Atmosféra

11. M.O.
A, Atmosféra

Atmosféra je plynný obal Zeme, rozprestiera sa od povrchu Zeme až po kozmický priestor, ktorý ma hrúbku asi 1 000 km. Život na Zemi bez atmosféry nie je možný. Atmosféra obsahuje tenkú vrstvu plynu – ozónovú vrstvu, ktorá filtruje škodlivé žiarenie Slnka. Obsahuje aj plyny (dusík, kyslík, oxid uhličitý, vodné pary a malé množstvo iných plynov), ktoré dýchame, tieto plyny drží po kope gravitačná sila. A slúži aj iným účelom ako napr.: rádiové vlny sa v nej môžu odrážať od vrstiev prachu do rozličných častí sveta.
Atmosféra sa skladá zo štyroch častí:

Troposféra – najspodnejšia a najhustejšia časť atmosféry. Siaha do výšky 13 km nad zemským povrchom. Obsahuje 78 % dusíka, 20 % kyslíka a malé množstvo vzácnych plynov. V troposfére existuje život, tvoria sa oblaky a tu prebieha väčšina procesov súvisiacich s počasím.

Stratosféra – nachádza sa nad troposférou a siaha do výšky 50 km. Je nehybná a preto v nej lietajú prúdové lietadlá. Blízko jej vrcholu sa rozprestiera ozónová vrstva, ktorá pohlcuje väčšiu časť škodlivého
ultrafialového žiarenia zo Slnka.

Ionosféra – nachádza sa nad stratosférou a siaha do výšky okolo 500 km. V tejto vrstve štiepia slnečné lúče niektoré atómy plynovna častice s nábojom – ióny. Delí sa na spodnú (mezosféru) a vrchnú (termosféru) časť . V mezosfére zhoria horniny prenikajúce atmosférou (meteority). V termosfére elektricky nabite častice niekedy zapríčinujú ožarovanie nočnej oblohy nazývané aurora (zore), teplota tu dosahuje 2 000 °C.

Exosféra – nachádza sa nad ionosférou vo výške nad 500 km a tiahne sa smerom k vesmíru do výšky niekoľko tisíc kilometrov. Všetky molekuly plynov ktoré sa tu nachádzajú, sú už na ceste do vesmíru.

Počasie
Počasím sa označuje súhrn atmosferických podmienok, ako je napr. dážď, vietor a slnečné žiarenie na určitom mieste a v určitom čase. Atmosféra sa neprestajne pohybuje. Pretože obieha okolo povrchu Zeme, jej pohyby a zmeny v nižšej vrstve (troposfére) spôsobujú rôzne druhy počasia.
Spôsob pohybu vzdušných más závisí od faktorov ako vzdialenosť od rovníka a prítomnosť pohorí a morí. Ak sa vzdušná masa pohybuje od mora ponad hory, ochladzuje sa a vodu, ktorú obsahuje, padá na zem ako dážď. Vzdušná masa pohybujúca sa z vnútrozemia neobsahuje vodu a spôsobuje suché počasie. Ak vzdušná masa zotrváva dlhý čas nad tropickými vodami, mimoriadne navlhne a ohreje sa, čo vyvoláva prudké búrky.

Počasie sa mení v pravidelných cykloch. V mnohých oblastiach je v lete teplejšie ako v zime, pretože Slnko počas dlhých horúcich dní vyžaruje viac energie. V juhovýchodnej Ázii sa monzúmové obdobie vyznačuje teplými, vlhkými vetrami od Indického oceána, ktoré spôsobuje výdatné dažde. Asi každých 10 rokov sa vyskytuje jav nazývaný El Niňo – teplota v juhovýchodnej časti Tichého oceána sa nepatrne zvyšuje, čim sa menia pohyby vzdušných más. To môže zapríčiniť sucho, prudké búrky a hospodárske katastrofy.

Dážď a sneh
Atmosféra obsahuje vodnú paru. Keď vzduch stúpa vyššie do chladnejšej sféry, vodná para sa ochladzuje a zráža do maličkých kvapôčok vody. Tieto kvapôčky vidíme ako oblaky. Výška, v ktorej je teplota atmosféry taká nízka, že sa vodná para začína zrážať na kvapôčky, sa nazýva rosný bod. Keď je teplota veľmi nízka, vodná para sa mení na drobné ľadové kryštáliky a vytvára snehové vločky. Počas sneženia sa sneh môže roztopiť a zmeniť na dažď. Sneh s dažďom je zmes čiastočne roztopeného snehu a dažďa. Dažďové kvapky môžu v oblakoch zamrznúť a vytvoriť krúpy. Krúpy sú vytvorené z mnohých vrstiev ľadu. Keď teplý vlhký vzduch prúdi ponad chladnú zem a vodná para sa zráža okolo zemského povrchu, hovoríme o padaní rosy.

Vysoký a nízky tlak, fronty
Vo väčšine častí sveta je počasie ovplyvňované oblasťami nízkeho tlaku vzduchu (cyklóny) alebo oblasťami vysokého tlaku vzduchu (anticyklóny). Niektoré z nich trvajú mesiace, napr.: bermudská anticyklóna, ktorá sa objavuje v severnom Atlantiku počas leta. Iné trvajú iba niekoľko dní alebo týždňov. V tropických oblastiach môžu byť pásy nízkeho tlaku masívne a pohybujú sa pomaly na západ. Keď nasajú teplý vzduch, vznikajú silné dažde a búrky.
Keď sa stretne masa chladného vzduchu s masou teplého vzduchu vytvorí sa front. Ak chladný vzduch ostro prenikne pod teplý vzduch, vzniká studený front. Teplý vzduch prudko stúpa, ochladzuje sa a spôsobuje silné dažde. Ak teplý vzduch stúpa pomaly, vytvára teplý front, ktorý sa vyznačuje dlhotrvajúcim miernym dažďom a mrholením.

Vietor
Vietor je pohyb vzduchu z oblastí s vysokým tlakom do oblasti s nízkym tlakom. Vietor sa nazýva podľa smeru odkiaľ fúka. Takže severný je vietor, ktorý fúka zo severu.
Globálne veterné systémy, napr.: pasáty a východné vetry, spôsobuje tepelný efekt slnka. V okolí rovníka svieti slnko takmer kolmo, a preto zem, more a vzduch sa tu najviac zohrievajú. Horúci vzduch vystupuje nahor (presne tak ako stúpa teplovzdušný balón), vyvíja sa menší tlak na zemský povrch a vytvára sa oblasť nízkeho tlaku. V chladnejších oblastiach vzdialenejších od rovníka, studený, ťažší vzduch klesá k zemskému povrchu a vytvára oblasť vysokého tlaku vzduchu. Vietor vznikne tak, že ťažší a chladnejší vzduch sa presúva ponad zemský povrch z oblastí s vysokým tlakom do oblastí s nízkym tlakom.
Vznik miestnych vetrov je ovplyvnený počasím a tvarom krajiny. Zem sa zohrieva a ochladzuje rýchlejšie ako voda, čo spôsobuje jemný vánok, ktorý často cítiť na pobreží. Teplý vzduch vystupuje nahor a nahrádza ho vlhký vzduch od mora, čím vzniká chladný morský vánok. V noci sa zem rýchlo ochladí a vzduch nad ňou klesá a rozpína sa, vyvoláva ľahký pevninový vánok. Ďalšie miestne vetry sa vytvárajú v okolí pohorí, najmä nad ľadovcami. V noci prúdi studený, ťažký vzduch smerom dole po svahoch, cez doliny a pokračuje ďalej ponad okolité roviny.

Ničivé počasie
Hoci väčšina búrok je neškodná, veľká búrka môže vyvolať silný vietor, prudký dážď, blesky a krupobitie. V r. 1986 búrka v Gopalganj v Indii spôsobila lejak krúp s hmotnosťou 1 kg, ktoré usmrtili za niekoľko sekúnd 100 ľudí. Odhaduje sa, že blesky ročne zabijú 200 ľudí a založia viac ako 20 000 požiarov. Ak búrka spôsobí silní ťah vzduchu smerom nahor, vzniká tornádo.
Búrkam niekedy hovoríme elektrické. Nastávajú vtedy, keď dažďové kvapky a krúpy narazia do seba a vytvoria v oblaku elektrický výboj. Elektrický výboj preskočí z ovzdušia na zem alebo na iné blízke oblaky. Vzduch sa silno a rýchlo rozpína, čo spôsobuje ranu ako pri výbuchu (hrom) a záblesk (blesk). Svetlo sa šíri rýchlejšie ako zvuk, a tak blesk vidíte skôr ako počujete hrom. Vzdialenosť búrky zistíme tak, že spočítame sekundy od chvíle, keď uzrieme blesk, do chvíle, kým nezahrmí. Potom vydelíme počet sekúnd tromi, a tak dostaneme vzdialenosť búrky v kilometroch.
Hurikány, tajfúny a cyklóny sú názvy tropických vírivých búrok. Vznikajú, keď vzduch stúpa nad teplými tropickými moriami a zároveň začína rotovať. Zatiaľ však nevieme, čo ich spôsobuje. Väčšina tropických búrok vzniká v Tichomorí a potom sa preženie nad Filipínami, Hong Kongom, Čínou a Japonskom. Niekedy sa vyskytujú aj v severnej Austrálii a južnej časti USA. Tropické búrky sú obyčajne 500 km široké a majú rýchlosť okolo 15 km/h. Stred búrky zvaný oko je pokojný, ale okolo neho krúžia rýchle vetry. Vietor na okraji búrky môže mať rýchlosť vyše 120 km/h a dokáže zničiť budovy. Sprevádza ho prudký lejak, ktorý spôsobuje záplavy.
Tornádo je vzdušný vír obyčajne široký 0,5 km. V jeho strede je veľmi nízky atmosferický tlak, ktorý spôsobuje, že tornádo vťahuje do seba všetky predmety na ceste, ktorou prechádza. Tornáda sa pohybujú rýchlosťou okolo 400 km/h a obyčajne zanikajú po 20 kilometroch. Tornáda sa najčastejšie vyskytujú v Austrálii a v USA, kde ich niekedy nazývajú twisters (veterná smršť). Vznikajú počas letných búrok.
Vietor vanúci rýchlosťou väčšou než 63 km/h nazývame víchrica. Víchrice vznikajú, keď vetry vanú cez oceány alebo rozsiahle rovinaté oblasti zeme. V pobrežných oblastiach spôsobujú víchrice vlny a záplavy. Slaná voda zo záplav je príčinou toho, že na zemi blízko pobrežia nie je možné niekoľko rokov nič pestovať. Vietor môže nadobudnúť silu víchrice, ak prechádza údolím alebo medzi vysokými budovami. Toto sa nazýva lievikovitý efekt.
V mnohých častiach sveta sa dá predpovedať, koľko každý mesiac naprší. Ak naprší oveľa menej, ako sa predpokladalo, nastáva obdobie sucha. Sucho môže byť katastrofálne v tých oblastiach sveta, kde prší nepravidelne, ako sú India, časti Afriky a stredná Austrália.