Článek
Stojíte u okna a sledujete přicházející bouřku. Spatříte záblesk a počítáte, než zahřmí. Tři vteřiny, jeden kilometr. Záblesk byl okamžitý. A zdálo se, že míří shora dolů – od mraků k zemi.
Jenže je to přesně naopak. Blesk ve skutečnosti proudí od země vzhůru. To, co vnímáme jako oslnivý záblesk, je jen zpětný výboj. A rodí se v procesu, který trvá mnohem déle, než by se na první pohled zdálo.
Bouřkový mrak – cumulonimbus – vzniká díky silným vzestupným proudům teplého a vlhkého vzduchu. Tyto proudy vynášejí vodní kapky a ledové krystalky do výšek přes deset kilometrů. V turbulenci uvnitř mraku do sebe krystalky a kapky narážejí a třou se o sebe. Při těchto srážkách dochází k oddělování elektrického náboje. Lehčí ledové krystalky stoupají a získávají kladný náboj, zatímco těžší kroupy a ledové kuličky klesají dolů se záporným nábojem. Mrak se tak promění v obří vertikální baterii: nahoře kladnou, dole zápornou.
Mocné záporné pole ve spodní části mraku pak začne působit na zemský povrch pod sebou. Odpuzuje z něj elektrony a naopak přitahuje kladný náboj, který se hromadí na vyvýšených místech – na špičkách věží, stromů nebo třeba na střeše vašeho domu.
Pak přichází samotný výboj. Ne jako jediný skok, ale jako postupně se větvící plazma. Z mraku začne sestupovat neviditelný, ionizovaný kanál vzduchu, takzvaný vůdčí výboj (pilot leader), který si hledá cestu nejmenšího elektrického odporu. Z vyvýšených míst na zemi mu zároveň stoupají vstříc kratší kladné výboje (streamers). Jakmile se vůdčí výboj s jedním z nich spojí – obvykle jen pár desítek metrů nad zemí – elektrický obvod se uzavře.
A teprve teď přichází to, co vidíme. Po vytvořeném ionizovaném kanálu vyšlehne od země vzhůru zpětný úder, a to rychlostí dosahující až třetiny rychlosti světla. Během zlomku sekundy přenese náboj o napětí v řádu miliard voltů a okolní vzduch zahřeje na neuvěřitelných 30 000 °C – to je pětkrát víc, než má na povrchu Slunce. Tento teplotní šok způsobí explozivní rozpínání vzduchu. A právě tato tlaková vlna je hrom, který slyšíme.
Celý tento děj trvá jen pár milisekund. To, co často vnímáme jako jediný záblesk, je ve skutečnosti série tří až pěti rychlých úderů ve stejném kanálu. Jdou po sobě tak rychle, že je lidské oko nedokáže rozlišit.
A proč nikdy nestát pod stromem? Strom je vyvýšené místo, které přitahuje kladný náboj a nabízí tak blesku tu nejlákavější a nejkratší cestu k zemi. Blesk si totiž vždycky vybírá cestu nejmenšího odporu, ne nejkrásnější cíl.
Zdroje:
- https://www.pbs.org/wgbh/nova/article/how-lightning-works/ — PBS Nova, fyzikální vysvětlení vzniku a průběhu blesku (původně BBC Future 2012 — nefunkční)
- https://www.weather.gov/safety/lightning-science-overview — NOAA National Weather Service, vědecký přehled fyziky blesku (původně Guardian 2015 — nefunkční)
- https://www.nssl.noaa.gov/education/svrwx101/lightning/ — NOAA National Severe Storms Laboratory, přehled fyziky blesku
