Teplota vzduchu

Vzduch, jako ostatně každá hmota či těleso, se vyznačuje jistou teplotou. Teplota je termodynamickou veličinou, charakterizující kinetický stav základních stavebních částic – molekul a atomů. Teplota vzduchu se mění v závislosti na místě zemského povrchu i na čase. Energii, kterou se atmosférický vzduch přímo ohřívá, dostává především od Slunce. Ovšem přímo slunečním zářením se ohřívá vzduch jen málo. Prostředníkem je mu zemský povrch či pevné nebo kapalné částice, které se ve vzduchu volně vznášejí. Část sluneční energie pohlcené zemským povrchem se zpět vyzařuje, což ohřívá částice vzduchu v těsné blízkosti povrchu. Odtud se teplo dostává pomocí molekulární výměny do atmosféry (do výšek řádu milimetrů od povrchu). Nejvýznamnější prvkem uplatňujícím se při přenášení tepla od povrchu do vyšších hladin je turbulentní výměna. Ta je založena na proudění vzduchu neuspořádanými vertikálními pohyby rychlostmi v řádu metrů za sekundu. Tomuto jevu říkáme též termická konvekce. Konvekce je teplotně podmíněný vertikální pohyb jednotlivých malých množství vzduchu (buněk), který probíhá převážně v denních hodinách a teplejší polovině roku, kdy se zemský povrch ohřívá na relativně vysokou teplotu.

Vlhkost vzduchu Ve vzduchu je prakticky vždy přítomna vodní pára, která má velmi velký význam pro vznik a průběh meteorologických dějů. Nejdůležitější veličiny, které charakterizují vlhkost vzduchu jsou uvedeny níže.

Absolutní vlhkost a [kg.m-3] je hmotnost vodních par v kilogramech obsažená v jednom krychlovém metru vzduchu. V tomto smyslu můžeme též hovořit o hustotě vodní páry, protože rozměr absolutní vlhkosti je kg.m-3.

Napětí (tlak) vodních par e [hPa] je parciální tlak vodní páry.

Maximální absolutní vlhkost A je maximální množství vodní páry, které může vzduch obsahovat za dané teploty. Množství vyšší jak maximální pak kondenzuje a vzniká aerosol (mlha či oblak). Pozn.: v oblacích je relativní vlhkost rovna 100% a přebytečná voda kondenzuje ve formě malých kapiček – viditelného aerosolu.

Maximální tlak (napětí nasycení) E je tlak, při kterém je za dané teploty množství páry ve vzduchu nejvyšší. Relativní vlhkost r [%] je poměr e/E 11

Rosný bod

[°C] je teplota, při níž vzduch dosahuje za daného tlaku stavu nasycení a vodní pára v něm obsažená se začíná srážet. Jeho hodnota tedy závisí na relativní vlhkosti vzduchu a atmosférickém tlaku.

Déšť – je nejčastější formou kapalných padajících srážek. Tvoří jej vodní kapky o průměru 0,5 – 8 mm (nejčastěji 1 až 3 mm). Déšť posuzujeme podle intenzity na slabý (srážkový úhrn do 1 mm za hodinu), mírný (1,1 – 5,0 mm), silný (5,1 – 10,0 mm), velmi silný (10,1 – 15,0 mm), liják (15,1 – 23,0 mm), příval (23,1 – 58,0 mm) a průtrž mračen (více než 58,0 mm). Pro pozorovatelskou praxi se využívá pro vyjádření intenzity meteorů (tedy i deště) tzv. indexů..

Mrholení – tvoří jej hustě padající vodní kapky menší než 0,5 mm

Mrznoucí déšť a mrholení – výskyt za chladného počasí , kdy na podchlazený povrch padají srážky v kapalném stavu. Je příčinou vzniku ledovky.

Sníh – hydrometeor tuhého skupenství. Skládá se z ledových krystalků složitých útvarů, přičemž základním tvarem jsou krystalky ledu šesterečné soustavy – známé šesticípé sněhové vločky. Mohou se vyskytovat při teplotách menších jak 4°C.

Sníh s deštěm – směs padajícího sněhu a deště při teplotách 1 až 5°C. Majoritní složkou směsi je sníh.

Déšť se sněhem – obdoba sněhu s deštěm. Majoritní složkou směsi je déšť.

Přeháňka – je druh padající srážky s krátkým trváním. Mívá náhlý začátek i konec a časté kolísání intenzity. Většinou přeháňky provázejí bouřkový oblak Cumulonimbus.

Kroupy – patří mezi pevné padající srážky. Princip vzniku krup je založen na postupném obalování kondenzačních jader vodou. Při transportu této soustavy výstupnými proudy v oblaku dochází k neustálému namrzání vodního filmu a několikerým opakováním tohoto cyklu dochází k narůstání kroupy mnohdy až do rozměrů několika centimetrů. Ve vzácných případech se mohou vyskytovat dokonce i kusy ledu.

Ledová tříšť a kusy ledu – jsou zvláštními a ne příliš častými meteory. Podstata jejich vzniku je v dlouhodobějším narůstáním krup v oblaku Cumulonimbus, který je svými mohutnými výstupnými proudy dokáže udržet ve vznosu, dokud jejich tíže nepřeváží vztlakovou sílu, nebo dokud existuje výstupný proud. Mohou dorůst až do několikasetgramových či kilogramových velikostí.



Tlaková níže, nebo též cyklóna, je oblastí s nižším tlakem vzduchu vyjádřená alespoň jednou uzavřenou izobarou. Očima laika bychom mohli při pohledu z orbitu cyklónu připodobnit k velkému atmosférickému víru. Charakteristické pro tlakovou níži je to, že směrem k jejímu středu klesá atmosférický tlak. Díky této skutečnosti dochází k proudění vzduchu zvenčí směrem dovnitř cyklóny, tj. z oblasti vyššího laku do oblasti s tlakem nižším. Toto proudění však není zcela přímočaré, nýbrž vlivem zemské rotace (Coriolisově síle) dochází k jeho stáčení a to na severní polokouli ve směru proti chodu hodinových ručiček, na jižní polokouli opačně. Uvnitř tlakové níže dochází ke sbíhání těchto vzdušných proudů a jejich výstupu kolmo k zemskému povrchu. Těmto proudům říkáme výstupné a prozradí je mohutná vrstevnatá oblačnost, která vzniká vlivem kondenzace vodních par obsažených ve vystupujícím vzduchu. Značení středu tlakových níží na synoptických mapách se u nás provádí písmenem N, v německy mluvících oblastech T a anglicky mluvících oblastech L. Typický ráz počasí v oblastech, které ovlivňuje svou přítomností tlaková níže je závislé zejména na tom, v jakém vývojovém stádiu se cyklóna nachází, a kterou svou částí dané území ovlivňuje. Poblíž svého středu a v oblastech okluze je počasí oblačné s trvalejšími avšak ne příliš intenzivními srážkami. V oblasti teplého sektoru ráz počasí určuje teplá fronta. Bývá zde oblačno s trvalým několikadenním mrholením nebo deštěm slabé intenzity a bezvětřím či jen slabým větrem. Naopak ve studeném sektoru bývá srážek méně (pouze na frontě můžeme očekávat výraznější úhrny) a někdy se zde vyskytuje za určitých situací též silný nárazový vítr. Velkého rozdílu mezi teplotami ve dne a v noci příliš není, zvláště v teplém sektoru a okluzi. Při letní cyklonální situaci dochází k ochlazení, v zimě k oteplení. Tradiční vánoční obleva není ničím jiným, než oteplení vlivem přílivu teplejšího oceánského vzduchu od západu podél přední strany tlakové níže se středem nad Británií.

Tlaková výše, neboli anticyklóna je tlakový útvar v atmosféře, který je vyjádřen alespoň jednou uzavřenou izobarou, jako oblast vyššího tlaku vzduchu. Směrem do středu tlak stoupá. Pro tlakovou výši jsou typické sestupné pohyby vzduchu, při nichž se vzduch otepluje a vysušuje. Při zemi proudění vzduchu směřuje od středu s vysokým tlakem k okrajům s nízkým tlakem a opět se při svém pohybu zakřivuje, podobně jako v případě cyklóny, a to tedy ve směru pohybu hodinových ručiček na severní polokouli, na jižní proti opačně . Ráz počasí uvnitř tlakové výše určují sestupné proudy, které způsobují, že zde převládá jasné nebo málo oblačné počasí, beze srážek a se slabým větrem nebo bezvětřím. V létě bývá slunečné, suché a teplé počasí, v noci, díky radiačnímu vyzařování tepla, nastává poměrně rychlé ochlazování přízemní vrstvy a tedy výraznější pokles ranních teplot, což vede často ke tvorbě rosy a ranních mlh. V zimě bývá chladné jasné mrazivé počasí (tzv. suché mrazy), nebo naopak typická inverse s jednotvárným oblačným pokryvem oblaku druhu Stratus beze srážek a větru. Vždy záleží, podobně jako v předchozí kapitole, jakou svou částí dané území tlaková výše ovlivňuje. Na synoptických mapách nalezneme pro tlakovou výši označení V, v německy a anglicky mluvících oblastech pak H.