Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento.

Prezentace na téma: "Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento."— Transkript prezentace:

1 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 1 GS01 Nauka o krajině Meteorologie a klimatologie

2 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 2 GS01 Nauka o krajině Stav atmosféry, který je charakterizován souhrnem všech prvků a jevů v určitém místě a čase, se nazývá počasí. První učebnici meteorologie, Meteorologica, napsal ARISTOTELES v roce 350 př.n.l. Členil ji podle pozorování jednotlivých meteorů, což je v meteorologickém slova smyslu úkaz pozorovatelný v atmosféře nebo na zemském povrchu. Rozmach vědy v 17. a 18. století přinesl především vynález rtuťového barometru-1643, italský fyzik a matematik Evangelista TORRICELLI a teploměru - německý fyzik Gabriel Daniel FAHRENHEIT. Hlavní meteorologické prvky teplota, tlak, vlhkost, výpar, rychlost a směr větru, oblačnost, záření, délka slunečního svitu, srážky, výška a stav sněhové pokrývky, aerosoly v ovzduší, elektřina v atmosféře, radioaktivita a doplněk – optické a akustické jevy Makrometeorologie 100ky km, mezometeorologie – bouřky, tornáda, kilometry mikrometeorologie 100ky metrů Meteorologie – fyzika atmosféry

3 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 3 GS01 Nauka o krajině dynamická meteorologie jejím cílem je popis statiky, dynamiky a termodynamiku atmosféry, synoptická meteorologie analyzuje a předpovídá počasí, fyzikální meteorologie studuje fyziku oblaků a srážek, záření v atmosféře, optické, elektrické a akustické jevy v atmosféře, meteorologie radiolokační/radarová pomocí studia rádiových vln v atmosféře zjišťuje výskyt, lokalizaci meteorologických jevů v atmosféře, aplikovaná meteorologie zaměřuje se na konkrétní využití v praxi: o biometeorologie (studuje interakci mezi živými organismy a počasím), o agrometeorologie (studuje meteorologické jevy a podmínky z hlediska jejich vlivu na zemědělskou výrobu), o letecká meteorologie (popisuje aktuální povětrnostní podmínky a predikuje jejich vývoj s ohledem na letecký provoz), o námořní meteorologie (aplikace předchozího s ohledem na námořní provoz), lesnická, tropická, lékařská, horská, lázeňská, průmyslová, sportovní,aj Meteorologie – rozdělení

4 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 4 GS01 Nauka o krajině Výškové členění atmosféry, podle Netopil, 1984

5 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 5 GS01 Nauka o krajině Je nejnižší vrstva atmosféry, která přiléhá k zemskému povrchu Nad rovníkem 18 km, –80 °C, nad póly 9 km, –50 °C, tropopauza vertikální teplotní gradient 0,65 °C na 100m výšky Většina vody z celé atmosféry, formuje se zde počasí Vertikální i horizontální proudění 75 – 90 % hmoty atmosféry Pokles tlaku s výškou – geometrickou řadou Převládající západníproudění Troposféra

6 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 6 GS01 Nauka o krajině sahá do výšky 50–55 km. V její spodní části je přibližně –60 °C. Od okolo 25 km teplota postupně stoupá okolo 50 km se dostává na hodnotu kolem 0 °C nárůst teploty způsobuje pohlcování ultrafialového záření ozonem v rámci tzv. ozonosféry a rozvolňování vazeb mezi molekulami kyslíku ve výškách kolem 25 km lze občas pozorovat perleťová oblaka, která jsou tvořena přechlazenými kapkami vody od další vrstvy mezosféry je stratosféra oddělená stratopauzou Stratosféra

7 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 7 GS01 Nauka o krajině horní hranice sahá do výšky 80–85 km – úmluva od stratopauzy teplota postupně klesá a na horní hranici dosahuje v létě –80 až –90 °C, v zimě –40 až –50 °C v blízkosti mezopauzy lze v létě pozorovat stříbřitá oblaka, která jsou tvořena shlukem jemných ledových krystalků nebo kosmického prachu. V mezosféře lze také pozorovat meteory s větší jasností než Venuše, tzv. bolidy. Mezosféra

8 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 8 GS01 Nauka o krajině sahá od mezopauzy až do výšky 500 km, nebo podle jiných autorů až do oblastí výskytu polárních září (600–700 km) polární záře jsou způsobovány vtahováním korpuskulárního záření Slunce do magnetického pole Země. Příznačný je prudký nárůst teploty vzduchu, kdy v horních částech dosahuje teplota hodnot okolo 1 500 °C. Tyto vysoké teploty jsou způsobeny velkou kinetickou energií molekul vzduchu unikajících ze zemské atmosféry termopauzou přechází termosféra do exosféry Termosféra

9 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 9 GS01 Nauka o krajině nad 800 km dosahují jednotlivé atomy tak velkých rychlostí, že překonávají gravitační sílu a unikají do meziplanetárního prostoru především atomy vodíku a helia, atomy plynů jsou pod vlivem gravitace asi do 30 – 40 000 km vnější hranice zemské atmosféry je kladena do vzdálenosti 20 000–40 000 km a mluví se o tzv. zemské koróně. Mimo to lze ve vzdálenosti asi 1 000–50 000 km od zemského povrchu vymezit dva radiační pásy Země, ve kterých jsou přítomny elektricky nabité částice s mimořádně vysokými rychlostmi pohybu Exosféra

10 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 10 GS01 Nauka o krajině Je členěná, nikoli složení, ale vlastnosti po výšce, např. změna teploty, Bednář, 2007 Atmosféra

11 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 11 GS01 Nauka o krajině hmotnost zemské atmosféry 5,157.10 18 kg, nedosahuje ani jedné miliontiny hmotnosti planety Země Atmosféra – členění podle chemického složení Chem.Objemová Chem. Plynznačka PlynznačkaObjemová procenta (vzorec)procenta (vzorec) dusíkN2N2 78,084oxid dusnýN2ON2O0,00005 kyslíkO2O2 20,9476xenonXe0,0000087 argonAr0,934oxid siřičitýS0 2 O až 0,0001 oxid uhličitýCO 2 0,0314ozón0303 O až 0,000007 v létě neonNe0,001818 O až 0,000002 v zimě hélium He0,000524oxid dusičitýNO 2 O až 0,000002 methanCH 4 0,0002amoniakNH 3 kryptonKr0,000114oxid uhelnatýCOstopové množství vodikH2H2 0,00005páry jóduJ2J2

12 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 12 GS01 Nauka o krajině Homeosféra má v podstatě neměnné zastoupení jednotlivých plynů díky stále existujícímu turbulentnímu proudění. Existují však látky proměnného množství, jako například vodní pára, ozón, oxidy dusíku, síry, uhlíku a dusíku, též amoniak a prachové částice. Homosféra sahá přibližně do výšky 90 km a její složení je téměř stejné jako u zemského povrchu. Heterosféra je vrstvou atmosféry rozkládající se nad homeosférou. Zde se začíná uplatňovat difúzní rovnováha, což je rozložení plynů v atmosféře neovlivňované turbulentním promícháváním. Podle Daltonova. zákona se v tomto případě jednotlivé plyny ve směsi chovají tak, jako by existovaly samostatně, takže parciální tlak lehčích plynů s výškou klesá pomaleji než těžších plynů. Atmosféra – členění podle chemického složení

13 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 13 GS01 Nauka o krajině Ozonosféra je vrstva atmosféry Země ve výšce 10 až 50 km, v níž je procentuální množství ozónu 0 3 relativně vysoké ve srovnání s ostatními vrstvami atmosféry. Maximální koncentrace ozónu je obvykle mezi 20 až 25 km. Mocnost této vrstvy a množství ozónu závisí na roční době, zeměpisné šířce a na sluneční činnosti. Polární záře je jev ve vysoké atmosféře, vyskytující se obvykle ve výškách od 80 do 500 km nad zemským povrchem. Bývá pozorován v noci v podobě barevných oblouků, svitků, drapérií nebo závěsů. Příčinou polární záře je vtahování korpuskulí do magnetického pole Země, kde ionizuje atmosférické částice, excituje atomy a molekuly a vyvolává tak světelné efekty Atmosféra – další vlastnosti

14 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 14 GS01 Nauka o krajině Hustota vzduchu má v atmosféře směrem od povrchu Země řadu výkyvů, které jsou způsobeny změnou teploty, vlhkosti, gravitace, tlaku atd., přesto lze sledovat jasnou klesající tendenci, která je patrná zejména v nižších vrstvách. U povrchu Země se její hodnota pohybuje okolo 1,29 kg.m 3 Atmosféra – další vlastnosti Soumrak je přechodná doba mezi dnem a nocí, kdy je Slunce pod horizontem. Povrch Země je osvětlován pouze slunečním světlem rozptýleným ve vyšších vrstvách atmosféry soumrak v místě pozorovatele (P) nastává právě tehdy, když sluneční paprsky zasáhnou horní hranici ovzduší (H) viditelného na obzoru z místa pozorovatele. Rozhodující vrstva pro rozptyl světla je vrstva atmosféry asi 70 km mocná: H-H' = 70 km

15 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 15 GS01 Nauka o krajině Atmosféra – další vlastnosti Občanský soumrak je období soumraku, během něhož střed slunečního kotouče urazí dráhu mezi horizontem a 6° pod horizontem nebo naopak. Během tohoto období dovoluje osvětlení difúzním světlem čtení zřetelného tisku na volném prostranství nebo konání běžné práce. V našich podmínkách trvá občanský soumrak cca 30 minut v době rovnodenností a asi 50 minut v době slunovratů. Během občanského soumraku jsou pozorovatelné tzv. červánky Nautický soumrak neboli námořní soumrak je období soumraku, během něhož střed slunečního kotouče urazí dráhu mezi 6° a 12° pod horizontem nebo naopak. Pojmenování nautický soumrak se používá ve vztahu k námořní dopravě, neboť při takové intenzitě světla bylo nutné rozsvěcet orientační světla na lodích. V běžném civilním životě se za nautického soumraku rozsvěcuje pouliční osvětlení. Astronomický soumrak Astronomický soumrak je období soumraku, během něhož střed slunečního kotouče urazí dráhu mezi 12° a 18° pod horizontem nebo naopak. V okamžiku, kdy se Slunce dostává pod 18° vzhledem k horizontu, jsou vidět všechny objekty na obloze viditelné pouhým okem (hvězdy atp.) v případě, že je jasné počasí.

16 Středoevropské centrum pro vytváření a realizaci inovovaných technicko-ekonomických studijních programů Registrační číslo CZ.1.07/2.2.00/28.0301 Tento projekt je spolufinancován Evropským sociálním fondem a státním rozpočtem České republiky. 16 Děkuji za pozornost.