Hurikán.

HurikánHurikán, tajfún tropická búrka. Rozdielne slová, ale s identickým významom. Pre prírodu i človeka znamenajú jedno – veľkú zmenu. Prinášajú záplavy, straty na majetku i straty na životoch. Ako vznikajú a čo je ich príčinou? Dá sa vôbec proti tejto extrémnej, ničivej sile brániť alebo sú pre človeka odpoveďou Zeme na devastáciu, ktorá začína naberať nekontrolovateľné rozmery?

Sme v období začiatku tzv. Hurikánovej sezóny a meteorológovia vzhľadom na veľké tepelné rozdiely predpovedajú, že v tomto roku by sme mali byť svedkami tropických búrok mimoriadneho rozsahu. Zdá sa, že v strednej Európe si žijeme v pokojnom závetrí. Ale môžeme byť naozaj v pokoji, s vedomím, že nás sa to netýka?

HurikánZ fyzikálneho hľadiska generátorom všetkých dynamických pochodov v atmosfére je naša najbližšia hviezda – Slnko. Sklon osi voči ekliptike putovania Zeme blízkym vesmírom stanovuje klimatické rozdiely od zamrznutých pólov až po „variaci sa“ rovník a rotácia Zeme spôsobuje v atmosfére vznik Coriolisovej sily, t.j vírov, podľa ktorých sa točí cyklóna alebo na južnej pologuli opačne zatočená anticyklóna. (Ak by ste cestovali do Austrálie, všimnite si pri vypustení vane, na ktorú stranu sa bude točiť vír. Takže naši protinožci nielenže kráčajú dolu hlavou, ale u nich ešte aj všetky víry majú ľavostrannú orientáciu.)

HurikánA potom tu máme vertikálnu tepelnú a tlakovú os. Pri povrchu zeme je atmosféra najhustejšia a teda aj najteplejšia a s pribúdajúcou výškou exponenciálne klesá tlak a s ním aj teplota. Jednoduchým pokusom (napr. pozorovaním dymu zo zapálenej sviečky) zistíme, že teplý vzduch stúpa nahor. V oblasti prudkého stúpania teplého vzduchu sa vlastne vytvára akási bublina, v ktorej je vzduchu menej, vravíme tomu nízky tlak. Stúpajúci vzduch sa ochladzuje a klesá nadol. To sú všetko primárne faktory determinujúce atmosférické pohyby a prúdenia, ktorým vravíme vietor, víchor alebo hurikán.

Zemská atmosféra sa skladá prevažne z dvoch plynov – dusíku (78 %) a kyslíku (21%). Zvyšok tvorí argón (0,9%), oxid uhličitý (0,04%), stopové množstvo vzácnych plynov a hlavne vodné pary, ktorých objem lokálne veľmi kolíše a udáva sa ako percento vlhkosti. Vodná para je za bežných podmienok neviditeľná, jej celkové množstvo v atmosfére by sme mohli pokojne označiť za ďalší oceán zeme. Atmosférická voda je vo forme mikroskopického aerosólu, veľmi jemných kvapiek, ktoré za určitých okolností sa začnú spájať a vytvárajú oblačnosť. Tomuto javu vravíme kondenzácia. Lokálna schopnosť atmosférickej kondenzácie sa dá bežne pozorovať ako biela stopa za letiacim lietadlom. Lietadlá sa pohybujú vo výškach 5 až 10 tisíc metrov, kde je nízka teplota a dosahuje sa takzvaný rosný bod, tj. určitá hodnota tlaku a teploty, pri ktorých sa mikroskopické kvapky zlučujú do väčších, dažďových kvapiek. Ak sa pozorovaná biela stopa za lietadlom (je to umelý rosný bod, ktorý zapríčiňujú nečistoty zo spáleného kerozínu) rozptyľuje a postupne mizne, tak podmienky pre vytváranie oblačnosti nie sú priaznivé a s veľkou pravdepodobnosťou nás čaká pekné počasie, ak je tomu naopak, potom si treba pripraviť dáždnik.

Podstatnou veličinou vraviacou o vzniku búrky je tlak. Tlaky rôznych foriem poznáme veľmi dobre z bežného života. Spomeňme si ako sme každý deň vystavovaný tlakom v zamestnaní, alebo tlakom od rodiny a či priateľov, ktorí by nás práve mali odľahčiť, ale často krát je tomu naopak. Asi sa dá prirodzene tušiť o čo ide. Fyzikálne je tlak definovaný záťažou (hmotnosťou) na jednotkovú plochu. Človek je celkom prirodzená plocha a nestačí, že musí na svojich pleciach niesť svoj údel, ešte má na nich váhu atmosféry. Teda, ak si zoberieme jeden meter štvorcový plochy, tak atmosférický tlak na ňom, je váha stĺpca plynov siahajúcich až po koniec atmosféry (vo výške zhruba 100 km). Jedna atmosféra je bývalá jednotka, pomocou ktorej si celkom dobre vieme predstaviť, čo vlastne na svojich bedrách nosíme, a znamená váhu jeden kilogram na centimeter štvorcový. Ak si otvoríte dlaň a otočíte ju smerom nahor, čo je asi plocha sto centimetrov štvorcových, tak na nej držíte váhu sto kilogramov atmosféry. Celkom slušný vzpieračský výkon, nemyslíte? Pre človeka je to prirodzené a atmosférický tlak bežne nevnímame. Je to naše natívne prostredie, rodíme sa do neho a konštrukcia ľudského tela je navrhnutá, aby vzdorovala tomuto tlaku. Ak sa dostaneme pod vodu  (veľký tlak) alebo na vrchol hory (nízky tlak) naše vedomie to registruje ako akútnu zmenu, necítime sa v tom dobre, keď nie je človek na zmenu tlaku dopredu pripravený, bude mať vážne zdravotné ťažkosti, v extrémnych podmienkach môže prísť o život.

Dnes sa meteorologický tlak vyjadruje v kilopascaloch (kPa). Stredná hodnota tlaku, rovnajúca sa jednej atmosfére, je presne 101, 325 kPa. Ak budeme sledovať meteorologické správy, treba spozornieť pri číslach nižších ako je uvedená stredná hodnota. To znamená, že sa do oblasti dostáva nízky tlak. Čo to znamená? Nemá to veľmi ďaleko od pozorovania stúpajúceho vzduchu pri horiacej sviečke. Ohriate masy vzduchu prúdia nahor a nechávajú pod sebou bublinu – oblasť nízkeho tlaku. Avšak táto bublina nie je fyzicky ohraničená a veľmi rýchlo sa začne plniť klesajúcim studeným vzduchom – fyzikálne – tlaky sa vyrovnávajú. Čím je v atmosfére väčší rozdiel teploty, tým je aj prúdenie studeného vzduchu výraznejšie a je takmer neuveriteľné, že vyrovnávanie extrémnych tlakov pri hurikáne dokáže rozprúdiť masy vzduchu až do rýchlosti presahujúcej 400 km/hod (tajfún Olivia, ktorý zasiahol Austráliu v roku 1996).

Len pre ilustráciu: doposiaľ najnižšia meraná hodnota tlaku bola 86,8 kPa pri hurikáne s menom Wilma v karibskej oblasti Atlantického oceánu, október 2005. Keď sme si spomenuli najnižšiu hodnotu, nemôžeme opomenúť najvyššiu hodnotu (109,4 kPa), ktorá bola nameraná na zemskom povrchu v oblasti severnej Sibíri, Agata, bývalý Sovietsky zväz 31. decembra 1968. Bolo veľmi jasné a suché počasie s teplotami medzi -40 a -58 stupňov Celzia.  Človek by povedal „pohodička“, nebyť toho mrazu. Napadajú mi pri tom slová Vlasty Buriana z nemenovaného filmu, kde hovoril: „Von vám byl na ty Sibiři takovej mráz, že když ste řekli voda, tak vám to zamrzlo u huby.“ Mráz okolo -60 stupňov Celzia znamená, že vlhkosť vzduchu je prakticky nulová, takže Vlasta Burian ani tak veľmi nežartoval.

HurikánMedzi hodnotami maxima a minima atmosférického tlaku leží vedomie existencie človeka. Vzhľadom na publikované čísla sa to naše vedomie pohybuje v dosť úzkych existenčných mantineloch. Skutočne mi je záhadou na čo je vlastne človek s antropomorfným vedomím tak hrdý. Možnože je to fakt, že dokáže skonštruovať skafander rozširujúci jeho poznanie o dotyk s Univerzom. Dokáže ten hrdý človek rukou v skafandri siahnuť po Božskom dotyku ako to zobrazil génius renesancie Michelangelo Buonarotti na freske v Sixtínskej kaplnke?

Coriolisov efekt spôsobuje, že na severnej pologuli sa prúdenie vzduchu zatáča do cyklóny. Aby sa hurikán sformoval do svojej úctyhodnej veľkosti potrebuje rovnú plochu, čiže nad oceánom má na to ideálne podmienky. Najväčšie rozmery cyklóny merané od jej stredu – oka hurikánu, až po rotujúci okraj oblačnosti dosahujú 900 km. Avšak to už sú naozaj vážne nepokoje zemskej atmosféry, ako bol napríklad hurikán Isabel v roku 2003.

Hurikán

Extrémne vzostupné prúdenie más vzduchu vytvára vo svojom strede úzku oblasť – akýsi tunel, ktorým sa tlaky so zemským povrchom vyrovnávajú. Vraví sa mu oko hurikánu. Nedopátral som sa kde to pomenovanie vzniklo, možno si stredovekí moreplavci mysleli, že týmto otvorom sa rozhnevaný Boh pozerá na svojich synov a dcéry. Fakt je, že v oku hurikánu sa horizontálne prúdenie utišuje, cirkulácia vzostupného a zostupného prúdenia spôsobuje, že človek stráca kontakt s prirodzenou gravitáciou a občas ho to zráža k zemi a občas unáša do nebies. Kto to zažil, a vlastne prežil, má spomienku na zvyšok života.

Hurikán

Oko hurikánu z meteorologickej sondy.

Hurikán.

Toto je hurikán Isabel ako ho videli kozmonauti na medzinárodnej vesmírnej stanici ISS.

Hurikán

Hurikán Fabian z augusta roku 2003. Musím povedať, že tieto obrázky vo mne vzbudzujú nesmierny rešpekt a vedomie ľudskej malosti a slabosti. Energia z takého rotujúceho kotúča by dokázala ľudstvo zásobiť na niekoľko rokov.

Hurikán

Hurikán Katrina z leta 2005 patril k najničivejším v doterajšej registrovanej histórii týchto búrok v USA. V druhej polovici augusta sa vrhol na oblasť Mexického zálivu, prešiel na pevninu a doslova utopil mesto New Orleans, ktoré sa z tohto úderu pravdepodobne už nikdy nespamätá. Usmrtil takmer 2000 ľudí. Väčšina obyvateľov mesta, čo to prežili, sa radšej presídlila do iných oblastí krajiny, pretože to, čo videli na vlastné oči, už viac nechcú zakúsiť. Historické mesto, rodisko amerického tradičného džezu prestalo existovať v priebehu niekoľkých hodín. Ak by sa takýto hurikán zrodil teraz, budeme môcť s istou horkou dávkou sarkazmu konštatovať, že unikajúca ropa, bez toho, aby spoločnosť BP pohla prstom, dorazila k brehom jej vlastných prístavov v Anglicku.

Vskutku to vyzerá, že veniec hôr okolo strednej Európy zabraňuje vzniku väčších oblastí meteorologických nepokojov typu tropickej búrky. Avšak, ak sa zmenší priestor, dokáže intenzita cyklóny neuveriteľne akcelerovať. O tom by vedeli rozprávať lovci tornád. Tornáda na rozľahlých planinách amerického stredovýchodu určite zostanú iba fenoménom amerického kontinentu (v Anglicku je cestovná kancelária, kde sa dá objednať zájazd do Ameriky s renomovanými lovcami tornád – podobne ako na safari), avšak v našich zemepisných podmienok sa budeme musieť pripraviť na poriadne ťažké hrmavice lokálneho typu. O tom, kde udrú, rozhodne porada svätého Petra so svätým Otcom. A že budú prinášať človeku značné súženie je v čase miznúcich ľadovcov a zvyšovania extrémnych tepelných rozdielov, viac než evidentné.

Použité obrázky sú z materiálov NASA a Wikipédie.

Reklamy

About Milan Turek

science beyond borders, literature, photography, PhD in biophysics
This entry was posted in Matka príroda, veda and tagged , , , , . Bookmark the permalink.

One Response to Hurikán.

  1. Spätné upozornenie: 2010 in review | Connections of our life

Pridaj komentár

Zadajte svoje údaje, alebo kliknite na ikonu pre prihlásenie:

WordPress.com Logo

Na komentovanie používate váš WordPress.com účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Twitter picture

Na komentovanie používate váš Twitter účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Facebook photo

Na komentovanie používate váš Facebook účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Google+ photo

Na komentovanie používate váš Google+ účet. Odhlásiť sa / Zmeniť )

Connecting to %s