Taková zajímavost z meteorologie…
V bouřkách je energie. Velikánské množství energie. Víte, kde se tato energie bere?
Blesky křižující oblohu v sobě skrývají ohromné množství energie. Jsou to stovky megajoulů, nebo dokonce jednotky gigajoulů. Tato energie se uvolní během zlomku sekundy, napětí dosahuje až miliardy voltů, proud až 100 000 ampérů.
Kde s v bouřkách bere taková energie?
Foto Autor: Bidgee, CC BY-SA 2.5, https://commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=832919
Vzestupné proudění je v bouřkovém mraku jasně viditelné.
Všichni známe bouřkový oblak kumulonimbus. Zasahuje od nejnižších pater atmosféry, až po vrchol troposféry. Je to rostoucí mrak, který bublá stále výše. To vybublávání mraku jasně ukazuje na výstupné proudění uvnitř.
Teplý a vlhký vzduch v mraku stoupá (je lehký, viz horkovzdušný balón), a přitom se ochlazuje. Při ochlazování roste jeho relativní vlhkost, až dosáhne 100 % a začne docházet ke kondenzaci. Pára ve vzduchu obsažená se mení na vodu, vodní kapky. Stoupá-li vzduch dále, mění se skupenství až na pevné, tedy led.
Při změně skupenství se uvolňuje velké množství energie. Jsme u jádra problému...
Měrné skupenské teplo tání a varu
Existuje něco, co se jmenuje měrné skupenské teplo tání. Vysvětlíme si to na ledu a vodě. Máme 1 kilogram ledu o teplotě 0°C. Měrné skupenské teplo tání je množství energie, které je třeba dodat ledu, aby změnil skupenství na vodu o stejné teplotě, tedy znovu 0°C. U ledu je to 334 kJ na kilogram. Absolutní hodnota zase tolik neřekne, ale jde o teplo, které by stačilo na ohřátí 1 kg vody z 0°C na 80°C. To už je pro představivost lepší.
Pak máme ještě měrné skupenské teplo varu vody. Jeho hodnota je 2260 kJ/kg. Toto teplo je třeba dodat kilogramu vody o teplotě 100°C, aby se změnil na páru. To je ještě skoro sedmkrát více než u tání.
Proč o tom mluvíme
Voda, když mění skupenství z kapalného na plynné, absorbuje veliké množství tepla. Pokud se z páry mění zpět na vodu, toto teplo se zpětně uvolňuje. Dochází-li ke změně až na led, je to další uvolněná energie. Voda v ovzduší funguje jako taková houba, která energii při změnách skupenství nasává a zase uvolňuje. V bouřkových mracích se ohromné množství energie uvolňuje, protože dochází ke změně skupenství z páry na vodu a následně na led.
A kde se ta energie bere? No, přeci ze Slunce. Tak jako téměř všechna energie u nás na Zemi.
78
Související články
Když se žene fronta…
Když se žene fronta…
Kam se schovat, když se žene fronta? Je třeba si uvědomit, že vítr bude na frontě rychle měnit směr. Co je dobrou schovkou nyní, bude nebezpečnou pastí za pár hodin. Tedy kam? Je bezpečným úkrytem molo s mooringy? Ukážeme si několik příkladů v jedné lokalitě.
Větrný stín
Co udělá vysoký ostrov s větrem? Krásně je to vidět v předpovědi na sobotu za Madeirou a Kanárskými ostrovy na stránkách Windy. Větrný stín za Madeirou se potáhne 250 mil až ke Kanárům.
Co to je CAPE index a proč je dobré to vědět
Bouřka znamená nebezpečí. Proto je dobré vědět, že nebezpečí bouřek hrozí. Indikátorem rizika bouřek je právě CAPE index. Hodnoty CAPE indexu najdete například ve Windy.