Jako by bojoval Thor s Perunem. Za vznik blesku mohou dva výboje, které se střetnou

Když se řekne blesk, většině lidí se vybaví výrazný elektrický výboj mezi oblakem a zemí, případně v rámci oblaků, který obvykle trvá jen krátce a z pohledu pozorovatele se jeví jako spojitý a poměrně jednoduchý proces. Proto zní možná překvapivě, že i v rámci takto krátkého jevu můžeme pozorovat celou řadu dílčích fází. Blesk totiž není nic jednoduchého a platí to zejména o blesku mezi oblakem a zemí.

Pro vznik blesku je nezbytná přítomnost center elektrického náboje uvnitř oblaku, které vedou ke vzniku dostatečně silného elektrického pole. Za vhodných podmínek dochází k prvotnímu elektrickému průrazu, který tvoří počáteční fázi blesku, a to fázi velmi krátkou (trvá jen pár tisícin sekundy, tedy několik milisekund). Hned poté následuje vůdčí výboj.

Jde o slabě svítící stadium blesku, kdy je výboj tvořen záporně nabitým kanálem plazmy. Vůdčí výboj přitom k zemi nesměřuje přímo, ale po jednotlivých krocích, které dosahují délky kolem padesáti metrů. Po každém takovém kroku se postup výboje na několik desítek mikrosekund (miliontin sekundy) zastaví, než pokračuje dál, přičemž mezi zastávkami je rychlost vůdčího výboje kolem 350 tisíc kilometrů za hodinu. Během této fáze často dochází i k větvení do jednotlivých kanálů, které pak nemusí pokračovat až k zemi. A doba trvání této fáze blesku je dvacet až padesát milisekund.

Vůdčí výboj
Zdroj: Weather.gov

Jakmile se vůdčí výboj přiblíží k zemi, indukuje se proti němu ze zemského povrchu vycházející vstřícný výboj, a to obvykle z vyvýšených objektů (komíny, stožáry, vysoké budovy, stromy) – proto je tak důležité je chránit hromosvody. Důvodem vzniku vstřícného výboje je ohromné napětí, které se mezi čelem vůdčího výboje a povrchem země vytváří – dosahuje až sta milionů voltů. Jakmile se vstřícný výboj spojí s vůdčím výbojem, nastává vlastní úder blesku, a dochází při něm ke zpětnému výboji.

Vstřícný výboj
Zdroj: Weather.gov

Jde o nejviditelnější stadium blesku mezi oblakem a zemí, právě tuto část obvykle považujeme na základě svého pozorování za vlastní blesk. Na velmi krátkou dobu protéká kanálem blesku extrémně vysoký proud, čili desítky, výjimečně až stovky kiloampér.

Takto silný proud vede k prudkému zahřátí bleskového kanálu (až na teplotu kolem třicet tisíc stupňů Celsia) a následně i vzduchu, ve kterém prudce vzroste tlak (až na deset atmosfér). Výsledkem je tlaková vlna, která tvoří dobře známý hrom.

Zpětný výboj
Zdroj: Weather.gov

Zpětným výbojem sice může blesk skončit, ale ne vždy. Častěji totiž následují ještě další procesy, vedoucí k opětovnému ukládání elektrického náboje podél už vzniklého vodivostního kanálu blesku. Jakmile je náboj dostatečný, dochází ke vzniku šípového výboje, který už se většinou nevětví a pohybuje se k zemi rychlostí až deset tisíc kilometrů za sekundu.

Proud, který při šípovém výboji teče kanálem blesku, už je podstatně menší než u zpětného výboje a dosahuje jedné kiloampéry. Po spojení šípového výboje se zemí vzniká následný zpětný výboj, kdy kanálem velmi krátce proteče 10 až 15 kiloampér.

Celý výše popsaný proces přitom trvá zpravidla méně než 100 milisekund (tedy méně než jednu desetinu sekundy). Jednotlivé fáze blesku proto umožnily opticky poprvé zachytit až vysokofrekvenční kamery, které svedou pořídit i několik tisíc snímků blesku za sekundu.

Úplně poslední fází blesku, která se asi v polovině případů vyskytuje po následném zpětném výboji, tvoří takzvaný průběžný proud. Sice jím teče proud o velikosti jen 10 až 100 ampér, ale protože trvá poměrně dlouho (stovky milisekund), může vést ke značnému zahřátí objektu, který blesk zasáhl, a to i na teplotu vzplanutí. Právě průběžný proud pak stojí za většinou požárů vzniklých při blescích. 

Výběr redakce

Aktuálně z rubriky Věda

Na půdě kolem Černobylu by se opět daly pěstovat potraviny, naznačuje studie

Desítky let byla půda v okolí ukrajinského Černobylu považována za nevyužitelnou kvůli havárii reaktoru jaderné elektrárny v roce 1986. Nový výzkum ale naznačuje, že by se dala bezpečně využívat pro zemědělství.
před 2 hhodinami

Kůrovcová kalamita polevuje. Brouka krotí počasí i věda

Kalamita lýkožrouta smrkového, kterému se říká lidově kůrovec, v Česku v posledních několika letech ustupuje. Díky tomu i klesá objem smrkového dřeva, které je nutné vytěžit. Podle expertů z Biologického centra Akademie věd v tom má silnou roli počasí, jež není pro tento hmyz tak výhodné. Pomáhají ale i nové zásadní úpravy v postupech ochrany lesa.
před 4 hhodinami

Vědci prozatím uchránili nejstarší strom světa před novou dálnicí

Nejstarší světový strom mohl být ohrožen výstavbou dálnice. Zachránila ho prozatím ovšem kampaň vědců. Ti zdůrazňují přínos podobných velikánů k poznání ohledně změn klimatu. Ve svém článku o příběhu stromu reportoval web německé stanice Deutsche Welle.
před 22 hhodinami

Ústup očkování v USA by svědčil hlavně spalničkám, ohrozil by miliony lidí

Očkování je jednou z páteří moderní medicíny. Stačí drobné snížení proočkovanosti a dopady na společnost jsou obrovské. Vědci na základě rozsáhlého modelu pro různé scénáře popsali, jaká budoucnost čeká ohledně šíření nakažlivých nemocí Spojené státy.
včera v 14:24

Firma Amazon vypustila první várku svých internetových družic

Společnost Amazon miliardáře Jeffa Bezose v pondělí tamního času (v noci na úterý SELČ) vypustila na oběžnou dráhu první várku družic svého projektu Kuiper, který má z vesmíru poskytovat vysokorychlostní internetové připojení po celém světě a snažit se konkurovat nyní dominantnímu Starlinku nejbohatšího muže planety Elona Muska. Informovaly o tom tiskové agentury s odkazem na živý přenos.
včeraAktualizovánovčera v 13:12

Levá, nebo pravá? Vědci zkoumali, do jaké ruky je lepší očkovat

Když lidé dostávají posilující dávku vakcíny, mnohdy si ji nenechají dát do stejné ruky jako tu první. Nový výzkum popsal, že vhodnější je očkovat do stejného místa. Výsledky by se podle autorů daly využít zejména během pandemií, během nichž je nutné očkovat v průběhu epidemické situace.
včera v 12:01

Do vesmíru odstartovala evropská sonda, která se zaměří na lesy

Po jedenácté hodině dopoledne odletěla do kosmu mise Evropské vesmírné agentury (ESA). Raketa Vega-C vynesla na oběžnou dráhu sondu Biomass, jejímž cílem je monitorovat biomasu na Zemi, hlavně lesy.
včeraAktualizovánovčera v 11:59

Čechoslovačky chtěly bojovat i na Západě. Vlastní armáda o ně ale nestála

I ženy chtěly bojovat – ale nezáleželo to pouze na jejich odhodlání. Pokud se Čechoslovačky chtěly zapojit do zahraničního odboje na Západě, musely se kromě svého odhodlání vybavit i silou čelit mnohým překážkám. Navzdory prvotním plánům se totiž nesměly do války zapojit v československé armádě, ale pouze v britských jednotkách jako cizinky. Více než dvě stě žen ochotných pomáhat v boji s Hitlerem přitom plnilo důležité úkoly – sloužily mimo jiné jako elektrikářky, opravářky optických přístrojů, šifrantky i baličky padáků. Ani válečné hrdinství jim ale uznání nepřineslo.
včera v 11:55
Načítání...