Atmosféra
=plynný obal Země
- k Zemi je připoután gravitační silou a účastní se v převážné míře zemské rotace
- Tvoří ji směs plynů → vzduch
- Hustota vzduchu s rostoucí vzdáleností od zemského povrchu klesá
- teplota klesá se stoupající výškou – teplotní gradient = o kolik stupňů klesne teplota na 100 m výšky = 0,6 °
Hlavní složky:
- Dusík 78,01 %
- Proniká do atmosféry při sopečné činnosti a lidskou činností- nedokonalým spalováním paliv
- Kyslík 20,95 %
- nezbytný pro život, ale jeho potřeba stále roste, a tak musíme chránit rostliny
- Zdroj- fotosyntéza (2/3 suchozemské rostliny, 1/3 mořské rostliny)
- Ozon O3– zvláštní modifikace kyslíku, pohlcuje paprsky nebezpečného ultrafialového záření, a brání tak jeho pronikání na zemský povrch
- Argon, neon, helium, krypton, xenon
- Oxid uhličitý 0,034 %
- Vznik při spalovacích procesech, do ovzduší se dostává sopečnou činností a dýcháním organismů
- Podílí se na pohlcování a vyzařování dlouhovlnného záření, pohlcuje však jen část a vysílá ho zpět k Zemi, čímž dochází k druhotnému oteplování zemského povrchu=skleníkový efekt
- Vodní pára- průměrně 2,6 %
- Do vzduchu se dostává výparem, zejména z půdy, vodních ploch a vegetace
- Hromadění, přenos na velké vzdálenosti, vznik oblaků à atmosférické srážky
- Atmosférické aerosoly- pevné a kapalné složky
- Přirozené- kosmický, vulkanický, půdní prach
- Antropogenní- vytvořené lidskou činností (doprava, vytápění,…)
Vertikální členění
- Troposféra- nejnižší vrstva, sahá od zemského povrchu do výšky 14 km (na pólech 8km)
- Probíhá zde většina meteorologických procesů – tvorba počasí (oblaka a srážky)
- S výškou klesá teplota, tlak i hustota vzduchu
- Formují se zde vzduchové hmoty a atmosférické proudy
- Soustředí se zde vodní páry
- Stratosféra- vrstva sahající do výšek kolem 50-60 km
- Je v ní ozonosféra- maximální koncentrace ozonu- díky ní proniká na zemský povrch pouhé 1 % z celkového množství UV záření dopadajícího na hranici atmosféry
- spodní hranice slouží k létání – je zde “jet stream” (proud od Z k V (v důsledku rotace) – příznivé proudění pro letadlo
- není zde počasí
- Mezosféra- vrstva sahající do výšky 80-85 km
- Teplota vzduchu s výškou klesá až na -100°C
- Termosféra- dosahuje do výšky 500 km
- Teplota vzduchu stoupá na 1400°C, vzduch se ionizuje
- Exosféra- okrajová část atmosféry – přechází až ve vesmír
- 20 000- 70 000 km
Základní funkce atmosféry
- zabraňuje pronikání UV záření
- zabraňuje rychlému ochlazení zemského povrchu
- pomáhá rostlinám vytvářet fotosyntézu
- děje se v ní počasí
- chrání Zemi před meteorologickými tělesy
- přetváří zářivou energii na tepelnou
Cirkulace atmosféry
- nerovnoměrné rozložení tepla na povrchu i v atmosféře à nerovnoměrné rozložení atmosférického tlaku
- vzduchové hmoty se můžou přemisťovat jak v planetárním měřítku (všeobecná cirkulace atmosféry), tak v rámci menších oblastí (místní větry)
- studený vzduch – klesá → TV
teplý vzduch – stoupá → TN- nad rovníkem – tlakové níže, bezvětří
- nad obratníky – tlakové výše (chladný vzduch se nad Zemí otepluje à jasné a suché počasí)
- na pólech – tlakové výše
- tlak vzduchu – na zemském povrchu je nejčastěji v rozmezí 980 – 1040 hPa
- vzduch proudí vždy z tlakové výše do tlakové níže
- Vzduchové hmoty- objemy větru přemísťující se z jedné oblasti do druhé
- Podle zeměpisné polohy vzniku:
- Arktická (antarktická), polární (mírných šířek), tropická, rovníková
- Oceánské / pevninské
- Jsou od sebe odděleny úzkou přechodnou vrstvou- atmosférická fronta
- 3 typy atmosférických front
- Arktická- odděluje arktickou a polární vzduchovou hmotu
- Polární- odděluje polární a tropickou hmotu
- Tropická- odděluje tropickou a rovníkovou vzduchovou hmotu
- 3 typy atmosférických front
- Podle zeměpisné polohy vzniku:
- Pasáty = stálé větry, které vanou k rovníku
- vlivem Coriolisovy síly:
na S. polokouli – severovýchodní pasát
na J. polokouli – jihovýchodní pasát
- Pasáty vanoucí z pevniny- suché
- Pasáty vanoucí na V břehy světadílů z oceánů- vlhké, přinášejí deště
- Antipasáty = vanou od rovníku k pólům
- Západní větry = část antipasátů padá k zemi až za obratníky a jsou Coriolisovou silou stáčeny na západ
- Východní větry = vzduch odtlačován od pólu a stáčen Coriolisovou silou na východ (z TV no TN – do teplejších oblastí)
CORIOLISOVA SÍLA
- síla, která vzniká v důsledku rotace Země
- stáčí vzdušné a vodní proudy
– na S. polokouli vpravo
– na J. polokouli vlevo
- na rovníku se neprojevuje, na pólech je největší
Tlaková výše = anticyklóna – oblast vysokého tlaku vzduchu
– na S. polokouli se stáčí po směru h. ručiček
– na J. polokouli se stáčí proti směru h. ručiček
Tlaková níže = cyklóna – oblast nízkého tlaku vzduchu
– na S. polokouli se stáčí proti směru h. ručiček
– na J. polokouli se stáčí po směru h. ručiček
Stabilní cyklony a anticyklony –
- islandská tlaková níže
- azorská tlaková výše
- sezónní sibiřská tlaková výše (v zimě)
- íránská tlaková níže (v létě)
Fronta = hranice mezi teplým a studeným vzduchem
– šířka 100 – 200 km – dosahují k troposféře
- teplá – teplý vzduch vytlačuje studený
– kratší, intenzivnější srážky, bouřky
- studená – studený vzduch vytlačuje teplý
– trvalejší a méně intenzivní srážky
- okluzní – splývání obou front, rychlejší studená fronta dožene pomalejší teplou a vyzdvihne ji od zemského povrchu
VÍTR = proudění vzduchu v atmosféře, vyrovnávání různého tlaku vzduchu
Monzuny
– sezónní větry – výměna vzduchových hmot mezi pevninou a oceánem
– příčinnou je rozdílné oteplování pevniny a oceánu v jednotlivých ročních obdobích
– směr mění 2x do roka o 180°
– hlavní monzunové oblasti – J.Asie (Indie), JV Asie (Thajsko), V Asie (Japonsko, Čína), Guinejský záliv
- letní monzun – vane z chladnějšího oceánu (TV) na teplejší pevninu – přináší srážky
- zimní monzun – vane z chladnější pevniny (TV) na teplejší oceán – období sucha
– suchý, chladný, období sucha
Místní větry
– proudění vzduchu nad plošně menšími oblastmi způsobené vlivem tepelných a tlakových rozdílů
– Bríza = pobřežní vítr na březích moří a jezer
– dvakrát denně mění směr – ve dne vane z chladného moře na teplé pobřeží, v noci naopak
– Fén = nárazový, teplý, suchý vítr – vane z hor do údolí
– vzniká, když se na obou stranách horského hřbetu vytvoří rozdíly v tlaku vzduchu – vzduch je nasáván přes horský hřeben
– na závětrné straně vzduch stoupá – dosáhne teploty rosného bodu – mění se na vodní páru
– typický pro Alpy, Kavkaz
– Bóra – studený, suchý, padavý vítr na dalmátském pobřeží
TORNÁDA, HURIKÁNY – tropické cyklóny
– vznikají z vysokých bouřkových mraků
– nejčastěji se tvoří v tropech
– tlakové níže
Tornádo – vzniká nad pevninou
– S. Amerika
Hurikán – vzniká nad mořem
– Karibik, Japonsko (Tajfun), Austrálie (vili-vili)
Tlakové útvary
- základní charakteristické objekty tlakového pole
- Tlak vzduchu- síla vyvolaná hmotností vzduchového sloupce, který sahá od výšky měření až k horní hranici atmosféry
- S rostoucí nadmořskou výškou tlak klesá
- Izobary- křivky spojující místa o stejném tlaku
- Tlakové oblasti
- Tlakové níže=cyklony
- Tlakové výše=anticyklony
- Vlivem západních větrů, které v mírných zeměpisných šířkách převládají, postupují přemísťující se cyklony a anticyklony od Z k V a přinášejí výrazné změny počasí
- Stabilní cyklony a anticyklony
- Islandská tlaková níže
- Azorská tlaková výše
- Sezonní sibiřská tlaková výše (v zimě) a íránská tlaková níže (v létě)
- Proudění vzduchu souvisí s rozdíly tlaku vzduchu na zemském povrchu
- Pohybem vzduchu -> vítr, který proudí z míst vyššího tlaku vzduchu do míst s nízkým tlakem
- Anticyklona- vzduch klesá, stlačuje se a spirálovitě se roztéká od středu k okrajům (na S polokouli ve směru hodinových ručiček, na J polokouli ve směru opačném)
- Jasné suché počasí, které v zimě přináší silné mrazy, v létě vysoké teploty
- Chladnější, těžší vzduch
- Cyklona- vzduch vystupuje do výšky, tím se zmenšuje jeho tlak a vtéká do cyklony spirálovitě od okrajů ke středu (na S polokouli proti směru hodinových ručiček, na J polokouli po směru)
- Při přechodu přes území- počasí s velkou oblačností a vydatnými srážkami
- Teplejší, lehčí vzduch
Podnebné pásy Země (=geobiomy)
Podnebí
- Dlouhodobý režim počasí v určité oblasti, který se vytváří působením klimatogeografických činitelů
- Klimatologie – studuje podnebí, jeho vznik a vývoj, vliv klimatografických činitelů
- Poslední velký výkyv podnebí- střídání doby ledové s meziledovými dobami (čtvrtohory)
- Klimatogeografičtí činitelé:
- Zeměpisná šířka- řízení přídělu slunečního záření
- Od rovníku směrem k pólům klesá intenzita slunečního záření
- Obecný oběh atmosféry (cirkulace)- přenos vzduchových hmot
- Vzdálenost od oceánů a moří- určuje stupeň oceanity nebo kontinentality klimatu
- Oceánské proudy- přenášení tepelné energie na velké vzdálenosti
- Tepelné proudy oteplují podnebí na pobřeží pevnin ve vyšších zeměpisných šířkách, kam přivádějí teplejší vodu
- Studené proudy přivádějí chladnější vody t vyšších zeměpisných šířek a ochlazují podnebí v mírných, subtropických a tropických klimatických pásech
- vliv nadmořské výšky, orientace georeliéfu vzhledem k Slunci, barva a vlhkost půdy, vegetační kryt, sněhová pokrývka, …
- Činnost člověka
- Zeměpisná šířka- řízení přídělu slunečního záření
=oblasti zemského povrchu se stejným charakterem makroklimatu
- Vznik je podmíněn působením klimatografických činitelů
- P.Alisov- vymezil podnebné pásy Země podle převládajících základních typů vzduchových hmot během celého roku
- 4 hlavní pásy(rovníkový,tropický,mírný,arktický), 3 přechodné (subekvatoriální,subtropické,subarktické)
- Rovníkový (ekvatoriální) pás
- 24-28°C průměrně – malé teplotní výkyvy
- rozložení srážek během roku- rovnoměrné (1000-3000mm)
- srážky – nad rovinou – odpolední hodiny
– nad oceány – noční hodiny
- Subekvatoriální pás (pás tropických monzunů)
- vzduchové hmoty se sezonně střídají
- letní monzuny – ↑ vlhkost vzduchu (vzduch proudí od moře, vydatné srážky-lijáky)
- zimní monzuny – ↓ vlhkost nad pevninou (suchý vzduch proudí z pevniny nad moře)
- Tropický pás
- Převládá suchý, silně prohřátý vzduch
- vysoké teploty (sluneční paprsky dopadají téměř kolmo) 10°-39°C (dle měsíce)
- srážky – téměř žádné (250 mm za rok)
- Nejnižší úhrn srážek na světě- 0 mm- Chile (14 let nezapršelo)
- Nejvyšší teploty na světě- 57,8°C- Libye
- východní břehy – ↑ teplota i ↑ srážky
v létě – období dešťů na Sahaře (západní břehy)
- Subtropický pás
- léto – suchý tropický vzduch; zima – vlhký polární vzduch
- “horká suchá léta, mírné deštivé zimy” – Středozemní moře
- “chladná suchá zima, teplé deštivé léto” – východní pobřeží pevnin
- Mírný pás
- Převládají polární vzduchové hmoty
- typická proměnlivost počasí (intenzivní cyklonální činnost)
- “teplé mírně vlhké léto a studená zima s trvalou sněhovou pokrývkou”
- charakteristická jsou 4 roční období
- Subpolární pás (subarktický a subantarktický)
- nejvíce srážek – léto
- zima – arktický vzduch, léto – polární vzduch
- “chladná dlouhá zima, krátké teplé léto”
- Polární pás (Arktické a antarktické pásy)
- působení arktického vzduchu, málo srážek (200mm)
- teplota záporná (nejtepleji – 0°C)
- Nejnižší zaznamenaná teplota vzduchu- -89,6°C (Vostok, Antarktida)
Další dělení podnebí
- oceánské – malé denní i roční rozdíly teplot
– vysoká oblačnost s velkým množstvím srážek, které jsou také rovnoměrně rozloženy během všech ročních období
– Západní pobřeží Evropy a Ameriky
- kontinentální – velké denní i roční rozdíly teplot
– malá oblačnost, nízký úhrn srážek
– V. Evropa, S.Asie, vnitrozemí S.Ameriky
Klimadiagram = graf, který ukazuje chod srážek a teplot během roku
Počasí a jeho význam
- Počasí=okamžitý stav atmosféry v určitém místě
- Soubor hodnot meteorologických prvků
- Sluneční záření, teplota vzduchu, tlak vzduchu, proudění vzduchu, atmosférické srážky
- Meteorologie – věda o stavbě, vlastnostech a procesech v atmosféře
- Synoptické mapy- zakreslení hodnot meteorologických prvků
- K určování pomáhají umělé družice
- Využití počasí – letecká doprava, zemědělství, lodní doprava, rekreace…
- Meteorologické prvky:
- Sluneční záření
- Hlavní zdroj energie pro fyzikální děje v atmosféře
- Ze 3 záření: ultrafialové záření 7 %, viditelné záření 48 %, infračervené záření 45 %
- Solární konstanta- množství slunečního záření dopadajícího na horní hranici atmosféry
- Radiační bilance- rozdíl příjmu a výdaje záření mezi zemským povrchem a atmosférou
- Teplota vzduchu
- Prvek udávající tepelný stav ovzduší
- Měří se 2 m nad zemským povrchem teploměrem v Celsiově teplotní stupnici
- Snižuje se s rostoucí nadmořskou výškou
- Čím kolměji dopadají sluneční paprsky, tím větší energii předají
- Nejteplejší: pouštní tropické oblasti (Libye)
- Nejchladnější: polární oblasti (Antarktida)
- Izoterma- čára spojující na mapě místa se stejnou teplotou
- Tlak vzduchu
- Síla vyvolaná hmotností vzduchového sloupce, který sahá od výšky měření až k horní hranici atmosféry
- Měří se tlakoměry v hektopascalech
- Klesá s přibývající nadmořskou výškou
- Izobary- křivky spojující místa o stejném tlaku
- Cyklony, anticyklony
- Proudění vzduchu
- Vzniká snahou prostředí vyrovnat rozdíly tlaku a teploty vzduchu na zemském povrchu a také stálým cyklickým prouděním v atmosféře
- vzniká vítr proudící z vyššího tlaku do míst s nízkým tlakem (měří se směr a rychlost – měří to větrné družice – odkud vítr vane)
- Atmosférické srážky
- Produkty kondenzace vodních par v ovzduší – padají z oblohy nebo kondenzují na Zemi
- Tekuté- déšť rosa, pevné- kroupy, sníh
- Rozhodující faktor pro zemědělství, hl. část koloběhu vody
- Izohyety- čáry spojující místa se stejnými úhrny srážek
- Vlhkost
- udává, jaké množství vody v plynném stavu (vodní páry) obsahuje dané množství suchého vzduchu
- největší – nad oceány a v tropických oblastech
- nejmenší – v pouštních oblastech (polární i horké)
- Oblačnost
- udává stupeň pokrytí oblohy mraky
- v %, úzce spjata se slunečním svitem
- druhy oblaků – cirrus (řasa), kumulus (kupa), stratus (sloha)
- dělí se na střední, nízkou a vysokou (prší z nízké nebo střední)