- Stahuj zápisky z přednášek a ostatní studijní materiály
- Zapisuj si jen kvalitní vyučující (obsáhlá databáze referencí)
- Nastav si své předměty a buď stále v obraze
- Zapoj se svojí aktivitou do soutěže o ceny
- Založ si svůj profil, aby tě tví spolužáci mohli najít
- Najdi své přátele podle místa kde bydlíš nebo školy kterou studuješ
- Diskutuj ve skupinách o tématech, které tě zajímají
Studijní materiály
Hromadně přidat materiály
zkrácená verze
AAA16E - Meteorologie a klimatologie
Hodnocení materiálu:
Vyučující: Ing. CSc. Věra Kožnarová
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálH i s t o r i e a s o u č a s n o s t, č a s a k a l e n d á ř e (I. díl)
Historie meteorologie a klimatologie
Předpřístrojová epocha
* přístrojová epocha začíná cca v 1.pol. 17.st. – spojována se jménem G. Galilei
* dendroklimatologie – geobotanické analýzy letokruhů u starých stromů (100 let a více) –
umožňují rekonstrukci počasí
* paleoklimatologie – studium zkamenělin, mořských a jezerních sedimentů, analýzy bublinek
vzduchu zamrzlých v ledovcích
Přístrojová epocha
* podstatně hlubší poznání zákonitostí a souvislostí přírodních jevů a počasí
* nebývalý rozvoj meteorologických měření během 19. a 20.st. – vytvoření archivů s velkými
soubory dat za delší časová období a z většího počtu lokalit
* standardizace a unifikace měřících metod a jednotná kalibrace přístrojů
* vytvoření celosvětové sítě stanic
* 2.pol. 20.st. – bouřlivý rozvoj telekomunikací a techniky umožňující sledovat stav zemské
atmosféry z kosmického prostoru
• rozvoj výpočetní techniky – hromadný přenos a zpracování dat, možnost získání informací
prostřednictvím satelitních systémů => postupná globalizace
meteorologie a klimatologie
* vznik Světové meteorologické organizace
* synoptické metody (synoptikos = současně pozoruji) – založené na synchronním sledování,
přehled o okamžitém stavu počasí na velkých územních celcích
Počítačová a digitalizovaná epocha
* zrození nové epochy v meteorologii, v podobě počítačové a digitalizované, spojeno s datem
5.3.1950 – matematik J. Neumann dokončil vývoj 1. počítače ENIAC
* myšlenka – počasí lze předpovídat na základě řešení soustav hydrodynamických a
termodynamických rovnic – 1858 H. Helmholz
• teorii přesněji formuloval na poč. 20.st. V. Bjerknes
• 1. praktické výpočty (nepříliš úspěšné) realizoval L. F. Richardson r. 1922
* výkonnější výpočetní technika – vývoj prakticky využitelných předpovědních modelů
* postupně omezován přímý subjektivní vliv lidského faktoru
* transformace historických dat uložených v archivech do digitálních formátů
Současnost
* meteorologie a klimatologie se v rozvinuté společnosti současného světa stávají profesní
nutností v celé řadě odvětví – nejvýznamnější:
• zajištění bezpečnosti dopravy – letecké, lodní, automobilové, železniční
• zajišťování hospodářského a bezpečného provozu energetických zařízení
• monitorování znečištění ovzduší a hodnocení rozptylových podmínek – podklad pro
potřeby státní správy při vyhlašování tzv. upozornění, varování nebo
regulačních opatření
• poskytování kvalifikovaných údajů pro hospodárné vytápění objektů v topném období a
provozu klimatizačních zařízení během celého roku
• spolupráce při odhadu škod, způsobených povětrnostními vlivy pro potřeby pojišťoven
• nepřetržité specifické meteorologické informace vyžaduje armáda a policie
• aktuální informace pro veřejnost a jejich šíření sdělovacími prostředky – nepostradatelná
součást řízení a plánování i občanských aktivit
• v blízké budoucnosti se očekává i zvýšený tlak na účelové meteorologické informace
pro potřeby cestovního ruchu
* hlavní oblasti agrometeorologie, bioklimatologie a silviometeorologie (lesnická meteorologie),
a z toho vyplývající úkoly pro nejbližší budoucnost, lze shrnout do následujících bodů:
• vypracování nových a korekce stávajících biometeorologických regionalizací
• pokračování ve studiu možností ochrany před nepříznivými povětrnostními vlivy (nízké
teploty, sucho, eroze, imisní zátěže)
• lepší využití meteorologických informací v ochraně rostlin (signalizace, negativní i pozitivní
prognózy výskytu a škodlivosti chorob a škůdců, účelné využití pesticidů)
• lepší využití hnojiv (stanovení dávek a jejich časování, omezení ztrát vyplavováním)
• řízení závlahových režimů s využitím objektivních meteorologických informací
• optimalizace a omezování ztrát při transportu produktů a zlepšení podmínek
přepravovaných živých zvířat
• těsnější spolupráce s biology a technology při vývoji růstových modelů nejdůležitějších
plodin, zejména s cílem zlepšování prognóz jakožto nezbytného podkladu pro
ekonomické rozhodování
Meteorologie
* meteorologie z řeckého meteoros = ,,vznášející se nad zemí“, v přeneseném slova smyslu
,,jev na obloze“
* věda o zemské atmosféře, o jejím složení, vlastnostech a dějích v ní probíhajících
* všestranné studium jevů vyskytujících se ve vzdušném obalu Země se všemi souvislostmi
* v užším slova smyslu = nauka o počasí – aktuální fyzikální stav atmosféry charakterizovaný
okamžitým uspořádáním meteorologických prvků, včetně jejich složitého vzájemného
působení (interakcí)
* počasí – nestálé v čase velmi proměnlivé
* meteorologie – pojem starý téměř 2,5 tisíce let
* nejstarší meteorologický spis = Aristotelova Meteórologika – vydána ve čtyřech svazcích ve
4.st. př.n.l. – souhrn tehdejších poznatků o počasí i podnebí
Meteor – jev pozorovaný v atmosféře nebo na zemském povrchu s výjimkou oblaků
∆ fotometeory – světelné jevy vyvolané odrazem, lomem, rozptylem nebo interferencí
slunečního záření nebo měsíčního světla
* patří sem: halové jevy (malé kolo, velké kolo, světelný prstenec, světelný sloup, tangenciální
a cirkumzenitální oblouky, parhelický kruh, nepravé Slunce – paslunce, boční
Slunce; obdobně platí i pro Měsíc), dále koróna, irizace, gloriola a duha
∆ elektrometeory – představují viditelné nebo slyšitelné projevy atmosférické elektřiny jako je
bouřka, blesk, hřmění, oheň sv. Eliáše a polární záře
∆ litometeory – z řeckého lithos = kámen
* tvořeny soustavou částic většinou tuhého skupenství, nepocházející z vody a suspendovány
ve vzduchu nebo zdviženy větrem
* patří sem: zákal, kouř, zdvižený prach nebo písek, prachová nebo písečná vichřice, prachová
nebo písečný vítr
∆ hydrometeory – z řeckého hydror = voda
* kapalné nebo pevné částice v atmosféře (padající, zvířené, vznášející se), nebo usazené na
zemi nebo na předmětech
* patří sem: déšť, mrholení, sněžení, sněhový poprašek, sněhová pokrývka, zvířený sníh,
kroupy, vodní tříšť, mlha, kouřmo, rosa, jíní, jinovatka, ledovka
Klimatologie
* z řeckého klima, klinein = sklon, přiklánět se, orientaci ke světovým stranám a přesně snad i
úhel dopadajících paprsků
* nauka o podnebí nikoli klimatu
* dlouhodobý režim meteorologických prvků spolu s jejich proměnlivostí (všech stavů
atmosféry)
* klima charakterizováno relativní stálostí a mnohem pomalejšími změnami
* počátky – astronom Hipparchos (150 let př.n.l.) – podnebí považoval za důsledek výšky
Slunce nad obzorem a tedy zeměpisné šířky
* klimatologické disciplíny souvisejí více s tzv. geografickým charakterem lokality a zejména
s vlastnostmi povrchu
Fenologie
* z řeckého phaenomena = jev
* nauka o životních projevech rostlin a živočichů v široké souvislosti s počasím a podnebím
s akcentem na pravidelně se opakující periodické jevy během roku
Vývoj meteorologických pozorování
* mezník v pozorování odchylek meteorologických prvků na vědecké bázi – vznik základních
přístrojů pro měření a následné vytvoření unifikovaného systému získávání dat –
zavedení ,,standardních“ typů měřících přístrojů a vytvoření staniční sítě, později
jednotné zpracování a distribuce údajů pomocí shodného systému přístrojů a metod
měření
* první meteorologické přístroje – vynálezcem nebo iniciátorem G. Galilei (Itálie)
• termoskop (16.st.) – z něho se vyvinul teploměr (vodní, lihový i rtuťový)
* 17.st. Itálie – prováděna měření tlaku vzduchu, vlhkosti, směru větru, i oblačnosti
* Toskánsko 1652 – 1. síť meteorologických stanic – soustavná měření jednotnými přístroji a
podle jednotného návodu
* stupnice – Celsiova a Fahrenheitova
* moderní epocha – zavedení počítačů a komunikačních přístrojů – zvýšena hustota dat,
zajištěn jejich rychlý přenos a zpracování pro potřeby meteorologie
Informace meteorologické a klimatologické
* slouží pro slovní a grafický popis povětrnostních a klimatických podmínek
Meteorologické informace
* analýza aktuálního stavu atmosféry prostřednictvím meteorologických prvků popisujících
vznik, vývoj a přesun oblastí vysokého a nízkého tlaku vzduchu (cyklona a anticyklon),
ohromných objemů poměrně homogenního vzduchu (vzduchových hmot) a jejich rozhraní
= atmosférické fronty
* ke kvalitnímu a komplexnímu popisu počasí nezbytné, aby meteorologické informace
splňovaly 5 základních požadavků:
• globálnost – údaje pocházejí z území o velikosti kontinentu, oceánu nebo celé zeměkoule
• trojrozměrnost – popis atmosféry jako celku jak ve směru horizontálním, tak i vertikálním
• synchronnost – podmínka stejného časového okamžiku pro měření na celé zeměkouli
prostřednictvím jednotně stanovených termínů pozorování a používaného
času (UTC), které jsou závazné pro provoz všech meteorologických
služeb WMO
• pravidelnost – stejnoměrnost opakování
• operativnost – zajišťuje co nejkratší dobu od sběru dat přes jejich zpracování až po
distribuci a dodání uživatelům v podobě a s parametry podle požadovaného účelu
* meteorologická informace = přímo měřená, resp. pozorovaná veličina, nebo se jedná o
zpracovaná data např. ve formě mapy, diagramů nebo přehledů
* izolinie – spojují místa se stejnou hodnotou nebo se jedná o vyjádření průsečnice plochy se
stejnou hodnotou meteorologického prvku s referenční hladinou (např. izobary, izotermy)
izolinie
prvek, charakteristika
izolinie
prvek, charakteristika
izobara
tlak vzduchu
izonefa
oblačnost
izobronta
hřmění
izotacha
rychlost větru
izohyeta
srážkový úhrn
izoterma
teplota vzduchu
Klimatologická informace
* založena na sledování dlouhodobého režimu meteorologických prvků
* požadavky:
• globálnost – vyžaduje větší prostorovou hustotu dat než pro analýzu a prognózu počasí
• trojrozměrnost
• pravidelnost
• synchronnost
• operativnost – v podstatě odpadá, nahrazována zvýšenými nároky na kvalitu dat
zajišťovanou revizí údajů
◦ zvlášť významný požadavek unifikovaného dlouhodobého měření a pozorování na
stejné lokalitě s pokud možno neměnným bezprostředním okolím stanice
* klimatologická informace vyjádřena jako přímo naměřená hodnota, statistická veličina
(průměrné hodnoty, sumy, odchylky, četnosti, extrémy) nebo pomocí stanovení prvního
a posledního dne výskytu sledovaného prvku nebo charakteristiky, příp. počtem dnů
s definovanou charakteristikou
* často grafické vyjádření – mapy (izolinie)
* klimagramy – umožňují vyjádření vzájemného vztahu většího počtu veličin
izolinie
prvek, charakteristika
izolinie
prvek, charakteristika
izoamplituda
amplituda např. teploty
izohumida
poměrná (relativní) vlhkost
izofena
fenologická fáze
izohypsa
nadmořská výška
izofota
intenzita osvětlení
izochiona
výška sněhové pokrývky; trvání sněhové pokrývky; počet dní se sněžením; výška sněžné čáry
izofytochrona
trvání vegetačního období
izonomála
stejné změny
izohélie
trvání slunečního svitu
* data v nynější době přenášena výpočetní technikou pomocí speciálních meteorologických
kódů obvykle číselného formátu ve formě zpráv
* klimatologické informace předávány obdobně, ale pouze 1x za den
* automatické stanice – základní požadavek – standardizace přístrojové techniky
Mezinárodní spolupráce
* zaštítěna Světovou meteorologickou organizací = World Meteorological Organization = WMO
– mezivládní organizace a specializovaná agentura OSN s jednacími jazyky angličtinou,
arabštinou, čínštinou, francouzštinou, ruštinou a španělštinou
* koordinace a řízení mezinárodní spolupráce v oblasti meteorologie a dalších oborů
souvisejících s prostředím jako je hydrologie, geofyzika, geochemie a fyzická oceánografie
* prostřednictvím sítě stanic zajišťuje potřeby výzkumu, řídí činnost meteorologických služeb a
systémů umožňujících rychlou výměnu dat a informací
* vzrůst zaměření na problematiku variability koncentrace ozónu, změnu klimatu, výskyt sucha,
rozšiřování pouští a nejistotu výroby potravin (v rozvojových zemích)
* WMO – 1999 Ženeva – meteorologický kongres
* historie WMO
• 1. pokus spojen se jménem Ferdinand II. Toskánský – vznikla síť 11-ti stanic
• 1780 – tzv. Mannheimská síť – propojeno 37 míst v Evropě a 2 stanice v Severní Americe
• data pečlivě zpracována a pro další vědecká použití zaznamenávána ve formě ročenek
• 1820 – vytvořena 1. mapa
• 1849 – pravidelné používání telegrafu pro přenos zpráv o počasí
• 1853 Brusel – 1. meteorologická konference – přijetí standardizované formy získávání a
zpracování informací o počasí na moři
• 1873 Vídeň – 1. mezinárodní meteorologický kongres – založena International
Meteorological Organozation (IMO) – cílem koordinace systému sběru a
výměny dat a informací
• 11.10.1947 se sešli zástupci 31 zemí ve Washingtonu a schválili přetvoření IMO do World
Meteorological Organization
• 23.3.1950 – podpis ratifikačních listin – konvekce o vzniku WMO vstoupila v platnost
(23.3. = Světový meteorologický den)
* WMO realizuje svou činnost prostřednictvím národní meteorologické a hydrologické služby
jednotlivých členských států (v ČR Český hydrologický ústav = ČHMÚ) pomocí 10-ti
hlavních výzkumných a technických programů:
• World Wheather Watch Programme (WWWP) – Světová služba počasí
• World Climate Programme (WCP) – Světový klimatický program
• Atmospheric Research and Environment Programe – Výzkum atmosféry a prostředí
• Application of Meteorology Programme (AMP) – Meteorologická aplikace
• Hydrology and Water Resources Programme (HWRP) – Hydrologie a vodní zdroje
• Natural Disaster Prevention and Mitigation Programme (NSPMP) – Prevence živelných
pohrom a zmírnění účinků
• Space Programme (SP) –Vesmírný program
• Education and Training Programme (ETRP) – Program vzdělávání a výchovy
• Technical Cooperation Programme (TCP) – Technická spolupráce
• Regional Programme (RP) – Regionální program
Čas
* většina meteorologických prvků řízena polohou Slunce na obloze (slunečním obloukem)
*
* v meteorologii, klimatologii a v aplikovaných disciplínách se v rámci celosvětové unifikace
měřících metod a přístrojů používá 3 různých časů:
• pravý místní čas PMČ (Local Aparent Time) – pro aktinometrická měření, stanovení trvání
slunečního svitu a určování soumrakových jevů
• střední místní čas SMČ (Local Mean Time) – pro termínová měření v klimatologii
• čas UTC, světový čas (Universal Time Coordinated) – pro potřeby sledování počasí
v rámci programu Světová služba počasí (World Weather Watch Programme), včetně
komuniikací
Pravý a střední místní čas
* časy sluneční – přesně měří pouze sluneční hodiny
* pravý místní čas – určen reálnou polohou Slunce
* střední místní čas – určen polohou (fiktivního) druhého středního Slunce
* časová rovnice - udává rozdíl mezi časy průchodů obou Sluncí místním poledníkem
• hodnota závislá na místě pozorování
• z denních údajů lze sestavit graf
* střední sluneční den – základní jednotka pro měření středního místního času
• dále dělen na hodiny, minuty a sekundy
• den začíná a končí půlnocí – spodní kulminací Slunce, vázán na místní poledník
Pásmové časy
* tzv. železniční čas – zpravidla místní čas hlavního města státu – nevyhovující
* 1870 Ch. F. Dowd – systém pásmových časů (Local Standard Time, Local Civil Time) –
zeměkoule rozdělena do 24 poledníkových pásem o zeměpisné šířce 15° a
v každém zaveden střední místní čas podle světového poledníku
• základní pásmo kolem nultého poledníku (od 7,5° z.d. do 7,5 v.d.) = světový čas (World
Civil Time, Universal Time UT) = západoevropský čas = čas GMT (Greenwich
Mean Time)
• den začíná světovou půlnocí – okamžik dolního průchodu středního Slunce nultým
(greenwichským) poledníkem
* z praktických důvodů se pásmové časy přizpůsobují fyzicko-geografickým a administrativním
hranicím státu, státy s větší rozlohou používají mnohdy i více časových pásem
* středoevropský čas (SEČ, Central European Time, CET) – používá se u nás od 1.1.1912 –
určen polohou Slunce kulminujícího na poledníku 15° v.d.
* letní období – letní čas (Daylight Saving Time, War Time) – čas sousedního východněji
položeného pásma – v ČR středoevropský letní čas (SELČ, Central European Summer
Time, CEST)
Atomový čas
* měření téměř dokonale rovnoměrná a nezávislá na zemské rotaci
* Mezinárodní atomový čas (International Atomic Time, IAT, TAI) – zaveden r.1971
Čas UTC
* GMT později nazván Universal Time (UT = UTO)
* UT opravený o pohyb zemských pólů na UT1 a další korekcí redukován vliv sezónní variace
v rotaci Země UT2
* 1.1.1972 – Universal Time Coordinated (UTC) – odvozen od Mezinárodního atomového času
• používá se celosvětově pro měření a pozorování na pozemních meteorologických
stanicích, včetně automatických; při aerologických měřeních, na plovoucích bójích na
mořích a je nezbytnou součástí snímků z meteorologických satelitů i radiolokátorů
Termíny měření a pozorování
* pro analýzu a prognózu počasí termíny určeny požadavkem stejného časového okamžiku
• používá se čas UTC
• měření každé 3 hodiny nebo po hodině
* radiolokační metoda – používá prakticky kontinuální měření – po 10-ti minutách
* studium podnebí – určujícím faktorem stejná poloha Slunce
* klimatologická měření v 7, 14 a 21 hodin
* počátek meteorologického dne = 00 h UTC
* počátek klimatologického dne = 7 h středního místního času
Hranice data = Mezinárodní datová mez
* místo, kde dochází ke změně data
* tvoří ji imaginární linie oddělující 2 kalendářní dny
* datum na východní polokouli – vlevo od linie – vždy o den napřed před datem na západní
polokouli
* při přechodu datové hranice se mění pouze datum
* mezinárodní dohoda stanovila jako hraniční čáru 180. poledník (leží proti nultému) –
prochází Tichým oceánem
Kalendář
* soustava dlouhých časových intervalů založená na pozorování periodicky se opakujících
přírodních jevů, zejména pohybu nebeských těles a vyjádřená souborem pravidel,
která umožňují počítat dny
* kalendář – z latinského kalandae = kalendy – označoval se tak 1. den v měsíci ř
Vloženo: 24.06.2009
Velikost: 1,87 MB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Copyright 2024 unium.cz