41/Meteorologie

41/Meteorologie
věda o atmosféře, o její stavbě, vlastnostech a v ní probíhajících fyzikálních procesech
zjednodušeně věda o počasí
Počasí = okamžitý stav atmosféry v daném místě, charakterizovaný souhrnem okamžitých hodnot všech
meteorologických prvků a jevů
2 . 1 . Atmosféra
plynný obal Země, sahá až do výšek ca. 30 - 40 000 km
2 . 1 . 1 . Chemické složení atmosféry
směs plynů, vodních kapiček, ledových krystalků a znečišťujících příměsí
dusík...78,08 %
kyslík...20,95 %
argon...0,93 %
oxid uhličitý...0,03 %
stopy: neon, helium, methan, krypton, vodík, ozon, amoniak
2 . 1 . 2 . Vertikální členění atmosféry
Obr. 2-1 Stavba atmosféry
Troposféra (0 - 9(18) km)
> sahá do výše 9 - 18 km, v pólech
zploštělá
> probíhají zde děje označované
jako počasí
> obsahuje osm desetin z celkové
hmotnosti vzduchu, většinu vodní
páry
> teplota klesá o 0,65 °C na 100 m
> v tropopauze teplota až -80 °C
Stratosféra (9(18) - 50 km)
> bez vodních par - ve spodním
patře teplota ca. stejná
> ve svrchním patře vzrůstá o 0,3
°C na 100 m
> ve stratopauze teplota ca. 10 °C
> zvýšený obsah ozonu - pohlcuje
UV záření - příčina ohřátí
> proudění ve spodní stratosféře má
pravděpodobně značný vliv na
vývoj počasí
Mezosféra (50 - 80 km)
> silný pokles teploty (-100 °C)
> mezopauza
Termosféra (80 - 450 km)
> pohlcování slunečního záření - plyny v ionizované podobě - ionosféra (polární záře)
> teplota výrazně vzrůstá (termopauza až 1 500 °C)
Exosféra (450 - 40 000 km)
> silně zředěná
> postupně přechází v meziplanetární prostor
42/Meteorologie
2 . 2 . Sluneční záření
hlavním zdrojem záření je Slunce
záření tvořeno proudem paprsků (přímé sluneční záření)
záření tvořeno zářením elektromagnetickým (paprsky gama, rentgenové záření, UV záření, viditelné
záření, IČ záření, mikrovlnné záření, radiové vlny) a částicovým zářením (protony, elektrony - sluneční
vítr), letící částice ionizují plyny v horní atmosféře (polární záře, magnetické bouře)
solární konstanta = celková intenzita elektromagnetického záření Slunce dopadající na horní hranici
atmosféry na jednotkovou plochu kolmou k paprskům (1 353 W)
Obr. 2-2 Srovnání hodnoty albeda podle různých povrchů
při průchodu atmosférou je záření zeslabováno:
> absorpcí (pohlcováním)
vliv má obsah vodních par a oxidu uhličitého asi 15 %
> rozptylem
v důsledku odrazu, lomu nebo ohybu na molekulách vzduchu
způsobuje modravé zbarvení oblohy – nejvíce se rozptyluje modré světlo
ze záření, které pronikne k zemskému povrchu je část pohlcena a část odražena
insolace = přímé sluneční záření dopadající na povrch Země
albedo = poměr mezi intenzitou celkového záření odraženého a dopadajícího (obr. 2-2)
> albedo závisí na zbarvení povrchu, jeho struktuře a vlhkosti
> čím vyšší hodnota albeda, tím více záření je povrchem odráženo
> např. sníh...70 % a více, vodní plochy 2 - 70 %, půda a vegetace 5 - 35 %, les...10 - 20 %
2 . 2 . 1. Skleníkový efekt atmosféry
atmosféra poměrně dobře propouští sluneční záření
zemským povrchem je pohlcováno zejména viditelné záření (400 – 720 nm)
pohlcené záření je posléze povrchem vyzářeno (větší vlnová délka – infračervené záření)
dlouhovlnné vyzařování povrchu Země je pohlcováno oxidem uhličitým a vodní parou - oteplující vliv na
Zemi - skleníkový efekt atmosféry (greenhouse effect)
43/Meteorologie
Box 2
Zdroje informací o meteorologii a klimatologii
•
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
−
literatura:
Kobzová, E. : Počasí. Olomouc, Rubico 1998
Uhlíř, P. : Meteorologie a klimatologie v zemědělství. Praha, SZN 1961
Munzar, J. a kol. : Malý průvodce meteorologií. Praha, Mladá fronta 1989
Petrík, M. a kol. : Lesnícka bioklimatológia. Bratislava, Príroda 1986
Michálek, J. a kol. : Nauka o lesním prostředí. SZN, Praha 1979 (učebnice pro SLŠ)
Michálek, J. a kol. : Náuka o lesnom prostredí. Bratislava, Príroda 1969 (učebnice pro SLŠ)
Slabý, S. : Aplikovaná meteorologie. Praha, ČHMÚ 1987
Slabá, N. : Všeobecná klimatologie. Praha, ČHMÚ 1988
Stružka, V. : Meteorologické přístroje a měření v přírodě. Praha, SPN 1956
Schneider, R. : Pozorujeme počasí. Praha, ČSAV 1954
Kunic, A.V. : Synoptická meteorologie. Praha, Přírodovědecké vydavatelství 1953
Hanzlík, S. : Základy meteorologie a klimatologie. Praha, Česká grafická unie 1947
většinu z uvedených knih je možné nalézt v ZIS SLŠ a VOŠL Trutnov
•
−
velké množství informací, včetně aktuálních informací o počasí, je možné nalézt na Internetu:
doporučit lze zejména server Českého hydrometeorologického ústavu: http://www.chmi.cz, poskytuje
informace o historii ústavu, o aktuálních aktivitách, předpovědi počasí, satelitní a radarové snímky,
klimatologické údaje, klimatologické mapy a další informace
http://www.shmu.sk, Slovenský hydrometeorologický ústav
meteorologické mapy např. http://www.dwd.de, server Německé meteorologické služby
server světové meteorologické organizace: http://www.wmo.ch
satelitní snímky např. http://www.eumetsat.de
http://www.noaa.gov (National Oceanic and Atmospheric Administration), satelitní snímky
http://www.eumetnet.eu.org (společná stránka meteorologických služeb 18 evropských států)
−
−
−
−
−
−
Box 3
Sled ročních období
•
•
•
•
astronomické léto - začíná 21. 6. - letní slunovrat - paprsky dopadají kolmo na obratník Raka
astronomický podzim - začíná 23. 9. - podzimní rovnodennost - paprsky dopadají kolmo na rovník
astronomická zima - začíná 21. 12. - zimní slunovrat - paprsky dopadají kolmo na obratník Kozoroha
astronomické jaro - začíná 21. 3. - jarní rovnodennost - paprsky dopadají kolmo na rovník
2 . 3. Teplota vzduchu
denní chod teplot vyvolán otáčením Země kolem vlastní osy, roční chod teplot způsobován otáčením Země
kolem Slunce - osa Země svírá s rovinou oběhu (rovina ekliptiky) úhel 66°33´ - střídání ročních období,
délka dne a noci
přes den probíhá příjem energie = vzařování, pohlcená energie se mění v teplo - půda se ohřívá
v noci příjem energie ustává, povrch půdy vydává pohlcenou energii zpět do ovzduší = vyzařování (tepelná
energie)
vzduch se ohřívá i ochlazuje rychleji než půda
denní chod teplot (obr. 2-14):
> vzestup po východu Slunce
> nejvyšší teplota (kulminace) v popoledních hodinách
> následný pokles probíhající přes noc, teplotní minimum v době východu Slunce
denní chod teplot charakterizován tzv. denní amplitudou (výkyvem) teplot, závisí na:
> charakteru počasí (slunečné, oblačné)
44/Meteorologie
>
>
>
ročním období (největší hodnoty na jaře)
zeměpisné šířce (největší v subtropech)
vzdálenosti od pobřeží (u pobřeží nižší)
Izotermy = čáry na mapě spojující místa se stejnou teplotou vzduchu
2 . 3 . 1. Teplotní pásma Země
1. na základě zdánlivého pohybu Slunce na obzoru:
> tropické pásmo - mezi obratníky
> mírné pásmo - mezi obratníkem a polárním kruhem
> polární pásmo
2. pomocí izoterm průměrné roční teploty (obr. 2-3)
> horké pásmo - ohraničeno roční izotermou 20 °C
> mírné pásmo - ohraničeno izotermou 10 °C nejteplejšího měsíce
> chladné pásmo - ohraničeno izotermou 0 °C nejteplejšího měsíce
> pásmo věčného mrazu - průměrná teplota vzduchu nejteplejšího měsíce nedosahuje 0 °C
Obr. 2-3 Schéma teplotních
pásem vyjádřených izotermami
průměrné roční teploty
vertikální teplotní stupeň
(gradient) = v troposféře klesá s
přibývající nadmořskou výškou
teplota v průměru o 0,65 °C na 100
m
hodnota gradientu může být:
> kladná - teplota s výškou klesá
> záporná - teplota s výškou roste
- inverze teploty vzduchu
2 . 3 . 2 . Inverze teploty vzduchu (inverze = zvrat, převrácení)
Obr. 2-4 Schéma
přízemní inverze
výška
inverzní vrstva
teplota
45/Meteorologie
>
>
>
>
vznikají zejména v důsledku intenzivního ochlazování zemského povrchu
přízemní vrstvy atmosféry silně prochlazené
za slunečného dne (jaro, podzim) se rozpouští, v zimě mohou přetrvávat
v kotlinách se tvoří jezera chladného vzduchu (smogové situace ve městech)
Box 3
Teplotní extrémy
•
•
•
•
•
•
teplota obecně klesá od rovníku k pólům
nejnižší teploty (póly zimy) se na sev. polokouli vyskytují v oblasti Jakutsku (Rusko) a Grónska, až -70 °C
na jižní polokouli byla naměřena absolutně nejnižší teplota -89,2 °C (1983), stanice Vostok, Antarktida
nejnižší naměřená teplota v ČR -42,2 °C, Litvínovice u Českých Budějovic (1929)
nejvyšší teplota byla naměřena na stanici San Louis Potosi (Mexiko, 1933)57,8 °C
nejvyšší naměřená teplota v ČR 40,2 °C (1983)
zemský povrch je nerovnoměrně zahříván, tvoří se izolované vzestupné (teplý vzduch)a sestupné (studený
vzduch) proudy
stoupající vzduch se rozpíná (spotřebovává se vnitřní energie) a ochlazuje se
klesající vzduch je stlačován (vnitřní energie se uvolňuje) a ohřívá se
probíhají-li tyto děje bez výměny energie s okolím, označují se jako děje adiabatické
2 . 3 . 3 . Měření teploty vzduchu
Tab. 2-1 Porovnání základních teplotních stupnic
voda
°C (Celsiova)
°F (Fahrenheitova)
0
32
bod mrznutí
100
212
bod varu
maximální teploměr minimální teploměr
K (Kelvinova)
273,15
373,15
Obr. 2-6 Extrémní teploměry
teploměry
> umístěny na volném prostranství, v meteorologické budce, 2
m nad zemí
> 4 základní teploměry:
svislý teploměr k základnímu měření teploty (suchá
teplota)
svislý teploměr, opatřený punčoškou ponořenou do
nádoby s vodou (vlhká teplota)
maximální teploměr - v šikmé poloze, k měření
nejvyšší denní teploty (obr.2-6), obsahuje rtuť
minimální teploměr - ve vodorovné poloze, k měření
nejnižší denní teploty (obr. 2-6), obsahuje líh
> mimo meteorologickou budku je 5 cm nad zemí umístěn
minimální teploměr - přízemní minimální teplota
termograf = k dlouhodobému záznamu teplot
měření teploty:
> třikrát za den, nejlépe v 7, 14 a 21 hodin
t pr =
t 7 + t14 + 2t 21
4
46/Meteorologie
2 . 4 . Tlak vzduchu
síla působící v daném místě atmosféry kolmo na libovolně orientovanou plochu jednotkové velikosti
měří se v Pascalech (Pa) nebo jejich násobcích (1 hPa = 100 Pa)
normální atmosférický tlak - 1013,25 hPa - se měří u hladiny moře na 45° zeměpisné šířky při teplotě 0 °C
s rostoucí nadmořskou výškou tlak vzduchu klesá
tlakové (barické) pole = vyjadřuje rozložení tlaku vzduchu v atmosféře
> je charakterizováno pomocí ploch o stejném tlaku vzduchu - izobarické plochy
> průsečíkem izobarické plochy s povrchem Země je uzavřená křivka - izobara
> izobara = čára spojující na mapě místa se stejnou hodnotou atmosférického tlaku
Box 4
Změny tlaku vzduchu s nadmořskou výškou
•
změna tlaku vyjádřena vzorcem:
p=p0*0,88h
h...nadmořská výška v km
p0=1013,25 hPa
p...tlak v nadmořské výšce h (dosazujeme v kilometrech)
2 . 4 . 1 . Základní útvary na synoptických mapách
na přízemních synoptických mapách (mapy tlakových polí) se pomocí izobar provádí rozbor (analýza)
přízemního tlakového pole a vymezují se tzv. tlakové útvary (obr. 2-7)
Obr. 2-7 Výřez synoptické mapy se základními tlakovými útvary
1020
1015
1015
1010
1020
1005
V
N
1025
V
1020
1020
1010
N
1015
1005
V
1025
N
1015
1015
1020
1020
V = oblast vysokého tlaku (tlaková výše - anticyklóna) - vymezená uzavřenými izobarami, koncentricky
uspořádanými, s nejvyšším tlakem uprostřed
N = oblast nízkého tlaku (tlaková níže - cyklóna) - vymezená uzavřenými, koncentricky uspořádanými
izobarami s nejnižším tlakem uprostřed
hřeben vysokého tlaku = pásmo vyššího tlaku vybíhající z tlakové výše nebo oddělující dvě tlakové níže
brázda nízkého tlaku = pásmo nižšího tlaku vybíhající z tlakové níže nebo oddělující dvě tlakové výše
tlakové sedlo = část tlakového pole mezi dvěma protilehlými tlakovými výšemi a nížemi
47/Meteorologie
horizontální tlakový gradient = vektor směřující z oblasti vyššího tlaku vzduchu na stranu nižšího tlaku
vzduchu = horizontální proudění vzduchu (vítr)
2 . 4 . 2 . Tlaková níže (cyklóna)
1000
995
990
N
na mapách se označuje jako N (níže) nebo T (tief), popř. L (low)
tlak směrem do středu útvaru klesá
ohraničena uzavřenými izobarami , které jsou obvykle
odstupňovány po 5 hPa
nestejnoměrným ohříváním zemského povrchu se tvoří izolované
vzestupné proudy teplého vzduchu a sestupné proudy vzduchu
studeného
při výstupu se vzduch ochlazuje – kondenzují vodní páry –
typické je oblačné počasí s trvalými srážkami (obr. 2-8)
proudění vzduchu v tlakové níži je uchylováno působením zemské rotace (Coriolisova síla):
> na severní polokouli se proudění stáčí doprava (na jižní polokouli doleva)
v tlakové níži proudí vzduch na severní polokouli proti směru hodinových ručiček
na přední straně tlakové níže (postupuje obvykle od západu k východu) proudí jižní až jihozápadní vzduch
(teplý), na zadní straně tlakové níže proudí vzduch severní až severozápadní
v létě přináší tlaková níže chladné a vlhké počasí, v zimě naopak oteplení
v oblasti rovníku a podél 60°s. a j. zeměpisné šířky jsou trvale pásy nízkého tlaku vzduchu (tzv. permanentní akční centra atmosféry)
Obr. 2-8 Princip vzniku tlakové níže
Nižší tlak
Vyšší tlak
Sesedání
chladného
vzduchu
Nižší tlak
Výstup
teplého
vzduchu
Nižší tlak
Vyšší tlak
Vyšší tlak
Více ohřáté místo na
zemském povrchu
2 . 4 . 3 . Tlaková výše (anticyklóna)
1010
1015
1020
V
na mapách se označuje jako V (výše) nebo H (hoch, high)
tlak směrem do středu narůstá
při sestupu se vzduch otepluje a vysušuje - typické je jasné
nebo málo oblačné počasí (obr. 2-9)
v tlakové výši proudí vzduch na severní polokouli po směru
hodinových ručiček
na přední straně tlakové výše (postup ve směru západ - východ)
proudí vzduch severní (ochlazení), v zadní části tlakové výše
proudí vzduch jižní až jihovýchodní (oteplení)
48/Meteorologie
Obr. 2-9 Princip vzniku tlakové výše
Vyšší tlak
Nižší tlak
Výstup
teplého
vzduchu
Nižší tlak
Vyšší tlak
Sesedání
chladného
vzduchu
Vyšší tlak
Nižší tlak
Prochlazené místo na
zemském povrchu
nestejnoměrným ohříváním zemského povrchu se tvoří izolované vzestupné proudy teplého vzduchu a
sestupné proudy vzduchu studeného
v létě přináší tlaková výše slunečné, suché a teplé počasí (ohřívání povrchu), v zimě počasí chladné a
mrazivé (ochlazení)
na obou polokoulích leží mezi 20°- 40° zeměpisné šířky subtropické pásy vysokého tlaku vzduchu (tzv.
permanentní akční centrum atmosféry)
Buys - Ballotovo pravidlo = postavíme-li se čelem po proudění vzduchu, potom na severní polokouli máme
po pravé ruce oblast vyššího tlaku, po levé ruce oblast nižšího tlaku
Box 5
Extrémy tlaku vzduchu
• absolutní maximum 1083,8 hPa (Agata, 1968)
• absolutní minimum 890,0 hPa (supertajfun Tip, 1979)
• extrémně nízké tlaky vzduchu (až 600 hPa) bývají v trombách a tornádech (obtížně měřitelné)
ČR:
• absolutní maximum 1055,4 hPa (změřeno v bývalém Československu, Hurbanovo, 1907)
• absolutní minimum 970,1 hPa (Hradec Králové, 1976)
2 . 4 . 4 . Měření tlaku vzduchu
aneroid
> méně přesný
> základem je kovová krabička s pružnými stěnami, z níž byl odčerpán vzduch
> tlak vzduchu je zaznamenáván přes péro zabraňující smrštění stěn krabičky
> před prvním použitím je nutné aneroid seřídit (nadmořská výška ovlivňuje místní tlak vzduchu)
>
výhodné je měřit tlak vzduchu redukovaný na 0 m n.v. (hladina moře)
staniční rtuťový tlakoměr
> nejpřesnější
> principem je Torricelliho pokus (1643, obr. 2-10)
49/Meteorologie
Obr. 2-10 Torricelliho pokus
>
>
>
>
>
italský fyzik Jan Evangelista Torricelli
asi 80 cm dlouhou skleněnou trubici s uzavřeným koncem naplnil rtutí a
otevřeným koncem ponořil do jiné nádoby se rtutí
rtuť v trubici poklesla, ale nevytekla
toto chování Torricelli vysvětlil působením atmosférického tlaku na hladinu
rtuti v nádobce
760 mm sloupce Hg odpovídá normálnímu atmosférickému tlaku, tedy
1013,25 hPa
>
při měření rtuťovým tlakoměrem je nutné uvažovat teplotu vzduchu a tlak
podle tabulek redukovat
barograf = přístroj zaznamenávající změny tlaku vzduchu s časem
nejvhodnější doba k měření tlaku vzduchu je mezi 7. a 8. hodinou ranní
Otázky a úkoly k opakování IV
1.
Stavba atmosféry
Zabývali jsme se stavbou atmosféry a zde je několik souvisejících problémů, nad kterými bychom se mohli
zamyslet:
• Nad kterým místem zemského povrchu je v tropopauze nejnižší teplota?
• Jak byste vysvětlili fakt, že nad rovníkem dosahuje tloušťka troposféry dvojnásobku její tloušťky
nad póly?
• Co je příčinou růstu teploty ve spodní části stratosféry?
• Mohl by člověk přežít pobyt ve stratosféře bez skafandru (pouze s dýchacím přístrojem na
obličeji)? Zaměřte se na tlak vzduchu ve stratosféře. (zanedbejme pro zjednodušení nízkou teplotu,
vliv UV záření)
2.
Vliv atmosféry na procházející sluneční záření
Pronikající sluneční záření je atmosférou zeslabováno rozptylem, pohlcováním (absorpcí) a odrazem. Na
povrch Země v průměru dopadá necelá polovina záření dopadajícího na vnější okraj atmosféry. Sluneční záření
je zeslabováno nerovnoměrně. Zeslabování nejvíce podléhají krátkovlnné složky jako je záření γ, rentgenové
záření a ultrafialové paprsky (UV). Naopak viditelné světlo, infračervené paprsky, mikrovlny a radiové
vlny jsou filtrovány podstatně méně.
• Krátkovlnné záření (záření γ, rentgenové záření a ultrafialové paprsky) je zmiňováno jako škodlivé pro
lidské zdraví. Pokuste se vyhledat v literatuře účinky krátkovlnného záření?
• Až na malé výjimky je infračervené záření pro živočichy neviditelné. Přesto jsou všichni schopni jej
vnímat. Jakým způsobem se to děje, a pro které živočichy je alespoň částečně viditelné.
• Množství záření dopadajícího na vnější okraj atmosféry by při dodržování tepelné rovnováhy
v atmosféře mělo být stejné jako množství tepla atmosférou vyzářeného. Jaké důsledky by měla
případná nerovnováha?
• Kam byste doporučili odcestovat (co by zaměstnanci cestovní kanceláře) zákazníkovi, který má
zájem pozorovat polární záři? Je důležité zvolit vhodné roční období?
50/Meteorologie
3.
Teplota vzduchu
• Jak lze vysvětlit pokles teplot v dolní části troposféry směrem od rovníku k pólům?
• Uvažujme ideální povětrnostní podmínky v atmosféře a předpokládejme teplotu 15 °C v 0 m n.m.
Jakou teplotu by přibližně mohli očekávat na vrcholu těchto hor: Sněžka, Mont Blanc, Mont
Everest (předpokládejme konstantní pokles teploty).
• Který je základní mechanismus vysvětlující postupný pokles teplot, když se pohybuje od rovníku
k pólům?
• V zimních měsících se často dostavují inverzní situace. Studený vzduch se drží při zemi a ve vyšších
vrstvách je teplejší vzduch (čili teplotní zvrat – inverze). V průmyslových oblastech se ve studeném
vzduchu hromadí zplodiny z automobilů, z lokálních topenišť, které mohou ztěžovat dýchání. Proč se
s podobným hromaděním zplodin prakticky nesetkáme při normálním zvrstvení atmosféry (v
přízemí teplejší a výše studenější vzduch)?
4.
Měření teploty vzduchu
• Proč je správné měření teploty vzduchu založeno na umístění teploměrů v meteorologické budce?
Proč nesmí kolem teploměrů volně proudit vzduch jako ve volné atmosféře? Proč je
meteorologická budka natřena bílou barvou?
• Pokuste se v literatuře nalézt převodní vztah mezi stupnicí Celsiovou a Fahrenheitovou.
• Proč se Kelvinova stupnice nazývá absolutní?
• Jak byly definovány tyto teploty (čili podle čeho se odvozují): 0 °C, 100 °C, 0 °F?
5.
Teploměry
• Pokud opatříte běžný rtuťový teploměr punčoškou, po které vzlíná z nádoby voda (tzv. vlhký teploměr),
je naměřená teplota nižší než na teploměru bez punčošky (tzv. suchý teploměr). Pokuste se vysvětlit
tento jev a nenechte se zmást jednoduchým, ale chybným vysvětlením, že teplotu určuje přímo
vzlínající voda (v daném případě by byla punčoška zbytečná a teploměr by mohl být ponořen přímo do
vody).
• Nalezněte v literatuře teplotu tuhnutí rtuti a lihu. Pokuste se zjistit, zda se v teploměrech
používají ještě nějaké jiné kapaliny.
• Jeden z minimálních teploměrů se umísťuje mimo meteorologickou budku těsně nad povrch země (5
cm). Je schopen stanovit absolutně nejnižší teplotu daného dne (přízemní minimální teplotu). Své
použití by možná našel v lesních školkách. Jak? Pokuste se zamyslet nad jeho využitím.
6.
Tlak vzduchu a jeho měření
• Na severní polokouli je proudění vzduchu uchylováno doprava (tzv. Coriolisova síla). Pro atmosféru
z toho vyplývá, že: (a) je vůči zemskému povrchu nehybná, (b) se otáčí stejnou rychlostí jako zemský
povrch, (c) se opožďuje vůči zemskému povrchu, (d) se otáčí rychleji. (vyberte)
• Zaměřme se na rozbor Torricelliho pokusu. Nikoliv náhodou byla pro pokus (a dodnes jako náplň
tlakoměrů) použita rtuť. Jaké vlastnosti zejména předurčují rtuť jako vhodnou náplň? Bylo by
možné pokus provést i s jinou kapalinou, např. vodou? Jaký by to mělo vliv na konstrukci
přístroje?
• Nahlédněte do literatury a zjistěte jaké jednotky se v minulosti používaly pro měření tlaku
vzduchu.
• Proč je aneroid (na obrázcích pod textem) méně přesným druhem tlakoměru? Proč se tlak vzduchu
upravuje na určitou teplotu?
51/Meteorologie
Cvičný test 4
1. Rozhodněte, která z uvedených tvrzení jsou platná:
Vzor: Země je nejmenší z vnitřních planet. (tvrzení neplatí, odpověď bude ne)
1.1. Nejnižší teplotu v atmosféře změříme v termosféře.
1.2. Inverze je teplotní zvrat, kdy v přízemí je teplý vzduch a výše vzduch studený.
1.3. V tlakové výši proudí vzduch po směru hodinových ručiček
otázka
vzor
1.1
1.2
1.3
odpověď
Ano
Ano
Ano
Ano
odpověď
Ne
Ne
Ne
Ne
2. Tlakové útvary
1000
995
990
N
Určete název objektu z obrázku:
a) tlakové sedlo,
b) tlaková výše,
c) hřeben vysokého tlaku,
d) tlaková níže,
e) brázda nízkého tlaku.
Popište charakter počasí, které je typické pro daný tlakový útvar:
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Teplotní inverze
Čtěte text. Jedna z uvedených vět je chybná. Tuto větu podtrhněte (celou!) a na vyhrazené místo napište
správnou podobu věty
Teplotní inverze znamená zvrat teploty vzduchu v atmosféře. Nad teplým vzduchem v přízemí je vrstva
studeného vzduchu. Typicky se objevuje nízká oblačnost. Na horách panuje jasné počasí, zatímco v údolí jsou
mlhy a špatné rozptylové podmínky. V průmyslových aglomeracích se vyskytují vysoké koncentrace
znečišťujících látek. Jejich rozptyl je zhoršen vlivem ztíženého promíchávání vzduchových hmot.
...................................................................................................................................................................................
4. Doplňte vhodné slovo!
………………………… jsou čáry spojující místa se stejným tlakem vzduchu.
Zemský povrch se liší různou odrazivostí pro sluneční záření, nebo-li tzv.………………………………….. .
5. Nakreslete schéma teplotních pásem vyjádřených izotermami průměrné roční teploty.
(obrázek musí být jasně čitelný, jednotlivé části popište)
52/Meteorologie
2 . 5 . Vlhkost vzduchu
popisuje množství vodní páry v atmosféře
obsah vodních par v atmosféře je značně proměnlivý (0-4%, obr. 2-11)
množství vodních par ve vzduchu není neomezené - maximální množství se označuje jako stav nasycení
vzduchu vodními parami (závisí na teplotě)
případný přebytek vodní páry přejde kondenzací ve vodní páru nebo sublimací v led
Obr. 2-11 Graf vyjadřující závislost množství vodních par ve vzduchu na teplotě
množství
vodních
par ve
vzduchu
teplota
2 . 5 . 1. Charakteristiky vlhkosti vzduchu
absolutní vlhkost vzduchu (e) = udává hmotnost vodní páry v jednotce objemu vzduchu
> jednotka: g/m3 nebo kg/ m3
> např. průměrná AVV činí 5g v krychl. metru, v létě až 15g , Antarktida 0,02g v krychl. metru (velmi
suchý vzduch)
maximální vlhkost vzduchu (E) = udává nejvyšší možné množství vodních par, které vzduch udrží při
dané teplotě
tlak vodní páry = tlak vyvolaný vodní párou jako složkou atmosféry
> jednotka: hPa
> větší obsah vodních par zvětšuje tlak vodní páry, ten se zvětšuje také při vzestupu teploty vzduchu
relativní (poměrná) vlhkost vzduchu (R) = poměr současné absolutní vlhkosti k vlhkosti maximální
> R=(e/E)*100, vyjadřuje se v procentech
> R = 100% - vzduch nasycen vodními parami (např. mlha)
teplota rosného bodu = teplota, při níž vzduch dosahuje stavu nasycení vodní parou
2 . 5 . 2 . Měření vlhkosti vzduchu
spočívá zejména v určení relativní vlhkosti vzduchu
psychrometr
> přístroj tvořený dvojicí stejných teploměru (suchý a vlhký)
> vlhký teploměr má čidlo obalené navlhčenou bavlněnou punčoškou
> při odpařování vody (sublimaci ledu) se odnímá teplo - vlhký teploměr ukazuje nižší teplotu než suchý
> RVV se určuje z rozdílu teplot obou teploměrů pomocí psychrometrické tabulky (tab. 2-2)
> např. Augustův psychrometr
53/Meteorologie
Obr. 2-12 Denní chod teploty a relativní vlhkosti vzduchu
Teplota vzduchu
Relativní vlhkost vzduchu
25°C
100 %
20°C
Dosažení rosného bodu
15°C
10°C
75 %
50 %
25 %
5°C
6 hod
12 hod
18 hod
24 hod
6 hod
deformační = vlasové a blánové vlhkoměry (hygrometry)
> založeny na hygroskopičnosti (tj. na schopnosti pohlcovat vodní páru ze vzduchu)a s tím souvisejících
délkových změnách lidského vlasu (blány)
> lidské vlasy: světlé, délka vzroste až o 2,5%
> blána: zlatotepecká (hovězí slepé střevo)
hygrograf = registrační vlhkoměr, souvislý záznam průběhu změn relativní vlhkosti vzduchu s časem, čidle
vlasy nebo blána
vlhkost vzduchu se doporučuje měřit ráno a odpoledne
Tab. 2-2 Psychrometrická tabulka
Zkrácená psychrometrická tabulka pro určévání relativní vlhkosti vzduchu v %
Rozdíl teplot mezi
Teplota suchého teploměru (°C)
suchým a vlhkým
teploměrem
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20
0
100 100 100 100 100 100 100 100 100 100 100
0,2
95 95 96 96 96 97 97 97 97 98 98
0,4
89 90 91 92 93 94 95 95 95 95 96
0,6
84 86 87 88 89 90 91 92 92 93 93
0,8
78 81 83 84 86 87 88 89 90 90 91
1
73 76 78 80 82 84 85 86 87 88 89
1,2
68 71 74 76 78 80 82 83 85 86 87
1,4
63 66 70 73 75 77 79 81 82 83 84
1,6
57 62 65 69 72 74 76 78 79 81 82
1,8
52 57 61 65 68 71 73 75 77 79 80
2
47 52 57 61 65 68 70 73 75 76 78
2,2
42 48 53 57 61 65 67 70 72 74 76
2,4
43 48 53 58 91 64 67 70 72 74
2,6
38 44 50 54 59 62 65 67 69 71
2,8
40 46 51 55 59 62 65 66 69
3
42 47 52 56 59 62 65 67
3,2
38 44 49 53 57 60 63 65
3,4
41 46 50 54 58 60 63
3,6
43 47 52 55 58 61
3,8
40 45 49 53 56 59
4
42 46 50 54 57
22
100
98
96
94
91
89
87
85
83
81
79
77
75
73
71
69
67
65
63
62
60
24
100
98
96
94
92
90
88
86
84
82
80
79
77
75
73
71
69
67
66
64
62
54/Meteorologie
Box 6
Změna skupenství vody
• při změně skupenství se uvolňuje nebo spotřebovává teplo
p ů vo d n í
zm ěna
vý s le d n é
zm ěna
s k u p e n s t ví
s k u p e n s t ví
s k u p e n s t ví
e n e rg ie
le d
tá n í
vo d a
n u tn é
vo d a
vy p a ř o vá n í
vo d n í p á r a
dodat
le d
s u b lim a c e
vo d n í p á r a
t e p lo
vo d a
tu h n u tí
le d
t e p lo
vo d n í p á ra
kondenzace
vo d a
se
vo d n í p á ra
d e s u b lim a c e
le d
u vo lň u je
2 . 6 . Oblaky, oblačnost a sluneční svit
oblačnost = stupeň pokrytí oblohy oblaky
> nepřímý ukazatel trvání slunečního svitu
> pro označení se používají zlomky (tab. 2-3)
Tab. 2-3 Zlomkové označování oblačnosti
typ oblačnosti
jasno
skoro jasno
malá oblačnost
polojasno (polooblačno)
oblačno
skoro zataženo
zataženo
zlomkové vyjádření
0 - 1/8
2/8
3/8
4/8
5/8 - 6/8
7/8
8/8
2 . 6 . 1 . Princip vzniku oblačnosti
výška, v níž klesne teplota vystupujícího vzduchu na teplotu rosného bodu je tzv. kondenzační hladina
všude tam, kde existují výstupné pohyby vzduchu, vznikají v úrovni kondenzační hladiny oblaky, popř.
srážky
kondenzací vodní páry vznikají kapičky vody
tento děj je energeticky velmi náročný a proto málo pravděpodobný, v atmosféře je usnadněn přítomností
kondenzačních jader - aerosolové částice (pevné i kapalné) rozptýlené v atmosféře
oblaky kromě vodních kapiček obsahují také ledové krystalky
ledové krystalky se tvoří vždy nad tzv. hladinou ledových jader (odpovídá teplotě -12 °C)
mezi oblaky se řadí rovněž mlha
2 . 6 . 2 . Třídění oblaků
podle složení:
> vodní: z vodních kapiček, pevně ohraničené obrysy, mohou tvořit stín
> ledové: struktura jemná a vláknitá, nemají jasné ohraničení, halové jevy (kruhy kolem Slunce nebo
Měsíce)
> smíšené
55/Meteorologie
podle tvaru (morfologie) a nadmořské výšky nejčastějšího výskytu (obr. 2-15 ):
> oblaky vysokého patra (5 - 13 km)
tvořeny výhradně ledovými krystalky
bílá barva
Slunce a Měsíc prosvítají a mají ostré okraje
srážky nedopadají na zemský povrch
nemají vlastní stín
Cirrus (Ci) = řasa
- jemná vlákna, úzké pruhy
- nevypadávají z něho srážky
Cirrocumulus (Cc) = řasová kupa
- „malé beránky“
- skupiny bílých oblaků složených z velmi malých
oblačných skupin
- obvykle zhoršení počasí (obvykle příchod studené fronty)
Cirrostratus (Cs) = řasová sloha
- tenká bělavá pokrývka (závoj)
- Slunce a Měsíc zůstávají vidět, obrysy ostré a
nerozmazané (halové jevy)
- obvykle zhoršení počasí (obvykle příchod teplé fronty)
>
oblaky středního patra (2 - 7 km)
bílá či světle šedá barva (namodralá)
někdy mají vlastní stín
Slunce prosvítá, má neostré okraje
Altocumulus (Ac)= vysoká kupa
- „velké beránky“
- srážky nedosahují zemského povrchu
- mohou znamenat jak rozpad oblačnosti,
tak zatažení
Altostratus (As) = vysoká sloha
- vrstva oblaků s vláknitou strukturou
- smíšený oblak, trvalé srážky (v létě déšť,
v zimě sněžení)
>
oblaky nízkého patra (do 2 km)
tmavě šedá barva
Slunce neprosvítá nebo velmi slabě
trvalé srážky
Stratocumulus (Sc) = slohová kupa
- skupiny oblaků tvaru dlaždic, oblázků, valounů (mají
tmavá místa)
- slabé srážky (mrholení)
- často vzniká přeměnou jiných oblaků (Cu nebo St)
Nimbostratus (Ns) = dešťová sloha
- vrstva matného vzhledu (způsobeno trvalými srážkami)
- typický srážkový oblak (součást systémů teplé, studené i
okluzní fronty)
- trvalé srážky
Stratus (St) = sloha
- vrstva oblaků zakrývajících vrcholy kopců - slabé srážky
(mrholení sněhová zrna)
- nejčastěji vzniká z mlhy – nízká inverzní oblačnost
>
oblaky s vertikálním vývojem (základna ve výšce 0,5 – 1,5 km, zasahují do více pater)
Cumulus (Cu) = kupa
- osamocený, kyprý a hustý oblak s ostře ohraničenými obrysy
- vzniká výhradně výstupnými proudy teplého a vlhkého vzduchu v atmosféře
56/Meteorologie
-
rozmanitá velikost, výška závislá na
vývojovém stupni
- spodní okraj rovný a tmavý
- srážky vzácné( přeháňky)
- cumulus humilis – nízký, vzniká zejména
v odpoledních hodinách pěkných slunečných
dnů
- cumulus mediocris – středně vysoký, vyvíjí se
při dostatečné vlhkosti vzduchu
- cumulus congestus – věžovitý oblak, předpokladem vzniku jsou intenzivní výstupné
proudy, může se postupně vyvíjet až v cumulonimbus
Cumulonimbus (Cb) = dešťová kupa
- mohutný a hustý oblak, vzhledově podobný Cu
- horizontálně i vertikálně výraznější než Cu
- vzniká vývojem z Cu v příznivých podmínkách
(dostatek vlhkosti, silné výstupné proudy)
- uvnitř oblaku silné výstupné proudy teplého vzduchu
(přední strana) a sestupné proudy studeného vzduchu
(týlová část)
- značné rozměry (výška až 15 km), v dolní části oblaku
nahromaděn záporný náboj, v horní části náboj kladný
- velmi tmavá základna
- typické jsou průtrže mračen (silné přeháňky),
elektrické výboje, silný nárazovitý vítr, blesky a
hřmění
- srážky kapalné, smíšené nebo sněhové, v létě často
kroupy
- vzniká na čele letních studených front (=frontální
oblačnost) nebo v nestabilní vzduchové hmotě (bouřky
z tepla, nesouvisí s frontálním systémem)
Tab. 2-4 Srážková činnost typická pro základní druhy oblaků
Druh oblaku Možnost vypadávání srážek
Druh srážek
Cirrus
Cirrostratus
Cirrocumulus
Altocumulus
Altostratus
Rozměry (mm)
srážky v podstatě nevypadávají
srážky vypadávají, v zimě se mrholení
mohou dostat až k zemi, v létě drobné sněžení
se za pádu vypařují (virga)
Stratocumulus
srážky vypadávají zřídka
mrholení
drobný déšť
slabé sněžení
Stratus
srážky někdy vypadávají
slabý déšť
slabé sněžení
Nimbostratus
srážky vypadávají
Cumulus
srážky mohou vypadávat pouze
0,05 - 0,2
0,05 - 0,2
0,05 - 0,2
déšť dlouhodobého typu
sněžení
0,2 - 0,5
déšť
0,5 - 1,0
v létě: lijáky
krupky
krupobití
v zimě: silné sněžení
1,0 - 2,5
1,0 - 5,0
5,0 - 15,0
v teplém období
Cumulonimbus
srážky vypadávají
57/Meteorologie
Obr. 2-15 Základní tvary oblaků a nadmořské výšky jejich nejčastějšího výskytu
58/Meteorologie
2 . 6 . 3 . Ledové krystalky
Obr. 2-16 Základní
tvary ledových krystalků
šesterečná krystalová soustava
v oblacích směs
různých tvarů
šestiboký sloupek
šestiboká
destička
šesticípá
hvězdice
(dendrit)
2 . 6 . 4 . Mlha
stav, kdy se v přízemní vrstvě atmosféry nahromadí takové množství vodních par, že dohlednost klesne pod
1 km
mlhy se tvoří vždy, když dochází k sycení vzduchu vodní parou a teplota klesne pod rosný bod
hojně se tvoří mlhy v průmyslových oblastech (velké množství kondenzačních jader)
časté jsou také v oblastech jezer, rybníků, mokřadů, rašelinišť
kouřmo = řídká mlha (dohlednost do 10 km)
2 . 6 . 5 . Měření délky trvání slunečního svitu
Obr. 2-17 CampbellStokesův slunoměr
(pohled z boku)
skleněná koule
soustřeďuje sluneční
paprsky a vypaluje
čáru na registračním
papíru
pro jednotlivá roční
období ses používají
různé registrační
papíry
podélná osa přístroje
musí směřovat k jihu
přístroj musí být
seřízen podle
zeměpisné šířky
místa měření
59/Meteorologie
Otázky a úkoly k opakování V
1.
Pokuste se analyzovat (tj. provést rozbor) obr. 2-12. Odpovězte zejména na tyto otázky:
• Jak ovlivňuje teplota vzduchu vlhkost?
• Proč při maximální teplotě vzduchu je vlhkost vzduchu obvykle minimální?
• Lze v obrázku nalézt vysvětlení pro doporučení měřit vlhkost vzduchu ráno a večer?
2.
Vlhkost vzduchu
Přiložený graf zobrazuje množství vody (v gramech na kilogram vzduchu) v atmosféře v závislosti na
teplotě vzduchu při 100% relativní vzdušné vlhkosti.
• Určete množství vody při teplotě 10°C, 30°C a 50°C.
• Křivky tvořící grafy lze popisovat matematickými funkcemi. Z matematiky byste měli znát
lineární funkce. Jedná se také v našem případě o příklad lineární funkce?
3.
Posuďte podle typu počasí, kdy bude rychlost odpařování vody z povrchu pravděpodobně nejvyšší: větrné
počasí, teplé počasí, suchý letní den nebo studený, klidný a suchý zimní den? Vysvětlete.
4.
Jak je možné vysvětlit, že mokré prádlo uschne i při teplotách hluboko pod bodem mrazu?
5.
Psychrometrická tabulka (tab. 2-2) vznikla zjednodušením úplné tabulky, kterou lze najít v literatuře.
Teploty jsou odstupňovány po 0,2 °C (resp. po 2 °C). V případě změření jiných hodnot, než jsou uvedeny
v tabulce, je možné použít tzv. aproximaci hodnot.
• Co je aproximace hodnot a jak se používá?
6.
Jednoduchý meteorologický přístroj typu „panáček a panenka“ je vlastně deformační hygrometr.
• Pokuste se objasnit jeho funkci.
7.
Z Boxu 6 je zřejmé, že změna skupenství je závislá na teplotě. Rozhodněte následující tvrzení:
• Při stálé teplotě není skupenství vody ovlivňováno změnou tlaku (jinak řečeno – změna tlaku
nemůže změnit skupenství vody). Ano – ne. Vysvětlení.
8.
Proveďte týdenní záznam oblačnosti. Zaznamenejte typ oblačnosti (zlomkově a slovně, např. skoro jasno,
2/8), pokuste určit také typ oblačnosti (např. cumulus).
9.
Nakreslete schéma, které bude zobrazovat vznik oblaků, vyznačte zde: kondenzační hladinu, hladinu
ledových jader. Šipkami dále vyznačte směr změny tlaku vzduchu, vlhkosti vzduchu, teploty vzduchu.
10. Oblaky jsou bílé barvy, popř. v různých odstínech šedi. Bezoblačná obloha je modrá.
• Jak lze vysvětlit tyto jevy?
60/Meteorologie
Cvičný test 5
1. Rozhodněte, která z uvedených tvrzení jsou platná:
Vzor: Země je nejmenší z vnitřních planet. (tvrzení neplatí, odpověď bude ne)
1.1. Mlha je stav 100% nasycení vzduchu vodou .
1.2. Výskyt sněhových srážek je vázán na ledové oblaky horního patra (řasová oblačnost).
1.3. Množství vody v atmosféře ovlivňuje zejména tlak vzduchu.
otázka
vzor
1.1
1.2
1.3
odpověď
Ano
Ano
Ano
Ano
odpověď
Ne
Ne
Ne
Ne
2. Oblaky
Určete název objektu z obrázku:
a) řasová sloha,
b) slohová kupa,
c) dešťová kupa,
d) řasová kupa,
e) dešťová sloha.
Popište charakter počasí, které je typické pro danou oblačnost:
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...................................................................................................................................................................................
3. Vznik oblačnosti
Čtěte text. Jedna z uvedených vět je chybná. Tuto větu podtrhněte (celou!) a na vyhrazené místo napište
správnou podobu věty
Oblaky vznikají ve výstupných proudech vlhkého vzduchu (konvektivní proudy). Výstup vzduchu může být
vyvolán také výraznou terénní překážkou (pohořím) nebo v oblasti atmosférické fronty. Stoupající vzduch se
postupně smršťuje, ochlazuje a roste jeho vlhkost. Při dosažení stoprocentní vlhkosti se vodní páry sráží
(kondenzují). Oblaky obsahují vodu, ledové krystalky nebo obojí.
...................................................................................................................................................................................
4. Doplňte vhodné slovo!
………………………… je výška, v níž klesne teplota vystupujícího vzduchu na teplotu rosného bodu.
Psychrometr je tvořen dvojicí teploměrů, suchým a ………………………..
5. Nakreslete a popište oblaky spodního patra. (obrázek musí být jasně čitelný)
61/Meteorologie
2 . 7 . Atmosférické srážky
jsou vodní kapičky nebo ledové částice vzniklé následkem kondenzace nebo desublimace vodní páry
řadí se mezi tzv. hydrometeory
2 . 7 . 1 . Třídění atmosférických srážek
podle délky výskytu:
> trvalé - padají po delší dobu s víceméně stálou intenzitou
> občasné - na určitou dobu přestávají, stálá intenzita
> přeháňky - náhlý začátek a konec, proměnlivá intenzita
podle příčiny vzniku:
> konvekční - krátká doba trvání, velká intenzita (cumulonimbus), bouřky
> cyklonální - v oblasti tlakové níže
> orografické - důležitým činitelem jejich vzniku je spolupůsobení terénních překážek, vznikají na
návětrné straně svahu
podle vzhledu:
> déšť
> mrznoucí déšť - kapky při dopadu na chladný zemský povrch okamžitě mrznou - tvoří se ledovka
> mrholení - tvořena z velmi drobných kapiček, kapky nelze rozeznat (mohou mrznout)
> sněžení
> sníh s deštěm
> zmrzlý déšť - průsvitné ledové částice, padá v zimním období
> kroupy - kusy ledu o velikosti 5 - 50 mm
> rosa - usazenina vodních kapek vznikající kondenzací vodní páry z okolního vzduchu (kladné teploty)
> zmrzlá rosa - nemá krystalickou stavbu
> jíní - vzniká desublimací vodní páry (podobně jako rosa, ovšem při záporných teplotách), krystalická
stavba, vzniká na trávě, střechách (šedý mráz), nevzniká na stromech nebo drátech
> jinovatka - vzniká desublimací vodní páry (teploty obvykle nižší než -8 °C), krystalická stavba, snadno
se odstraňuje, není nebezpečná pro rostliny
> námraza - vzniká mrznutím přechlazených kapek mlhy nebo oblaku při styku s předměty, značně
přilnavá, nebezpečná (polomy, poničená elektrická vedení)
2 . 7 . 2 . Pozorování atmosférických srážek
tvar srážek
úhrn srážek = množství vody (kapalné i tuhé) dopadlé na vodorovnou plochu (obvykle 1 x 1 m) za určitý
časový interval, měří se srážkoměrem (obr. 2-18)
Obr. 2-18 Schéma srážkoměru
Válec o určité
záchytné ploše,
umístěný 1 m nad
zemí
1m
62/Meteorologie
doba trvání srážek
intenzita srážek = udává množství atmosférických srážek spadlých za jednotku času (např. průtrž mračen 45 mm/30 min)
sněhová pokrývka se měří pomocí sněhoměrné tyče (zasazena pevně do země, celková výška sněhové
pokrývky), výška nově napadlého sněhu se měří sněhoměrným prkénkem
2 . 7 . 3 . Geografické rozložení srážek
od oceánů do vnitrozemí množství srážek klesá
s nadmořskou výškou přibývá srážek do nadmořské výšky přibližně 2 - 3 km, posléze srážek ubývá
na návětrné straně svahu více srážek než na závětrné, za horskými překážkami se tvoří srážkový stín
Box 7
Extrémy atmosférických srážek
•
•
•
•
•
nejvyšší roční úhrn srážek: Čerápundží (Ásam, Indie 1313 m n.m., 1861) 22 990 mm
Československo: Zbojnická chata (Tatry, Slovensko 1958 m n.m., 1938) 2725 mm
nejvyšší úhrn srážek za 24 hod: Chilaos (Réunion ,Indický oceán, 15. - 16. 3. 1952) 1870 mm
ČR: Nová Louka (Jizerské hory, 29. - 30. 7. 1897) 345 mm
nejnižší roční úhrn srážek: Iquique (poušť Atacama, Chile, 14 let nepršelo) 0 mm
ČR: Velké Přítočno (okr. Kladno, 1933) 247 mm
nejvyšší průměrný roční úhrn srážek: Mount Waialeale (Havaj, USA, 1920 - 1945) 12 344 mm
Československo: Zbojnická chata (Tatry, Slovensko 1958 m n.m., 1901 - 1950) 2 130 mm
nejnižší průměrný roční úhrn srážek: Arica (poušť Atacama, Chile, 29 m n.m., 1911 - 1949) 0,7 mm
ČR: Libědice (okr. Chomutov, 1901 - 1950) 410 mm
2 . 8 . Proudění vzduchu
vzniká v důsledku nerovnoměrného rozložení tlaku vzduchu, znamená vyrovnávání tlakových rozdílů
prouděním z oblastí vyššího do oblastí nižšího tlaku
Obr. 2-19 Základní způsoby proudění vzduchu
Laminární proudění - proudění při
malých rychlostech nad
aerodynamicky hladkým povrchem
Turbulentní (vírové) proudění
2 . 8 . 1 . Vítr
směr větru = směr, odkud vítr vane
> udává se obvykle v úhlových stupních nebo desítkách stupňů
90° - východní vítr (V, E)
180° - jižní vítr (J, S)
270° - západní vítr (Z, W)
360° - severní vítr (S, N)
0 - označení bezvětří
> určuje se pomocí větrných směrovek (korouhví), umístěných 10 m nad zemí
> orientační určení směru a rychlosti pomocí větrného rukávu (obr. 2-20)
63/Meteorologie
rychlost větru
> udává se v m/s nebo km/h (1 m/s = 3,6 km/h)
> určuje se pomocí anemometrů (základ tvoří tzv. Robinsonův kříž, obr. 2-20)
Obr. 2-20 Větrný rukáv, Robinsonův kříž
Robinsonův kříž
větrný rukáv
(pytel)
barevné provedení:
bílo - černé nebo
bílo - červené
Beaufortova (čti Bofortova) stupnice síly větru – slouží k odhadu rychlosti větru bez použití přístrojů, tj.
podle účinku síly větru na různé předměty (tab. 2-5)
Tab. 2-5 Beaufortova stupnice síly větru
Beaufortova stupnice síly větru
Beaufortův
Označení a rozpoznávací znaky
stupeň
0
Bezvětří, kouř stoupá kolmo vzhůru
1
Vánek, směr větru je poznatelný podle pohybu kouře, vítr však
neúčinkuje na větrnou korouhev
2
Slabý vítr, vítr je cítit ve tváři, listy stromů šelestí, obyčejná
korouhev se začíná pohybovat
3
Mírný vítr, listy stromů a větvičky v trvalém pohybu, vítr napíná
praporky
4
Dosti čerstvý vítr, vítr zdvihá prách a kousky papíru, pohybuje
slabšími větvemi
5
Čerstvý vítr, listnaté keře se začínají hýbat, na stojatých vodách
se tvoří menší vlny se ppěněnými hřebeny
6
Silný vítr, vítr pohybuje silnějšími větvemi, telegrafní dráty sviští,
používání deštníku se stává nesnadným
7
Prudký vítr, vítr pohybuje celými stromy, chůze proti větru je
obtížná
8
Bouřlivý vítr, vítr ulamuje větve, chůze proti větru je normálně
nemožná
9
Vichřice, vítr způsobuje menší škody na stavbách (strhává
komíny, tašky a břidlice ze střech)
10
Silná vichřice, vyskytuje se na pevnině zřídka, vyvrací stromy,
přináší škody bydlištím
11
Mohutná vichřice, vyskytuje se velmi zřídka, působí rozsáhlá
zpustošení
Orkán, ničivé účinky
12
Rychlost (m/s)
rozpětí
průměr
0,0 - 0,2
0
0,3 - 1,5
1
1,6 - 3,3
2
3,4 - 5,4
4
5,5 - 7,9
7
8,0 - 10,7
9
10,8 - 13,8
12
13,9 - 17,1
16
17,2 - 20,7
19
20,8 - 24,4
23
24,5 - 28,4
27
28,5 - 32,6
31
32,7 a více
33
64/Meteorologie
2 . 8 . 2 . Místní větry a místní cirkulační systémy
Fén = teplý, poměrně suchý a nárazovitý padavý vítr (obr. 2-21)
> vzniká na závětrné straně výrazných horských překážek
> vystupující vzduch se ochlazuje, dochází ke kondenzaci vodních par
> na návětrné straně vypadávají četné srážky
> po překonání terénní překážky se sestupující vzduch otepluje a vysušuje
> rozdíl teplot na návětrné a zavětrné straně způsoben snížením vlhkosti vzduchu
> název pochází z Alp (něm. slovo Föhn je poněmčelá podoba lat. favonius – teplý západní vítr)
> Chinook [čti činúk] - fén v oblasti Skalnatých hor (způsobuje rozdíl teplot až o 50 °C za 24 hodin)
Bóra = studený, nárazovitý padavý vítr (z řeč. boreas – severní vítr)
> vzniká na závětrné straně pohoří, kde do údolí stéká studený vzduch
> malý výškový rozdíl znemožňuje jeho ohřátí
> např. Polák (Krkonoše a další sudetská pohoří), Mistral (Francie, údolí Rhony)
> větry tohoto typu mohou působit četné škody na lesních porostech (polomy, vývraty)
Bríza = pobřežní vánek (obr. 2-22)
> vzniká v důsledku teplotních rozdílů mezi povrchem vody a pevniny za jasného a klidného počasí
> vzniká na okrajích moří a větších jezer
Obr. 2-21 Schéma orografického fénu
Obr. 2-22 Schéma brízy
Noc
Den
moře
pevnina
moře
65/Meteorologie
2 . 8 . 3 . Vírová proudění malého měřítka
vírová proudění malých rozměrů (vysokých rychlostí)
Tromba = vír s vertikální osou rotace
> průměr víru max. stovky metrů, vír má tvar nálevky
> vzduch proudí proti směru hodinových ručiček
> tromby vznikají v silně přehřátém vzduchu, často vázány na oblaky typu cumulonimbus
> proudění má největší rychlost na okraji nálevky, max. 50 - 100 m/s (180 - 360 km/h)
> při styku se zemským povrchem působí rozsáhlé škody, může zdvihat i velmi těžké předměty
> zvláště velké tromby se nazývají tornáda (twister, obr. 2-23)
Obr. 2-23 Stavba tornáda
1 - spodní základna oblačnosti bouře
2 - pomalu rotující "wall-cloud"
3 - rychle rotující vlastní tornádo
4 - kondenzační "chobot" (nebo "nálevka")
5 - prach a trosky, vířící nad zemským povrchem
Húlava = vír s horizontální osou rotace
> vzniká na rozhraní výrazných vzestupných a sestupných proudění v bouřkových oblacích
> dosahuje rychlostí až 20 m/s
Box 8
Extrémy rychlosti větru
•
•
největší rychlosti v trombách tornádech a tropických cyklónách
tropické cyklóny (tropické tlakové níže)
- nad tropickými oceány (5° - 20°severní a jižní zeměpisné šířky)
- ve středu značný pokles tlaku (850 hPa)
- značná rychlost větru (50 - 80 m/s), typické prudké nárazy, přívalové srážky
- vrcholné stadium (rychlost větru více než 32,7 m/s) se označuje jako:
- hurikán - Atlantský oceán
- tajfun - západní část Tichého oceánu
- cyklón - Indický oceán
- ve středu cyklóny oko - jasné, pěkné počasí, téměř bezvětří
2 . 8 . 4 . Všeobecná cirkulace atmosféry
Obr. 2-24 Zjednodušený model cirkulace
atmosféry
homogenní (=stejnorodý) povrch (pevnina nebo
moře), těleso se neotáčí
nejvíce ohřívaným místem je rovník, zde se tvoří
výstupné proudy vzduchu
vzduch proudí směrem k pólům, ochlazuje se, klesá a
proudí zpět k rovníku
na severní polokouli neustále severní vítr, na jižní
polokouli vítr jižních směrů
proudění vzduchu nad zemským povrchem je
ovlivněno zejména rotací kolem vlastní osy
uchylující síla zemské rotace (Coriolisova síla) vytváří několik více či méně samostatných systémů, na
severní polokouli uchyluje proudění vpravo
vystupující teplý vzduch (rovník) se postupně stáčí až v proudění západní (30° zem. šířky), na rovníku trvale
66/Meteorologie
oblast tl. níže
v subtropech se vzduch hromadí (tl. výše), sestupuje k povrchu, ohřívá se – typické jsou pouště
ze subtropů se roztéká jak k rovníku (pasáty), tak do vyšších zeměpisných šířek (západní větry)
západní větry převládají mezi 30°- 60° zeměpisné šířky, vznikají zde tl. níže i výše (frontální systémy)
podél 60° zem. šířky se táhne pás nízkého tlaku vzduchu
pro polární oblasti jsou typické východní větry (tl. výše)
výše uvedené poznatky jsou shrnuty do obr. 2-25, pro zjednodušení se předpokládá homogenní povrch
Obr. 2-25
Všeobecná
cirkulace
atmosféry na
otáčející se zemi
s hladkým
homogenním
povrchem (pro
zjednodušení
zobrazena pouze
severní
polokoule)
2 . 8 . 5 . Pasáty
větry vanoucí po celý rok ze subtropických tlakových výší směrem k rovníkové tlakové níži
ze španělského pasada (znamená převoz)
na severní polokouli mají severovýchodní až východní směr, na polokouli jižní pak jihovýchodní směr
dominují nad oceány (průměrná rychlost činí 6 - 8 m/s), podporují jasné a suché počasí
pevniny zasahují jen okrajově, na východních březích (uplatňuje se vliv návětří) se vyskytují poměrně trvalé
a vydatné pasátové deště
antipasáty - proudí ve středních horních vrstvách troposféry nad pasáty
2 . 8 . 6 . Monzunová cirkulace
proudění vzduchu na rozhraní oceánů a kontinentů, v průběhu daného ročního období je proudění stálé
monzuny se vyskytují zejména v jihovýchodní Asii, četné jsou také nad západní částí Indického oceánu
letní monzun (obr. 2-26), vane z moře na pevninu, je podmíněn převládáním nižšího tlaku vzduchu nad
rozsáhlými teplejšími oblastmi pevnin, přináší převážnou část ročních srážek
zimní monzun (obr. 2-26), vane z pevniny na moře, souvisí s převládáním vyššího tlaku nad chladnějšími
pevninami, suché a chladné proudění je příčinou sucha v monzunových oblastech
Obr. 2-26 Letní (vlevo) a zimní (vpravo) monzun
67/Meteorologie
Otázky a úkoly k opakování VI
1.
Pokuste se přiřadit k rozdělení atmosférických srážek podle délky výskytu příklady oblaků, pro které je
daný druh typický.
2.
Stanovit výskyt frontální oblačnosti (teplá, studená fronta) je v současné době mnohem snadnější než
v případě konvekční oblačnosti (průtrže mračen, místní bouřky).
Jakým způsobem sledují meteorologové pohyb atmosférických front?
Jakým způsobem se odhaduje vydatnost srážek?
3.
Často se říká, že při jasném bezoblačném počasí v noci „padá rosa“.
Je takové tvrzení pravdivé? Pokud ano, proč není rosa považována za déšť? Pokud s tvrzením
nesouhlasíte, vysvětlete způsob vzniku rosy.
4.
Množství srážek (úhrn) se měří srážkoměrem. Důležitým údajem je velikost záchytové plochy srážkoměru.
Vypočtěte velikost záchytové plochy pro průměr srážkoměru 100 mm.
Určete průměr srážkoměru pro velikost záchytové plochy 100 cm2.
5.
Prohlédněte si dobře Box 7. Z uvedených údajů je zřejmé, že srážkově nejbohatší je oblast Indie a Indického
oceánu.
Navrhněte nějaké vysvětlení této skutečnosti.
6.
Prohlédněte si obrázek 2-19 (základní způsoby proudění vzduchu).
Rychlost proudění vzduchu se při překonávání terénních překážek zvyšuje. Proč?
Pokuste se vysvětlit, proč jsou sněhové zábrany umisťovány v jisté vzdálenosti od komunikací a
nikoliv přímo na jejich okraj?
7.
Většina meteorologických přístrojů se podle dohody umísťuje 2 m nad zemí.
Výjimkou je umístění anemometru (až 10 m vysoko). Jakým způsobem by mohlo být ovlivněno
měření rychlosti větru při umístění anemometru těsně nad zem?
8.
Rychlost větru se udává v m/s nebo km/h. Patrně víte, že 1 m/s představuje rychlost 3,6 km/h.
Vypočtěte velikost záchytové plochy pro průměr srážkoměru 100 mm.
9.
Srážkově nejméně bohaté jsou subtropické oblasti. Zde se také objevuje nejvíce pouští a polopouští svět.
Pokuste se nalézt vysvětlení.
10. Pokus: Sestavte model tornáda (vírového proudění). Potřebovat budete 2 plastové láhve, z nichž jednu ca.
z ½ naplníte vodou. Poté láhve spojíte izolepou tak, aby výsledkem byl tvar připomínající přesýpací hodiny.
Nyní již stačí láhve otáčet a sledovat jak protékající voda vytváří vír připomínající tvarem tornádo.
68/Meteorologie
Cvičný test 6
1. Rozhodněte, která z uvedených tvrzení jsou platná:
Vzor: Země je nejmenší z vnitřních planet. (tvrzení neplatí, odpověď bude ne)
1.1. Rosa vzniká kondenzací vodních par z okolního vzduchu.
1.2. Na severní polokouli mají pasáty jihozápadní až západní směr.
1.3. Tajfuny jsou mohutné tlakové níže v severním Atlantiku.
otázka
vzor
1.1
1.2
1.3
odpověď
Ano
Ano
Ano
Ano
odpověď
Ne
Ne
Ne
Ne
2. Proudění vzduchu
Určete název objektu z obrázku:
a) pasáty,
b) antipasáty,
c) bríza,
d) fén,
e) bóra.
Popište stručně mechanismus vzniku:
...............................................................................................................
...............................................................................................................
...............................................................................................................
3. Orografický fén
Čtěte text. Jedna z uvedených vět je chybná. Tuto větu podtrhněte (celou!) a na vyhrazené místo napište
správnou podobu věty
Vzduch přetékající přes terénní překážku se ochlazuje a nasycuje vodními parami. Na návětrné straně se vytváří
charakteristická oblačnost spojená se srážkami. Na závětrné straně vzduch ochuzený o vodní páry postupně
klesá. Jeho teplota se snižuje a zároveň se vzduch vysušuje. Za pohořími se vytváří typická oblačnost ve formě
oblačných pásů a rotujících oblaků.
...................................................................................................................................................................................
4. Doplňte vhodné slovo!
………………………… je studený, nárazovitý a padavý vítr.
Namrzáním přechlazených kapiček mlhy nebo oblaku na předmětech vzniká ………………………....... .
5. Nakreslete a popište schéma orografického fénu. (obrázek musí být jasně čitelný)
69/Meteorologie
2 . 9 . Atmosférické jevy
nejrůznější úkazy v atmosféře nebo na zemském povrchu s výjimkou oblaků
shrnují se pod pojmem meteory (z řeckého meteoros - vznášející se ve výši)
2 . 9 . 1 . Hydrometeory
vodní částice v kapalném nebo tuhém skupenství padající nebo vznášející se v atmosféře (dále viz atm.
srážky)
2 . 9 . 2 . Litometeory
tuhé z vody nepocházející částice rozptýlené ve vzduchu
zákal
> aerosol tvořený mikroskopickými částicemi, snižuje dohlednost
> obvykle nízká vzdušná vlhkost (=suchá mlha)
kouř (zakouření)
> jev podobný zákalu, složený však výhradně z produktů spalování
2 . 9 . 3 . Fotometeory
světelné jevy v ovzduší vyvolané odrazem, lomem či rozptylem slunečního nebo měsíčního světla
zrcadlení (fata morgána, z ital. fata Morgana – víla Morgana, obr. 2-27)
Obr. 2-27 Zrcadlení
vrchní zrcadlení
>
jev vznikající lomem (i
několikerým) a odrazem
světelných paprsků nad
silně zahřátými povrchy
> vznikají nepravé
obrazy (např. vodní
hladiny)
spodní zrcadlení
soumrakové barvy
> vznikají při východu či západu slunce (např. červánky)
halové jevy (z řečtiny alos – mlat, dvůr)
> bílé popř. barevné prstence zdánlivých sluncí – kola, oblouky, sloupy nebo jasné skvrny
> vznikají lomem světla na ledových krystalcích rozptýlených v ovzduší
> výskyt vázán na přítomnost oblaku typu cirrostratus
70/Meteorologie
duha (obr. 2-28)
Obr. 2-28 Schéma duhy
>
>
>
soustředné barevné prstence, které
vznikají lomem a vnitřním odrazem
slunečního světla na vodních
kapkách
vzniká na opačné straně oblohy, než
je slunce jako zdroj osvětlení (za
pozorovatelem)
barevné oblouky mají střed
v protislunečním bodě (leží na
přímce procházející středem slunce
a okem pozorovatele) pod obzorem
– oblouk duhy proto není nikdy
větší než půlkruh
2 . 9 . 4 . Elektrometeory
viditelné a slyšitelné projevy atmosférické elektřiny
bouřka
> elektrické, optické a akustické jevy vznikající mezi oblaky navzájem nebo mezi oblaky a zemí
> výskyt vázán na oblaky typu cumulonimbus
> většinou doprovázena dalšími jevy: nárazy větru, silné výstupné a sestupné proudy, vydatné přeháňky
(déšť, kroupy, v zimě sníh) apod.
> blesk
> hřmění - tlaková vlna vznikající náhlým zvětšením objemu vzduchu ohřátého až na 20 000 °C
blýskavice
> blesky při nichž není slyšet hřmění
polární záře (obr. 2-29)
> vzniká ve vysoké atmosféře (80 - 1000 km)
> bývá pozorována v noci v podobě měnících se barevných pásů, oblouků či paprsků
> jednotlivé tvary a barvy se v rychlém sledu mění
> příčinou je vnikaní slunečního záření (slunečního větru - proud elektronů, protonů a neutronů) do
magnetického pole země - zde se záření ionizuje
Obr. 2-29 Schéma vzniku polární záře, polární záře
71/Meteorologie
2 . 10 . Atmosférické fronty
2 . 10 . 1 . Atmosférické hmoty
části troposféry (vzduchu) se stejnými fyzikálními charakteristikami (teplota, vlhkost apod.)
rozměry:
> horizontální – několik tisíc kilometrů
> vertikální – několik kilometrů
třídění vzduchových hmot:
> studená vzduchová hmota – při pohybu se dostává nad teplejší povrch
> teplá vzduchová hmota – při pohybu se dostává nad chladnější povrch
> místní vzduchová hmota – je v tepelné rovnováze s povrchem
Obr. 2-30 Schéma stavby atmosférické fronty (na příkladu teplé fronty)
postupující
teplý
vzduch
studený
vzduch
2 . 10 . 2 . Atmosférické fronty
místa, kde se dotýkají dvě různé vzduchové hmoty
vzduchové hmot y se liší zejména teplotou a vlhkostí
frontální plocha – přechodová oblast mezi dvěmi vzduchovými hmotami, velmi tenká, rychlá změna
meteorologických prvků
frontální čára – průsečnice frontální plochy se zemským povrchem, značí se podle typu fronty
frontální systémy a jejich vznik souvisí s tlakovými nížemi
tlakové výše neleží na frontální čáře, neprocházejí jimi fronty, oddělují jednotlivé tlakové níže
na úrovni 60° z. š. se dostávají do kontaktu různě teplé vzduchové hmoty: teplý tropický vzduch od jihu,
chladný arktický vzduch od severu
místo kontaktu se označuje jako polární fronta, má mimořádný význam pro vývoj počasí v Evropě
na polární frontě se tvoří záhyby způsobené pohybem chladného vzduchu k jihu a teplého vzduchu k severu
postupně se tvoří cyklóna (tlaková níže) s dobře patrnými znaky (oddělená teplá a studená fronta)
studená fronta postupně dostihne teplou a tvoří se fronta okluzní, teplý sektor se postupně uzavírá a mizí
vyplněním cyklóna slábne a vymizí
72/Meteorologie
2 . 10 . 2 . 1 . Teplá fronta (Obr. 2-31)
teplý vzduch postupuje rychleji než před ním ležící vzduch studený
vykluzuje po studeném vzduchu do výšky
postupně se ochlazuje – nasycuje se vodními parami
vytváří se mohutná vrstva oblaků podél celé fronty
srážky vypadávají častěji v zimě než v létě
přechod teplé fronty v zimě znamená obvykle změnu sněžení v déšť, při menším rozdílu teplot trvalé
sněžení
Obr. 2-31 Schéma teplé fronty
v létě přináší teplá fronta déšť a ochlazení
po přechodu teplé fronty se většinou ochlazuje, v zimě výrazněji
2 . 10 . 2 . 2 . Studená fronta (Obr. 2-32)
chladnější vzduch postupuje rychleji než před ním ležící teplý vzduch
teplý vzduch vystupuje – rozpíná se a ochlazuje – nasycuje se vodními parami – vytváří se kupovitá
oblačnost (oblaky typu cumulonimbus)
obvyklé jsou bouřky, soustředěné zejména do letního období
sled tvorby oblačnosti je opačný než u teplé fronty
před frontou tlak klesá, po přechodu fronty stoupá
na mapách se značí trojúhelníčky černé nebo modré barvy (ve směru postupu)
2 . 10 . 2 . 3 . Okluzní fronty (Obr. 2-33)
vzniká v místě, kde studená fronta dostihne před ní postupující teplou frontu
u zemského povrchu se spojí oba klíny studeného vzduchu a vytlačí teplý vzduch vzhůru
při zemi vzniká nová tzv. okluzní fronta (lat. occludere – zavřít, uzavírá se teplý sektor)
teplá okluzní fronta – vzniká jestliže byl studený vzduch pronikající za studenou frontou teplejší než
studený vzduch ustupující před teplou frontou
studená okluzní fronta – vzniká jestliže byl studený vzduch pronikající za studenou frontou chladnější
povětrnostní projevy na okluzních frontách jsou podobné teplé (teplá okluze), resp. studené (studená
okluze) frontě, projevy jsou celkově slabší
na mapách se značí střídajícími se polokroužky a trojúhelníčky barvy černé nebo fialové (symbol splynutí
modré a červené barvy)
73/Meteorologie
Obr. 2-32 Schéma studené fronty
As
Cb
Cu
Teplý vzduch
Studený vzduch
Obr. 2-33 Schéma okluzní teplé fronty
Ci
Cs
Cb
As
Ns
Výšková studená fronta
Cu
Přízemní teplá fronta
Teplý vzduch
Kondenzační hladina
Studený vzduch
Méně studený vzduch
74/Meteorologie
2 . 11 . Základy předpovědi počasí
Předpověď počasí (prognóza) = vyjadřuje budoucí stav atmosféry nad sledovaným územím na základě znalosti
jejího stavu v současnosti i v minulosti a znalostí zákonitostí, jimiž se atmosféra řídí.
meteorologové vychází při sestavování předpovědí prognóz z výsledků pozemních měření a pozorování,
údajů z vyšších vrstev atmosféry, družicových a radarových měření, statistických údajů, výpočtů apod.
členění předpovědí podle doby platnosti:
> velmi krátkodobá..............do 12 hodin
> krátkodobá........................1 – 3 dny
> střednědobá ......................4 – 10 dnů
> dlouhodobá.......................více než 10 dnů
2 . 11 . 1 . Vybavení standardní meteor. budky základními přístroji
teploměr staniční s dělením po 0.2 C°
teploměr staniční s dělením po 0.2 C° s punčoškou pro měření vlhké teploty
vlhkoměr vlasový
teploměr pro měření maximální a minimální teploty vzduchu
termohygrograf s dvacetčtyř hodinovým zápisem teploty a vlhkosti vzduchu (výměna záznamové pásky v
06.00 světového času)
2 . 11 . 2 . Místní předpovědi
2 . 11 . 2 . 1 . Předpovědi pomocí přístrojů
teplota a vlhkost vzduchu (extrémní teploměr, psychrometr)
> velký rozdíl mezi denní a noční teplotou znamená obvykle pěkné počasí
> vzestup vlhké teploty při stále suché teplotě (klesá relativní vzdušná vlhkost) znamená obvykle pěkné
počasí
> pokles vlhké teploty při stále suché teplotě (stoupá relativní vzdušná vlhkost) znamená obvykle zhoršení
počasí
> ranní pokles vlhkosti a večerní vzestup znamená obvykle pěkné počasí
tlak vzduchu (aneroid)
> tlak větší než 1020 hPa.......................................suché počasí (v zimě mrazy)
> tlak v rozmezí 1000 – 1020 hPa .........................proměnlivé počasí
> tlak menší než 1000 hPa.....................................deštivé počasí
> důležitým ukazatelem jsou zejména změny tlaku:
▪ rychlé kolísání tlaku ....................................nestálé počasí
▪ náhlý pokles tlaku .......................................silné větry, v létě bouřky
2 . 11 . 2 . 2 . Předpovědi podle pozorovaných meteorologických prvků a jevů
podle větru
> severovýchodní, východní a jihovýchodní přináší většinou suché a slunečné počasí
> jihozápadní, západní a severozápadní bývá příčinou vlhkého a deštivého počasí
> čím je vítr silnější, tím rychleji se změní počasí (platí hlavně pro zlepšení počasí)
podle červánků
> červánky znamenají zvýšené množství vodní páry nebo prachu v atmosféře
> pořadí barev (počínaje od obzoru):
červená – oranžová – žlutá znamená zhoršení počasí se srážkami (důvodem je proudící vlhký
mořský vzduch – teplá fronta)
načervenalá barva oblaků při východu slunce znamená zhoršení počasí (brzký déšť)
při jasně žlutém zbarvení (s přechodem do zelena) lze očekávat ochlazení (v zimě mrazy)
purpurová červeň při západu slunce je předzvěstí pěkného počasí
75/Meteorologie
podle rosy
> přítomnost rosy svědčí o pěkném počasí (nemusí trvat dlouho)
podle hvězd
> dobře viditelné, třpytící se a mihotající hvězdy jsou ukazatelem pěkného počasí
podle oblačnosti
> oblačnost vysokého patra (řasy), která postupně houstne znamená zhoršení počasí (příchod teplé
fronty)
> houstnoucí vysoká sloha (střední patro) signalizuje zhoršení počasí)
> vysoko se tvořící kupy svědčí o malé vlhkosti vzduchu a znamenají pěkné počasí
> výskyt kupovité oblačnosti nad JZ, Z nebo SZ obzorem signalizuje zhoršení počasí (studená fronta)
> kupovitá oblačnost s rychlý nárůstem výšky a nízkou základnou je předzvěstí bouřek a přeháněk
(zvláště pokud mají kupy tvar kovadlin)
> protrhávání oblačnosti je příznakem zlepšení počasí
> na stálejší počasí ukazuje jednotná oblačnost ve stálé výšce
2 . 11 . 3 . Povětrnostní pranostiky
Povětrnostní pranostiky = lidové průpovídky (často rýmované) zachycující typický průběh počasí nebo
odhadující vývoj počasí podle jeho charakteru v určitém dnu nebo období.
výsledky pozorování našich předků, následek těsnějšího kontaktu s přírodou než v současnosti
řada pranostik má meteorologické opodstatnění
většina má pouze regionální platnost
většinou vznikly zaznamenáním typicky se opakujících povětrnostních situací v dané části roku (tzv.
singularity)
Medardovské počasí
> označení pro převážně deštivé a chladné počasí s velkou oblačností v červnu a začátkem července
> příčinou je dlouhodobý příliv chladného mořského vzduchu nad ohřátou pevninu
> název odvozen od svátku svatého Medarda, připadajícího na 8. červen
> průměrně trvá 14 dnů
Babí léto
> suché, slunné a přes den velmi teplé počasí vyskytující se v Evropě obvykle v září nebo říjnu
> noci bývají již poměrně chladné a tvoří se četné mlhy (později přetrvávají celý den)
> příčinou je rozsáhlá anticyklóna setrvávající na střední a jihovýchodní Evropou
> trvání je značně rozdílné v jednotlivých letech
Vánoční obleva
> poměrně teplé a vlhké počasí vyskytující se ve střední Evropě mezi Štědrým dnem a Novým
rokem
> nastupuje obvykle po období tužších mrazů, nad pevninu proniká relativně teplý oceánský vzduch
> v nižších a středních polohách prší (obleva), ve vyšších polohách obvykle intenzivně sněží (zvyšuje se
sněhová pokrývka)
> je poměrně stálou pranostikou
Ledoví muži
> označují náhlé ochlazení ve střední Evropě v první polovině května
> příčinou je vpád arktického vzduchu od severu nebo severozápadu do střední Evropy
> arktický vzduch je velmi čistý, typické jsou jasné noci (pozdní mrazy – hospodářské škody)
> název odvozen od svátku tří svatých, Pankráce, Serváce a Bonifáce (12.- 14. května)
> nástup je značně nepravidelný, v některých letech se vůbec nevyskytuje
2 . 11 . 4 . Předpověď počasí analýzou synoptické mapy
>
výsledkem je synoptická předpověď počasí
76/Meteorologie
>
>
>
porovnává se několik za sebou následujících synoptických map a sleduje se vývoj tlakových útvarů
pomocí analogií (podobných jevů v minulosti), empirických pravidel (zkušeností) a výpočtů (časová
extrapolace) se usuzuje na příští vývoj počasí
výsledná předpověď je značně závislá na osobní zkušenosti a odhadu – subjektivní předpovědi
Obr. 2-34 Synoptické mapy z 11. až 15. června 2002
(úterý až sobota, zobrazená situace odpovídá 14 hod uvedených
dnů)
krátká analýza synoptických map:
> počasí ve střední Evropě ovlivňoval hřeben
vyššího tlaku vzduchu šířící se od jihozápadu
(úterý)
> po jeho severním okraji postupoval frontální
systém k východu(středa, čtvrtek)
> po přechodu fronty ovlivňovala počasí ve střední
Evropě tlaková výše se středem Alpami (pátek)
> v sobotu se střední Evropa nacházela v teplém
sektoru dalšího frontálního systému
předpověď počasí (je omezena na oblačnost, směr
větru a změny tlaku vzduchu):
> v úterý polojasno až oblačno, ojediněle možnost
přeháněk, zejména na severu a západě Čech, vítr
západní až severozápadní, slabý vzestup tlaku
> ve středu polojasno až oblačno, během dne od
západu přibývání oblačnosti, místy
s přeháňkami, ojediněle i bouřkami, vítr
jihozápadní až západní, mírný vzestup tlaku
> ve čtvrtek oblačno až zataženo, místy déšť nebo
přeháňky, ojediněle i bouřky, odpoledne od
západu ustávání srážek a částečné ubývání
oblačnosti, vítr jihozápadní až západní, tlak stálý,
později slabý vzestup
> v pátek oblačno až polojasno, vítr západní,
tlaková tendence: mírný vzestup, později slabý
pokles
> v sobotu polojasno až skoro jasno, odpoledne
v Čechách od západu oblačno a místy přeháňky
nebo bouřky, ojediněle i s kroupami, mírný jižní
vítr, tlaková tendence: setrvalý stav, později
mírný pokles
> výhled na neděli a pondělí:
▪ v neděli polojasno, během dne místy přeháňky a
bouřky, vítr jihozápadní
▪ v pondělí polojasno, ojediněle přeháňky a bouřky,
vítr západní