ATMOSFÉRA

1. ATMOSFÉRA

2. ATMOSFÉRA • je plynný obal Země • je tvořena směsí plynů nazývanou vzduch, který je k Zemi připoután gravitační silou • v atmosféře najdeme částice plynného, kapalného (oblaka) i pevného skupenství • atmosférické aerosoly: kosmický prach, vulkanický prach, antropogenní aerosoly (při vytápění bytů, při automobilové a letecké dopravě,..), sůl, • mikroorganismy • atmosférické ionty - ionosféra

3. Chemické složení atmosféry • směs plynů = vzduch • N2 78 % • O2 21 % + O3 0,000 004 % • vzácné plyny • znečišťující plyny • CO2, SO2, NOx, freony, aromatické uhlovodíky, CH4 • vodní pára (proměnlivé množství 0 – 4 %) - má klimatický význam

5. STAVBA ATMOSFÉRY

6. Fyzikální vlastnosti atmosféry (teplota, tlak, vlhkost, ...) se mění jak ve směru vodorovném, tak i ve směru svislém. My nejčastěji pozorujeme změny teploty a tlakus výškou. Podle rázu změn teploty s výškou vyčleňujeme v atmosféře charakteristické vrstvy: • troposféra • stratosféra • mezosféra • termosféra • exosféra

8. TROPOSFÉRA • přiléhá bezprostředně k zemskému povrchu • 0 - 18 km (na pólech 8-9 km, na rovníku 18 km • teplota s výškou klesá (0,65 °C na 100 m) • s výškou klesá i hustota a tlak vzduchu • 80 % hmotnosti atmosféry • probíhá zde většina meteorologických jevů a procesů (oblačnost, atmosférické srážky, atmosférické proudy) = počasí

9. STRATOSFÉRA • 18 - 50 km • do výšky cca 30 km se teplota nemění, potom teplota s výškou roste • 25 - 35 km nad Zemí = nejvyšší koncentrace ozonu (O3) v atmosféře → ozonosféra • MEZOSFÉRA • 50 - 80 km • teplota s výškou klesá až na -100 °C

10. TERMOSFÉRA • 80 - 500 (700) km • díky pohlcování UV záření může být teplota ve vrchní části termosféry až 1 400 °C • vyskytuje se zde polární záře • EXOSFÉRA • 500 (700) km - 20 000 (70 000) km • okrajová vrstva atmosféry - atomy vodíku a helia unikají do meziplanetárního prostoru • ionosféra • - 50 - 550 km • - část atmosféry, v níž jsou plyny v ionizovaném stavu • - význam pro šíření radiových vln

11. POČASÍ A PODNEBÍ POČASÍ PODNEBÍ (KLIMA) dlouhodobý režim počasí vytváří se působením klimatogeografických činitelů: zeměpisná šířka cirkulace atmosféry vzdálenost od oceánu oceánské proudy vlastnosti zemského povrchu (nadmořská výška) činnost člověka klimatologie makroklima (1-4) X mikroklima (5-6) • okamžitý stav atmosféry • vyjádřený souborem hodnot meteorologických prvků: • sluneční záření • atmosférický tlak • teplota vzduchu • vlhkost vzduchu • oblačnost • atmosférické srážky • proudění vzduchu • meteorologie

12. POČASÍ • Sluneční záření • je hlavní zdroj energie pro fyzikální děje v atmosféře • solární konstanta = množství slunečního záření dopadající na horní hranici atmosféry • 58 % sluneční energie je pohlceno • 42 % je odraženo zpět do vesmíru • převážná část slunečního záření se při průchodu atmosférou a po dopadu na zemský povrch přeměňuje na tepelnou energii • díky tvaru Země se hodnoty slunečního záření rovnoměrně snižují od rovníku k pólům = klimatické pásy

13. povrch Země se zahřívá více než atmosféra • povrch souše se zahřívá více než oceán • radiační bilance = rozdíl příjmu a výdeje všech druhů výše uvedených záření mezi zemským povrchem a atmosférou • kladná radiační bilance = příjem energie je vyšší než výdej (ve dne) • záporná radiační bilance = příjem energie je nižší než výdej (v noci)

14. ultrafialové (krátkovlnné) : 7% • viditelné : 48% • infračervené (dlouhovlnné) : 45%

16. Teplota vzduchu • udává tepelný stav ovzduší • v meteorologii = teplota měřená 2 m nad zemským povrchem • udává v Celsiově teplotní stupnici • izoterma ? • Tlak vzduchu (atmosférický tlak) • síla vyvolaná hmotností vzduchového sloupce (molekul vzduchu), který sahá od výšky měření k horní hranici atmosféry • v hPa • na zemském povrchu je tlak nejčastěji v rozmezí 980 - 1040 hPa • s přibývající nadmořskou výškou tlak vzduchu klesá • čím je vzduch teplejší, tím má nižší hustotu a nižší tlak naopak • izobara ?

18. Oblačnost • Kromě výměny tepla probíhá mezi povrchem Země a atmosférou nepřetržitý oběh vody. Velké množství energie, která je obsažena ve vodních parách se spotřebovává při výparu. Naopak při kondenzaci se skryté teplo do atmosféry uvolňuje (atmosférické srážky) • nahromadění vodních par v atmosféře + pokles teploty = srážení vodních par = vznik oblaků • sloha = stratus kupa = cumulus • řasa = cirrus bouřkový mrak = cumulonimbus • oblaky obsahují kapičky vody, ledu nebo částice antropogenního původu • výskyt v troposféře • izohyety ?

21. 5) Proudění vzduchu (vítr) • nerovnoměrné rozložení atmosférického tlaku je způsobené nerovnoměrným rozložením tepla na zemském povrchu i v atmosféře • proto vzniká „vítr“, aby tyto rozdíly vyrovnal • přemisťování vzduchu na Zemi v planetárním měřítku = všeobecná (planetární) cirkulace atmosféry • vítr proudí z míst vyššího tlaku vzduchu do míst nízkého tlaku vzduchu • v meteorologii se měří směr a rychlost větru • vzduch postupuje z tlakových výší do tlakových níží

22. tlaková výše (anticyklóna) • vzduch klesá a spirálovitě se roztéká od středu k okrajům • na severní polokouli ve směru pohybu hodinových ručiček • na jižní polokouli opačně • PROČ ? • při sestupu vzduchu se rozpouští oblačnost a snižuje vlhkost → jasné suché počasí (v zimě mrazy, v létě vysoké teploty)

23. tlaková níže (cyklóna) • vzduch vystupuje do výšky (zmenšuje se tlak) • do cyklóny vzduch vtéká spirálovitě od okrajů ke středu • na severní polokouli proti směru pohybu hodinových ručiček • na jižní polokouli opačně • stoupající vzduch se ochlazuje, roste jeho vlhkost → oblačnost + srážky

24. tropické cyklony • nad silně prohřátými vodami oceánů mezi 5° - 20° s.š. i j.š., kde intenzivně vystupuje horký a vlhký vzduch • v horní části vzduch z cyklony vytéká a tlak klesá na extrémně nízké hodnoty • menší rozsah (200-500km) ale ničivá síla (100m/s) + přívalové srážky • Regionální názvy tropických cyklón: • Sev. Amerika a karibská oblast – hurikán • Indický oceán – cyklon • Západní tichomoří – tajfun • Austrálie a N. Zéland – Willy-willy • Filipíny – baguio

25. oblasti výskytu tropických cyklon

26. Všeobecná (planetární) cirkulace atmosféry • Je vyvolána vlivem nerovnoměrného rozložení tlaku, pevnin a moří na zemském povrchu, dále rotací Země a třením. • důležité působení coriolisovy síly • na severní polokouly se vzduchové hmoty stáčejí napravo od směru pohybu • na jižní polokouli nalevo od směru pohybu • vzduchové hmoty se vždy pohybují z oblasti vyššího tlaku do oblasti nižšího - z míst relativně chladnějších do míst relativně teplejších

27. Cirkulace atmosféry

28. MONZUNY • všeobecná cirkulace vzduchu je v některých částech světa narušena sezonními vzdušnými proudy, které v průběhu roku mění směr. • Jedná se o vyrovnávání tlaku vzduchu mezi mořem a pevninou = MONZUN • Letní monzun = vane z chladnějšího oceánu do nitra pevniny. Přináší velké množství srážek • Zimní monzun = vane z prochladlé pevniny na teplejší oceán. Přináší období sucha.

31. VZDUCHOVÉ HMOTY A FRONTÁLNÍ SYSTÉMY • Vzduchová hmota • masa vzduchu, která podle místa svého původu získala stykem se zemským povrchem specifické fyzikální vlastnosti, hl. teplotu a tlak. • dělí se na oceánské a pevninské • Základní typy : arktická (antarktická), polární (mírných zeměpisných šířek), tropická, rovníková (ekvatoriální) • teplá vzduchová hmota = proudí do chladnějšího prostředí, než je sama - oteplení • studená vzduchová hmota = proudí do teplejších míst - přináší ochlazení • Vzduchové hmoty jsou od sebe odděleny atmosférickými frontami • arktická fronta = mezi arktickou a polární • polární = mezi polární a tropickou • tropická = mezi tropickou a rovníkovou

32. Studená fronta • studená vzduchová hmota postupuje směrem do teplejší • teplejší vzduch je vyzvednut vzhůru • kratší intenzivní srážky, bouřky • pohybuje se rychleji, než fronta teplá

33. Teplá fronta • nasunutí teplejšího vzduchu • teplejší vzduch pozvolna stoupá po chladnějším • přináší oblačnost a trvalejší méně intenzivní srážky

34. Okluzní fronta • když rychlejší studená fronta dožene pomalejší teplejší a vyzdvihne ji od zemského povrchu • rozpad cyklóny

36. Cyklogeneze • Studená vzduchová hmota se setkává s teplou • Teplý vzduch stoupá nad chladný, oblast nízkého tlaku, do ní postupuje studená fronta

37. Ve stoupajícím vzduchu se tvoří oblaka a srážky, fronty začínají rotovat • Rychlejší studená fronta dohání teplou, tlak ještě klesá, zesilují se srážky

38. Studená fronta dostihne teplou, vzniká okluzní fronta, proměnlivé počasí • Plně vyvinutá okluzní fronta, ukončí přísun teplého vzduchu, vítr a srážky ustávají, cyklóna se rozpadá, celý proces může začít znovu