Tento projekt byl financovaný s podporou programu Erasmus+
5 SLOŽENÍ ZEMĚA JEJÍ ATMOSFÉRY; PROCESY, KTERÉ OVLIVŇUJÍ POVRCH ZEMĚ A JEJÍ KLIMA
- Teorie
- Úkoly
- Pracovní listy
- Workshopy
Počasí a klima
I když nacházíme mezi pojmy klima a počasí souvislost, je třeba mezi nimi rozlišovat.
Klima
Pod pojmem počasírozumíme aktuální stav a prognózu do 10 dnů, pod pojmem klimatické podmínkyrozumíme dlouhodobý režim počasí nejméně za 30 let(Lapin, 2016). Podnebí (klima) je dlouhodobý režim počasí, kterým označujeme průběh meteorologických prvků a jevů(teplota vzduchu, oblačnost, tlak vzduchu a jeho vlhkost, směr a rychlost větru atd.) za několik desítek let. Podmiňuje ho energetická bilance cirkulace atmosféry, charakter aktivního povrchu, ale i zásahy člověka.
Počasí
Charakter počasí není stálý, ale mění se v průběhu několika let. Pro každé podnebí je typické určité počasí, t. j. můžeme hovořit o normálním počasí. Pod pojmem normální počasí rozumíme takový vývoj, který je v souladu s dlouhodobým režimem počasí. Sil né bouře, záplavy, krupobití, či vysoká teplota jsou normální, pokud se nevyskytují příliš často. V praxi se za normál počasí považuje 50% případů, které jsou nejblíže k dlouhodo bému průměru. Za mimořádné se považují takové případy počasí, které se vyskytují méně často než jednou za 50 let. Normál počasí se obecně vypočítává z pozorování realizova ných za období minimálně 30 let (Lapin 2004). Charakter klimatu ovlivňují různé faktory, které označujeme jako klimatotvorné faktory (klimatické činitele). Jednotlivé činitele nelze jednoznačně vymezit, protože se je jich vlivy prolínají, t. j. neobjevují se samostatně. Mezi klimatické činitele řadíme sluneč ní záření (jeho intenzitu určuje zeměpisná šířka, nadmořská výška a oblačnost daného regionu), fyzicko-geografické podmínky(zejména členitost reliéfu, nadmořská výška, zeměpisná šířka), atmosférickou cirkulaci(převládající typ proudění vzduchu, který ov livňuje členitost reliéfu, pobřeží velkých vodních ploch, tření vzduchu o zemský povrch) a člověka (především růst CO 2 a dalších plynů v atmosféře).
Meteorologické prvky
Mezi základní meteorologické prvky patří:
- Teplota vzduchu – měří se na meteorologických stanicích ve výšce 2 m nad zemí ve stínu. Naměřené hodnoty se udávají ve stupních Celsia.
- Oblačnost– vyjadřuje stupeň pokrytí oblohy oblaky, přičemž charakterizuje kromě celkového charakteru počasí i trvání slunečního svitu. Také má význam pro tepelnou bilanci zemského povrchu. V meteorologii se oblačnost vyjadřuje v osminách (v klima tologii se rozděluje na desetiny). Tzn., že označení 1/8 znamená nejmenší, téměř nu lovou oblačnost a naopak v případě označení 8/8 můžeme pozorovat úplně zataženou oblohu:
Obrázek 52: Oblačnost
(zdroj: http://www.in-pocasi.cz/clanky/teorie/oblacnost/)
Mraky
Mraky jsou rozděleny z hlediska tvaru do dvou hlavních kategorií: konvekční nebo cumulusové mraky (z latinského cumulus= nahromadění) a vrstevnaté nebo stratusové mraky (z latinského stratus= vrstva).
Dále je můžeme dělit z hlediska vertikální výšky. Skupinu nízkých (nacházející se až do 2 km) tvoří stratus, nimbostratus, cumulus a stratocumulus.
Obrázek 53: Mraky z hlediska vertikální výšky 1
Cumulusové mraky jsou husté, bílé a nafoukané, podobají se bavlněným kuličkám. Vyskytují se buď jako samostatné mraky, nebo na sobě natlačená oblaka. Zatímco mraky cumulus jsou spojeny s dobrým počasím, mraky stratus jsou tmavošedé, nízké, rovnoměr ně rozvrstvené nebo pokrývající celou oblohu a obvykle jsou spojeny s deštěm.
Obrázek 54: Mraky z hlediska vertikální výšky 2
Skupina středních oblaků se nachází mezi 2 – 5 km a jsou označeny předponou alto (altostratus a altocumulus). Vysoké mraky se nacházejí ve výšce nad 5 km v chladné oblasti troposféry a jsou označeny předponou cirro nebo cirrus. V této nadmořské výšce voda zamrzne, takže mraky jsou téměř vždy složeny z ledových krystalů. Tyto mraky jsou chomáčovité a často transparentní (cirrus, cirrostratus a cirrocumulus). V této nadmoř ské výšce se tvoří kondenzátory letadla. Vertikální mraky mají silné vzestupné proudy a vytvářejí se v široké nadmořské výšce a zahrnují cumulonimbus, které jsou velmi velké, vyvýšené tmavé mraky obvykle spojeny s těžkými srážkami a bouří.
Atmosférický tlak vzduchu– představuje míru síly vyvíjené hmotností atmosféry na zemský povrch na daném místě a jeho velikost závisí na množství vzduchu ležícího nad danou plochou. Právě proto tlak vzduchu s rostoucí výškou klesá, tzn. nejvyšší tlak je těsně nad zemským povrchem. Základní jednotkou tlaku je Pascal (tlak vyvolaný silou 1 N (newton) na 1 m²). V meteorologii se udává v hektopascalech [hPa]. Avšak mů žeme se setkat i s označením v milibarech [mbar] nebo v Torrech (1 torr ~ 4/3 hPa). Za standardní hodnotu atmosférického tlaku se považuje hodnota 1 013,25 hPa (při nad mořské výšce 0 metrů a teplotě 0 ˚C). Tlak vzduchu se měří pomocí barometrů. Pokud tlak stoupá (většinou v nižších nadmořských výškách) spolu s teplotou, můžeme očekávat pěkné počasí – následně se stoupání tlaku zpomalí, případně zastaví. Naopak, pokud tlak rychle (příp. dlouhodobě) klesá, můžeme očekávat příchod deště nebo bouřky. Se stoupající nadmoř skou výškou se mění i hustota vzduchu. Vzduch je nejhustší při povrchu Země. Molekuly vzduchu jsou stále v pohybu a jejich pohyb se mění v závislosti na teplotě. Se zvyšující se teplotou se zvyšuje i pohyb molekul. Zvýšený pohyb způsobuje i větší vzá jemné oddalování molekul. Při ochlazování je to naopak. Z toho důvodu látky zvětšují svůj objem při zahřívání a zmenšují při ochlazování.
Vlhkost vzduchu– je obecný pojem, který se vztahuje na obsah vodní páry ve vzduchu. Rozlišujeme absolutní a relativní vlhkost. Absolutní vlhkost je skutečné množství vodní páry na objem vzduchu. Relativní vlhkost udává poměr mezi aktuálním a maximálním možným nasycením vzduchu při dané teplotě v atmosféře. V rámci vlhkosti vzduchu roz lišujeme i tzv. rosný bod, který představuje teplotu, při které je vzduch maximálně na sycen vodními parami, přičemž relativní vlhkost vzduchu dosáhne 100%. V případě, že teplota klesne pod rosný bod, nastává kondenzace vodní páry (t. j. zkapalňování).
Vítr
Vítr a jeho rychlost– pod pojmem vítr rozumíme proudění vzduchu, které vzniká mezi dvěma místy s odlišným tlakem vzduchu(směrem od vyššího tlaku k tlaku nižší mu). Při popisu větru je třeba rozeznávat dvě základní veličiny, a to jeho rychlost a směr. Rychlost větru se měří pomocí anemometru a směr větru se měří s meteorologickým větrníkem ve výšce 10 m nad zemským povrchem (udává se v m/s nebo km/hod). Větry jsou pojmenovány podle směru, ze kterého přicházejí. Například severovýchodní vítr proudí směrem na jih od severovýchodu. Směr větru se také označuje úhlem od 0° (sever) do 360° (sever):
Tabulka 2:Směr větru v úhlech
Slovenské pojmenování | Odpovídající úhly ve ° |
---|---|
Severo-severovýchod | 22,5 |
Severovýchod | 45 |
Východo-severovýchod | 67,5 |
Východ | 90 |
Juho-juhovýchod | 112,5 |
Juhovýchod | 135 |
Juho-juhovýchod | 157,5 |
Juh | 180 |
Juho-juhozápad | 202,5 |
Juhozápad | 225 |
Západo-juhozápad | 247,5 |
Západ | 270 |
Západo-severozápad | 292,5 |
Severozápad | 315 |
Sever | 360 |
Při větru rozlišujeme i tzv. náraz větru, což představuje maximální rychlost větru, která trvá alespoň 3 sekundy a která se objeví během 3-minutového intervalu.
Výše uvedené meteorologické prvky můžeme vyjádřit také pomocí schematických značek, které nám usnadňují zápis pozorovaného počasí:
Obrázek 55: Schematické značky počasí
(zdroj: http://www.visualdictionaryonline.com/earth/meteorology/international-weather-symbols/clouds.phphttps://www.tpocasi.cz/meteorologicke-pojmy/ostatni/)
Z výše uvedeného textu je zřejmé, že klima je formováno a ovlivňováno zejména energií přicházející ze Slunce. Do tohoto procesu (tvorby klimatu) vstupuje mnoho dalších činitelů, jako je např. voda, zemský povrch, tvar Země, živočichové a pod. Můžeme říci, že charakter klimatu vyplývá ze součinnosti všech výše uvedených částí klimatického systému Země, přičemž dochází k formování zemského povrchu.