Charakteristika základních meteorologických prvků
Teplota vzduchu • Klementinum - pravidelné sledování meteorologických údajů od r.1775 • Teploměr – G. Galilei (1564-1642) – využil jako první tepelné roztažnosti vzduchu k měření teploty. • V minulosti se teplota určovala podle tělesných pocitů: teplo – teplota subjektivně vyšší než teplota lidského těla
Jiří Vorel
Teplota vzduchu Základní jednotky: v soustavě SI – 1 Kelvin Dle výchozího (základního) bodu: Celsiova stupnice – výchozí 0 Fahrenheitova stupnice – dolní výchozí - 0 - horní výchozí – 96 C=(F-32)/1,8 F=1,8C+32
Teplota vzduchu
Teplota vzduchu
Teplotní inverze
Teplotní rekordy
ČR: - 42,2 °C – Litvínovice u českých Budějovic + 40,2°C – Uhříněves Svět: nejvyšší teplota: 57,7°C Azizija – Libye Největší roční výkyv: přes 100°C (-68°C /+37°C) – Verchnojarsk – Rusko Největší denní výkyv: +7°C/-49°C – Browning (MO) - USA
1
Teplota vzduchu
Tlak vzduchu
Námraza x jíní
Tlak vzduchu 1. Barometr (tlakoměr) – Torricelli – italský matematik – 1643 Tlak vzduchu se mění s výškou => musí se přepočítat na jednotnou výšku – stř. hladina moře. Teprve poté může vzniknout synoptická mapa (viz předpověď počasí).
Tlak vzduchu Základní tlakové útvary
• Tlaková výše (anticyklona) – na synoptické mapě má alespoň jednu uzavřenou izobaru, ve středu je tlak vzduchu vyšší než v okolí • Tlaková níže (cyklona) - na synoptické mapě má alespoň jednu uzavřenou izobaru, ve středu je tlak vzduchu nižší než v okolí • Brázda nízkého tlaku – izobara s nízkým tlakem není na synoptické mapě uzavřená • Hřeben vysokého tlaku – izobara s vysokým tlakem není na synoptické mapě uzavřená
2
Vítr Vzniká v důsledku nerovnoměrného tlaku vzduchu nad zemí. Proudí z TV do TN, ovšem vlivem rotace Země se vítr stáčí na severní polokouli doprava, na jižní doleva. A to tím víc, čím rychleji se pohybuje! V reálné atmosféře vítr fouká podél izobar a mírně se stáčí ke středu TN a od středu TV. Vítr je vektor, má svůj směr a rychlost. Ta se udává v m/s. 1m/s=3,6km/h km/h=(m/s*4) – 10%
Srážky Voda v pevném nebo kapalném skupenství, která se tvoří z vodní páry v atmosféře a buď rovnou vypadává z oblačnosti (vertikální srážky) nebo vzniká přímo na zemském povrchu (horizontální srážky). Pozn.: Oblačné částice-kapičky, led. krystalky jsou daleko menší než srážkové částice.
Srážky Vznik srážek
Pro vznik větších srážkových částic jsou důležité krystalky ledu v oblacích. Ty jsou důležité pro tzv. koagulaci – proces narůstání ledových krystalků na úkor vodních kapiček. Takový oblak je ve vyšších patrech atmosféry, led. krystalka je velká a my pak pozorujeme na Zemi intenzivní déšť nebo přeháňku.
3
Srážky Kondenzační jádra mají pevný povrch => vodní pára se sráží rychleji
Srážky dle skupenství
Kapalné – déšť (kapky > 0,5mm), mrholení (kapky < 0,5mm), rosa Tuhé – sníh, kroupy ( > 5mm), jinovatka Úhrn srážek se udává v milimetrech - mm pomocí srážkoměru Příklad: 500 mm/rok = za 1 rok naprší na plochu 1 m2 500 litrů srážek.
Srážky součást koloběhu vody v přírodě
Atmosférické fronty Pojem poprvé vyslovila norská meteorologická škola – Vilhelm Bjerknes a Tor Bergeron – přelom 19.a 20. stol. Atmosférická fronta je rozhraní, které od sebe odděluje vzduchové hmoty různých fyzikálních vlastností.
Atmosférické fronty rozměry
Vzduchové hmoty Jsou obrovské masy vzduchy podobných fyzikálních vlastností. Počasí v nich je relativně stálé. Atmosférické fronty od sebe tyto hmoty oddělují.
4
Atmosférické fronty teplá fronta
Rozhraní mezi ustupující chladnou vzduchovou hmotou a přicházejícím teplým vzduchem. Studený vzduch je těžší, udržuje se u země, přicházející teplý vzduch vyklouzává do vyšších vrstev atmosféry. Přináší dlouhodobé srážky, rychlost postupu fronty je relativně malá – 30km/h.
Atmosférické fronty studená fronta
Rozhraní, kdy na místo teplé vzduchové hmoty přichází studený vzduch a vytlačuje ji vzhůru. Studené fronty mohou být 1. druhu (především v zimě, pomalejší, trvalejší srážky) a 2. druhu (častěji v létě, rychlejší, intenzivnější bouřky, nárazovitý vítr).
Atmosférické fronty okluzní fronta
Okluzní fronta vzniká spojením teplé a studené fronty. Spojuje prvky počasí obou front. Teplá okluzní fronta - vzniká spojením teplé a studené fronty, přičemž vzduchová hmota za studenou frontou je teplejší než vzduchová hmota před teplou frontou. U zemského povrchu je teplá fronta (viz obr.). Studená okluzní fronta - vzniká spojením teplé a studené fronty, přičemž vzduchová hmota za studenou frontou je studenější než vzduchová hmota před teplou frontou. U zemského povrchu je studená fronta (viz obr.).
5
Frontální systém Studená a teplá fronta vytvářejí v rámci jedné tlakové níže frontální systém.
Sluneční záření Slunce je „hnací motor“ témeř všeho, co se děje v ovzduší. Je to obří koule žhavých plynů a má teplotu na povrchu asi 5700 °C. Od Země je vzdálena cca 150 mil km => na Zemi dopadá pouze malá část energie ze Slunce. Každá část Země nedostává stejnou porci tepla a světla. Sluneční paprsky dopadají kolmo jen mezi obratníky, a tam je přísun energie od Slunce největší.
Sluneční záření
Sluneční záření
typy záření
rozptyl
Sluneční záření dopadající na horní hranici atmosféry tvoří: • Ultrafialové záření – 7% (ve slunečním spektru) – mohou být škodlivé pro všechno živé.
• Viditelné záření – 48% - na vlnové délky 400 – 760 nm je citlivé lidské oko a vnímá je jako viditelné světlo!
• Infračervené záření – 45% - zjednodušeně si je můžeme představit jako teplo.
Sluneční záření je zeslabováno pohlcováním a rozptylem, tedy odrazem, lomem a ohybem paprsků.
Rozptylu na malých molekulách podléhá nejintenzivněji modrá složka přímého slunečního záření. Proto má čistá obloha (bez kapiček, krystalů ledu a špíny) modrou barvu. Nebýt rozptylu světla, jevila by se nebeská klenba i během dne černá s ostře zářícím slunečním diskem a s hvězdami. Naproti tomu rozptyl na větších částečkách nezáleží na barvě záření. To znamená, že rozptýlené světlo má bílou barvu. Výsledkem je např. bílá barva ozářených oblaků nebo mlhy. Kdyby sluneční záření nepodléhalo rozptylu, byla by při zamračeném dnu úplná tma.
Sluneční záření
Instituce
schéma radiačních toků
Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) ČR Nejvýznamnější státní instituce zabývající se studiem meteorologie či hydrologie, patří sem např. :
• Solární a ozonová observatoř ČHMÚ – sídlo Hradec Králové
– monitoring slunečního záření a ozonosféry.
• ČHMÚ Praha – Libuš – meteorologové přijímají data z meteorologických radarů*. Ty slouží k zjišťování atmosférických srážek a srážkové oblačnosti. * Radary se umisťují na vyvýšená místa, aby měli „větší rozhled“. Radarové paprsky se šíří prakticky stejně jako viditelné světlo, jen na rozdíl od něj pronikají oblačností. Ale za horizont už nedohlédnou a s rostoucí vzdáleností od radaru se vzdaluje paprsek od země. Dosahy meteorologických radarů jsou tedy kolem 250 km a území ČR tedy pokrývají dva radary – brdský (Brdy) a brněnský (Drahanská vrchovina).
6
