Transcript Seminární práce z fyziky na téma bouřky

Bouřky
Tereza Venhudová
Teorie bouřek





Je to přírodní jev, který je doprovázen blesky, hřměním nebo
jenom hřmění a je doprovázen oblakem zvaným
cumulonimbus a dalšími atmosférickými jevy, např. déšť,
kroupy, sníh,…
O blýskavici mluvíme, když není slyšet hřmění a vidíme pouze
blesky (vzdálenost 70 – 150 km) nebo jejich světelné odrazy
od oblaků.
Životní cyklus bouřek byl objeven v roce 1949 jako výsledek
spolupráce U.S. Weather Bureau's, U.S. Army Air Force, U.S.
Navy a NASA na projektu „The Thunderstorm Project“, který
lze považovat za historický milník ve výzkumu bouřek.
Vývoj bouřky se dělí do 3 stádií
Stádium cumulu, zralosti a rozpadu
Cumulové stádium


Masa teplého a vlhkého vzduchu
vstoupá vzhůru (konvence), vodní
pára se prudce ochlazuje a vznikají
drobné kapky – oblak cumulus
mediocris, který je stejně široký i
vysoký, téměř nikdy z něj neprší
prohřátý vlhký vzduch je mnohem
lehčí než suchý, byť stejně teplý,
takže na něj působí mnohem větší
vztlakové síly, navíc při kondenzaci
dochází k uvolňování dalšího tepla.
Takto se také vytváří oblast
nízkého tlaku vzduchu pod
bouřkovým oblakem. Vzniká
cumulus congestus – tmavá
základna oblaku, květakový vrchol,
přeháňky
Stádium zralosti

Vodní pára se rozpíná v horní vrstvách troposféry a rozprostírá
se do kovadliny, vzniklý oblak se nazývá cumunolimbus, dále
kondenzuje a vznikají těžké kapky a ledové částice – déšť,
teploty v troposféře jsou velmi nízké kapky na led – kroupy
Cumulonimbus (Cb)



Cb je složen z vodních
kapiček a v horní části
z ledových krystalků.
Obsahuje velké dešťové
kapky (někdy i značně
přechlazené) a často
sněhové vločky nebo
kroupy
Je příčinou všech bouřek a
ostatních jevů, př. tornáda
Jeden z nejkrásnějších
cumulonimbů je Cb
mamma, který vzniká při
velkých vedrech v létě
Stádium rozpadu

Ustávají výstupné proudy a pokračují převážně slabé sestupné
pohyby. Protože většina vzdušné vlhkosti vypadla z oblaku v
podobě srážek, není již dostatek vlhkosti v nižších vrstvách
vzduchu k udržování tohoto cyklu
Doprovázející jevy
Nárazový vítr



vyskytuje se při vzniku
cumulonimbu, dělí se na
silně vzestupné proudy (2050 m/s) a silně sestupné
proudy (15 m/s ale i 50
m/s)
Tromba – rychle rotující
větrný vír, který pokud se
dotkne země, tak se mění v
tornádo (500 km/h)
Downburst – extrémně silný
sestupný proud, který je
příčinou vzniku ničivých
větrů u zemského povrchu
Kroupy


v oblaku cirkulují a spojují
se do větších a větších kusů
ledu až jejich hmotnost
způsobí, že je vzestupný
proud již dále neudrží ve
vzduchu a padají k zemi
průměr 0,5 – 8 cm
Blesky




Podle vědeckých výzkumů by
ale nemělo dojít k inicializaci
blesku, pokud vrchol oblaku
nedosáhne oblasti s teplotou
nižší než −20 °C.
elektrické výboje nejčastěji v
mraku, mezi mraky nebo mezi
mrakem a zemí
Vzniká při silné separaci
kladných a záporných nábojů v
mraku nebo vzduchu
Vzduch se při úderu ohřeje až
na 30 000 °C a blesk má
velikost proudu až 20 000 A
Dělení bouřky podle počtu buněk
Jednobuněčné bouře (single cell
storms )

jsou bouřky, které
nepřinášejí většinou zvláštní
jevy, mají velice rychlý
vývoj (mezi vznikem cumulu
a prvních srážek může
uplynout pouze 15 min.)
Mnohobuněčné (shlukové) bouře
(multicell cluster storms )

za krátkou dobu, po vzniku
prvního cumulu, se začínají
tvořit další a další,
navzájem se spojí do jedné
bouřky a ta je posilována
další tvorbou nových buněk
Mnohobuněčné bouřky v
uspořádaných liniích (multicell line
storms )



Buňky jsou v jedné linii –
velká plocha
Výraznější roli zde hrají
hlavně výkluzné pohyby na
teplotním rozhraní (teplý
vzduch se dostává do výšky
nad klín studeného vzduchu
a tvoří tak cumulonimbus s
dlouhou kovadlinou ve
směru výškového proudění),
buňky mezi sebou nijak moc
nekomunikují, vyvíjejí se
převážně nezávisle na sobě.
Doprovázený silným
nárazovým větrem
Supercelární bouře




Nejvíce nebezpečná
Jsou tvořeny obvykle
malým množstvím
bouřkových buněk nebo jen
jednou jedinou, ale velmi
silnou
buňka v supercele rotuje,
neboť jí vytváří rotující
vzestupný proud
Doprovázena silnými nárazy
větru, kroupami a
devastujícími tornády
Rozdělení podle vzniku
Bouřky uvnitř vzduchové hmoty


Bouřky z tepla
(insolační): vznikají
ohřátím vlhkého vzduchu,
mají krátkou životnost, moc
se nepohybují
Bouřky advekční: příchod
studeného vzduchu nad
teplý zemský nebo vodní
povrch, pomalý pohyb
Bouřky orografické

vznikají prouděním vlhkého
vzduchu směrem k pohoří a
tvoří se v oblasti návětrných
stran hor
Bouřky frontální
teplá fronta


Bouře frontální trvají zpravidla delší dobu než bouřky uvnitř
vzduchové hmoty
Postupuje-li relativně teplejší vzduchová hmota v horizontálním
směru a zatlačuje studený vzduch, nastupující lehčí vzduch vykluzuje
po ustupujícím klínu těžšího studeného vzduchu pomalu vzhůru a na
jejich styčné ploše se tvoří teplá fronta. Vlhkost vzrůstá a v určité
výšce dochází ke kondenzaci vodní páry.
Studená fronta

Studenější vzduch vytlačuje
teplejší vzduchovou hmotu


2 druhy
Fronta prvního druhu:
Nejsilnější výstupný pohyb
je na čele studené fronty a
slabým výstupným
pohybem teplého vzduchu
vzniká vrstevnatá
oblačnost.

Fronta druhého druhu: Rychlý pohyb této fronty způsobuje
prudké vytláčení teplého vzduchu směrem vzhůru, což má za
následek vývoj velmi mohutné bouřkové oblačnosti, zvláště při
vysoké vzdušné vlhkosti. V létě pak čelo této studené fronty
tvoří mnohdy souvislá a dosti dlouhá "stěna" cumulonimbů –
val.
Okluzní fronta



Dělí se na:
studená okluze (Setkají se dvě
studené vzduchové hmoty. Jedna,
která ustupovala před teplou
frontou a je teplejší než druhá,
která postupovala za frontou
studenou. Teplý vzduch uzavřený v
teplém sektoru je vytlačován
vzhůru)
teplá okluze (když je vzduchová
hmota, která původně postupovala
za studenou frontou teplejší, než
vzduchová hmota před teplou
frontou, teplejší se nasouvá na
studenější)
Odkazy


Supercely: YouTube - July 23, 2010 SD Supercell
Silná bouře ve Finsku: http://www.novinky.cz/koktejl/208549ve-finsku-uderila-bleskova-boure-jakou-nikdonepamatuje.html