Atmosféra

Vertikální členění atmosféry

• podle odlišných fyzikálních vlastností různých částí atmosféry ve vertikálním směru se plynný obal Země dělí na pět soustředných sfér

• troposféra: nejníže položená vrstva atmosféry. Sahá od zemského povrchu asi do výšky 14 km. V rovníkových oblastech má mocnost 17-18 km, v mírných zeměpisných šířkách 11 km a na pólech jen 8-9 km. Probíhá tu většina meteorologických jevů a procesů. Soustřeďují se zde vodní páry, tvoří se oblaka a srážky. Také se zde formují vzduchové hmoty a atmosférické proudy.

• stratosféra: vrstva sahající do výšek kolem 50-60 km. Ve výšce 25-35 km leží ozonosféra – dílčí vrstva stratosféry, ve které je maximální koncentrace ozonu. Díky ozonosféře proniká na zemský povrch pouhé 1 % z celkového množství ultrafialového (UV) slunečního záření dopadajícího na hranici atmosféry (UV záření je pro živé organismy životu nebezpečné).

• mezosféra: vrstva sahající do výšky 80-85 km. Na horní hranici klesá teplota vzduchu až na -100 °C.

• termosféra: dosahuje výšky 500 km (dle některých autorů až 700 km). Teplota vzduchu v této vrstvě stoupá až na 1400 °C. Část atmosféry, v níž jsou plyny v ionizovaném stavu, se nazývá ionosféra. Vyskytují se tu polární záře (severní záře = aurora borealis, jižní záře = aurora australis). Vznik polární záře: mrak částic slunečního větru letí vesmírem. Pokud se setká s magnetickým polem Země, tak ho ono pole většinu odrazí dál do vesmíru, ale část zachytí a stáčí po spirálách směrem k magnetickým pólům Země. Tam sluneční vítr reaguje s atmosférou, čímž vzniká polární záře.

• exosféra: okrajová část atmosféry. Částice vzduchu (především atomy vodíku a helia) unikají do meziplanetárního prostoru. Horní hranice atmosféry se nachází ve výškách od 20 000 do 70 000 km nad zemským povrchem.

• z geografického hlediska je nejdůležitější troposféra a spodní část stratosféry (po ozonosféru). Odehrávají se tu všechny jevy a procesy, které zahrnujeme pod pojem počasí a podnebí.

Počasí

• stav atmosféry v daném čase a na určitém místě

• charakterizuje ho soubor hodnot meteorologických prvků (např. teplota a tlak vzduchu, srážky apod.), které se měří meteorologickými přístroji na meteorologických stanicích. Meteorologové využívají pro předpovídání počasí také informace získané z meteorologických družic.

• studiem počasí se zabývá meteorologie, což je věda o atmosféře

• hodnoty jednotlivých meteorologických prvků se zakreslují do synoptických map

• synoptická mapa znázorňuje smluvenými značkami počasí v určitém okamžiku

• úspěšnost meteorologických předpovědí na 1-2 dny je 90 %, na 3-5 dní 75 % a na více než 10 dní pouze 50 %

• k nejdůležitějším meteorologickým prvkům patří sluneční záření, teplota vzduchu, tlak vzduchu, proudění vzduchu (vítr) a atmosférické srážky (dále také vlhkost vzduchu, oblačnost aj.)

• sluneční záření: hlavní zdroj energie pro fyzikální děje v atmosféře. Je složeno ze tří různých záření – dlouhovlnného infračerveného záření (45 %), viditelného světla (48 %) a krátkovlnného ultrafialového záření (7 %)

• množství slunečního záření, které dopadá na horní hranici atmosféry, se nazývá solární konstanta. Přibližně 58 % záření je pohlceno atmosférou a zemským povrchem, zbývajících 42 % sluneční energie se odráží nebo vyzáří zpět do meziplanetárního prostoru. Převážná část slunečního záření se při průchodu atmosférou a dopadu na povrch Země přeměňuje na tepelnou energii.

• teplota vzduchu: měří se 2 m nad zemským povrchem. Linie spojující na mapě místa se stejnou teplotou se nazývá izoterma.

• tlak vzduchu: síla vyvolaná hmotností vzduchového válce, který sahá od výšky měření až k horní hranici atmosféry. Měří se tlakoměry a vyjadřuje v hektopascalech (hPa). S rostoucí nadmořskou výškou tlak vzduchu klesá. Čím je vzduch chladnější, tím je pokles tlaku vzduchu pomalejší. Na synoptických mapách se místa o stejném tlaku vzduchu spojují liniemi zvanými izobary. Oblasti, ve kterých je tlak vzduchu nižší než v okolí, se nazývají tlakové níže (cyklony). Oblasti, ve kterých je tlak vzduchu vyšší než v okolí, se nazývají tlakové výše (anticyklony).

• v tropických oblastech se nad oceány vytváří tropické cyklony: vzdušné víry o rozsahu 200-500 km extrémně vířivého větru, který dosahuje v nárazech rychlosti přes 100 m/s. Jsou typické ničivými účinky a přívalovými srážkami. Podle různých regionů se označují jako hurikány, tajfuny nebo orkány.

• proudění vzduchu: souvisí s rozdíly tlaku vzduchu na zemském povrchu. Pohybem vzduchu vzniká vítr, který proudí z míst vyššího tlaku vzduchu do míst s nízkým tlakem. Meteorologové sledují směr a rychlost větru.

• vlivem Coriolisovy síly nepostupuje vzduch z tlakových výší do oblastí nízkého tlaku přímočaře, ale spirálovitě. V anticykloně vzduch klesá, stlačuje se a spirálovitě se „roztéká“ od středu k okrajům (na severní polokouli ve směru hodinových ručiček, na polokouli jižní ve směru opačném). V cykloně vystupuje vzduch do výšky, tím se zmenšuje jeho tlak. Do cyklony vzduch „vtéká“ spirálovitě od okrajů ke středu (na severní polokouli proti směru chodu hodinových ručiček, na jižní po směru).

• při přechodu cyklony přes určité území bývá počasí s velkou oblačností a vydatnými srážkami. V anticykloně převládá jasné suché počasí, které v zimě přináší silné mrazy a v létě vysoké teploty.

• atmosférické srážky: vznikají kondenzací vodních par v ovzduší. Vyskytují se v kapalném (déšť, mrholení) i v pevném stavu (kroupy, sníh). Úhrn srážek se udává jako výška vodního sloupce v milimetrech na plochu 1 m2. Místa se stejnými srážkovými úhrny se na mapě spojují pomocí linií, které se nazývají izohyety.