu) na vyvýšených hrotech (stožáry lodí, vrcholky stromů, křídla letadel) v silném elektrickém poli. Projevuje se jako namodralé nebo nafialovělé světélkování a je znamením vysokého napětí v atmosféře, které může předcházet úderu blesku.
Nadatmosférické blesky: Jedná se o krátkodobé světelné jevy vysoko nad bouřkovými mraky v ionosféře a mezosféře. Patří sem tzv. skřítci (sprites), elfové (elves) a modré výtrysky (blue jets). Jsou pozorovatelné pouze z vesmíru nebo z velké výšky.
Vulkanické blesky: Vznikají při sopečných erupcích, kdy se třením částeček popela a hornin v erupčním sloupci generuje silný statický náboj.

📊 Rekordy a zajímavosti

Nejdelší blesk (vzdálenost): Světový rekord drží megablesk, který 29. dubna 2020 překonal horizontální vzdálenost 768 km nad jižní částí USA.
Nejdéle trvající blesk: Rekordní výboj byl zaznamenán 18. června 2020 nad Uruguayí a Argentinou a trval 17,1 sekundy.
Frekvence: Každou sekundu udeří na Zemi přibližně 44 blesků, což představuje téměř 1,4 miliardy úderů ročně.
Lidský bleskosvod: Americký strážce parku Roy Sullivan byl údajně mezi lety 1942 a 1977 zasažen bleskem sedmkrát a všechny zásahy přežil.
Úder do země: Při úderu blesku do písčité půdy může dojít k roztavení křemenu a vzniku trubicovitého sklovitého útvaru zvaného fulgurit.

💡 Pro laiky

Představte si bouřkový mrak jako obrovskou baterii na obloze. Uvnitř mraku poletují kousky ledu a kapky vody. Jak se o sebe třou, vytvářejí statickou elektřinu, podobně jako když si třete balónek o vlasy. Horní část mraku se nabije kladně (+) a spodní záporně (-). Země pod mrakem se naopak nabije kladně.

Příroda nemá ráda nerovnováhu, a tak se snaží tyto náboje vyrovnat. Když je napětí dostatečně velké, z mraku se k zemi natáhne neviditelný "prst" záporné energie. Ze země mu naproti vyrazí kladný "prst". Když se setkají, vytvoří cestičku a tou proletí obrovská jiskra – to je blesk, který vidíme.

A co hrom? Ta jiskra je neuvěřitelně horká, mnohonásobně víc než povrch Slunce. Okamžitě ohřeje vzduch kolem sebe, který se prudce rozpíná, jako když bouchne balónek. Tento "výbuch" vzduchu je rázová vlna, kterou slyšíme jako hrom.

🛡️ Ochrana a bezpečnost

Úder bleskem je životu nebezpečný. Pravděpodobnost přímého zásahu je sice nízká (v USA se odhaduje na 1:15 300 během 80letého života), ale riziko se zvyšuje při pobytu venku během bouřky.

Základní pravidla chování při bouřce:

Vyhledejte úkryt: Nejbezpečnější je pevná budova, ideálně s hromosvodem, nebo automobil s uzavřenými okny, který funguje jako Faradayova klec.
Vyhněte se otevřeným prostranstvím: Nebuďte nejvyšším bodem v krajině (např. na kopci, na poli).
Nepostávejte pod osamělými stromy: Stromy přitahují blesky. Bezpečnější je hustý les nebo nižší porost.
Přikrčte se: Pokud není úkryt k dispozici, zaujměte podřep s nohama u sebe, abyste minimalizovali tzv. krokové napětí, které vzniká při úderu blesku do země.
Vyhněte se vodě: Voda je dobrý vodič elektřiny, proto opusťte bazény, jezera a nekoupejte se.
Doma: Během bouřky se nedotýkejte kovových předmětů spojených s vnějškem budovy (topení, vodovodní baterie) a omezte používání pevných telefonních linek.

Ochrana budov

K ochraně staveb před úderem blesku slouží hromosvod (správně systém ochrany před bleskem, LPS). Skládá se z jímací soustavy na střeše, svodů a uzemnění. Jeho úkolem je poskytnout blesku bezpečnou a vodivou cestu do země a ochránit tak objekt před požárem nebo mechanickým poškozením. Pro ochranu citlivých elektronických zařízení před přepětím, které se může šířit i po elektrické síti, se instalují přepěťové ochrany.

Zdroje

Novinky.cz Wikipedie: Blesk TN.cz 100+1 zahraniční zajímavost ČT24 Wikipedie: Eliášův oheň ČT24 Wikipedie: Kulový blesk Srovnátor.cz Wikipedie: Hromosvod Eduportál Techmania Amatérská meteorologická společnost Seznam Zprávy LSP-international.com iMeteo.sk ČT24 Wikipédia (SK): Eliášov oheň Zones.sk NejStav.cz Moderní Stavitel Počasí.cz Nedd.cz Encyklopédia poznania Unium.cz E-aktuality.cz Elektřina.cz 100+1 zahraniční zajímavost Eduportál Techmania Elektřina.cz Univerzita Pardubice epet.cz ABB Blog Hager Sisyfos - Český klub skeptiků Potichu.cz Akademie věd ČR 100+1 zahraniční zajímavost Prima Zoom