Vytváří větrné elektrárny bouřky?

Je podvečer 4. března a my sledujeme vývoj postupující studené fronty, doprovázené silným větrem, který zasahuje velkou část republiky. Dle předpovědních modelů a celkových podmínek nelze vyloučit lokální slabou bouřku. Po celém dnu se přibližně v 17:45 SEČ nad oblastí větrné elektrárny Horní Loděnice – Lipina objevuje během malé chvíle několik zaznamenaných blesků sítí Blitzortung, o něco později výboje potvrzuje i CELDN. Do oblasti vysíláme našeho pozorovatele ale po této „salvě“ již žádné další blesky zaznamenány nejsou. Jelikož jsme podobných situací nad naším územím v minulosti zaznamenali více a v rámci projektu OROSTREP je i datázujeme, program na celý večer nám byl jasný: prověřování terénu nad oblastmi bouřek s podobnou charakteristikou, a to vzhledem k absenci dalších bouřek v ČR především nad územím Německa a dalších okolních států. Průzkum potvrdil výskyt větrných turbín u drtivé většiny prověřovaných bouřek, v jednom případě byl v oblasti zaznamenaných výbojů radar a v jednom případě vysílač. Počet potvrzených případů, kdy bleskové výboje vznikly v oblasti větrných elektráren nás natolik fascinoval, že jsme druhý den místo výjezdu seděli u detekce blesků a prověřovali téměř každou bouřku nad střední Evropou, zejména pak nad územím ČR, Německa a Polska.

První „vlaštovka“ se objevila hned po páté hodině ranní nedaleko německého Arzbergu u hranic s Karlovarským krajem. Blesky byly zaznamenány v oblasti tří větrných turbín. První bouřka and ČR byla zaznamenána cca v 11:25 nedaleko Trutnova. Po přesnějším prověření stojí v oblasti zásahu blesku CG- větrná elektrárna Vítězná s jednou aktivní turbínou. Zhruba o hodinu později se vyskytuje větší počet výbojů, zaznamenaných během krátkého času severně od Javorníku, na polsko-českém pomezí. V oblasti výbojů jsou hned po přiblížení na mapě vidět 3 tyčící se bíle „větrníky“ u polského městečka Unikowice. Během odpoledne pak bylo několik případů v Německu a Polsku, s největší aktivitou mezi 15. a 16. hodinou, kdy bylo zaznamenáno 9 případů. V ČR se pak během večera zablýskalo u větrné elektrárny Rozstání v Jihomoravském kraji. Večer se bouřky přesunuly do oblasti Maďarska, kde jejich část vznikla nad oblastmi větrných elektráren.

Při zpětném ohlednutí na letošní bouřky (k 8.3.) v zimním období lze říci, že většina se vyskytovala právě v oblasti větrných elektráren. Další část byla zaznemanána v oblasti vysílačů s nejvýznamnější situací u vysílače Cukrák ze dne 3.2.2019. Jednou také bouřka vznikla při přeletu letadla nad obcí Úvaly, jehož konstrukcí prvotní blesk prošel. Tato hypotéza by mohla vysvětlovat, proč se v zimním období oproti minulosti vyskytují bouřky častěji.

V roce 2019 jsme spustili subrojekt k již stávajícímu projektu OROSTREP, který se přímo bude problematikou blesků pozemních zdrojů věnovat. Tento typ bouřek jsme prozatím pojmenovali jako GBPL (Ground-based-produced-lightning) bouřky. Bouřek již máme k datu zveřejnění článků zadatabázováno několik stovek, a to jak z ČR, tak i dalších částí Evropy

Výňatek z databáze OROSTREP za rok 2019

 

Hlavní znaky GBPL bouřek:

1.) Bouřka se vyskytuje nad oblastí větrných elektráren, případně vysílačů nebo radarů

2.) Bouřka je pouze lokalizovaná, ve většině případů nepokračuje s postupem oblačnosti dále

3.) Bouřka trvá pouze několik minut, během jednoho okamžiku jsou však zaznamenány i desítky bleskových výbojů, většinou během 2 sekund.

4.) Blesky jsou v drtivé většině vyhodnoceny jako CG-, méně CG+ a CC jen zřídka

5.) Přítomnost srážek, nejčastěji ve formě přeháňky, v některých případech zaznamenáno náhlé zesílení radarové odrazivosti

6.) Bouřky se vyskytují při nejistých podmínkách

5.) Často při výskytu silného větru

Bouřka nad větrnou elektrárnou Jöhstadt z 2. ledna (Zdroj snímku: Google maps; Blitzortung.org)
Bouřka nad větrnou elektrárnou Kryštofovy Hamry z 2. ledna (Zdroj snímku: Google maps; Blitzortung.org)
Bouřka nad větrnou elektrárnou Moldava z 11. února (Zdroj snímku: Google maps; Blitzortung.org

Otázky

1.) Jedná se skutečně o bouřku jako takovou nebo o výboje produkované větrnou turbínou?

2.) Jsou produkované blesky tzv. upward lightnings, tedy blesky produkované z turbíny do oblaku?

3.) Lze takový jev vyhodnotit jako bouřku?

 

Možné vysvětlení

Údery blesků a ochranu proti ním se věnovalo mnoho studií a výzkumů, především z hlediska ochrany . Ten, který by nám mohl na naše otázky odpovědět vypracovali ve Španělsku. Pro sruzumitelnější výklad jsme vytvořili stručný obsah této práce a přeložili do češtiny.

Vysoké objekty jsou typicky známe svojí nebezpečností při bouřkách, a to převážně proto, že na koncích například vysílačů, výškových budov a převážně lopatek větrných elektráren je velmi vysoká hodnota plošné hustoty náboje. V letních měsících tak dochází k častým úderům blesků do těchto vysokých staveb. Při letních situacích, kdy převažuje hluboká konvekce, jde však převážně o blesky vycházející z oblaku k zemi. Ačkoli může dojít k iniciaci výboje vzestupného (například z nejvyššího bodu vysílače či špičky listu větrné elektrárny), bývá tento jev v letních měsících méně častý než v zimě. Blesk většinou vzniká změnou nábojů v bezprostředním okolí, jako například reakce na downward lightning v okolí větrné elektrárny či vysílače. Případně může blesk z oblaku udeřit rovnou do listu větrné elektrárny či do vysílače. Výboj ze špičky listu větrné elektrárny může být také iniciován IC bleskem v oblacích. Jiná situace je však v zimě, kdy také není zcela vyloučena iniciace blesku stoupajícímu z vysoké stavby IC bleskem. Přesto zimní měsíce, kdy není konvekce tak rozvinutá jako v létě, představují ideální podmínky pro vznik blesku (upward lightning) iniciovaného výškovou budovou. Část letadla iniciuje blesk do oblaku a opačná část letadla pak do země. K tomuto jevu, stejně jako k bleskům vycházejících z větrných elektráren (upward lightnings), dochází v zimě, typicky pak při pofrontálních přeháňkách v advekčním prostředí. Zásadním zjištěním je, že blesky směřující do oblaku, mohou vznikat i v rámci stratiformní srážkové oblačnosti. Při přechodu přeháněk a také v rámci intenzivních stratiformních srážek může docházet na koncích listů větrných elektráren k indukování náboje, který se projevuje jako koróna.

Článek:

Global distribution of winter lightning: A threat to wind turbines and aircraft

Joan Montanyà, Oscar A. Van der Velde, Earle Rolfe Williams, David Romero, Modesto Freijo, Ferran Fabró, Victor March, Nicolau Pineda, Glòria Solà

Odkaz na článek: https://www.researchgate.net/publication/304189162_Global_distribution_of_winter_lightning_A_threat_to_wind_turbines_and_aircraft

 

 

Závěr

Zimní bouřky se vyskytjují ve evlmi malém množství. Zjištěním, že většina těchto bouřek vzniká v souvislosti s uměle vytvořenými zdroji by mohla vzniknout i samostatná kategorie bouřek. Otázkou však zůstáva, jestli an tyto jevy jako na bouřky vůbec pohlížet. Monitorování těchto bouřek se budeme věnovat jak v terénu, tak i databázováním těchto situací a zjišťováním dalších informací.

Videa

 

Několik dalších situací (Zdroje snímků: Blitzortung, Blesky.cz, Mapy Google)

Author: Robin Duspara

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna.