Vliv blesků na kvalitu ovzduší a související faktory

Bouřky nejsou v našich končinách ničím zvláštní. Především v létě se můžeme kochat jejich krásou a zároveň děsit nebezpečí, které představují. Blesky přitahovaly lidstvo už v dávných dobách. Staří Římané v nich viděli boha Jupitera, který metá blesky ukované Vulkánem. Původní obyvatelé Ameriky v nich zase spatřovali hromového ptáka. Tento úkaz fascinuje i děsí zároveň.

Vznik a charakteristika blesku

Jednou z podmínek pro její vznik je nestálé zvrstvení vzduchu, dostatečná vlhkost vzduchu a vhodné rozmezí teplot. V bouřkovém mraku se vyskytuje přechlazená voda a různě velké ledové částice. Ty větší kousky ledu se ohřívají, zatímco drobnější ledové částice jsou chladnější. Při dostatečné intenzitě se pak vytvoří elektrické napětí, ze kterého vznikají blesky.

Blesk se skládá ze dvou částí. V té první se z mraku spouštějí samotné blesky, v druhé části na ně Země odpoví trsovitým výbojem. Kvůli tomu, že se vzduch tak rychle zahřeje, se začne prudce rozpínat, což pak vnímáme jako silný třesk nebo burácení.

Nebezpečí a následky zásahu bleskem

Na světě zasáhne blesk zhruba 200 000 lidí ročně, na následky úderu zemře okolo 24 000 lidí. Naše tělo je jeden velký a dobrý vodič elektřiny. Při přímém úderu proteče tělem velmi silný proud o napětí asi 300 000 voltů. Podle statistik je šance, že do člověka udeří blesk, asi 1 : 300 000. Pokud je člověk zasažen bleskem, většinou se tak stane do hlavy nebo ramenou. A jelikož blesk zahřeje okolní vzduch na teplotu cca 28 000 °C, což je 5x více než má teplota Slunce, způsobuje okamžité popáleniny III. stupně.

Ani to ale neznamená, že zásah bleskem nezpůsobí vážné důsledky. Nejohroženějším orgánem je srdce. I když se ale postiženého podaří zachránit, může i později docházet k srdeční arytmii, poškození myokardu, nebo dokonce k plicnímu edému. Zásah způsobí také změny na kůži. Vytváří se pruhovité nebo kruhovité popáleniny. Dalším častým nálezem bývají tzv. K tomu dochází kvůli rozšířeným kapilárám.

Čtěte také: Magistrát pod drobnohledem

Jak se chránit před bleskem

Co tedy dělat, aby se lidé blesku vyhnuli? V ideálním případě je nejlepší ukrýt se do bezpečí v podobě budovy s hromosvodem. Ne vždy se ale ve volné přírodě podaří takové místo najít. Během bouřky není dobré zdržovat se na kopcích a holých pláních, je nutné vyhledat co nejnižší polohu. Pokud změříme dobu mezi bleskem a úderem hromu, můžeme zhruba odhadnout, jak daleko od nás bouřka právě je. Ani ve svých domovech nejsme úplně stoprocentně chráněni. Není radno při bouřce sedět u okna. Budovy chrání většinou hromosvody, které zachytí přímý úder blesku a svedou ho do uzemňovací soustavy, která ho rozvede do země. Jako jedno z nejbezpečnějších míst se zdá být automobil. Uzavřený vůz funguje na principu Faradayovy klece.

Vliv znečištění ovzduší na tvorbu blesků

Lidé ovlivňují své okolí, což má následky, které nemusí být na první pohled zřejmé. Například znečištění nemusí postihovat jen ekosystémy a organismy, které v něm žijí, ale i přírodní atmosférické jevy. Geograf Mace Bentley a jeho spolupracovníci prostudovali data získaná během více než půl milionu bouří, které se v průběhu více než 12 let objevily nad americkými městy Washington a Kansas City. Ukázalo se, že více jemných částic v ovzduší (aerosolů) je spojeno s vyšším počtem úderů blesku. „Znečišťující částice v atmosféře fungují jako kondenzační jádra,“ vysvětluje Bentley. Bentleyho tým se zaměřili především na částice PM2,5 (mikročástice do velikosti 2,5 mikrometrů) a částice PM10 (do 10 mikrometrů).

Analýza ukázala, že na tvorbu blesků má vliv spíše hustota částic v atmosféře než jejich velikost. Také se ukázalo, že zatímco více částic v atmosféře znamená více blesků, pokud je částic příliš mnoho, počet blesků zřejmě klesá. Výsledky výzkumu byly podobné ve Washingtonu i v Kansas City. Podle Bentleyho se zdá, že míra znečištění dokáže ovlivňovat bouřky a množství blesků, kdekoliv ve světě. Souvislostem mezi znečištěním a bouřkami se vědci hodlají zabývat i nadále. V dalším kroku by svá zjištění rádi ověřili i v dalších koutech světa.

Vědci objevili možnou souvislost mezi pandemií koronaviru a sníženým počtem blesků. Jejich počet totiž na jaře 2020 meziročně poklesl. Aktivita blesků se podle studie globálně snížila téměř o osm procent. Důvodem poklesu mají být celosvětové lockdowny způsobené pandemií koronaviru. Podle vědců, kteří na studii pracovali, by potenciální příčinou snížené aktivity blesků měl být pokles atmosférických aerosolů, tedy drobných částeček znečištění ve vzduchu kolem nás. Podle odborníků mohou tyto aerosoly, které mimo jiné vznikají při spalování fosilních paliv, vykreslit obraz toho, co se děje v zemské atmosféře, od počasí až po přírodní nebo člověkem způsobené události. Podle NASA mají navíc „hluboký dopad na klima“ kvůli schopnosti měnit energii a rovnováhu Země.

Díky tomu, že země po celém světě zaváděly lockdowny nebo částečné zákazy vycházení, aby zamezily šíření koronaviru, výrazně klesla úroveň znečištění ovzduší. Tím se podle studie snížilo množství aerosolů vypouštěných do ovzduší. Emise z průmyslu a dopravy podle globální zprávy o ovzduší od technologické společnosti IQAir během lockdownů klesly a 65 % analyzovaných měst zaznamenalo v roce 2020 lepší kvalitu vzduchu než předešlý rok. „Aerosoly pomáhají dát kapičkám vody v atmosféře něco, na co se mohou uchytit, takže větší množství aerosolů pomůže potenciálně vytvořit podmínky, které potřebujete, abyste vytvořili blesk,“ řekl Chris Vagasky, meteorolog a manažer bleskových aplikací ve společnosti Vaisala, pro web CNN. „Větší množství kapiček v atmosféře umožňuje přimět tyto srážky k vytvoření nerovnováhy elektrického náboje, která vede k blesku,“ dodal Vagasky.

Čtěte také: Přečtěte si recenzi: Žena, příroda a blesk

Výzkumníci měřili aktivitu blesků od března do května 2020. Množství aerosolů v atmosféře určili pomocí satelitních měření, uvedla Americká geofyzikální unie v tiskové zprávě. Studie dospěla k závěru, že blesková aktivita a množství aerosolů výrazně poklesly v Africe, Evropě, Asii a Americe během doby, kdy byl v zemích zaveden lockdown. Výsledky studie podpořila i výroční zpráva společnosti Vaisala, která uvedla, že v roce 2020 zaznamenala 170 milionů blesků ve spojených státech, což je o 52 milionů méně, něž v roce 2019. Údajně jde o největší pokles, jaký společnost kdy zaznamenala.

„Když se podíváte konkrétně na časové období březen až květen 2020, byl na celé planetě vyšší atmosférický tlak a nižší atmosférická nestabilita,“ řekl Vagasky. To podle něj vytvořilo prostředí, které bylo nepříznivé pro rozvoj bouřek. Aeorosly prý ale nejsou jediným důležitým faktorem.

Kvalita ovzduší v České republice

Kvalita ovzduší v Česku se pozvolna zlepšuje, u většiny látek se snižuje rozloha území, kde jsou překračovány jejich imisní limity. V tiskové zprávě to uvedlo ministerstvo životního prostředí (MŽP) s odkazem na Zprávu o životním prostředí za rok 2021, kterou dnes projednala vláda. Zároveň ale upozorňuje, že stále přetrvává vysoké množství emisí do ovzduší z vytápění domácností. Na vině je především lokální vytápění tuhými palivy, které zajišťuje více než třetinu tepla pro domácnosti. Emise jsou vypouštěny na rozdíl od průmyslových provozů z nižších komínů, a proto nemají možnost se v okolním vzduchu rozptýlit. Lidé jsou tak vystaveni vysokým koncentracím znečišťujících látek, což má negativní vliv na jejich zdraví.

MŽP vedle dotační podpory na výměnu kotlů 1. a 2. emisní třídy nabízí také dotace na snížení spotřeby energií pro domácnosti z programu Nová zelená úsporám. Nedávno navíc ministerstvo představilo dotaci s názvem Nová zelená úsporám Light, která cílí na rodiny seniorů a nejzranitelnější domácnosti. Lidé tak mohou provést rychlé a jednoduché zateplení domů a dostanou dotaci až do výše 150.000 korun. Příjem žádostí se spustí 9. S ohledem na kvalitu ovzduší a vod není podle zprávy stav životního prostředí v Česku stále optimální, neudržitelné využívání přírodních zdrojů se projevuje špatným stavem ekosystémů a ztrátou biodiverzity, uvádí zpráva. Loňský rok zaznamenal i nárůst registrací vozidel na alternativní pohon, která tvořila více než jednu desetinu registrací nových osobních automobilů.

S nástupem podzimu bude přibývat zhoršených rozptylových podmínek. Poprvé se tak projeví v praxi nový index, který je popisuje.Když přijde podzim, objevují se častěji inverze. A to znamená, že se zhoršují podmínky ohledně znečištění ovzduší. Inverze totiž vytvářejí jakési pokličky, pod kterými se znečišťující látky udrží déle a hůře se rozptylují.Tyto rozptylové podmínky samozřejmě řeší i meteorologové a objevují se i v televizních předpovědích počasí. Mohou mít totiž poměrně velké dopady na lidské zdraví.

Čtěte také: Normy pro ochranu budov škol

Od 1. dubna letošního roku změnil Český hydrometeorologický ústav jejich hodnocení, právě teď na podzim se to začíná projevovat v praxi. Dosavadní tři kategorie se mění na čtyři.Rozptylové podmínky určují schopnost atmosféry rozptylovat látky vypouštěné ze zdrojů znečišťování ovzduší. Není to ani zdaleka tak jednoduché, jak by se mohlo zdát, ovlivňuje je totiž celá řada faktorů, hlavně rychlost a směr větru, ale i takzvaná stabilita teplotního zvrstvení. Ta udává, jak rychle se mění teplota vzduchu s výškou.

Tento fenomén je v tuzemsku dobře prozkoumaný, vědci se mu věnují už od poloviny minulého století, kdy se ukázalo, jak moc může spalování uhlí znečistit atmosféru a jak škodlivé to může být pro lidské zdraví. Postupně se do popředí zájmu dostávala i problematika vazeb mezi meteorologickými podmínkami, kvalitou ovzduší a vlivem na lidské zdraví.

V podmínkách tehdejšího Československa panovala nejhorší situace s kvalitou ovzduší v Severočeském kraji. V první polovině sedmdesátých let dvacátého století tam byl proto zaveden předpovědní signální systém pro regulaci emisí, tehdy se jednalo o oxid siřičitý. Tím vznikla i potřeba hodnocení podmínek pro rozptyl znečišťujících látek v ovzduší, kterému by rozuměla i veřejnost. Rozptylové podmínky se tehdy hodnotily na základě teplotního rozdílu mezi přízemní teplotou vzduchu a teplotou v tlakové hladině 850 hPa, která odpovídá přibližně výšce 1,5 kilometru. Později meteorologové tento způsob ještě zpřesnili tím, že ho doplnili o vliv větru a míru promíchávání vzduchu nad terénem.

Ventilační index

Se změnou režimu a zlepšením vědeckého poznání se u nás začala používat nová koncepce určování rozptylových podmínek. Jednalo se o takzvaný ventilační index. Jde o číselné vyjádření rozptylových podmínek, které je definováno jako součin výšky směšovací vrstvy a průměrné rychlosti větru v ní za uvažovaný časový úsek. Směšovací vrstvou se rozumí vrstva ovzduší mezi zemským povrchem a spodní hranicí nejnižší zadržující vrstvy, tedy vrstvy, která brání vertikálnímu promíchávání vzduchu. Nejvýraznějšími zádržnými vrstvami bývají teplotní inverze, proto jsou tak důležité.

Výška směšovací vrstvy závisí na promíchávání vzduchu v této vrstvě, roste se zvyšujícím se promícháváním. Pokud tedy fouká silnější vítr, dochází ke zvýšení této výšky a znečišťující příměsi se lépe rozptylují. Tím dochází ke snižování koncentrací látek znečišťujících vzduch. Obecně vyšší hodnoty ventilačního indexu tedy znamenají lepší rozptylové podmínky.

Ventilační index se počítá pomocí modelu ALADIN v ČHMÚ, na jehož webových stránkách jsou mapy s tímto údajem volně k dispozici. Při změně před necelými patnácti lety byly přijaty nové hranice pro definici tříd rozptylových podmínek na základě hodnot indexu, nicméně jejich slovní hodnocení zůstalo stejné jako v minulém století. Bylo založené na pouhých čtyřech slovech a třech hodnotách: nepříznivé, mírně nepříznivé a dobré. Tato vymezení a označení se používala do letošního jara.

Nové hodnocení rozptylových podmínek

S postupem let se ale ukázalo, že bude nutné tento způsob změnit. Hlavně se zaměřením na hodnocení a predikci úrovně znečištění ovzduší prachovými částicemi PM10, které v současnosti hrají hlavní roli při vzniku smogových situací. Pro PM10 platí denní limit 50 mikrogramů na metr krychlový. Překračování limitu je tolerováno maximálně 35 dní v roce. Například na Ostravsku bývá překračován sto i více dní. Pro PM2,5 nejsou v Česku stanoveny hodinové nebo denní koncentrace, pouze průměrná roční povolená hodnota - 25 mikrogramů na metr krychlový. Podle Světové zdravotnické organizace je bezpečná hodnota do 10 mikrogramů.

Největšími zdroji atmosférického aerosolu jsou především vysokopecní spalovací procesy, cementárny, vápenky, lomy, těžba, doprava atd.

Nová metodika je opět založená na výpočtu ventilačního indexu pomocí modelu ALADIN. Hodnoty ventilačního indexu, které popisují jednotlivé třídy rozptylových podmínek, jsou určeny příslušnými intervaly koncentrací PM10. Oproti dosavadní klasifikaci se teď používají čtyři třídy rozptylových podmínek: nepříznivé, mírně nepříznivé, dobré a velmi dobré.

Hranice nepříznivých podmínek je v novém systému o něco posunutá - dá se tedy očekávat, že se budou právě „nepříznivé podmínky“ vyskytovat o něco častěji než v minulosti.

Dopad na lidské zdraví

Nepříznivé rozptylové podmínky nemusí nutně znamenat, že ve vzduchu budou vysoké koncentrace znečišťujících látek. Záleží na délce trvání takové situace, ale hlavně na reálné úrovni znečištění, rozložení zdrojů a jejich emisích do nejnižších vrstev atmosféry. Platí ale, že k významným a plošně rozsáhlým překročením imisních limitů dochází téměř výhradně při mírně nepříznivých a nepříznivých rozptylových podmínkách. Na druhou stranu nelze ani tuto klasifikaci aplikovat bez ohledu na vnější okolnosti, a to v případech, kdy jsou vysoké koncentrace znečišťujících látek způsobeny dálkovým nebo regionálním přenosem.

Nejen větrání je ovšem důležitým faktorem, který má vliv na kvalitu ovzduší. HSHMP tak z preventivních důvodů doporučuje především intenzivní krátké větrání uzavřených prostor, ve kterých se koná výuka. Více než délka větrání je důležitá jeho četnost. Hygienici doporučují větrat učebny ideálně každou přestávku. Kvalitě ovzduší výrazně prospěje i nepřetápění místnosti.

V PRAZE JSOU HLAVNÍM ZDROJEM PRACHOVÝCH ČÁSTIC EMISE Z DOPRAVY. Vědci z Harvardu a Oxfordu varují, že jemné prachové částice PM2,5 zvyšují závažnost zdravotních následků COVID-19, a to včetně úmrtí. Zhoršená kvalita ovzduší způsobuje přibližně 10-20krát více předčasných úmrtí než dopravní nehody a stojí za růstem vážných onemocnění.

Emise z výfuků jsou pro naše zdraví škodlivější než emise z letadel, lodí nebo z elektráren. Jsou vypouštěny v bezprostřední blízkosti lidí a na kvalitu ovzduší ve městech tak mají často největší vliv.

tags: #blesk #vliv #na #kvalitu #ovzduší

Oblíbené příspěvky:

• Národní Pokladnice: Co to je a co dělá?
• Kategorie ERC
• Co je CISPR 11?
• Porovnání znečištění mezi zeměmi
• Ekologické chovy prasat