Jak vzniká hrom a blesk (bouřka)?

Pokud se venku začínají honit mraky a obloha výrazně potemní, pravděpodobně se schyluje k bouřce. Tu by měl člověk ideálně přečkat doma, aby se vyhnul nepříjemným následkům v podobě újmy na zdraví či majetku. Na následujících řádcích prozradíme, jak se tvoří bouřky, aby to pochopili i mladší čtenáři, co je blesk a co je hrom nebo jak se tvoří kulový blesk.

Co je bouřka?

Ještě než se podíváme na to, jak vznikají hromy a blesky, měli bychom si vysvětlit, co je to bouřka. Přestože se dříve věřilo, že bouřka přichází, když si lidé znepřátelí bohy na obloze, dnes je nám již samozřejmě jasné, že to tak není. Bouřka je totiž přírodní jev, který se váže na přítomnost bouřkových oblaků. Ty jsou známé jako kumulonimby, ale někdy se jim říká také dešťové kupy.

S výskytem bouřky souvisí i různé elektrické, optické či akustické jevy, které vznikají mezi několika oblaky navzájem nebo mezi oblaky a zemským povrchem. Pokud jde o to, co se děje při bouřce, často ji signalizuje burácení hromů a na obloze bývají viditelné také klikatící se blesky. Někdy je ale slyšet pouze hřmění v dálce a jindy zase můžete pozorovat jen blesky nebo jejich odrazy v mracích.

Podmínky pro vznik bouřky:

• velká nestabilita atmosféry,
• vysoká vzdušná vlhkost.

Jak vzniká bouřka?

Základem každého bouřkového mraku je horký, vlhký vzduch v blízkosti zemského povrchu, na který přiléhá vrstva mnohem chladnějšího vzduchu nacházející se o něco výše v atmosféře. Teplý a vlhký vzduch v určitý moment začne od země rychle stoupat směrem vzhůru, což meteorologové označují termínem konvekce. Je totiž mnohem lehčí než vzduch suchý.

Vodní páry přítomné ve vzduchu se při tomto vzestupném pohybu prudce ochlazují, dochází k jejich kondenzaci a objevují se drobné kapičky. To může člověk stojící na zemi vnímat jako vznik oblačnosti. Nahromaděná vodní pára se pak začne rozpínat do tvaru kovadliny, což vytvoří klasický bouřkový mrak známý jako kumulonimbus (cumulonimbus).

Uvnitř bouřkového mraku rychle proudí vzduch vzestupně i sestupně. Nacházejí se zde velké kapky vody, které mohu být unášeny na vrchol, kde zmrznou a promění se v drobné ledové krystalky. Ty získají kladný elektrický náboj a začnou padat směrem k zemi. Pokud led cestou k zemi roztaje, můžeme pozorovat déšť. Jsou-li však krystalky dostatečně velké, mohou se z nich stát kroupy.

Bouřky nejčastěji přichází na jaře nebo v létě, kdy na zem dopadají teplé sluneční paprsky, které ji zahřívají (bouřka v zimě je spíše vzácná). Kromě blesků a hromů je přitom může doprovázet silný nárazový vítr nebo krupobití. Zároveň platí, že největší množství bouřek meteorologové pozorují v horkých a vlhkých světových oblastech, kde pro jejich vznik panují příznivé podmínky.

Kdy zaniká bouřka?

Vzdušná vlhkost bouřkový mrak postupně opouští ve formě dešťových kapek, čímž se oblak vyčerpává. Vývojový cyklus bouřky pak končí ve chvíli, kdy začnou vzestupné proudy ustávat a převáží slabší sestupné pohyby studeného vzduchu, který se rozlévá v blízkosti země a zastaví další přísun teplého vzduchu. Oblačnost následně zeslábne a zcela se rozpadne.

Jak dlouho trvá bouřka?

Na tuto otázku neexistuje žádná jednoznačná odpověď. Zatímco některé bouřky ustanou během 15 minut, jiné mohou trvat klidně i několik hodin. Svou roli zde hraje celá řada různých faktorů, které člověk není schopný nijak ovlivnit.

Jak vzniká blesk?

Blesk představuje silný přírodní elektrostatický výboj, který je možné pozorovat během bouřky. Doprovází jej přitom výrazné světelné a zvukové efekty, kterých se lidé odnepaměti bojí. Jednotlivé blesky pak mohou mít různé tvary a rozměry, ale liší se navzájem i délkou trvání. Nejčastěji směřují na vyvýšená místa, jako jsou například kopce, věže nebo vysoké stromy.

Vhodné podmínky pro vznik blesku se vytváří společně se vznikajícím bouřkovým mrakem. V něm rychle proudí vzduch, který žene přítomné dešťové kapky a ledové krystalky směrem vzhůru. Tím, jak do sebe průběžně naráží, pak vzniká náboj. V horní části bouřkového mraku je typicky kladný, zatímco v té spodní bývá záporný. Zemský povrch pak opět vykazuje náboj kladný.

Když je pak napětí mezi dvěma oblastmi dostatečně velké, vznikne elektrostatický výboj, který zamíří na místo, kde je nejmenší odpor. To je důvod, proč je blesk často klikatý. Zatímco blesky mnohdy směřují z mraku směrem k zemi, ze země zároveň stoupá vstřícný výboj. Jakmile se propojí, uvolní se velké množství energie, vzduch se ohřeje až na 30 000 °C a vznikne tlaková vlna (hřmění).

Druhy blesků

Když už víme, jak vznikají blesky při bouřce, měli bychom si ještě představit jejich různé varianty. První z nich jsou blesky, které se tvoří uvnitř mraku samotného. Základem jsou oblaky, které mají na protilehlých okrajích opačné elektrické náboje. Aby se tyto náboje vyrovnaly, dochází k elektrickému výboji, který proběhne přímo uvnitř daného mraku (osvětlí tedy pouze přítomná mračna). V takovém případě jej nazýváme plošný blesk.

Blesky mohou vznikat také mezi dvěma mraky, tedy ve chvíli, kdy se kladně nabitý mrak přiblíží k záporně nabitému oblaku, vznikne mezi nimi napětí a přeskočí výboj. Další možností je pak okamžik, kdy se kladně nebo záporně nabitý bouřkový mrak přiblíží k zemi, na jejímž povrchu se vytvoří opačný elektrický náboj. Poté se může objevit blesk směrem z oblaku k zemi, nebo klidně i ze země do mraků.

Jak vzniká kulový blesk?

Kulový blesk je vzácný přírodní fenomén, který si lidé spojují s bouřkami. Je to vlastně jakási „ohnivá koule“, jejíž proporce se případ od případu liší. Zatímco některé kulové blesky mohou mít velikost hrášku, jiné dosahují mnohem větších rozměrů. Prozatím není zcela jasné, jak tyto zářivé kulovité objekty vznikají, ale populární je například teorie křemíkového blesku.

Jak vzniká hrom?

Hrom je akustický třesk, který během bouřky doprovází blesky. Je to dobře známý zvukový fenomén, co následuje po blesku a mnohé z nás dokáže opravdu vystrašit. Někdy navíc dosáhne tak velké hlasitosti, že může poškodit lidský sluch. Proto se doporučuje ukrýt se před bouřkou někam do bezpečí, kde nebude hrozit zásah bleskem a zároveň se nebudete muset bát částečného ohluchnutí.

Pokud jde o to, jak vzniká zvuk hromu, základem je samozřejmě předcházející blesk. Tento elektrický výboj totiž ohřívá okolní vzduch na velmi vysokou teplotu, což vede ke vzniku plazmatu, které se rychle rozpíná. Vzduch potom doslova exploduje a objeví se rázová vlna, kterou slyšíme jako hřmění. Ta se atmosférou rychle šíří, odráží se od překážek a k posluchači dorazí se zpožděním.

Jak daleko je slyšet hrom?

Zvuk hromu se z místa výboje šíří rychlostí zhruba 1 kilometr za 3 sekundy. Může být údajně slyšet až 40 kilometrů daleko.

Proč vidíme nejdříve blesk a pak slyšíme hrom?

Odpověď na tuto otázku je poměrně snadná. Ačkoliv blesk i hrom probíhají prakticky ve stejnou chvíli, nejdříve elektrický výboj vidíme a teprve poté slyšíme hřmění, jelikož se světlo vzduchem šíří rychleji než zvuk. S tím, jak se bouřka přibližuje k našemu stanovišti, se pak časový interval mezi bleskem a hromem postupně zkracuje.

Jak vznikají kroupy?

Kroupy jsou kousky ledu o průměru větším než 5 milimetrů, které mohou mít kulatý, kuželovitý nebo dokonce i nepravidelný tvar. Jejich povrch bývá obvykle hrbolatý a velikost se pohybuje v řádech několika málo centimetrů. Na řezu jsou přitom patrné různé vrstvy průsvitného ledu, což ukazuje, jak se kroupa postupně zvětšovala.

Kroupy vznikají v bouřkových mracích. Vzestupné vzdušné proudy zde unášejí kapky vody a ledové krystaly směrem vzhůru, kde panují velmi nízké teploty. Tam se kapky mění v kousky ledu a ledové částice se spojují ve větší celky, které již vzdušný proud není schopný dále nést. Proto začínají padat směrem dolů a nabalují na sebe další kapky, které na původní kroupě namrzají.

Daný proces se může mnohokrát opakovat, což vytváří jednotlivé vrstvy kroupy. Jakmile je její hmotnost příliš velká, může vypadnout z bouřkového mraku směrem k zemi. Samotná tvorba krup trvá minimálně hodinu. Jsou-li ovšem vzestupné vzdušné proudy skutečně silné, mohou udržovat kroupu v mracích mnohem déle, takže pak dosahují stále větších rozměrů.