Petr Novák Český hydrometeorologický ústav, Oddělení radarových měření Globální elektrický obvod ^• podmínky pěkného počasí – 500kV potenciálový spád – vybíjecí proud 2pA/m^2 • dobíjení – hrotové a bleskové výboje Elektrický model Cb • Tvorba center náboje • Kolize hydrometeorů – menší částice mají při srážkách tendenci získávat kladný náboj (velké částice – záporný náboj) • Separace díky updraftu a gravitace Blesk • elektrický výboj, který vzniká mezi centry kladných a záporných nábojů uvnitř oblaků (IC, CC výboj), mezi oblakem a zemským povrchem (CG +/-) nebo mezi oblakem a bezoblačnou atmosférou (CA) Fáze CG blesku • vůdčí výboj blesku (zpravidla větvený),mající většinou „stupňový“ nebo „krokový“ charakter • - vstřícný výboj • - hlavní výboj (jednoduchý, vícenásobný) CG blesk • předpoklad: int. el. pole cca 500 kV/m • teplota bleskového kanálu až 25000 K • proud až 200 kA • rychlost až 150 tis. km/s • energie průměrně 250 kWh • délka 600-2000 m (oblak-země), až 5000 m • (oblak-oblak) • doprovodné efekty: světelné (do několika set km), • akustické (do cca 10-15 km) a elektromagnetické • (cca 0,001 Hz až 1 GHz) • následky v zasaženém objektu: tepelné, mechanické • a indukční Detekce blesků • Akusticky • Opticky – princip detekce z vesmíru • globální informace, špatné prostorové rozlišení a efektivita detekce Detekce blesků • Analýza elektromagnetického pole – lze v různých frekvenčních pásmech (VDV, DV, VKV) • 1 sensor nebo (většinou) síť senzorů Principy lokalizace blesků • Time of arrival (TAO) method – porovnání přesného času detekce výboje na jednotlivých senzorech – synchronizace pomocí GPS • analýza elektrické složky elmg. VKV/DV pole • je třeba detekce alespoň třemi senzory Principy lokalizace blesků • Magnetic directional finding (MDF) method – porovnání směrů výboje vyhodnocených jednotlivými senzory pomocí interferometrie • analýza magnetické složky elmg. VKV/DV pole • je třeba detekce alespoň dvěma senzory • též časová synchronizace UK MetOffice detection system • metoda TOA na VDV • velmi velký dosah, menší efektivita detekce Safir – Vaisala-Dimensions (Fr) • VKV interferometrie (MDF – vždy pouze 2 sensory) • krátký dosah – nutnost přímé viditelnosti, lepší citlivost na slabší vyboje (především CC/IC) • problémy s falešnou detekcí rušivých signálů (letecké navigační systémy,..) IMPACT/LPATS – Vaisala-GAI (USA) • detekce v oblasti DV – kombinace TOA a MDF • při výpočtu polohy jsou uvažovány všechny senzory – výsledná poloha v těžišti, možnost váhování dle kvality senzoru (vzdálenost od výboje) • není problém s přímou viditelností • vhodné pro rozsáhlé detekční sítě – NLDN(USA+CA), CELDN-EUCLID(Europe) LS-7xxx/8xxx - Vaisala • nejnovější nabídka • modulární systém • společný software (upravený GAI), telekomunikace, GPS, stožár • zákazník si může vybrat mezi použitým detekčním čidlem (DV, VKV nebo kombinace obojího) • kombinace TOA a MDF EUCLID -European Cooperation for Lightning Detection • založeno na LPATS/IMPACT sensorech – GAI • mezinárodní výměna informací ze senzorů CELDN - Central European Lightning Detection Network • založeno na LPATS/IMPACT sensorech – GAI • provozováno Blids-Siemens (Karlsruhe) / GAI • Sensory • BLIDS (Germany) • ALDIS (Austria) • sensory instalované GAI (nyní vlastněné Vaisala) v CZ,SK,HU,PL • výpočet lokalizace - Karlsruhe • od května 1999 využíváno v ČHMÚ Data CELDN v ČHMÚ • data přijímána pomocí vyhraženého internetového SOCKET spojení • binární data jsou dekódována a ukládána do SQL databáze (MySQL) – jednoduchý přístup k datům Data CELDN v ČHMÚ • grafický výstup pro veřejný www server – blesky za posledních 90 minut – barvy vyznačují čas výboje (časový vývoj) • 2km prostorové rozlišení 24h zobrazení výbojů 24h zobrazení hustoty blesků 24h statistika výpadků dat