Atomosféra
- slovo atmosféra pochádza z gréčtiny (atmos=para,sfaira=guľa) a je všeobecne používaným výrazom plynný obal zeme
vývoj plynného obalu zeme našej planéty sa odhaduje na 5miliárd rokov.Pred definitívnym utvorením zemskej kôry prebiehal zložitý proces nazývaný predgeologickým alebo kozmic-
kým obdobím.Táto etapa sa rozdeľuje na tri fázy: kozmogonické (astrálne)
anhydrické (bezvodé)
praoceánske
Počas týchto období sa jednoznačne diferencovali vonkajšie obaly zemského
telesa: plynný obal čiže atmosféra a vodný obal čiže hydrosféra .V tomto období bola len málo chemicky aktívna a jej podstatnými zložkami boli vodík,metán,dusík,voda ,oxid uhličitý
a hélium .Ultrafialová zložka slnečného žiarenia, ktorá prenikala na povrch niekoľko násobne intenzívnejšie ako dnes podmienila jednu z prvých významných chemických premien v zem-
skej atmosfére :molekuly vody reagovali molekulami oxidu uhličitého za vzniku formadelhy-
du(HCOH) a kyslíka podľa rovnice : H2O +CO2+ultr.žiarenie– HCOH+O2
Atmosféra sa tak obohacovala kyslíkom ,ktorý sa vplyvom ultr. žiarenia premieňal na ozón(O3)(ozón je známy svojou schopnosťou výrazne absorbovať ultrafialové /aj infračervené/ žiarenie.
Približne pred 4,6mld rokov došlo k mohutnému procesu, ktorý zmenil ďalší vývoj zeme a jej
atmosféry – došlo k poklesu množstva vody v atmosfére .Z hľadiska života na zemi má dôležité postavenie kyslík ,ktorý je výsledkom fotosyntézy .Evolúcia plynného obalu Zeme je teda niekoľko miliárd trvajúci mimoriadne zložitý dynamický proces ,ktorý prebieha dodnes.
Vertikálna stavba plynného obalu zeme
-hrúbka atmosféry je 10 000km , -hmotnosť cca 5,3.1015ton
-vlastnosti atmosféry ako napr. hustota ,teplota obsah vody závisia od vzdialenosti zeme
-prvým kritériom je závislosť teploty od výšky : podľa tohto kritéria vzdušný obal rozdeľujeme na 5 základných oblastí :Troposféra , Statosféra , Mezosféra , Termosféra , Exosféra ,
Troposféra :
-najbližšou a tým aj pre život najdôležitejšou časťou atmosféry .Siaha od povrchu Zeme do výšky 8-17km (v závislosti od zemepisnej šírky a od ročného obdobia). Najmenšiu výšku dosahuje v zimnom období nad pólmi a najväčšia v letnom období nad rovníkom.
-vplýva na vývoj počasia predovšetkým na turbulentný vertikálny pohyb vzduchu
-nachádza sa 85-90%všetkého vzduchu
Statosféra :
-siaha do výšky 50km
-táto oblasť sa nazýva ozonosférou
-zaberá niekoľko násobne vačši priestor ako troposféra ale obsahuje len 5-10% vzduchu
-nenastáva konvektívne vertikálne prúdenie vzduchu ale vzduch sa aj tak neustále premiešava
Mezosféra :
-80km, nachádza sa 1% všetkého vzduchu
Rýchlosť premiešavania vzduchových más je pomerne vysoká a dosahuje stovky km za hod.
Termosféra :
-siaha do výšky 800km
-pre termosféru je char. vzrast teploty s výškou(pod slovom teplota treba chápať rýchlosť a energiu molekúl), - hustota vzduchu je minimálna
Exosféra :
-zvyšuje sa zriedenie a rýchlosť molekúl okolo 12 km.s– táto rýchlosť zodpovedá za pozemských podmienok teplote okolo 1800 C.
-druhým kritériom je stupeň ionizácie molekúl : na jeho základe sa atmosféra delí na:
-chemosféru
-ionosféra
Chemosféra :
-prejavuje sa chem. vlastnosťami atómov ,molekúl a voľných radikálov
-hranica medzi chemos. a ionos. leží približne vo výške 70km.
Ionosféra :
-s vysokou koncentráciou iónov sa prejavuje niektorými typickými vlastnosťami ionizované-
ho plynu napr.
elektrickou vodivosťou a schopnosťou odrážať rádiové vlny.
-tretím kritériom je kritérium molekulového zloženia : atmosféru delíme na :
-homosféru
-heterosféru
Homosféra :
-hranica medzi týmito dvoma vrstvami je vo výške 90km
-predstavuje [až na vodné pary] oblasť prakticky rovnakého chemického zloženia
Heterosféra :
-vykazuje s výškou meniace zloženie
-obsahuje menej ako 0,01%celkovej hmoty ale táto oblasť má mimoriadny význam na zemi –
-filtruje totiž vysoko energetickú časť slnečného žiarenia, ktoré by ináč doslova spálilo or-
ganickú hmotu na zemskom povrchu.
Zloženie vzduchu :
Dnešný vzduch podľa novších údajov okrem vody tvorí 18 stálych súčastí, ktoré sa dajú rozdeliť na niekoľko skupín:
-podstatné zložky : [dusík ,kyslík]
-vzácne plyny : [ Ar,Ne,He,Kr,Xe]
-uhlíkaté plyny : [oxid uhličitý,oxid uhľnatý,metán,formaldehyd]
-dusíkaté plyny : [oxid dusný,oxid dusičitý,amoniak]
-síričité plyny : [oxid síričitý,sírovodík]
-ostatné plyny :[ozón,vodík]
- atmosfére okrem tekutej zložky aj tuhá zložka (sopečný prach , pôdny prach....), dostávajú sa do atmosféry v dôsledku rotácie atmosféry so zemou .
-pevné a tekuté čiastočky tvoria kondenzačné jadrá .
-obsah vodných pár v ovzduší sa najčastejšie vyjadruje ako tzv.relatívna vlhkosť– ide tu
o % vyjadrenie skutočného množstva v ovzduší k maximálnemu možnému množstvu vodných
pár[nasýtené vodné pary] pri danej teplote .Teplota za ktorej toto nastáva sa nazýva rosný bod.
Atmosféra a Žiarenie :
-rozhodujúcim zdrojom energie je slnečné žiarenie
-vlastnosti vyžarovanej energie slnka možno char. ako elektromagnetické vlnenie.
-v atmosfére sa odohráva zložitý komplex fyz. a chem. procesov vedúcim k zmenám slnečného žiarenia .K najpodstatnejším patrí absorpcia, rozptyl a odraz.
Atmosferickou absorpciou
-sa nazýva proces, pri ktorom sa pohlcuje krátko vlnové slnečné a dlho vlnové zemské žiarenie.
-k najvýznamnejším at. absolventom žiarenia patria ozón, kyslík, oxid uhličitý, vodné pary a prachové častice.
Atmosferickým rozptylom
-nazývame taký jav, pri ktorom sa prime slnečné žiarenie mení na žiarenie rozbiehajúce sa na
všetky strany
-príčinou rozptylu je prechod žiarenia cez opticky nerovnorodé prostredie
-rozptyl nastáva nielen na prachových čiastočkách, na kryštáloch ľadu, na vodných kvapôč-
kách, ale i na molekulách plynov tvoriacich čistý vzduch.
Odraz žiarenia
-je najmenej významným procesom ovplyvňujúcim energetickú bilanciu at. a Zeme
-hlavným odrážajúcim médiom at. sú oblaky
-odraz žiarenia závisí od ich hrúbky a od veľkosti vodných kvapôčok
Radiačná bilancia – vyjadruje vzťah medzi príjmom a stratou slnečného žiarenia
Izoterma- spája body s rovnakými teplotami
Všeobecná cirkulácia atmosféry
-pod pojmom, všeobecná cirkulácia atmosféry rozumieme súhrn systematického premies-
tňovania veľkých vzduchových más .Príčinou pohybu vzduchových más sú rozdielne hodnoty
v atmosferickom tlaku ,ktorých vznik je podmienený nerovnomerným ohrievaním zemského
povrchu. Tlakové rozdiely sa vyrovnávajú prúdením vzduchu z oblastí vyššieho tlaku vzduchu do oblastí nižšieho tlaku. Horizontálna zložka pohybu sa nazýva vietor kt. sa
charakterizuje smerom a rýchlosťou. Prúdenie vzduchu v horúcom pásme. Pozdĺž rovníka sa vzduch silne ohrieva od zemského povrchu, v dôsledku čoho vznikajú mohutné výstupné prúdy. Tým sa vytvára z teplotných príčin ekvatoriálne pásmo nízkeho tlaku vzduchu charakterizované tíšinami alebo premenlivými vetrami. Výstupnými prúdmi nahromadený vzduch sa vo výške rozdeľuje a smeruje k obratníkom ako- antipasáty .Coriolisova sila ich vychýli tak , že v priestore približne pozdĺž 30 a 35 severnej a južnej geografickej šírky prúdia pozdĺž rovnobežiek.
Hromadením vzduchových hmôt sa tam vytvorili subtropické pásma vysokého tlaku vzduchu
Dynamického pôvodu. Časť týchto vzduchových hmôt sa pri zemskom povrchu vracia do ekvatoriálneho pásma nízkeho tlaku vzduchu ako stále vzduchové prúdy –pasáty.
Aj tie
stáča Coriolisova sila, takže na severnej pologuli vanie severovýchodný a na južnej pologuli juhovýchodný pasát. Prúdenie vzduchu v miernom pásme. Časť vzduchových hmôt zo subtropického pásma vysokého tlaku vzduchu prúdi aj do pásiem nízkeho tlaku vzduchu miernych šírok oboch pologulí .Aj tieto vetry sa stáčajú a menia na vetry západných smerov, kt. prevládajú aj na SK.
Monzúny : sú vzdušné prúdy , vznikajú v dôsledku nerovnomerného ohrievania pevnín a oceánov
–zimný monzún : v zime sa nad pevninou vytvára oblasť vysokého tlaku , takže z pevniny na oceán smeruje suchý a studený vzduch
–letný monzún : v lete sa vytvára oblasť nízkeho tlaku a z oceánu na pevninu prúdi vlhký vzduch
Aj na malých územiach sa vytvárajú tepelné, a tým aj tlakové rozdiely ,kt. podmieňujú vznik miestnych vetrov .v pohoriach za slnečného dňa prúdi nahor dolinový vietor .Vzniká ako dôsledok nasávania vzduchu vyhriatymi južnými svahmi.
–fohn : nárazový teplý vietor
–brízy :monzúny v malom. Cez slnečný deň vanie bríza z chladnejšieho mora na vyhriate pobrežie. V noci má bríza opačný smer.
–teplotná inverzia: opačné zvrstvenie teploty. V kotlinách sa v noci hromadí ťažký ochladený vzduch z okolitých pohorí. V dôsledku toho sú v dnách kotlín nižšie teploty ako vo vyšších výškach .
Typy vzduchových hmôt : Arktická ,Polárna, Tropická, Ekvatoriálna: mimo ekvato–riálnej sa každá delí na pevninskú a oceánsku. Rozlišujú sa tiež teplé a studené vzduchové hmoty.
Atmosferické fronty :
Na styku vzduchových hmôt rôznych vlastností sa vytvárajú pomerne úzke prechodné vrstvy
–rozlišujú sa tri hlavné at. fronty: arktický , polárny , tropický
Tlaková níž –cyklóny : (teplý ľahší vzduch)
–do tlakovej niže prúdi vzduch zo všetkých strán ,vzduch v nej vystupuje do výšky a tvorí sa oblačnosť
–veľká oblačnosť a daždivé počasie
Tlaková výš–anticyklóny : (s chladnejším a preto aj ťažším vzduchom)
–z tlakovej výši prúdi vzduch špirálovite na všetky strany a pretože zostupuje , znižuje sa jeho relatívna vlhkosť a zaniká oblačnosť
–suché a jasné počasie
Na tropickom fronte sa formujú : tropické cyklóny
–majú charakter prudkých vetrov
Stacionárne cyklóny a anticyklóny
–charakteristické svojou stálou polohou
Výmena vlahy :
Atmosféra a zemský povrch sú prepojené neustálou výmenou vlahy
4. zrážkové pásma:
1. Vlhké teplé :
–má mimo pohorí 1000 až 3000 mm zrážok za rok ,náveterné strany 10 000 mm
2. Suché teplé :
–má ročný úhrn zrážok 250 mm aj menej (púšte a polopúšte)
3 .Vlhké mierne :
–má vyše 1000 mm zrážok hlavne na západných pobrežiach kontinetov.
Do vnútrozemia množstvo zrážok klesá.
4. Suché studené :
–250mm zrážky v tuhom skupenstve
Množstvo zrážok ovplyvňuje: tlak a vlhkosť vzduchu, rozloženie pevnín a oceánov, reliéf,
morské prúdy ,
Klíma a klimatotvorné činitele :
–je dlhodobý priebeh , režim počasí na danom mieste
–klimatotvorné činitele:
1.geografická šírka
2.rozloženie pevnín a oceánov tvoria makroklímu
3.všeobecná cirkulácia v atmosfére
4.morské prúdy
5.nadmorká výška
6.charkter zemského povrchu tvoria mikroklímu
7.činnosť človeka
–klimatické pásma:
Ekvatoriálne pásmo -rovníkového podnebia
–priemerné mesačné teploty 24-28 C
–vysoký výpar a teploty spôsobujú veľkú vlhkosť vzduchu
–stúpanie vzduchových más vedie k vzniku oblačnosti – zrážky,1000-3000mm
Subekvatoriálne pásmo –rovníkových monzúnov
–sezónne striedanie vlhkej ekvatoriálnej a suchej tropickej vzduchovej hmoty
zrážky ,3000-1500mm
Tropické pásmo –tropického vzduchu
–prevláda suchý tropický vzduch s malou oblačnosťou ,denné teploty až 40C
–priemerný ročný úhrn zrážok je pod 250mm
Subtropické pásmo
–v lete prevláda tropický vzduch s teplým, jasným a suchým počasím a v zime vzduch miernych šírok s chladnejším a daždivejším počasím
–priemerné mesačné teploty do 30C , ročný úhrn zrážok 500mm
Pásmo miernych šírok –mierne pásmo
–prevláda polárny vzduch
–char. striedanie cyklonálnych a anticyklonálnych situácií–veľká premenlivosť počasia
V kontynentálnom type sú klímy teplé mierne vlhké letá studené zimy
V oceánskom type chladné vlhké leto a zimy pomerne teplé
Subarktické pásmo
–je char. Prevládaním arktického vzduchu v zime a vzduchu miernych šírok v lete
Arktické pásmo –antarktické
–prevláda antarktický vzduch , priemerná tep. najteplejšieho mesiaca nedosahuje 0C
Záver:
-mnohí odborníci v oblasti meteorológie a klimatológie sú znepokojení tým , že ľudstvo naďalej mení životné prostredie bez uvedomovania si, ako táto činnosť môže ovplyvniť počasie v budúcnosti. Výrazným príkladom vplyvu ľudskej činnosti na podnebie je Sahara, ktorá bola kedysi kvitnúcou a husto obývanou oblasťou, ale v dôsledku rozširovania pastvín a rúbania lesov sa stala púšťov.
Zdroje:
Životodarný závoj zeme – Milan Piatrik a Juraj Lesný - Geografia pre prvý ročník - Atmosféra -
|