Meteorológia

Slnko
Slnko sa zrodilo takmer pred 5 miliardami rokov z plynového oblaku tvoreného vodíkom, héliom a prachom. Vplyvom vlastnej gravitácie sa tieto zložky zmrštili, čím sa ich teplota zvýšila natoľko, že tam začali prebiehať jadrové reakcie, ktoré prebiehajú dodnes. Je zložený z troch štvrtín vodíka a jednej štvrtiny hélia. Planéty okolo neho udržiava na obežnej dráhe jeho gravitácia. Všetka energia na Zemi je zo Slnka, či už to je ropa, uhlie alebo zemný plyn. Výnimkou je iba jadrová energia. Je to ku nám najbližšia hviezda.

Svetlo zo Slnka dorazí na Zem zhruba za osem minút. Slnko sa skladá: Z jadra, fotosféri, chronosféri a koróny (koróna- Slnko obklopuje zdanlivo tenká biela plynová a čiastočne prachová vrstva, ktorá v skutočnosti dosahuje hrúbku niekoľko miliónov kilometrov. Každú sekundu uvoľňuje do priestoru prúd rýchlych elektricky nabitých častíc s celkovou hmotnosťou niekoľkých miliónov ton. Zem je pred týmito časticami chránená magnetickým poľom, ale môžu poškodiť umelé družice alebo kozmické lode.
- vzdialenosť od Zeme: 149,6 mil. km
- doba jednej rotácie 25,38 dňa
- teplota na povrchu 5 500 – 6 000 °C
- teplota v strede 15 mil. – 20 mil. °C
- jeden obeh okolo centra Mliečnej dráhy trvá 230 mil. rokov
- vedci sa domnievajú, že za 5 miliárd rokov Slnko vyhasne

Slnečná škvrna
Je to tmavé miesto vo fotosfére má nepravidelný alebo kruhový tvar a silné magnetické pole. Hlavné slnečné škvrny majú dlhú životnosť a sú viditeľné voľným okom. Tie menšie majú životnosť len pár hodín. Ich teplota je asi o 2000 °C nižšia.

Polárna žiara
Sú to farebné svetelné efekty v okolí pólov, optické javy viditeľné zo Zeme. Vznikajú vo výškach 80 - 400 km výnimočne až do 1200 km. Polárna žiara vzniká zrážkou protónov a voľných elektrónov, ktoré sa od Slnka rútia vesmírom rýchlosťou asi 1600 km za sekundu a nad zemským povrchom vo výške 80 až 1000 kilometrov sa zrážajú s atómami, resp. molekulami vzdušného obalu Zeme. Zrážkami týchto častíc sa uvoľňuje svetlo. Príčinou je prenikanie korpuskulárneho slnečného žiarenia do magnetického pola Zeme. Tu sa urýchľuje kinetická energia molekúl vzduchu, čo vyvoláva svetelné záblesky – najčastejšie biele, zriedkavejšie zelené a červené. Najsilnejšia žiara vzniká pri zvýšenej slnečnej aktivite počas magnetických búrok. Je vyvolaná ionizáciou atómov a molekúl korpuskulárnym žiarením Slnka. Tieto javy môžeme pozorovať iba v blízkosti pólov.

Meteorológia
Na meterologických staniciach sa tlak vzduchu meria v stanovenom čase ortuťovým tlakomerom a tiež barografom. Barograf je prístroj na plynulé meranie a automatické zapisovanie hodnôt atmosferického tlaku. Obraz o rozložení atmosferického tlaku v istom čase nad nejakým územím vznikne, keď sa namerané a prepočítané hodnoty tlaku vzduchu zaznamenajú do meteorologickej mapy. Miesta, v ktorých mal tlak vzduchu v istom čase rovnakú hodnotu sa spájajú súvislou čiarou. Tieto čiary sa nazývajú izobary. Z meteorologickej mapy so zakreslenými izobarami možno zistiť rozmiestnenie oblastí, v ktorých je tlak vzduchu nižší alebo vyšší ako v ich okolí. Tieto oblasti nazývame tlaková níž a tlaková výš.

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 Beaufortová 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".

Beaufortova stupnica
0 Vánok. Smer vetra poznáme podľa pohybu dymu.
2 Slabý vietor. Cítime ho na tvári, listy stromov ševelia.
3 Mierny vietor. Listy stromov aj vetvičky sú v stálom pohybe, vietor napína zástavky.
4 Dosť čerstvý vietor. Dvíha prach a kúsky papiera, pohybuje slabšími vetvami.
5 Čerstvý vietor. Listnaté kry sa začínajú ohýbať, na stojatých vodách sa tvoria malé vlny so spenenými hrebeňmi.
6 Silný vietor. Pohybuje silnejšími vetvami, telegrafné drôty svištia, používanie dáždnika sa stáva obťažné.
7 Prudký vietor. Pohybuje celými stromami, chôdza proti vetru je namáhavá.
8 Búrlivý vietor. Láme vetvy , ísť proti vetru je nemožné.
9 Víchrica. Vietor poškodzuje stavby, strháva komíny a škridlice.
10 Silná víchrica. Na pevnine je zriedkavá, vyvracia stromy a robí škody na budovách.
11 Mohutná víchrica. Zriedkavá a spôsobuje veľké škody.
12 Orkán. Má strašne ničivé účinky.

Krupobitie
Ľadové krúpy sú zmrazené kvapky dažďa. Vytvárajú sa vo vysokých oblakoch typu kumulonimbus, ktoré sú v spodnej časti oveľa teplejšie než vo vrchnej, kde mrzne. Dôsledkom rozdielu teplôt vzniká vnútri silné prúdenie. Toto prúdenie hádže dažďové kvapky hore-dolu. Na to, aby sa krúpa v oblaku dostatočne dlho udržala, až napokon dosiahne veľkosť hráška, musí lietať hore-dolu rýchlosťou asi 30 m za sekundu. Keď krúpy v oblaku vyletujú hore a padajú dole, narážajú na seba, pričom vzniká elektrický náboj, ktorý sa uvoľňuje vo forme blesku. Krúpy ani nemusia dopadnúť na zem a v oblakoch sa môže blýskať.

Blesky
Iskry pri česaní vlasov a blesk majú tú istú podstatu. Je to výboj elektrických nábojov, čiže dej, pri ktorom sa dva rovnako veľké nesúhlasné náboje rušia. Preskočí medzi nimi iskra a počujeme krátky praskot. Prvé vypracované teórie o vzniku náboja blesku sa opierajú o rad pozorovaní a pokusov bratislavského rodáka Philippa Lenarda. Dokázal, že v oblakoch sa oddeľujú záporne nabité miniatúrne “hmlíčky” od kladne nabitých kvapiek. Tie potom padajú k zemi ako dážď alebo vodopád nábojov. Silné elektrické pole rozkladá kvapky vody na menšie. Medzi pohybom teplého vzduchu nahor, elektrickým poľom medzi oblakmi a zemou a dažďovými kvapkami je priama súvislosť. Vodné kvapôčky pri výstupe pomocou vzdušných vírov a pri páde sa trením s molekulami vzduchu zelektrizujú. A to tak, že vnútro kvapky je nabité kladne a povrch záporne. Padajúce dažďové kvapky zachytáva vietor a prudkými nárazmi ich rozbíja na časti. Čiastočky dažďových kvapiek, ktoré sa odštepujú, sú nabité záporne a zvyšujúce časti kvapiek kladným nábojom. Vietor teda vykonáva značnú prácu pri oddeľovaní kladného a záporného náboja. Časť oblaku, do ktorej klesajú ťažšie čiastky kvapiek, sa nabije kladne . Rozdelenie elektrického náboja v búrkovom oblaku má formu zvislého elektrického dvojpólu, pričom v hornej časti je kladný náboj. Ak je oblak nabitý zápornou elektrinou, záporný náboj oblaku vzbudí elektrostatickou indukciou kladný náboj na protiľahlom najbližšom povrchu zeme. Kladný náboj sa rozloží na povrchu všetkých blízkych vyššie položených vodivých predmetoch. Medzi najnižším miestom nabitého búrkového oblaku a najvyšším miestom zemského povrchu nastane silný výboj, preskočí iskra – blesk. Čím vyšší je predmet na Zemi, tým menšia je vzdialenosť medzi jeho vrcholom a najnižším bodom oblaku. Tým je menšia vrstva vzduchu, ktorá oddeľuje dva rôzne elektrické náboje. Je zrejmé, že do takýchto miest blesk udrie ľahšie.

Dúha
Asi každý z nás si už niekedy všimol farebný oblúk pri končiacej sa dažďovej prehánke. Dážď ešte padá, ale zároveň slnečné lúče osvetlujú dažďové kvapky, v ktorých sa svetlo láme, rozkladá a odráža, a tak práve na opačnej strane ako svieti slnko môžeme pozorovať dúhu. Tá opisuje časť kružnice o polomere asi 42 stupňov okolo miesta, kam smeruje tieň pozorovateľovej hlavy. Preto je možné dúhu z rovného povrchu pozorovať, len ak je slnko 42 stupňov nad obzorom. Dúhový oblúk potom vystupuje tým vyššie, čím nižšie sa slnko skláňa k obzoru. Pokiaľ by teda slnko žiarilo práve na horizonte, objavil by sa na opačnej strane vo vodných kvapkách obraz dúhy v tvare polkruhu. Od vonkajšieho okraja dúhy smerom k vnútornému sú v poradí tieto farby : červená, oranžová, žltá, zelená, modrá až fialová. Pri intenzívnejšom daždi sa objavuje nad dúhou druhá, menej výrazná, tzv. sekundárna dúha s väčším polomerom, asi 51 stupňov, v ktorej je poradie farieb opačné ako u primárnej dúhy. Táto vedľajšia dúha vzniká vďaka dvojnásobnému odrazu lúčov vo vnútri kvapiek. Pri pozorovaní zo zemského povrchu vidíme dúhu iba ako neúplný kruh. Celistvý dúhový kruh by sa dal vidieť z vysokej veže alebo z lietadla. Avšak dúhu môžeme zbadať nielen počas dažďa, ale napríklad aj v gejzíre kvapiek vodopádu alebo fontány. Medzi nezabudnuteľné zážitky možno zaradiť spozorovanie dúhy v noci. Tú môže vyvolať mesačný svit v nočnom daždi. Takáto dúha je slabá s nevýraznými farbami a pomerne vzácna, nakoľko mesiac dostatočne svieti iba v období nepríliš dlhom okolo splnu. Naviac nočná dúha nemá obvykle divákov. Tí po nociach spia, prípadne robia iné veci. Do Aristotelových dôb bolo dokonca spozorovanie dúhy v noci považované za poveru.

Ako si spraviť obláčik
Obláčik si môžeš utvoriť aj doma v priesvitnej plastovej fľaši. Naplň fľašu horúcou vodou ( nie vriacou, lebo by sa roztopila). Nechaj ju 5 minút odstáť a potom z nej tri štvrtiny odlej. Na vrch fľaše polož mištičku s kockami ľadu a pozoruj utváranie obláčikov. Funguje to? Časť vody sa v teplom vzduchu mení na vodnú paru. Keď sa stretne s chladným vzduchom pod ľadom, mení sa na kvapky, a tie vytvárajú obláčiky.

Malá doba ľadová
Citeľne chladnejší než dnes bol svet takmer celé posledné tisícročie. Medzi rokmi 1550-1800 bolo obdobie, ktoré nazývame malá doba ľadová. Počas najchladnejších zím v 17. a 18. storočí zamrzla dokonca aj rieka Temža v Anglicku natoľko, že sa po nej mohli odohrávať zimné radovánky. Aj v novšom období- roku 1895- Temža čiastočne zamrzla. Odvtedy sa na svete oteplilo o pol stupňa Celzia.

Hubblov vesmírny ďalekohľad
Hubblov vesmírny ďalekohľad (HST) predstavuje jeden z najväčších technologických úspechov 20. storočia. Nie je síce najväčším ďalekohľadom, ale je umiestnený mimo rušivých vplyvov zemskej atmosféry. Práve preto jeho prostredníctvom získavame množstvo predtým nedosiahnuteľných záberov. Pozornosť najširšej verejnosti priťahujú práve tieto nádherné obrázky, takisto ako oprava jeho chybnej optiky mimoriadnou výpravou raketoplánu. Od plánov ku štartu Hubblov vesmírny ďalekohľad je pomenovaný po významnom americkom astronómovi Edwinovi Hubblovi (1889 - 1953), ktorý v 20. rokoch na základe svojich pozorovaní zistil, že galaxie nie sú oblaky plynu, ale vzdialené skupiny hviezd. Hubble tiež zaviedol triedenie galaxií podľa ich tvaru. Najväčším prínosom bolo zistenie, že väčšina galaxií sa od nás vzďaľuje. Iba blízke galaxie sú navzájom zviazané gravitáciou s našou galaxiou. Tieto skutočnosti ako prvý astronóm interpretoval tak, že sa celý vesmír rozpína.

Umelá družica (umelý satelit)
- je umelé kozmické teleso, ktoré sa pohybuje v prvom priblížení po uzavretej krivke (obežnej dráhe, približne po elipse) okolo prirodzeného kozmického telesa, napr. planéty alebo jej mesiaca, na rozdiel od kozmických sond, pohybujúcich sa na začiatku ich letu v gravitačnom poli Zeme po otvorených krivkách, po (parabole alebo hyperbole). Podľa špecifických vlastností obežných dráh umelých družíc potom rozoznávame ako zvláštne podkategórie družice: stacionárne, polárne a heliosynchrónne. Umelé družice rozdeľujeme do kategórií najmä práve podľa centrálneho telesa, okolo ktorého sa pohybujú, rozoznávame teda napr. umelé družice Zeme, umelé družice Mesiaca, umelé družice Marsu a pod. Umelé kozmické telesá, pohybujúce sa po eliptických dráhach okolo Slnka, sa síce v začiatkoch kozmonautiky nazývali analogicky umelé družice Slnka alebo umelé planétky, ale neskôr sa pre ne vžilo skôr označenie medziplanetárna sonda, prípadne planetárna sonda.

Vieš, že . . .?
- Najväčšia krúpa ľadovca v histórii sa našla v Kansase v USA roku 1970. Mala šírku 19 cm, hmotnosť 758 g a veľkosť melónu.
- Na vrchole Mont Everestu, kde je tlak vzduchu nižší, vrie voda už pri 70°C. Čím nižší je tlak vzduchu, tým nižší je bod varu kvapalín.

Lavína
Lavíny sú prírodným javom v zime v horách a ľudstvo sa stretáva s nimi odjakživa. Ročne spadne na celej zemeguli viac než 1 000 000 lavín a okrem veľkých škôd pripravia lavíny len v Alpách o život priemerne viac ako 100 ľudí ročne. Kedysi mali ľudia pred lavínami veľký rešpekt a vždy sa snažili na základe získaných skúseností minimalizovať ich účinok. Lavíny boli dlho nevypočítateľné. Dnes možno pri dnešnom vedeckom poznaní relatívne dobre a presne predpovedať lavíny približne s 80 % presnosťou, ale nikdy sa to nedá predpovedať na 100 %. Napriek počítačovým programom ktoré môžu spracovať tisíce rôznych dát je stále dôležitý pre vyhodnotenie údajov ľudský mozog. Nijaký počítač nemôže komplexne vyhodnotiť všetky súvislosti v konkrétnom teréne. Lavínová situácia je závislá od viacerých faktorov. Vedľa podkladu, sklonu svahu, hrúbky snehovej pokrývky má vplyv na lavíny aj množstvo nového snehu, rýchlosť a smer vetra, teplota a vlhkosť vzduchu a snehu, slnko atď. Podmienky pre vznik lavín vytvárajú teda terén, počasie, snehové podmienky. Všetky činitele pôsobia na vznik lavín spolu vo vzájomnej kombinácii. Lavína sa spustí keď je snehová vrstva nestabilná a zaťaženie je väčšie ako odpor proti pohybu. Pri vzniku lavín majú z meteorologického hľadiska najväčší význam snehové podmienky, smer a sila vetra spoločne s priebehom teploty. Zmena počasia môže rýchlo zmeniť lavínovú situáciu aj počas túry.