Koľko vody obsahuje búrkový oblak

Slnko, vietor a prítmie nás upozorňujú na príchod búrky, smršte, prívalu, lejaka. Je to stochastický jav, vzniká z oblakov typu Cumulus—Cu , Cumulonimbus—Cb alebo Nimbostratus—Nb ,sú husté, kopulovité, vysoké tmavé až čierne, sprevádzané zvukovými aj svetelnými signálmi.

Koľko vody obsahuje búrkový oblak v metroch kubických alebo tonách môžeme odhadnúť ako geometrické veličiny valca: plocha podstavy je základňa oblaku, vyjadruje aj plochu zasiahnutú dažďom, objem oblaku tvorí plocha a výška valca. Objem valca je výsledná hodnota objemového množstva vody búrkového oblaku vynásobená vodným obsahom 2 až 3 g na 1m³ celkového objemu oblaku. Obsah vody v 1 m³ oblaku je 1 až 5 [g], konečná pádová rýchlosť dažďových kvapiek z oblaku dosahuje 6 až 9 [m × s^-1 ].

Výšku základne a vrchol oblaku najčastejšie určujeme odhadom, alebo približne optickým diaľkomerom. V noci pomocou reflektorovej stopy. Smer a rýchlosť pohybu oblaku odhadneme známym natáčaním delených tyčí do smeru pohybu oblaku, alebo oblakovým zrkadlom. 

Príklad:

Odhadnutá dĺžka základne búrkového oblaku d=300[m], výška oblaku h=500[m]. Obsah vody v 1[m³] uvažujeme 2,5 [g×m^-3] ,rýchlosť pádu dažďových kvapiek v=6[m×s^-1] .

Vypočítame objem oblaku [m³]:

V= π×r²×h =3,14×250² × 500 = 9,82 _(E+7) m³ objemu oblaku.

Obsah vody spadnutej na zemský povrch [t];  10^-6 t= 1g 

O=2,5 [g×m^-3 ]×V m³ = 2,5 × 9,82_(E+7) = 246 [t] vody.

Zasiahnutá plocha prívalom; m štvorcové premeníme na [ha]:

F=π×d² =3,14 ×500² =785398,16 [m² ]:10000 [m²]=78,54 [ha] ≈ 80 ha.

Z vypočítaných dažďových hodnôt môžeme určiť aj výšku zrážky: 

h=(O/F×1/1000) =0,032 m

Čo je hmotnosť dažďa m= 32 kg na 1m² plochy.

Energia dažďa E_D na jeden meter štvorcový plochy bude :

E_D= ½×m×v² =0.5×32×6² =576 J×m^-2 

Tento dážď vykonal prácu 576 J na 1m² plochy ,podľa výšky spadnutej vody hodnotíme ako lejak ktorý vyvolá erózny proces a povodeň.

Príval trvá obyčajne krátko—menej ako hodinu, častejšie do pol hodiny. Čím je čas trvania kratší, tým je prívalové množstvo vody väčšie a intenzívnejšie. Voda sa rozlieva po povrchu terénu, na ktorom sa tvoria bariny, kaluže, stružky a jarky plné vody.Degradačný účinok dažďových kvapiek pri dopade na povrch vytvára podmienky vzniku a priebeh vodnej erózie, formuje tvar a narastanie povodňovej vlny. Po vyplnení preliačin sa vody spájajú do väčších prúdov a výsledkom je povodeň. Berie, ničí a rúca čo má menšiu stabilitu a odolnosť ako je kinetická energia [E_D] —ktorá sa skladá z energie objemového množstva vody z dažďa a odtokovej [E_O] energie z prívalu, ktorý vieme odhadnúť pomocou geometrickej veličiny kvádra.

Alojz Malíšek

biosferaklub