Hurikán v lahvi a ohnivé tornádo
10. 1. 2009
Globální klimatické změny vedou ke stále větším meteorologickým extrémům, jako jsou například i hurikány. Michael vysvětlí, jak tyto tropické cyklony vznikají a předvede jejich fyzikální podstatu v lahvi. Lesní požáry jsou zase způsobeny dlouhými obdobími sucha a představují další projev klimatických změn. Michael ukáže, proč se tyto ohně tak rychle šíří a doslova „přeskakují“ ze stromu na strom.
Michael: Takový vítr jsem ještě nezažil.
Filip: Dělej, dovnitř!
Michael: Zavřít! Já myslím, že si dáme čaj, ne?
Filip: Minimálně.
Michael: Předpovídá se, že bude více projevů extrémního počasí.
Filip: Více sucha, lesních požárů, hurikánů, povodní…
Michael: It´s because, as are planet warms up, it carries more heat energy in its oceans and atmosphere.
Dochází k tomu proto, že jak se naše planeta otepluje, koncentruje ve svých oceánech a atmosféře více tepla.
Filip: Čím víc energie je v našem ekosystému, tím bouřlivější budou projevy počasí.
Michael: V dnešním Michaelově experimentu máme pro vás dva příklady takového extrémního počasí. Takže – pojďte s námi.
Michael: Two bottles of water and a bucket; the winner is he who empties the bottle in the shortest time without squeezing it.
Dvě láhve vody a lavor. Vyhrává ten, kdo vyprázdní láhev nejrychleji, ale bez stlačování.
Filipe, budeš mít výhodu. Odliju trošku vody z tvé láhve. Tak co říkáš? Vsadíme se?
Filip: Jo, zase o boty, viď?
Michael: To víš, že jo. Botičky.
Filip: Tak jo, platí.
Michael: OK, začínáš ty a já ti to stopnu.
Filip: Tak mi řekni.
Michael: Ready, steady, go!
Michael: 10,3 sekundy. Not too bad. Ale teď já.
Filip: Ty máš tu plnější, prosím.
Michael: Sice mám víc vody, ale taky mám zlaté anglické ručičky, takže pozor!
Filip: Připrav se, pozor, start! Stop! Sedm celých dva.
Michael: Botičky, botičky!
Filip: Jak to děláš?
Michael: Jak to dělám? Chcete vědět, jak to funguje? Tak podíváme se na to znovu, but this time on slow motion.
… ale tentokrát zpomaleně.
… steady go!
Nejprve Filip. Abychom dostali vodu z láhve, ve skutečnosti ji prostě musíme zaměnit za vzduch zvenčí. Voda se vzduchem musejí postupně doslova projít hrdlem láhve.
Filip: Start!
A teď Michael. Když lahví zatočí, vytvoří uvnitř vír. Otvor uvnitř víru umožňuje, aby vzduch pronikal do láhve plynule a rychle. A proto také voda protéká dolů rychleji.
Filip: No jo, ten vír v láhvi vypadá skutečně jako hurikán.
Michael: Yes, it is an eye-catching model of a hurricane in a bottle. In tropical regions of our planet where sea temperatures are high, hurricanes can form above the water. Water evaporates and through convection rises where it condenses into clouds.
This process gives hurricanes their energy and power. Because our Earth rotates, hurricanes gain angular momentum. This is known as a Coriolis effect, which drives hurricane eastwards and towards the poles. Occasionally it hits into land, where it can cause massive damage to coastal regions.
Toto je divácky vděčný “lahvový” model hurikánu. V tropických oblastech naší planety, kde teplota moře je vyšší, nad vodou vznikají hurikány. Voda se vypařuje, stoupá a sráží se do oblaků. Tento proces vytváří energii a sílu hurikánů. Naše planeta se otáčí, a tak hurikány získávají točivý moment. To je známo jako Coriolisův jev, který hurikány směřuje na východ a také směrem k pólům. A přitom občas udeří na pevninu. Tam pak v pobřežních oblastech působí ohromné škody.
Přesto mají hurikány také svou kladnou stránku. Do převážně suchých oblastí vnitrozemí přinášejí množství srážek a teplejší vzduchu z tropů dopravují do vyšších zeměpisných šířek.
Globální oteplování přineslo hurikány s vyšší energií a tedy s vyšší ničivou silou. Hurikán Katrina, který zasáhl také New Orleans ve Spojených státech, způsobil celkové škody ve výši asi sto miliard dolarů. A do budoucna musíme očekávat větší množství takovýchto hurikánů.
Michael: Current science can help us gage hurricane´s strength and track its path, so that we can prepare for it. Better understanding of hurricanes through scientific research could lead to a future where we could dissipate the hurricane’s power or even harness its strength and energy for our own use.
Současná věda nám může pomoci zastavit sílu hurikánu a vystopovat jeho dráhu, abychom se na něj mohli připravit. Když hurikánům pomocí vědy lépe porozumíme, mohlo by to vést k budoucnosti, v níž bychom mohli rozptýlit sílu nebo dokonce zapřáhnout jeho sílu a energii pro náš vlastní užitek.
Jiným typem fascinujícího a zároveň ničivého přírodního jevu, jsou tornáda. Zvláštní podobu dostávají během lesních požárů. Pak způsobují jejich rychlé šíření, jak se to často děje v Kalifornii.
Filip: Bezpečnostní brýle a hasicí přístroj – to jsou nezbytné pomůcky pro další pokus. Petrolej poslouží jako palivo, pomocí něhož vyvoláme ohnivé tornádu přímo v Michaelově kuchyni.
Kousek molitanu poslouží jako knot našeho hořáku.
Filip: Upozorňujeme předem, že tento pokus je skutečně nebezpečný, a proto jej doma provádějte výhradně za přítomnosti dospělé osoby.
Pracovní rukavice jsou další nezbytností. Budeme v blízkém kontaktu s ohněm.
Filip:Jako hořák plně poslouží porcelánový hrníček. A to i s podšálkem. Ten petrolejové plameny spolehlivě udusí.
Filip: Klíčová pomůcka: válec z jemného pletiva. My s Michaelem jsme se museli spokojit s drátěným pletivem s většími oky. Jejich velikost jsme proto zmenšili omotáním navlhčeného obvazu.
Válec dobře přichytíme k otáčivé podložce a můžeme začít. Otáčející se válec dává molekulám vzduchu, které proudí dovnitř, točivý moment. Tyto molekuly se spojují s horkým vzduchem, který stoupá nad ohněm. Plamen se stáčí do podoby ohnivého tornáda.
Filip: Vítr dokáže během prudkého lesního požáru proniknout mezi stromy a vytvořit tak ohnivé tornádo. Jeho plameny dosahují téměř výšky Petřínské rozhledny – tedy až padesáti metrů!
Michael: These twisting columns of fire can dance along the tree tops, spreading the fire very easily.
Tyto točící se ohnivé sloupy mohou tančit kolem vrcholků stromů a velice snadno rozšířit požár.
Autoři: Vladimír Kunz, Michael Londesborough