Zmeny atmosférického tlaku a vietor

TLAK VZDUCHU

Tlak vzduchu meriame spravidla v hektopascaloch (hPa). Priemerný atmosférický tlak pri morskej hladine (tedy v nadmorskej výške 0 m) je asi 1013 hPa. Atmosférický tlak rýchlo ubúda s výškou. Približne vo výške 5,5 km nad morom je tlak polovičný, tj. asi 500 hPa. Na hornej hranici troposféry, je približne 260 hPa.

Úbytok tlaku vzduchu je nadmorských výškach do 1 km zhruba 1 hPa na 10 m výšky. Inými slovami, ak vystúpime o 10 m vyššie, zníži sa tlak v našom okolí o 1 hPa.

Zmeny tlaku vzduchu môžeme však pozorovať nielen v zvislej miere, ale aj v miere vodorovnej. V tomto prípade sú miestne (medzi jednotlivými miestami v rovnakej chvíli) a časové (na jednom mieste v rôznych časoch) zmeny tlaku vzduchu oveľa menšie než zmeny v zvislej miere. Sú však nemenej dôležité, pretože na nich závisia zmeny počasia.


MERANIE TLAKU

Na meranie atmosférického tlaku sa používa aneroid. Jeho hlavnou súčasťou je krabička, z ktorej je vyčerpaný vzduch. Na pružnú zvlnenú stenu krabičky pôsobí zvnútra tlaková sila atmosférického vzduchu (proti nej pôsobí tlaková sila stlačenej pružiny). Zmeny atmosférického tlaku spôsobujú pružnú deformáciu hornej zvlnenej steny, ktorá sa prenáša na rúčku. Poloha rúčky na stupnici určuje atmosférický tlak najčastejšie v hektopascaloch (hPa). Aneroid meria zmeny atmosférického tlaku.

1. Pružná zvlnená stena
2. Pružina
3. Ručička aneroidu
4. Stupnice

Na meteorologických staniciach sa atmosférický tlak meria plynule. K automatickému záznamu jeho hodnôt sa používa barograf. Jeho princíp je podobný ako u aneroidu, len je v ňom použitých niekoľko zvlnených plechových krabíc nad sebou, aby sa dosiahlo väčšieho prehnutia, a tým citlivejšieho posunu ručičky na stupnici. Grafický záznam stavu atmosférického tlaku sa zachytáva na papieri navinutom na valci, ktorý sa rovnomerne otáča okolo osi raz za týždeň. Názov barograf súvisí s názvom jednotky bar (b). Ešte častejšie sa používala jednotka milibar (1 b = 1000 mb). Z dnes používaných jednotiek tejto jednotke odpovedá hektopascal (1 mb = 1 hPa = 100 Pa).

Výsledky týchto meraní sa prepočítajú na nulovú nadmorskú výšku a zaznamenávajú sa do meteorologickej mapy. Meteorológovia spojujú na mape krivkami miesta, kde je v rovnakej dobe rovnaký atmosférický tlak. Tieto čiary sa nazývajú izobary. Ak sa pozrieme na poveternostnú mapu so zakreslenými izobarami, môžeme zistiť rozmiestnenie oblastí, na nich je tlak vzduchu nižší alebo vyšší než v ich okolí. Týmto oblastiam hovoríme tlaková níž N alebo cyklóna alebo tlaková výš V alebo anticyklóna. Tieto oblasti sú ohraničené raz alebo niekoľkými uzavretými izobarami.

Tlaková výš alebo anticyklóna je oblasť vysokého tlaku vzduchu. Najväčší tlak vzduchu je v strede tlakovej výše, preto vzduch pri povrchu prúdi zo stredu do strán smerom k oblasti s nižším tlakom vzduchu. Pôsobenie zemskej rotácie má za následok, že prúdenie nie je priamočiare, ale stáča sa na severnej pologuli v smere hodinových ručičiek a na južnej v protismere. Na miesto vzduchu, ktorý prúdi von, klesá z väčších výšok studený vzduch. Ten sa stlačovaním ohrieva približne o 1 stupeň C na každých 100 metrov. Jeho relatívna vlhkosť sa zmenšuje a oblaky sa strácajú. Preto býva v stredoch tlakovej výše väčšinou pekné, jasné alebo len málo oblačné počasie. V jesennom a zimnom období sa zvykne v oblasti vysokého tlaku vzduchu vytvárať hmla alebo nízka oblačnosť najmä v nižších polohách. Na horách panuje v tomto období pekné počasie.
Namerané hodnoty stavu tlaku sa zakresľujú na poveternostnú (alebo synoptickú) mapu uzavretými koncentrickými izobarami nepravidelného okrúhleho alebo oválneho tvaru. Na označenie oblasti vyššieho tlaku vzduchu sa v meteorológii na Slovensku používa písmeno V. Normálny tlak pri morskej hladine má hodnotu 101,325 kPa .

Tlaková níž alebo cyklóna alebo depresia je oblasť nízkeho tlaku vzduchu. V jej strede je tlak vzduchu nižší ako na jej okrajoch. Vzduch preto prúdi z okrajov do stredu, z vyššieho tlaku smerom k nižšiemu. Rotácia Zeme spôsobuje, že prúdenie nie je priamočiare, ale stáča sa proti smeru hodinových ručičiek na severnej pologuli a v smere hodinových ručičiek na južnej pologuli. V oblastiach s tlakovou nížou prevláda oblačné počasie často sprevádzané zrážkami, čo je výsledkom výstupných pohybov vzduchu, predovšetkým na poveternostných frontoch, s ktorými bývajú cyklóny spojené. Predná strana býva charakterizovaná prílevom teplejšieho vzduchu a prináša trvalejšie a rozsiahlejšie zrážky. Na zadnej strane panuje prehánkové počasie a z vyšších zemepisných šírok sem preniká chladnejší vzduch.

Namerané hodnoty stavu tlaku sa zakresľujú na poveternostnú (alebo synoptickú) mapu uzavretými koncentrickými izobarami nepravidelného okrúhleho alebo oválneho tvaru. Na označenie oblasti nižšieho tlaku vzduchu sa v meteorológii na Slovensku používa písmeno N. Normálny tlak pri morskej hladine má hodnotu 101,325 kPa.


Vietor

Je presun vzduchu z oblastí vysokého atmosférického tlaku do oblastí nízkeho tlaku. Jeho príčinou je predovšetkým cirkulácia vzduchu. Rozoznávame smer, odkiaľ vietor veje, rýchlosť, a nárazovosť vetra. Smer vetra zisťujeme veternou smerovkou umiestnenou na stožiari vo voľnom teréne, mimo meteorologickej stanice ho odhaľuje napr. podľa dymu za pomoci buzoly. Vždy zaznamenávame smer, odkiaľ vietor veje, nie kam veje! Rýchlosť vetra je daná dráhou, ktorú prejde častica vzduchu za jednotku času. Udáva sa v metroch za sekundu alebo v kilometroch za hodinu. Rýchlosť vetra meriame anemometrami rozličnej konštrukcie. Najčastejšie sú to anemometre miskové. Základom prístroja sú štyri misky upevnené na štyroch otáčavých ramenách (Robinsonov kríž). Misky sú vystavené vetru z rôznych strán, takže kladú rozdielny odpor vzduchu a ramená sa spolu s nimi otáčajú. Rýchlosť otáčania závisí od rýchlosti vetra. Na bežných staniciach pozorovateľ odhaľuje rýchlosť vetra podľa pôsobenia na okolitú prírodu. Na odhad sa používa Beaufortova upravená stupnica sily vetra. Na obidvoch pologuliach sú tri hlavné oblasti a typy prevládajúcich vetrov - pasáty, západné vetry a východné polárne vetry. Všetky výrazne ovplyvňujú oceánske prúdy. Pozdĺž rovníka, kde sa stretávajú severovýchodné pasáty s juhovýchodnými, sú "oblasti bezvetria".


Vznik hurikánu

Najprv musí byť vyhriate more aspoň na 27 stupňov Celzia. Keďže túto teplotu majú moria až koncom leta, trvá hurikánová sezóna od neskorého leta do neskorej jesene. Keď je more takto vyhriate, začne sa voda vyparovať. Keď sa dostane vyššie, začne sa točiť, pričom jej musí dopomôcť aj veľký búrkový oblak supercela. Tento vietor sa točí proti smeru hodinových ručičiek. Tento jav sa nazýva Coliorisov efekt. Na rovníku tento efekt nie je, preto tam hurikány nevznikajú. Čím je intenzívnejšie točenie vetra, tým je hurikán silnejší a väčší a samozrejme aj búrka je väčšia.


Hurikán Katrina bol tropický cyklón ktorý 29. augusta spôsobil enormné škody na juhovýchode USA, a to tak priamo, ako aj prelomením hrádzí pri meste New Orleans, ktoré spôsobilo zaplavenie takmer celého územia mesta. Zasiahnuté boli štáty Florida, Lousiana (najmä oblasť New Orleans), Mississippi, Alabama a Georgia. Išlo o tretiu najväčšiu víchricu Atlantického oceánu v roku 2005. Konečný počet obetí sa začiatkom septembra odhadoval na tisícky. Jeden milión ľudí sa stal bezdomovcami. Celkové škody sa odhadovali na vyše 26 miliárd dolárov. Hurikán, ktorý občas dosahoval 5 stupeň intenzity sa považuje za jednu z najničivejších katastrof v dejinách USA. Hurikán vznikol 24. augusta nad Bahamami. Spočiatku sa presúval na severozápad, potom sa mimo bežných očakávaní stočil na juhozápad. 27. augusta prešiel ponad južný cíp Floridy a ocitol sa nad otvorenými vodami Mexického zálivu.