SLOŽENÍ A STAVA ATMOSFÉRY - Jergym · Tropický pás - suchý •absolutní t max. na Zemi...

transcript

SLOŽENÍ A STAVBA ATMOSFÉRY

N2 – 78%

O2 – 21%

Ar – 0,9%

1. Chemické složení atmosféry - objemové zastoupení plynů v atmosféře u suchého

vzduchu:

I. Složení a stavba atmosféry

Tab. 1: Složení zemské atmosféry (převzato z [12; 11])

suchý vzduch vlhký vzduch Hlavní plynné složky obj. % g/m

3 hmotn.

% obj. % g/m

3 hmotn.%

dusík N2 78,09 895 75,54 75,65 867 74,08

kyslík O2 20,94 274 23,13 20,29 265 22,64

voda H2O - - - 3,12 23 1,97

argon Ar 0,93 15,2 1,28 0,9 14,7 1,26

celkem 99,96 99,95 99,96 99,95

suchý vzduch vlhký vzduch Vedlejší plynné složky obj. ppm mg/m

3 hmotn.

ppm obj.ppm mg/m

3 hmotn.

oxid uhličitý CO2 315 567 478 305 549 469

neon Ne 18 14,9 12,6 174 14,4 12,3

hélium He 5,2 0,85 0,71 5 0,82 0,7

metan CH4 1 0,65 0,55 0,97 0,63 0,54

krypton Kr 1 3,43 2,89 0,97 3,32 2,83

oxid dusný N2O 0,5 0,9 0,76 0,49 0,87 0,74

vodík H2O 0,5 0,04 0,03 0,49 0,04 0,03

oxid uhelnatý CO2 0,1 - 0,2 - - -

xenon Xe 0,08 0,43 0,36 0,08 0,41 0,35

ozon O3 0,02 - 0,06 - - -

amoniak NH3 0,01 - 0,01 - - -

oxid dusičitý NO2 0,001 0,003

oxid siřičitý SO2 0,0002 - 0,0009 - -

organické páry 0,02 - - 0,02 - -

Důležité stopové plyny:

CO2 - oxid uhličitý (0,04%)

CH4 – methan

O3 - ozon

Vodní páry - 2,6%, max. 4%;

- množství klesá s výškou

Atmosférické aerosoly

= příměsi a nečistoty v atmosféře

př. vulkanický prach, kouřové částice, aeroplankton = pyl (žlutý déšť) a bakterie, písek (červený déšť)

2. Vertikální členění atmosféry s rostoucí vzdáleností od povrchu změna fyzikálních vlastností a chemického složení

a) troposféra • do 11 km (póly) – 17 km (rovník)

• záporný teplotní gradient

0,65°C/100 m

• většina meteorologických jevů (oblačnost atd.)

• trysková proudění = jet stream

- zóny rychlých větrů, výměna vzduchu mezi troposférou a stratosférou

b) stratosféra

• do 55 km

• nárůst teploty

• ozonosféra

c) mezosféra

• do 80 km

• pokles t na -100°C

d) termosféra

• do 800 km

• nárůst teploty (1400 °C)

• výskyt ionizovaných plynů

odraz rádiových vln

polární záře

e) exosféra

• horní hranice atmosféry

10 000 – 60 000 km

3. Význam atmosféry pro život na Zemi

a) zdroj nezbytných plynů pro dýchání a fotosyntézu

b) ochrana před UV zářením

• zásadní význam ozonosféry (90 % O3)

• DU - Dobsonovy jednotky

• působení člověka (freony - CFC, letadla) klesá obsah O3 v atmosféře

• nejintenzivnější v polárních oblastech = OZONOVÁ DÍRA

• úbytek ozonu globální problém

Montrealský protokol (1987) = dohoda o omezení produkce freonu

c) tepelná ochrana a redistribuce tepla

- díky atmosféře dochází ke:

• zvýšení průměrné teploty na Zemi (skleníkový efekt)

• snížení teplotních výkyvů (den/noc, léto/zima)

• redistribuci tepla (rovník → póly)

skleníkový efekt

• přirozený jev

• atmosféra propouští krátkovlnné záření (sluneční záření), zahřívá se tak ZP ZP vyzařuje dlouhovlnné záření (tepelné), které částečně proniká do atmosféry a částečně se od ní odráží zpět díky tomu se v atmosféře akumuluje teplo

skleníkový efekt

• bez SE by byla t na Zemi -18°C X dnes 15°C

• skleníkové plyny:

oxid uhličitý (CO2)

methan (CH4)

oxid dusný (N2O)

vodní páry

• zdroje skleníkových plynů:

a) přirozené – vulkanická činnost, rostliny a živočichové, lesní požáry, vodní kapky

b) antropogenní – spalování fosilních paliv a odlesňování (CO2), chov dobytka, pěstování rýže, těžba uhlí (CH4), aerosoly = drobné částice v atmosféře (prach, emise)

Globální oteplování globální změna klimatu

měřitelný nárůst podílů skleníkových plynů v atmosféře v posledních desetiletích

důsledkem nárůst teploty změna charakteru podnebí

METEOROLOGICKÉ CHARAKTERISTIKY

• věda zkoumající atmosféru

• praktický význam předpovědi počasí

• základní meteorologické prvky:

atmosférický tlak

teplota

vlhkost vzduchu

rychlost a směr větru

srážky

oblačnost

sluneční svit

II. Meteorologie

1. Teplota vzduchu • jednotky: °C, Fahrenheit (USA)

• měří se teploměry (2 m nad povrchem)

• denní chod teploty vzduchu kopíruje denní chod teploty půdy

• závisí na albedu

= schopnost povrchu

odrážet sluneční záření

př. sníh – 70-90%

písek – 37%

oceán – 2-7%

II. Meteorologie

1. Teplota vzduchu • v troposféře pokles teploty s nadmořskou výškou

(0,65 °C/100 m)

• teplotní inverze = teplota s výškou stoupá

II. Meteorologie

1. Teplota vzduchu Průměrná teplota

• důležitá klimatologická charakteristika

• udává průměrnou teplotu dne, měsíce, roku nebo řady let na jednom místě

• denní t (7,14,21)

II. Meteorologie

2. Tlak vzduchu

• vyplývá z jeho hmotnosti (klesá s výškou)

• přepočítává se na hladinu moře

• jednotky: hPa, torry, mbar

• průměrná hodnota = normální barometrický tlak přepočtený na hladinu moře: 1013 hPa = 1 atm = 760 torrů

II. Meteorologie

2. Tlak vzduchu

II. Meteorologie

2. Tlak vzduchu

• měří se barometrem, průběh v čase zachycuje barograf

II. Meteorologie

2. Tlak vzduchu Základní tlakové útvary

Cyklóna = tlaková níže (vzestupné proudění)

Anticyklóna = tlaková výše (sestupné proudění)

II. Meteorologie

Základní tlakové útvary

• brázda nízkého tlaku - odděluje dvě centra vysokého tlaku

• hřeben vysokého tlaku - odděluje dvě oblasti nízkého tlaku

• izobara

• synoptická

II. Meteorologie

3. Vítr

• proudění vzduchu je způsobeno rozdílem tlaků (z TV do TN) a rotací Země

• rychlost je závislá na:

a) rozdílu tlaků

b) odporu prostředí

II. Meteorologie

3. Vítr

- v praxi se měří:

a) rychlost větru - m/s - anemometry

(max.: tornáda > 150 m/s)

b) směr větru

– větrná růžice

II. Meteorologie

4. Vlhkost vzduchu

a) absolutní hmotnost vodních par ve vzduchu [g/m3]

b) relativní % nasycení vzduchu vodními parami [%]

II. Meteorologie

4. Vlhkost vzduchu

• měří se hygrometrem = vlasový vlhkoměr

II. Meteorologie

4. Vlhkost vzduchu

rosný bod

• teplota při níž dochází ke kondenzaci vodních par v ovzduší

II. Meteorologie

5. Oblačnost • míra zakrytí oblohy mraky

(osminy oblohy)

II. Meteorologie

Jasno (do 1/8 zakrytí) II. Meteorologie

Skoro jasno (do ¼ zakrytí)

II. Meteorologie

II. Meteorologie Polojasno do ½ zakrytí

Oblačno - do ¾ zakrytí

II. Meteorologie

Zataženo (¾ - úplné zakrytí)

II. Meteorologie

druhy oblaků

• deset základních druhů oblaků

II. Meteorologie

Druhy oblaků

1. Cirrus (řasa)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

2. Cirrocumulus

(řasokupa)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

3. Cirrostratus

(řasosloha)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

4. Cumulus (kupa)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

5. Cumulonimbus (dešťová kupa)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

6. Altocumulus (vysoká kupa)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

7. Stratus (sloha)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

8. Altostratus (vysoká sloha)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

9. Nimbostratus (dešťová sloha)

II. Meteorologie

Druhy oblaků

10. Stratocumulus (slohokupa)

II. Meteorologie

6. Sluneční svit

• délka v hodinách za den či rok

• měří se heliografem

II. Meteorologie

7. Atmosférické srážky

• měří se úhrn srážek (výška vodního sloupce v mm za den/měsíc/rok)

• 1 mm = 1 litr na m2

• přístroje: hyetometr a ombrograf

II. Meteorologie

• Nejvyšší roční úhrn srážek: 26 461 mm Čerápundží, Indie (1861)

II. Meteorologie

• Nejvyšší průměrný roční úhrn srážek: 12 344 mm, Mount Waialeale, Havaj

• Nejvyšší množství srážek za 24 hodin: 1 869,9 mm, ostrov Réunion, Indický oceán

II. Meteorologie

• Nejnižší roční úhrn srážek: 0 mm Iquique, Chile (místo kde 14 let nezapršelo)

• Nejnižší průměrný roční úhrn srážek: 0,7 mm Arita, Chile

II. Meteorologie

• klima = podnebí dlouhodobý režim počasí

• klimatologie = věda zkoumající podnebí

• charakter podnebí určují klimatotvorné faktory

zeměpisná šířka

vzdálenost od oceánu

tvar reliéfu

oceánské proudy

člověk

III. Klima

1) Klimatotvorné faktory

a) člověk

• změna charakteru povrchu

• skleníkové plyny?

III. Klima

Klimatotvorné faktory

b) zeměpisná šířka

• ovlivňuje intenzitu slunečního záření

• snižování průměrné teploty od rovníku k pólům

III. Klima

c) vzdálenost od oceánů

• určuje míru oceanity resp. kontinentality

oceánské podnebí

• menší roční t amplituda

• hodně srážek

kontinentální podnebí

• větší roční t amplituda

• méně srážek

III. Klima

Saskatoon Halifax

III. Klima

d) tvar reliéfu

nadmořská výška

s rostoucí nadmořskou výškou pokles teploty a nárůst srážek

III. Klima

expozice svahů

- teplota jižní svahy teplejší než severní

- úhrn srážek návětrné X závětrné svahy

srážkový stín

III. Klima

srážkový stín - Z USA

III. Klima

e) oceánské proudy

ovlivnění teploty

oteplování nebo ochlazování klimatu

př. skandinávská teplotní anomálie

III. Klima

ovlivnění srážek

pobřežní pouště v tropických oblastech jako důsledek studených mořských proudů

př. Atacama

III. Klima

2) Podnebné pásy • rozsáhlé oblasti na Zemi s podobným podnebím

• horizontální pásmovitost pásy v rovnoběžkovém směru

III. Klima

1. Rovníkový (ekvatoriální) pás

III. Klima

Rovníkový (ekvatoriální) pás

• t = 24-28°C

• nízká roční teplotní amplituda

• t nepřesahuje 35°C

• srážky 1000-3000 mm

• zenitální deště

III. Klima

2. Subrovníkový pás

III. Klima

Subrovníkový pás

• letní monzun více srážek

• min. t v zimě

• jaro nejteplejší a nejsušší

• srážky kolísají s rostoucí vzdáleností od rovníku

(400-1500 mm)

• orografické zesílení srážek

př. podhůří Himaláje 10000 mm

III. Klima

3. Tropický pás

III. Klima

Tropický pás - vlhký

• nízká roční t amplituda

• srážkové i teplotní poměry blízké rovníkovým oblastem

III. Klima

Tropický pás - suchý

• absolutní t max. na Zemi

• suchý vzduch, prachové částice

• denní t amplituda až 40°C, v pouštích při vysoké insolaci až 80°C

• srážky nad 100 mm

• písečné bouře

III. Klima

4. Subtropický pás

III. Klima

Subtropický pás

a) západní pobřeží (středomořské)

• suchá, slunečná léta X deštivá zima

• etésiové větry = suché SZ větry vanoucí v létě

b) východní pobřeží

• suché a chladné zimy X deštivá léta

• vliv monzunů Čerápundží až 25 000 mm srážek

c) kontinentální

• podobný tropickému, srážky 200-500 mm

III. Klima

5. Mírný pás

III. Klima

Mírný pás

• průměrná roční t = 0-15° C

• proměnlivé počasí

• 4 roční období

• s rostoucí kontinentalitou se snižují srážky, a zvyšuje se roční t amplituda

III. Klima

6. Subpolární pás

III. Klima

Subpolární pás

• arktická i polární vzduchová hmota

• nejvyšší roční t amplituda (65°C)

• srážky do 200 mm

III. Klima

7. Polární pás

III. Klima

Polární pás

• záporná radiační bilance

• mrazivé zimy a studená léta

• nejnižší t na Zemi

Vostok -90°C (Antarktida)

• srážky přibývají k okrajům kontinentů

III. Klima

SLOŽENÍ A STAVA ATMOSFÉRY - Jergym · Tropický pás - suchý •absolutní t max. na Zemi...

Documents