přednáška 3

g)/T
A
] . gz

• typy teplotního zvrstvení:
a) Γ < γ ⇒ f < 0 – stabilní zvrstvení
teplota adiabaticky vystupujícího vzduchu klesá s výškou rychleji než teplota okolní
atmosféry – snaha vrátit se do původní polohy (teplotní inverze – Γ záporné)
b) Γ = γ ⇒ f = 0 – neutrální (indiferentní) zvrstvení
teplota adiabaticky vystupujícího vzduchu a teplota okolní atmosféry se s výškou mění
stejně – částice zůstává v poloze, do níž byla přesunuta
c) Γ > γ ⇒ f > 0 – labilní (instabilní) zvrstvení
21
teplota adiabaticky vystupujícího vzduchu klesá s výškou pomaleji než teplota okolní
atmosféry – po vychýlení tendence k dalšímu výstupu

B) vzduch nasycený vodní parou:
• výstup nenasyceného, vlhkého vzduchu – ochlazování – dosažení stavu nasycení –
kondenzace vodní páry – uvolnění latentního tepla – ohřev vzduchu
• vlhkoadiabatický teplotní gradient γ´: γ > γ´ > 0
• adiabata vlhkého vzduchu (plná čára)
• typy teplotního zvrstvení se zřetelem na
nenasycený a nasycený vzduch:
a) Γ > γ > γ´ – labilní pro
nenasycený i nasycený vzduch
b) Γ < γ´ < γ – stabilní pro
nenasycený i nasycený vzduch
c) γ > Γ > γ´– stabilní pro
nenasycený, labilní pro nasycený
(vlhkolabilní)

• procesy vratné: zůstává-li při adiabatických procesech zkondenzovaná voda
v přemisťovaném objemu vzduchu (teplota na počátku zdvihu a po návratu do původní
polohy stejná)
• procesy nevratné: mění se obsah vody v přemisťovaném objemu vzduchu – teplota vyšší
než před výstupem (procesy pseudoadiabatické)
• fén (föhn) – suchý, teplý padavý vítr vanoucí na závětrné straně horských překážek
• latinské favonius – teplý západní vítr
• původně označení pro místní vítr vanoucí mezi Ženevou a Salzburkem
• pól fénů – povodí řeky Rioni (Gruzie) – 114 dnů s fénem za rok
• za 24 hodin rozpustí více sněhu než sluneční záření za 14 dnů
• fénová nemoc
• chinook (polykač sněhu) – východní svahy Skalnatých hor v Kanadě a USA, rychlé tání
sněhu (vzestup teploty o 20 ºC za 7 minut)
• halny wiatr (Polsko)
• fén ve volné atmosféře (anticyklonální)

3.4.3.1 Inverze teploty vzduchu
• stabilita (potlačena vertikální výměna) – hromadění látek pod inverzní vrstvou nebo
rozptyl v inverzní vrstvě

22
A) přízemní inverze
• radiační – ochlazování přízemní atmosféry od AP dlouhovlnným vyzařováním
– noční (jasno, malá rychlost větru, mocnost - jednotky až desítky metrů, během noci
roste)
– zimní (102 až 103 m, nad ní instabilní zvrstvení)
často doprovázeny přízemní mlhou
• advekční – proudění relativně teplého vzduchu nad studený povrch (též jarní, sněhové)

B) inverze ve volné atmosféře
• radiační – ochlazování vzduchu od intenzivně vyzařující horní hranice oblaků
• sesedáním (subsidenční) – pokles vrstvy vzduchu ve vysokém tlaku vzduchu

3.4.4 Geografické rozložení teploty vzduchu
• mapy izoterem (přepočet teplot na hladinu moře) – zonalita
• azonalita – rozdíly v energetické bilanci, všeobecná cirkulace atmosféry, mořské proudy
hlavní rysy v rozložení izoterem:
a) pokles teploty od rovníku k pólům (max na zimní polokouli)
b) póly zimy
Severní polokoule – Jakutsko, Grónsko (-70 ºC)
ČR – Litvínovice u Českých Budějovic -42,2 ºC (11.2.1929)
Jižní polokoule – Antarktida (Vostok -89,6 ºC, 21.7.1983)
c) póly tepla – přes 50 ºC
Sahara, Perský záliv, střední část povodí Indu, jih USA a Mexika
San Luis Potosi (Mexiko) 57,8 ºC (11.8.1933), El Azizia (Libye) 57,8 ºC (13.9.1922)
ČR – Praha-Uhříněves 40,2 ºC (27.7.1983)
centrální část Austrálie, severní část pouště Atacama
d) zima: ohyb izoterem na oceány k severu a nad kontinenty k jihu
léto: naopak
e) ohyby izoterem nad oceány k vyšším zeměpisným šířkám účinkem teplých a k nižším
šířkám účinkem studených mořských proudů
f) všeobecná cirkulace atmosféry: zima - Asie, Severní Amerika: západní části teplejší
(oceánský vzduch), východní části chladnější (sezónní anticyklony)

3.5 VODA V ATMOSFÉŘE
• skupenství pevné, kapalné, plynné
• do atmosféry se voda dostává výparem (výška vrstvy vypařené vody v mm) z aktivního
povrchu:
23
a) evaporace – výpar z neživého substrátu (fyzikální proces)
b) transpirace – výpar z nadzemních orgánů rostlin (proces fyziologický)
evaporace + transpirace = evapotranspirace
c) výparnost – výpar probíhající za víceméně umělých podmínek (z volné vodní hladiny,
dostatek vody v substrátu aj.)
• výpar z AP závisí na:
a) obsahu vláhy v podloží aktivního povrchu a jeho teplotě
b) sytostním doplňku
c) rychlosti větru
• výpar má jednoduchý denní a roční chod
• přenos vodní páry do atmosféry:
a) turbulentní proudění
b) molekulární difuze – pronikání molekul jednoho plynu (vodní pára) do druhého (suchý
vzduch) směřující k vytvoření jejich homogenní směsi

3.5.1 Charakteristiky vlhkosti vzduchu
a) napětí (tlak) vodní páry e [hPa] – dílčí tlak vodní páry ve směsi se vzduchem
• denní chod:
– typ zimní (mořský) – nad povrchem vody, extrémně vlhkým povrchem souše, blízkost
aktivního povrchu – návaznost na výpar: min (minimum teploty), max – kolem 13.
hod. (malá intenzita turbulence)
– typ letní (pevninský) – dvojí maximum a minimum (druhotné minimum – růst
turbulence a konvekce, tj. úbytek vodní páry při zemi)
• roční chod: analogický teplotě vzduchu
• změna s výškou:
– kladná energetická bilance – e s výškou klesá
– záporná energetická bilance (kondenzace vodní páry na AP) – e s výškou roste
b) napětí nasycení E [hPa] – tlak vodní páry nasyceného vzduchu (tj. maximální tlak vodní
páry při dané teplotě)
• při záporných teplotách je E nad ledem nižší než nad přechlazenou vodou
• na vypuklým povrchem (vodní kapky) je E vyšší než nad povrchem rovným nebo nad
povrchem s větším poloměrem křivosti
• nad vodou obsahující rozpuštěné soli je E menší než nad vodou destilovanou
c) poměrná (relativní) vlhkost vzduchu r = e/E . 100 [%]
• denní chod:
E se mění s teplotou výrazněji než e, s růstem teploty se poměr e/E zmenšuje a naopak
• změna s výškou:
kladná energetická bilance – r s výškou roste
24
záporná energetická bilance (kondenzace vodní páry na AP) – r s výškou klesá
• roční chod: víceméně opačný než chod teploty vzduchu
d) sytostní doplněk d = E – e [hPa] – napětí vodní páry, které chybí vzduchu k dosažení
stavu nasycení
e) absolutní vlhkost vzduchu a [kg.m
-3
] – hmotnost vodní páry v jednotce objemu vzduchu
f) specifická vlhkost vzduchu s – hmotnost vodní páry v jednotce hmotnosti vlhkého
vzduchu
g) rosný bod t [
o
C] – teplota, na kterou musí klesnout teplota nenasyceného vlhkého vzduchu
o napětí páry e, aby se změnilo na napětí nasycení E

3.5.2 Kondenzace vodní páry v atmosféře, vznik oblaků a mlhy

3.5.2.1 Oblaka
• hmotnost vodní páry ve sloupci o základně 1 m
2
je asi 28,5 kg – nerovnoměrné rozložení –
pokles s výškou (polovina do 1,5 km, 99 % v troposféře)
• pokles teploty s výškou – v určité výšce T = t, e = E – hladina kondenzace
• kondenzační jádra (krystalky soli, prachové částice aj. – 10
1
až 10
6
částic v 1 m
3

vzduchu) – kondenzace (sublimace) vodní páry (bez nich stav přesycení)
• další výstup a pokles teploty – mikroskopické zárodečné kapky
• vzduch je nad většími kapkami, krystalky ledu a nad kapkami s vyšší koncentrací solí
přesycen vodní parou – kondenzace (sublimace) – růst na oblačné kapky (krystalky) (10
3
-
10
5
nm), též spojování kapek opačného elektrického náboje
• malá rychlost pádu oblačných kapek a krystalů (10
-4
m.s
-1
) – udrží se ve vzduchu
• oblak – nakupení produktů kondenzace nebo sublimace vodní páry ve vzduchu
• vodní obsah oblaků (vodnost) – hmotnost zkondenzované vody v jednotkovém objemu
vzduchu (obvykle 10
-5
až 4.10
-3
kg.m
-3
)
• oblačnost – stupeň pokrytí oblohy oblaky (0/10-10/10, 0/8-8/8) – Země 5,4/10
• dělení oblaků podle složení:
a) vodní – vodní kapky, i přechlazené
b) smíšená – vodní kapky a ledové krystalky
c) ledová – ledové krystalky
• dělení oblaků podle druhu:
a) řasa – Cirrus (Ci)
b) řasová kupa – Cirrocumulus (Cc)
c) řasová sloha – Cirrostratus (Cs)
d) vyvýšená kupa – Altocumulus (Cc)
e) vyvýšená sloha – Altostratus (As)
f) dešťová sloha – Nimbostratus (Ns)
25
g) slohová kupa – Stratocumulus (Sc)
h) sloha – Stratus (St)
i) kupa – Cumulus (Cu)
j) bouřkový oblak – Cumulonimbus (Cb)
• dělení oblaků podle průměrné výšky základny:
– oblaka vysoká (5-13 km) – Ci, Cc, Cs
– oblaka střední (2-7 km) – Ac, As
– oblaka nízká (do 2 km) – Ns, Sc, St
– oblaka vertikálního vývoje (0,5-1,5 km) – Cu, Cb
vedle druhu oblaků se ještě určuje:
– tvar (rozdílnosti ve vzhledu a vnitřní struktuře oblaků) – např. lenticularis (čočkovitý)
– odrůda (charakteristické rysy související s rozdílným uspořádáním oblačných prvků a
s větší či menší průsvitností oblaků) – např. undulatus (zvlněný), translucidus
(průsvitný)
• dělení oblaků podle příčin vzniku:
a) oblaka z konvekce (Cu, Cb) – termická konvekce, rozdílný vertikální rozměr, tvar a
složení
b) oblaka z výstupných klouzavých pohybů (Ns, As, Cs) – na atmosférických frontách
c) oblaka vlnová (Sc, Ac, Cc) – vázána na teplotní inverze ve volné atmosféře a zvlnění
jejich spodní hranice nebo na dynamickou deformaci proudění
d) oblaka z vyřazování (St) – pod základnou výškové inverze ochlazováním v důsledku
dlouhovlnného vyzařování
• optické jevy – ohyb, lom a odraz světelných paprsků (např. na Ci, Cs - halové jevy jako
kruhy, vedlejší slunce), rozklad světla při pronikání kapkami deště – duha
• denní chod oblačnosti (typ vzduchové hmoty, charakter advekce, teplotní zvrstvení:
a) radiační režim - dvojí maximum – ráno (St), časné odpoledne (Cu, Cb)
b) zima – jedno maximum ráno
• roční chod oblačnosti – dynamika atmosférické cirkulace (max – zima, cyklonální
činnost, min – srpen-říjen)
• geografické rozložení oblačnosti

3.5.2.2 Mlhy
• mlha - nakupení produktů kondenzace nebo sublimace vodní páry při zemském povrchu,
kdy je horizontální dohlednost menší než 1 km
• vzniká ochlazením vzduchu na teplotu rosného bodu
• kondenzační jádra a jejich hygroskopičnost – tvorba mlhy již v nenasyceném vzduchu (r =
90-95 %) – větší výskyt mlh ve městech
• dělení mlh:
26
a) mlhy radiační – spojeny s radiačními inverzemi
- mlhy přízemní (noční inverze),
- mlhy vysoké (zimní inverze, popř. růst oblaků z vyzařování k zemskému povrchu)
b) mlhy advekční – přemisťování relativně teplejšího vzduchu nad chladný povrch
c) mlhy z vypařování – výpar relativně teplé vody do studeného vzduchu (vodní plochy –
podzim, zima)
• kouřmo – přítomnost vodních kapek v atmosféře, kdy horizontální dohlednost je
v rozmezí 1-10 km
• zákal – zhoršení dohlednosti v atmosféře, které je způsobeno přítomností pevných
prachových a kouřových částic
• smog – smoke (kouř), fog (mlha) – různé druhy silně znečištěného ovzduší zvláště ve
velkoměstech, snížená viditelnost, bez spojitosti s kouřem či mlhou

3.6 ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY
• růst rozměru a hmotnosti kapek a ledových krystalků – výstupné proudy je neudrží –
vypadávají jako tzv. vertikální srážky

• tvary vertikálních srážek:
1) déšť – vodní kapky o průměru nejméně 0,5 mm
2) mrholení – malé kapky vody o průměru menším než 0,5 mm
3) sníh – ledové krystalky hvězdicovitého tvaru (při teplotách nad -5 ºC vločky)
4) sněhové krupky – bílá, neprůsvitná, kulovitá, kyprá ledová zrna (průměr 2-5 mm)
5) sněhová zrna (krupice) – bílá neprůsvitná ledová zrna (průměr menší než 1 mm)
6) zmrzlý déšť – průhledná ledová zrna (průměr menší než 5 mm), mrznutí dešťových
kapek nebo roztátých vloček
7) námrazové krupky – sněhová zrna obalená vrstvičkou ledu
8) kroupy – kuličky či kousky ledu o průměru 5-50 mm, i více
9) sněhové jehličky – jehlicovité, sloupkovité nebo destičkovité krystalky ledu
• dělení vertikálních srážek podle doby trvání:
a) trvalé srážky
b) přeháňky
• horizontální srážky – produkty kondenzace (sublimace) vodní páry na relativně studeném
zemském povrchu, předmětech na něm a na vegetaci, popř. zachycování oblačných kapek
nebo kapek mlhy na nich
• tvary horizontálních srážek:
1) rosa – vodní kapky různé velikosti, často splývající
2) zmrzlá rosa – zmrzlé kapky bělavé barvy
27
3) jíní (šedý mráz) – ledové krystalky tvaru bílých jehlic, šupin či vějířků (jako rosa, ale
teploty pod nulou - horizontální plochy)
4) jinovatka (krystalická námraza) – kypré ledové krystalky jehlicovitého nebo
vláknitého tvaru (usazují se při mlze za silného mrazu)
5) ovlhnutí – povlak vodních kapek na svislých plochách (proudění teplého vlhkého
vzduchu)
6) námraza – trsy vláknitých bílých ledových krystalků (jako ovlhnutí, ale teploty pod
nulou) – škody
7) ledovka – sklovitá, ledová vrstva, vznikající zmrznutím přechlazených vodních kapek
deště nebo mrholení na předmětech, jejichž teplota je nižší než 0 ºC (dopadající kapky
před zmrznutím splynou – souvislý ledový obal)
8) náledí, zmrazky – mrznutí nepřechlazených kapek deště nebo mrholení na povrchu,
jehož teplota je nižší než 0 ºC
• denní chod srážek:
a) typ pevninský – dvě maxima (hlavní po poledni, vedlejší ráno)
b) typ mořský (pobřežní) – max. v ranních hodinách (růst lability teplotního zvrstvení - konvekce), min. po
poledni
• roční chod srážek (všeobecná cirkulace atmosféry, vliv reliéfu):
a) rovníkový typ (2 období dešťů po rovnodennostech – konvekce)
b) tropický typ (sbližování maxim s rostoucím φ na maximum v délce asi 4 měsíců)
c) typ tropických monzunů (období dešťů a sucha)
d) typ subtropický středomořský (min v létě – subtropická anticyklona, max. na podzim a
v zimě – posun subtropické anticyklony k jihu)
e) typ mírných šířek – pevninský (max. v létě, min. v zimě)
f) typ mírných šířek – mořský (max. v zimě nebo víceméně rovnoměrné rozložení srážek)
g) monzunový typ mírných šířek (max. v létě, min. v zimě – větší amplituda)
h) polární typ (max. v létě, min. v zimě)
• geografické rozložení ročních úhrnů srážek – rozložení oblačnosti (vodní obsah oblaků,
dosažení hladiny ledových jader), rozložení oceánů, tvar a rozložení pevnin, utváření
reliéfu
• utváření reliéfu:
a) návětrná strana – vynucený výstup vzduchu, adiabatické ochlazení – oblaka, zesilování
kontrastů mezi vzduchovými hmotami při přechodu front – orografické zesílení srážek
b) závětrná strana - srážkový stín
horské svahy orientované k jihu – vyšší srážky pro zesilování konvekce
• růst srážek s nadmořskou výšku (vertikální pluviometrický gradient v mm na 100 m
výšky) – od určité úrovně pokles srážek (srážková inverze)
28
• mezi obratníky – 1000-2000 mm/rok, subtropy – kolem 250 mm, mírné šířky – 500-1000
mm na západě, do centrálních a východních částí kontinentu 300-500 mm, polární oblasti –
200-300 mm
29
• srážkové extrémy:
Čerrápuňdží (Indie, 1313 m) – 26 461 mm (VIII/1860 – VII/1861) – srážkové návětří,
letní monzun
Cilaos (Réunion) 1870 mm (15.3.1952)

Česká republika:
Nová Louka (780 m) 345 mm (29.7.1897)
Jizerka (870 m) – 2201 mm (1926)
Velké Přítočno (386 m) 247 mm (1933)
Skryje, Písky (360 m) 247 mm (1959)

3.7 HUSTOTA A TLAK VZDUCHU
• tlak p – síla F rovnoměrně spojitě rozložená, působící kolmo na rovinnou plochu, dělená
velikostí této plochy S, tedy p = F.S
-1
[Pa = N.m
-2
]
• barometrický (atmosférický) tlak – tlak atmosféry na všechna tělesa v ovzduší a na zemský
povrch bez zřetele na orientaci stěn tělesa, který se rovná hmotnosti vzduchového sloupce
nacházejícího se nad nimi [hPa = mbar]
• normální barometrický tlak 1013,25 hPa (760 Torrů)
• základní fyzikální charakteristiky plynu: tlak p, absolutní teplota T, hustota ρ
• stavová rovnice plynů (ideální plyn)
pv = RT
(R – plynová konstanta, v = 1/ρ specifický objem)
p = ρRT nebo ρ = p/RT
(Clapeyronova rovnice)
vlhký vzduch = suchý vzduch + vodní pára
tlak p p – e e
hustota ρ’ ρ ρ
v

3.7.1 Změna hustoty a tlaku vzduchu s výškou
• pokles hustoty vzduchu s výškou (protože s výškou klesá i teplota, není pokles tak
výrazný)
• základní rovnice statiky atmosféry – vyjadřuje podmínku rovnováhy mezi vertikálními
silami, působící na jednotkovou hmotnost vzduchu
- objem vzduchu dz.1.1
- dolní základna – tlak p, horní základna p + dp
- tíhová síla F = ρ g dz
- je-li objem v rovnovážném stavu:
F + p + dp = p
30
p – (p + dp + ρgdz) =