ATMOSFÉRA

ATMOSFÉRA je plynný obal Země je tvořena směsí plynů nazývanou vzduch, který je k Zemi připoután gravitační silou v atmosféře najdeme částice plynného, kapalného (oblaka) i pevného skupenství atmosférické aerosoly: kosmický prach, vulkanický prach, antropogenní aerosoly (při vytápění bytů, při automobilové a letecké dopravě,..), sůl, mikroorganismy atmosférické ionty - ionosféra

Chemické složení atmosféry směs plynů = vzduch N2 78 % O2 21 % + O3 0,000 004 % vzácné plyny znečišťující plyny CO2, SO2, NOx, freony, aromatické uhlovodíky, CH4 vodní pára (proměnlivé množství 0 – 4 %) - má klimatický význam

plyn objemový podíl Dusík 78,084% Kyslík 20,946% Argon 0,934% CO2 0,035% Neon 0,00182% Helium 0,000524% Metan 0,00017% Krypton 0,00014% Vodík 0,000055%

STAVBA ATMOSFÉRY

Fyzikální vlastnosti atmosféry (teplota, tlak, vlhkost, Fyzikální vlastnosti atmosféry (teplota, tlak, vlhkost, ...) se mění jak ve směru vodorovném, tak i ve směru svislém. My nejčastěji pozorujeme změny teploty a tlaku s výškou. Podle rázu změn teploty s výškou vyčleňujeme v atmosféře charakteristické vrstvy: troposféra stratosféra mezosféra termosféra exosféra

TROPOSFÉRA přiléhá bezprostředně k zemskému povrchu 0 - 18 km (na pólech 8-9 km, na rovníku 18 km teplota s výškou klesá (0,65 °C na 100 m) s výškou klesá i hustota a tlak vzduchu 80 % hmotnosti atmosféry probíhá zde většina meteorologických jevů a procesů (oblačnost, atmosférické srážky, atmosférické proudy) = počasí

STRATOSFÉRA MEZOSFÉRA 18 - 50 km do výšky cca 30 km se teplota nemění, potom teplota s výškou roste 25 - 35 km nad Zemí = nejvyšší koncentrace ozonu (O3) v atmosféře → ozonosféra MEZOSFÉRA 50 - 80 km teplota s výškou klesá až na -100 °C

TERMOSFÉRA EXOSFÉRA 80 - 500 (700) km díky pohlcování UV záření může být teplota ve vrchní části termosféry až 1 400 °C vyskytuje se zde polární záře EXOSFÉRA 500 (700) km - 20 000 (70 000) km okrajová vrstva atmosféry - atomy vodíku a helia unikají do meziplanetárního prostoru ionosféra - 50 - 550 km - část atmosféry, v níž jsou plyny v ionizovaném stavu - význam pro šíření radiových vln

POČASÍ A PODNEBÍ POČASÍ PODNEBÍ (KLIMA) okamžitý stav atmosféry vyjádřený souborem hodnot meteorologických prvků: sluneční záření atmosférický tlak teplota vzduchu vlhkost vzduchu oblačnost atmosférické srážky proudění vzduchu meteorologie dlouhodobý režim počasí vytváří se působením klimatogeografických činitelů: zeměpisná šířka cirkulace atmosféry vzdálenost od oceánu oceánské proudy vlastnosti zemského povrchu (nadmořská výška) činnost člověka klimatologie makroklima (1-4) X mikroklima (5-6)

POČASÍ Sluneční záření je hlavní zdroj energie pro fyzikální děje v atmosféře solární konstanta = množství slunečního záření dopadající na horní hranici atmosféry 58 % sluneční energie je pohlceno 42 % je odraženo zpět do vesmíru převážná část slunečního záření se při průchodu atmosférou a po dopadu na zemský povrch přeměňuje na tepelnou energii díky tvaru Země se hodnoty slunečního záření rovnoměrně snižují od rovníku k pólům = klimatické pásy

povrch Země se zahřívá více než atmosféra povrch souše se zahřívá více než oceán radiační bilance = rozdíl příjmu a výdeje všech druhů výše uvedených záření mezi zemským povrchem a atmosférou kladná radiační bilance = příjem energie je vyšší než výdej (ve dne) záporná radiační bilance = příjem energie je nižší než výdej (v noci)

ultrafialové (krátkovlnné) : 7% viditelné : 48% infračervené (dlouhovlnné) : 45%

Tlak vzduchu (atmosférický tlak) Teplota vzduchu udává tepelný stav ovzduší v meteorologii = teplota měřená 2 m nad zemským povrchem udává v Celsiově teplotní stupnici izoterma ? Tlak vzduchu (atmosférický tlak) síla vyvolaná hmotností vzduchového sloupce (molekul vzduchu), který sahá od výšky měření k horní hranici atmosféry v hPa na zemském povrchu je tlak nejčastěji v rozmezí 980 - 1040 hPa s přibývající nadmořskou výškou tlak vzduchu klesá čím je vzduch teplejší, tím má nižší hustotu a nižší tlak naopak izobara ?

Oblačnost Kromě výměny tepla probíhá mezi povrchem Země a atmosférou nepřetržitý oběh vody. Velké množství energie, která je obsažena ve vodních parách se spotřebovává při výparu. Naopak při kondenzaci se skryté teplo do atmosféry uvolňuje (atmosférické srážky) nahromadění vodních par v atmosféře + pokles teploty = srážení vodních par = vznik oblaků sloha = stratus kupa = cumulus řasa = cirrus bouřkový mrak = cumulonimbus oblaky obsahují kapičky vody, ledu nebo částice antropogenního původu výskyt v troposféře izohyety ?

5) Proudění vzduchu (vítr) nerovnoměrné rozložení atmosférického tlaku je způsobené nerovnoměrným rozložením tepla na zemském povrchu i v atmosféře proto vzniká „vítr“, aby tyto rozdíly vyrovnal přemisťování vzduchu na Zemi v planetárním měřítku = všeobecná (planetární) cirkulace atmosféry vítr proudí z míst vyššího tlaku vzduchu do míst nízkého tlaku vzduchu v meteorologii se měří směr a rychlost větru vzduch postupuje z tlakových výší do tlakových níží

tlaková výše (anticyklóna) vzduch klesá a spirálovitě se roztéká od středu k okrajům na severní polokouli ve směru pohybu hodinových ručiček na jižní polokouli opačně PROČ ? při sestupu vzduchu se rozpouští oblačnost a snižuje vlhkost → jasné suché počasí (v zimě mrazy, v létě vysoké teploty)

tlaková níže (cyklóna) vzduch vystupuje do výšky (zmenšuje se tlak) do cyklóny vzduch vtéká spirálovitě od okrajů ke středu na severní polokouli proti směru pohybu hodinových ručiček na jižní polokouli opačně stoupající vzduch se ochlazuje, roste jeho vlhkost → oblačnost + srážky

tropické cyklony nad silně prohřátými vodami oceánů mezi 5° - 20° s.š. i j.š., kde intenzivně vystupuje horký a vlhký vzduch v horní části vzduch z cyklony vytéká a tlak klesá na extrémně nízké hodnoty menší rozsah (200-500km) ale ničivá síla (100m/s) + přívalové srážky Regionální názvy tropických cyklón: Sev. Amerika a karibská oblast – hurikán Indický oceán – cyklon Západní tichomoří – tajfun Austrálie a N. Zéland – Willy-willy Filipíny – baguio

oblasti výskytu tropických cyklon

Všeobecná (planetární) cirkulace atmosféry Je vyvolána vlivem nerovnoměrného rozložení tlaku, pevnin a moří na zemském povrchu, dále rotací Země a třením. důležité působení coriolisovy síly na severní polokouly se vzduchové hmoty stáčejí napravo od směru pohybu na jižní polokouli nalevo od směru pohybu vzduchové hmoty se vždy pohybují z oblasti vyššího tlaku do oblasti nižšího - z míst relativně chladnějších do míst relativně teplejších

Cirkulace atmosféry

MONZUNY všeobecná cirkulace vzduchu je v některých částech světa narušena sezonními vzdušnými proudy, které v průběhu roku mění směr. Jedná se o vyrovnávání tlaku vzduchu mezi mořem a pevninou = MONZUN Letní monzun = vane z chladnějšího oceánu do nitra pevniny. Přináší velké množství srážek Zimní monzun = vane z prochladlé pevniny na teplejší oceán. Přináší období sucha.

VZDUCHOVÉ HMOTY A FRONTÁLNÍ SYSTÉMY Vzduchová hmota masa vzduchu, která podle místa svého původu získala stykem se zemským povrchem specifické fyzikální vlastnosti, hl. teplotu a tlak. dělí se na oceánské a pevninské Základní typy : arktická (antarktická), polární (mírných zeměpisných šířek), tropická, rovníková (ekvatoriální) teplá vzduchová hmota = proudí do chladnějšího prostředí, než je sama - oteplení studená vzduchová hmota = proudí do teplejších míst - přináší ochlazení Vzduchové hmoty jsou od sebe odděleny atmosférickými frontami arktická fronta = mezi arktickou a polární polární = mezi polární a tropickou tropická = mezi tropickou a rovníkovou

Studená fronta studená vzduchová hmota postupuje směrem do teplejší teplejší vzduch je vyzvednut vzhůru kratší intenzivní srážky, bouřky pohybuje se rychleji, než fronta teplá

Teplá fronta nasunutí teplejšího vzduchu teplejší vzduch pozvolna stoupá po chladnějším přináší oblačnost a trvalejší méně intenzivní srážky

Okluzní fronta když rychlejší studená fronta dožene pomalejší teplejší a vyzdvihne ji od zemského povrchu rozpad cyklóny

Cyklogeneze Studená vzduchová hmota se setkává s teplou Teplý vzduch stoupá nad chladný, oblast nízkého tlaku, do ní postupuje studená fronta

Ve stoupajícím vzduchu se tvoří oblaka a srážky, fronty začínají rotovat Rychlejší studená fronta dohání teplou, tlak ještě klesá, zesilují se srážky

Studená fronta dostihne teplou, vzniká okluzní fronta, proměnlivé počasí Plně vyvinutá okluzní fronta, ukončí přísun teplého vzduchu, vítr a srážky ustávají, cyklóna se rozpadá, celý proces může začít znovu