- 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
skripta na meteorologii
ABE01E - Základy fytotechniky
Popisek: skripta potřebná na meteorologii, která je také část zkoušky
Zjednodušená ukázka:
Stáhnout celý tento materiálZáklady fytotechniky
část meteorologie a klimatologie
doplňující texty
k sešitům Klabzuba, Kožnarová
Aplikované meteorologie a klimatologie, díl I. a XII.
1. ročník PEF
školní rok 2004/2005
I. Atmosféra Země
Ovzduším neboli zemskou atmosférou nazýváme vzdušný obal Země, který se účastní její rotace. Název pochází z řečtiny (atmos = pára, sphaira = koule). Takto definovaná atmosféra dosahuje do výše 30 až 40 tisíc kilometrů a nemá výrazně vyjádřenou hranici. Absorbuje i rozptyluje sluneční záření a sama je zdrojem dlouhovlnného záření. Při odrazu a lomu světla kapkami, ledovými krystalky i prachovými částicemi dochází v atmosféře k nejrůznějším optickým jevům. Vyznačuje se proměnlivým elektrickým polem a hustotní vlny v ovzduší přenášejí zvuk.
Atmosféra se vyvíjela spolu s pevným tělesem Země asi 4,5 miliardy let a prodělala složitý vývoj s četnými nespojitostmi i katastrofami pozemského i kosmického původu. Za nejvýznamnější změnu v chemickém složení vzduchu lze považovat vznik života na Zemi, přesněji rozvoj zelených rostlin. Současný obsah kyslíku v ovzduší je nepochybně produktem fotosyntézy a jeho koncentrace je výsledkem dynamické rovnováhy mezi jeho nepřetržitým obnovováním a spotřebou (jinak by byl volný O2 v geologicky krátké době pevně vázán v oxidech litosféry a hydrosféry). Vzniku a vývoji vzdušného obalu Země, včetně jeho chemického složení, věnují pozornost četné modelové studie řady renomovaných vědeckých institucí celého světa.
Z hlediska chemického složení je ovzduší tvořeno směsí plynů, vodní páry, pevných a kapalných příměsí nejrůznějšího původu. Čistý a suchý vzduch (bez příměsí a vodní páry) lze považovat s dostatečnou přesností za ideální plyn; vodní pára a příměsi jsou nedílnou součástí reálného vzduchu a jsou obsaženy zejména v nižších vrstvách atmosféry v blízkosti zemského povrchu. Zde má suchý vzduch složení (objemová %): dusík 78,08 %; kyslík 20,95 %; argon 0,93 %; oxid uhličitý 0,03 %, stopové prvky ( 0,01 %. V důsledku promíchávání vzduchu se jeho složení do výšky 90 až 95 km nemění (výjimku tvoří koncentrace CO2 a ozónu).
V nižších vrstvách atmosféry hraje významnou roli voda ve skupenství tuhém, kapalném i plynném soustředěná především do spodních 10 km; její obsah se pohybuje od 0,2 do 4%. Průměrný obsah odpovídá vrstvě 22 mm srážek. Průměrný roční úhrn srážek na Zemi se odhaduje na 1036 mm. Z toho plyne, že vodní pára se nad určitým místem obnovuje v důsledku oběhu vody 47krát za rok.
Pro různé účely se používá často modelů atmosféry. Standardní mezinárodní atmosféra ICAO (International Civil Aviation Organization – Mezinárodní organizace pro civilní letectví), je model který byl celosvětově přijatý v roce 1952. Využívá se zejména při projektování a konstrukci letadel, raket a balónů, při výpočtu a porovnávání jejich letových charakteristik, při jednotné kalibraci tlakoměrů a výškoměrů, při sestavování balistických tabulek a při řadě dalších technických aplikací. Z atmosféry ICAO vyplývá řada důležitých meteorologických charakteristik:
průměrná teplota celé atmosféry je –20,7 °C (odpovídá teplotě ve výšce 5,5 km, kde je přibližně střední hustota vzduchu)
průměrná teplota vzduchu ve 2 metrech výšky je na severní polokouli 15,2 °C (lednová 9,0 °C a červencová 22,4 °C), na jižní polokouli 13,3 °C (leden 16,4 °C a červenec 11,4 °C)
celkový obsah vodní páry v atmosféře je 1,24·1016 kg, což odpovídá souvislé vrstvě vody na celé zeměkouli vysoké 22 milimetrů (tj. „hypotetických srážek“)
průměrný obsah vodní páry je 2,34 g v 1 kg vzduchu
ze známého skutečného průměrného úhrnu srážek na povrchu Země (1 026 mm za rok) vyplývá, že obměna vodní páry v ovzduší 47 krát za rok odpovídá výměně veškeré vodní páry každých 7,8 dne.
Střední doba setrvání molekuly H2O ve formě páry v atmosféře je tedy asi týden, zatímco jako molekula kapalné vody v oceánu zůstává asi 3 000 roků, v polárních ledovcích ještě podstatně déle.
Celková hmotnost atmosféry je přibližně jedna miliontina hmotnosti Země. Tlak vzduchu je roven hmotnosti vzdušného sloupce nad daným místem od výšky místa měření až po hranici atmosféry, v souvislosti s denním chodem teploty vzduchu a cirkulací atmosféry se v určitém místě neustále mění. Vzduch je na rozdíl od vody stlačitelný, a proto jeho tlak a hustota rychle s přibývající výškou klesá – přibližně v 5,5 km na polovinu, v 10 až 11 km na 1/4, ve 20 km na 1/10 a nad 36 km na 1/100.
Podle změny teploty s výškou se od r.1961 rozhodnutím Komise pro aerologii rozlišují tyto základní a přechodné vrstvy:
troposféra (od povrchu do 11 km) oddělená tropopauzou od
stratosféry (od 11 do 50 km) oddělená stratopauzou od
mezosféry (od 50 do 80 km) oddělená mezopauzou od
termosféry (od 80 do 800 km) oddělená termopauzou do
exosféry (nad 800 km).
V troposféře souvisí převážně pokles teploty vzduchu s přibývající výškou; ve stratosféře se teplota z počátku nemění, od určité výšky (v ozonosféře) je možné pozorovat vzestup teploty s rostoucí výškou. V mezosféře teplota převážně klesá, v termosféře výrazně vzrůstá. Exosféra je nejvyšší částí zemské atmosféry, jejíž vlastnosti jsou dosud nejméně probádány; informace o ní poskytly umělé družice Země.
Troposféra (z řec. tropos – obrat, a sfaira – koule);
je nejspodnější vrstva atmosféry, která na pólech sahá do výšky 8 až 9 km, v mírných zeměpisných šířkách v průměru do 11 km a nad rovníkem do výšek 14 až 18 km. Nevytváří tedy soustřednou kulovou vrstvu, jak naznačuje druhá část jejího jména. První polovina názvu je odvozena z toho, že se v ní stále promíchává vzduch (tropein = obracet) a že se v ní silně projevuje horizontální i vertikální turbulentní (vířivá) výměna tepla i obsahu vodní páry.
V troposféře je soustředěno 75 až 80% celkové hmotnosti a prakticky všechna voda atmosféry. Probíhá v ní většina dějů, které souborně nazýváme počasím.
Charakteristickým znakem troposféry je pokles teploty vzduchu s výškou, v průměru o 0,65 °C na 100 m. Teplota vzduchu v horní části troposféry bývá v poláních oblastech v zimě kolem –65 °C a v létě –45 °C, v rovníkových oblastech se vzhledem k její větší výšce teplota pohybuje okolo –80 °C. Troposféru odděluje od výše ležící stratosféry přechodná vrstva tropopauza (z řec. tropos - obrat a pausis – přerušení).
V dolní troposféře je průměrný pokles teploty s výškou jen 0,3 až 0,5 °C na 100 m. Souvisí to s tím, že se zde poměrně často vytvářejí inverze teploty nebo izotermie.
Inverze
(z lat. inversio - obrácení). V meteorologii zvrat, obrat v normálním průběhu jevu. Nejčastěji se hovoří o inverzi teploty vzduchu, tj. zvýšení teploty vzduchu s přibývající výškou v určité vrstvě atmosféry. Inverze je zvláštním případem vertikálního rozložení teploty vzduchu proto, že ve spodních 10km atmosféry teplota vzduchu s rostoucí výškou obvykle klesá. Podle výšky vrstvy inverze nad zemí se rozlišuje přízemní a výšková inverze teploty vzduchu:
přízemní inverze začíná bezprostředně od zemského povrchu a končí v té výšce, kde již teplota dále neroste.
výšková inverze má pak dolní hranici v určité výšce nad zemských povrchem.
Inverze teploty brání promíchání vzduchu, čímž dochází v nižších polohách k vytváření mlh.Ve městech a průmyslových oblastech vede ke zvýšené koncentraci škodlivin v ovzduší, vzniku smogu. V horských polohách nad horní hranicí inverze je však ve dnech jejího výskytu zpravidla jasno a poměrně teplo. Nejpříznivější podmínky pro vznik teplotních inverzí jsou v tlakových výších (anticyklonách), které po několik dní jen málo mění svojí polohu.
Izotermie (z řec. isos - stejný a thermos - teplý); je zvláštní případ zvrstvení ovzduší, při němž se teplota vzduchu v určité vrstvě s rostoucí výškou nemění.
Vrstva atmosféry přilehlá k zemskému povrchu se nazývá přízemní vrstva atmosféry. Sahá od země do výšky cca 50 až 100 m, výjimečně i výše (ve starším pojetí do 2 m). Pro tuto vrstvu je charakteristická velká vertikální změna větru, teploty a vlhkosti vzduchu (až desetkrát i stokrát větší než v ovzduší nad touto vrstvou) a častý výskyt přízemní inverze a mlhy. Její výška závisí na rychlosti větru, členitosti nebo drsnosti zemského povrchu a na změně teploty vzduchu s výškou.
Přízemní vrstva je součástí tzv.mezní vrstvy atmosféry. Ta již dosahuje od zemského povrchu do výšky několika stovek metrů až 1,5 km. Je to obecně vzato vrstva, v níž se bezprostředně projevuje vliv zemského povrchu na průběh meteorologických prvků. Její horní hranice je obvykle definována jako výška, kde již vítr (jeho rychlost i směr) není ovlivněn povrchem, ale jen rozložením tlaku vzduchu a s ohledem na Coriolisovu sílu (uchylující síla zemské rotace) i zeměpisnou šířkou. S rostoucí drsností zemského povrchu se proto horní hranice vrstvy zvyšuje.
Závěrem kapitoly o atmosféře Země připomeňme virtuální realitu potvrzenou jinými modelovými studiemi – totiž jak by vypadala naše planeta při absenci ovzduší. Byly by ostré hranice mezi ozářenými a neozářenými místy s výraznými rozdíly mezi oceány a zcela suchými pevninami, obloha by byla černá se zářícími hvězdami, bez oblaků, bez soumraků a svítání, vše v naprostém tichu a s obrovskými teplotními rozdíly mezi dnem a nocí na pevnině.
II. Meteor, meteorologie, klimatologie
Meteorologie je v soudobém pojetí věda o zemské atmosféře, o jejím složení, vlastnostech a dějích v ní probíhajících. Zabývá se proto všestranným studiem jevů vyskytujících se ve vzdušném obalu Země se všemi souvislostmi. V užším slova smyslu je naukou o počasí, což je aktuální fyzikální stav atmosféry charakterizovaný okamžitým uspořádáním meteorologických prvků, včetně jejich složitého vzájemného působení – interakcí. Charakteristickou, až příslovečnou vlastností počasí, je jeho nestálost v čase a velká proměnlivost, zejména v některých oblastech jako je střední Evropa.
Meteorologie je pojem starý téměř 2,5 tisíce let, který poprvé použil řecký filosof Platón v „Obraně Sokratově“, kde konstatuje, že „Sokrates je moudrý muž a myslitel o věcech nadpozemských“, které nazval „meteora“; pod pojmem meteorologia si pak představoval „rozhovor o věcech ve vzduchu, tělesech nebeských a jiných jevech přírodních“. Nejstarším meteorologickým spisem je Aristotelova „Meteórologika“ (latinsky Meteorologica) vydaná ve čtyřech knihách ve 4. století př. n. l. obsahující souhrn tehdejších poznatků o počasí i podnebí. Autor vytýčil hranici mezi vzdušným obalem Země neboli atmosférou a ohnivou sférou, která začínala tam, kde končila tvorba oblaků. Pojmy meteorologie i meteora měly tedy u Aristotela širší význam než mají dnes. Mezi meteory řadil veškeré pevné i kapalné částice pohybující se v ovzduší. Aristotelova učebnice se stala studijní literaturou na mnoho staletí.
Název meteorologie tedy pochází z řečtiny, kdy slovo meteoros znamenalo vznášející se nad zemí, v přeneseném slova smyslu jev na obloze. Z uvedeného stručného výkladu základních pojmů je zřejmá těsná historická souvislost s astronomií, kde se lze dodnes setkat s pojmy meteor, meteoroid a meteorit, i když jejich význam je odlišný.
V meteorologii se patrně více dochoval původní význam pojmu meteor charakterizující jev „mezi nebem a zemí“, to znamená v ovzduší. Současná meteorologie detailněji třídí a definuje tyto jevy následovně:
Hydrometeory (z řec. hydor – voda) jsou kapalné nebo pevné částice v atmosféře (padající, zvířené, vznášející se), nebo usazené na zemi nebo na předmětech. Patří mezi ně déšť, mrholení, sněžení, sněhový poprašek, sněhová pokrývka, zvířený sníh, kroupy, vodní tříšť, mlha, kouřmo, rosa, jíní, jinovatka, ledovka.
Litometeory (z řec. lithos – kámen) jsou tvořeny soustavou částic většinou tuhého skupenství, nepocházející z vody a jsou suspendovány ve vzduchu nebo zdviženy větrem. K nejznámějším patří zákal, kouř, zdvižený prach nebo písek, prachová nebo písečná vichřice, prachový nebo písečný vír.
Fotometeory jsou světelné jevy vyvolané odrazem, lomem, rozptylem nebo interferencí slunečního záření nebo měsíčního světla. Některé z nich se nazývají 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.
Klimatologie je naukou o podnebí neboli klimatu. Pod tímto pojmem zpravidla uvažujeme dlouhodobý režim meteorologických prvků spolu s jejich proměnlivostí; přesněji všech stavů atmosféry, včetně jejich střídání na daném místě. Na rozdíl od počasí je proto klima charakterizováno relativní stálostí a mnohem pomalejšími změnami. Také tento název pochází z řečtiny a je patrně odvozen od slov klima, klinein, které znamenají sklon, přiklánět se, orientaci svahů ke světovým stranám a přeneseně snad i úhel dopadajících slunečních paprsků.
Počátky klimatologie jsou spjaty se jménem řeckého astronoma Hipparcha (asi 150 let př. n. l.), který považoval podnebí jen za důsledek výšky Slunce nad obzorem a tedy zeměpisné šířky. Je nesporné, že klimatologické disciplíny souvisejí více s tzv. geografickým charakterem lokality a zejména s vlastnostmi povrchu.
Fenologie je naukou o životních projevech rostlin a živočichů v široké souvislosti s počasím a podnebím s akcentem na pravidelně se opakující periodické jevy během roku. Slovo je řeckého původu - phaenomena – jev. Fenologická pozorování mají velkou tradici a často poskytují cenné informace o daném místě za velmi dlouhá období.
Z řady praktických důvodů jsou fenologická pozorování prováděna v těsné spolupráci s meteorologickými programy. V posledních několika desetiletích jsou fenologické údaje o ČR k dispozici v Českém hydrometeorologickém ústavu, a to pro polní plodiny, lesní a ovocné rostliny. Historická data jsou převáděna do mezinárodně dohodnutých digitálních formátů tak, aby mohla být zpracována pomocí standardních postupů doporučovaných World Meteorological Organization.
III. Počasí
je fyzikální stav atmosféry v určité době a na určitém místě, charakterizovaný souhrnem okamžitých hodnot všech meteorologických prvků a jevů (teploty, tlaku, vlhkosti vzduchu, oblačnosti apod.). Jinými slovy počasí je náš celkový vjem meteorologických prvků a úkazů v daném okamžiku. Je vnějším projevem komplexu složitých fyzikálních dějů, které probíhají v atmosféře. Neexistuje však žádný universální přístroj, který by ho měřil jako celek, ani ho nelze vyjádřit jediným číslem. Naopak charakteristikou jakéhokoliv počasí nemůže být pouze určitá hodnota jediného meteorologického prvku (např. teploty vzduchu).
Počasí někdy rozumějí změny meteorologických prvků a jevů v určitém krátkém časovém úseku (řádově minuty nebo hodiny). V synoptické meteorologii se např. hovoří o stavu počasí, což je charakteristika především významných atmosférických jevů na meteorologické stanici nebo v jejím dohledu v období 10 minut před termínem pozorováni.
Průběhem počasí rozumíme charakteristické počasí za poslední 3 popř. 6 hodin.
Typem počasí se chápe charakter počasí, odpovídající určitému tlakovému útvaru (např. tlaková níže – cyklóně), vzduchové hmotě nebo atmosférické frontě, a to zejména v závislosti na roční době. Hovoří se tedy o počasí cyklonálním a anticyklonálním, počasí teplé fronty apod.
Pro počasí je charakteristická velká časová a prostorová proměnlivost. Je v podstatě vázáno na troposféru, nad níž se většinou již nevytvářejí oblaky, hydrometeory, bouřky apod.
singularita
(z lat. singularis – ojedinělý, jedinečný, neobyčejný)
je poměrně pravidelná odchylka od celkového trendu počasí v dané části roku (např. postupného ochlazování od začátku do konce podzimu), podmíněná zvýšeným výskytem určitých povětrnostních situací v dané geografické oblasti. Tyto odchylky jsou víceméně kalendářně vázány. Termín singularita zavedl německý meteorolog August Schmauss v r. 1928. Ve střední Evropě patří k nejvýznamnějším povětrnostním singularitám poměrně chladné a deštivé „medardovské“ počasí v červnu, dále babí léto, vyvolávané na podzim zvýšenou četností tlakových výši a vánoční obleva, související se zesíleným jihozápadním prouděním vzduchu v druhé polovině prosince. Tzv. ledoví muži, kteří patří k nejpopulárnějším výkyvům v ročním průběhu povětrnosti, se vzhledem k nepravidelnému nástupu v jednotlivých letech na křivkách průměrného ročního chodu teploty vzduchu za víceleté období výrazněji neprojevují. Některé povětrnostní singularity jsou zachyceny v lidových pranostikách o počasí.
Medardovské počasí
je chladnější počasí s velkou oblačností v červnu popř. i začátkem července ve střední Evropě, které poměrně značně kontrastuje s počasím předchozího období. Název je odvozen od svátku sv. Medarda (8. června), neboť okolo tohoto data zmíněné počasí obvykle nastupuje - nemusí však být přesně kalendářně vázáno. Medardovské pranostiky jsou starého data, v písemných památkách se nerýmovaná podoba objevuje již v 16. století. Známé rýmované úsloví Medardova kápě 40 dní kape je však doloženo až ze 60. let 19. století. Medardovské počasí je vyvoláváno dlouhotrvajícím přílivem mořského polárního vzduchu z Atlantského oceánu do evropského vnitrozemí - nepříliš vhodně býval označován jako evropský letní monzun. Studený mořský vzduch neproniká nad přehřátý kontinent plynule, ale postupně, ve vlnách. Těchto vln může být několik, podle německého meteorologa H. Flohna až sedm. Mezi jednotlivými vlnami jsou pak přestávky s příjemným slunným počasím, které využívali zemědělci při senoseči. Medard patří k nejvýraznějším středoevropským singularitám, projevuje se však výrazněji v ročním chodu teplot než srážek, a to pozastavením vzestupu, popř. poklesem průměrných denních teplot. Červnové ochlazení nastává v 78% let, přičemž průměrně trvá kolem 14ti dnů. Toto více méně výrazné ochlazení uprostřed června se lidově nazývalo ovčí chladna. Výrazným ochlazením v tuto dobu trpívali čerstvě ostříhané ovce, odtud také pochází pojmenování tohoto období. v lidově meteorologii a v pranostikách. Zdá se však, že jde o označení převzaté z Německa.
Celkem stálou středoevropskou povětrnostní singularitou je tzv. vánoční obleva. Je to poměrně teplé a vlhké počasí vyskytující se obvykle mezi vánocemi a Novým rokem při prouděni mořského vzduchu od jihozápadu až západu, které nastupuje po období tužších mrazů první poloviny prosince. V nižších středních polohách se zpravidla projevuje deštěm, táním sněhové pokrývky a ledového krytu na vodních hladinách, zatímco ve vyšších horských polohách (kde teplota vzduchu příliš nevystoupí nad nulu) může vydatné sněžení sněhovou pokrývku zvýšit. Tato singularita je zachycena v lidové povětrnostní pranostice k 24.12.: “Na Adama a Evu čekejte oblevu„.
pranostiky o počasí
jsou lidové průpovídky, často rýmované, které buď zachycují typický průběh počasí v jednotlivých částech roku nebo vyjadřují předpověď počasí podle jeho charakteru v určitém dnu nebo období. Většina pranostik se váže k vybraným kalendářním tzv. kritickým nebo „losovním“ dnům roku a pro snadné zapamatováním jsou spojeny se jménem příslušného světce. Část pranostik se týká více denních období - obvykle měsíců, např. „v lednu sníh a bláto, v únoru tuhé mrazy za to“. Řada pranostik má meteorologické opodstatnění, u některých však obsah ustoupil rýmu, mnohé jsou pověrečné. Většina má jen regionální platnost a pro jejich
Vloženo: 9.07.2009
Velikost: 253,50 kB
Komentáře
Tento materiál neobsahuje žádné komentáře.
Mohlo by tě zajímat:
Skupina předmětu ABE01E - Základy fytotechniky
Reference vyučujících předmětu ABE01E - Základy fytotechniky
Podobné materiály
- EHE60E - Věda, filosofie a společnost - PAA - Skripta
- EHE15E - Sociální politika VSRR , PAE - Sociální politika - elektronická skripta
- ASE03E - Chov zvířat II - skripta drůbež
- EAE12E - Plánování a řízení projektů - skripta
- ERE07E - Kybernetika v řízení PAE - skripta
- ENE05E - Obecná ekonomie II. - skripta
- TFE24E - Zemědělská technika - Skripta
- ESE27E - Základy statistiky - Skripta
- EAE04E - Ekonomicko matematické metody I. - skripta
- EAE71E - Ekonomicko matematické metody I. - skripta
- RTE01Z - Tělesná výchova- PEF - skripta
Copyright 2023 unium.cz. Abychom mohli web rozvíjet a dále vylepšovat podle preferencí uživatelů, shromažďujeme statistiky o návštěvnosti, a to pomocí Google Analytics a Netmonitor. Tyto systémy pro unium.cz zaznamenávají, které stránky uživatel na webové stránce navštívil, odkud se na stránku dostal, kam z ní odešel, jaké používá zařízení, operační systém či prohlížeč, či jaký má preferenční jazyk. Statistiky jsou anonymní, takže unium.cz nezná identitu návštěvníka a spravuje cookies tak, že neumožňuje identifikovat konkrétní osoby. Používáním webu vyjadřujete souhlas použitím cookies a následujících služeb: