O BLESKU

Z histórie o blesku

Prvý oheň, ktorý človek poznal, bol pravdepodobne plameň vzniknutý úderom blesku do kra alebo suchej trávy. Podľa báje teda blesk “prišiel z neba”. Oslepujúca žiara blesku a hlučné hromy vzbudzovali od pradávna v ľuďoch strach. Človek pozoroval škody, ktoré často spôsobil blesk a veril, že ho posielajú bohovia alebo mocné sily, že “za trest” zabíja, kaličí človeka a zapaľuje mu príbytok.

Grécky filozof Aristoteles, ktorý žil v 4. storočí pred Kristom, považoval blesk za horľavé výpary zeme, ktoré sa náhle zapália a vzbĺknu. V 1. storočí pred Kristom Riman Lukretius venoval niekoľko strán vo svojej knihe “Podstata vecí” rozboru blesku a hromu. Uviedol, že blesk nezosiela Jupiter, ktorý by predsa nerozbíjal chrámy jemu zasvätené. Vyvodil z toho, že blesk je prírodný jav.

Počas mnohých storočí sa potom bleskom zaoberali vo svojich filozofických úvahách len rôzni kazatelia. Až rozmach prírodných vied a pokusníctva v 18. storočí viedol k poznaniu a overeniu aspoň základných javov o tom, čo je blesk, ako vzniká a ako sa vlastne búrková elektrina tvorí. Teda pokusy predbiehali teóriu.


Podstata vzniku blesku

Iskry pri česaní vlasov a blesk majú tú istú podstatu. Je to výboj elektrických nábojov, čiže dej, pri ktorom sa dva rovnako veľké nesúhlasné náboje rušia. Preskočí medzi nimi iskra a počujeme krátky praskot. Prvé vypracované teórie o vzniku náboja blesku sa opierajú o rad pozorovaní a pokusov bratislavského rodáka Philippa Lenarda. Dokázal, že v oblakoch sa oddeľujú záporne nabité miniatúrne “hmlíčky” od kladne nabitých kvapiek. Tie potom padajú k zemi ako dážď alebo vodopád nábojov. Silné elektrické pole rozkladá kvapky vody na menšie.

Medzi pohybom teplého vzduchu nahor, elektrickým poľom medzi oblakmi a zemou a dažďovými kvapkami je priama súvislosť. Vodné kvapôčky pri výstupe pomocou vzdušných vírov a pri páde sa trením s molekulami vzduchu zelektrizujú. A to tak, že vnútro kvapky je nabité kladne a povrch záporne. Padajúce dažďové kvapky zachytáva vietor a prudkými nárazmi ich rozbíja na časti. Čiastočky dažďových kvapiek, ktoré sa odštepujú, sú nabité záporne a zvyšujúce časti kvapiek kladným nábojom. Vietor teda vykonáva značnú prácu pri oddeľovaní kladného a záporného náboja.

Časť oblaku, do ktorej klesajú ťažšie čiastky kvapiek, sa nabije kladne (Obrázok 3). Rozdelenie elektrického náboja v búrkovom oblaku má formu zvislého elektrického dvojpólu, pričom v hornej časti je kladný náboj. Ak je oblak nabitý zápornou elektrinou, záporný náboj oblaku vzbudí elektrostatickou indukciou kladný náboj na protiľahlom najbližšom povrchu zeme. Kladný náboj sa rozloží na povrchu všetkých blízkych vyššie položených vodivých predmetoch. Medzi najnižším miestom nabitého búrkového oblaku a najvyšším miestom zemského povrchu nastane silný výboj, preskočí iskra – blesk. Čím vyšší je predmet na Zemi, tým menšia je vzdialenosť medzi jeho vrcholom a najnižším bodom oblaku. Tým je menšia vrstva vzduchu, ktorá oddeľuje dva rôzne elektrické náboje. Je zrejmé, že do takýchto miest blesk udrie ľahšie.

Blesk je teda výboj atmosférickej elektriny:

medzi jednotlivými časťami oblaku,
medzi oblakmi navzájom,
medzi oblakom a zemou,
zo zeme do oblaku.

Aby mohol prebehnúť bleskový výboj, musí sa medzi oblakmi alebo medzi oblakom a zemou vytvoriť vodivá cesta. Vodivá cesta vzduchom sa vytvorí iba vtedy, keď je napätie také veľké, že prekoná odpor vzduchu. Zo spodnej časti oblaku, kde sa nahromadilo veľké množstvo záporného náboja, začnú zrazu smerom k zemi tiecť obrovskou rýchlosťou elektróny v úzkom kanále tvaru pramienka. Tie pri zrážkach s atómami vzduchu vyrážajú elektróny z obalu neutrálnych atómov vzduchu. Vznikajú kladné ióny a tým sa cesta stáva vodivou. Nárazmi uvoľnené elektróny smerujú tiež k zemi a štiepia ďalšie atómy vzduchu.
Rýchly let elektrónov sa podobá lavíne, ktorá začína ako gúľajúca sa malá snehová guľa. Postupne sa obaľuje ďalším snehom, neustále zväčšuje svoju rýchlosť a prechádza do obrovských rozmerov. Cez kanál blesku, ktorý je kľukatý a rozvetvený, začína pretekať stále väčšie množstvo elektrického náboja z oblaku. Elektrónová lavína prekoná vzdialenosť medzi búrkovým oblakom a najvyšším bodom na zemskom povrchu za niekoľko stotín sekundy, niekedy aj za kratší časový úsek.


Etapy priebehu blesku

1. Prvá etapa vzniku blesku je prípravná. Odborne sa nazýva stupňovitý vedúci výboj (Obrázok 4) alebo leader (z angl., čítaj líder), čo znamená vodca, vedúci. Leader sa pohybuje od búrkového oblaku k zemi v rýchlo za sebou nasledujúcich žiariacich