Meteorologie

Z Wikipedie, otevřené encyklopedie
Skočit na: Navigace, Hledání

Meteorologie je věda zabývající se atmosférou. Studuje její složení, stavbu, vlastnosti, jevy a děje v ní probíhající, například počasí. Meteorologie je považována za část fyziky, proto je často chápána jako „fyzika atmosféry“ a je vyučována na matematicko-fyzikálních fakultách. Na mnoha univerzitách je meteorologie často vyučována jako součást věd o Zemi, což zohledňuje souvislost atmosféry s dalšími krajinnými sférami. Poznatky meteorologie jsou nezbytné v mnoha odvětvích lidské činnosti – doprava, zemědělství, vojenství. S meteorologií úzce souvisí hydrologie.

Tematické okruhy meteorologie[editovat | editovat zdroj]

Tematickými okruhy meteorologie jsou:

Meteorologie se zabývá především troposférou a stratosférou, neboť tyto části atmosféry jsou nejdůležitější z hlediska předpovědi počasí. Studiem vysoké atmosféry se zabývá aeronomie.

Meteorologické modely počasí[editovat | editovat zdroj]

Předpověď počasí je umožněna díky matematickým meteorologickým modelům počasí. V České republice existují dva hlavní modely:

Klimatologie[editovat | editovat zdroj]

Pozvolna se osamostatňujícím se oborem meteorologie je klimatologie, která je však správněji zařazována mezi vědy geografické. Klimatologie je věda o podnebích (klimatech) na Zemi, o podmínkách a příčinách jejich utváření a rovněž o působení klimatu na objekty činnosti člověka, na samotného člověka i na různé přírodní děje a naopak. Úkolem klimatologie je studovat obecné zákonitosti klimatických jevů, utváření zemského klimatu, jeho změny a kolísání s cílem využití poznatků pro předpovídání a melioraci klimatu.

Historie meteorologie[editovat | editovat zdroj]

Historie světové meteorologie[editovat | editovat zdroj]

  • 5000 př. n. l. – zemědělská revoluce – člověk se stává závislým na počasí.
  • 5. st. př. n. l. – vyvěšována tzv. parapegmata, která obsahovala i informace meteorologického rázu, hlavně o proudění („věž větrů“ v Athénách).
  • 4. století př. n. l. – Platón meteora = věci nadzemské
  • kolem 340 př. n. l. – AristotelesMeteorologica
  • 64 n. l. – Seneca mluví o znečištěném vzduchu v Římě.
  • Meteorologie je spojována s astronomií a astrologií (astrometeorologie).
  • 15. století – Byla doložena znalost pasátů.
  • okolo 1500Leonardo da Vinci sestavuje hygrometr.

17. století[editovat | editovat zdroj]

18. století[editovat | editovat zdroj]

19. století[editovat | editovat zdroj]

20. století[editovat | editovat zdroj]

Historie české a slovenské meteorologie[editovat | editovat zdroj]

Meteorologické školy[editovat | editovat zdroj]

  • Norská frontologická škola – založena Bjerknesem
  • Americká meteorologická škola – založena Rossbym

Meteorologické organizace[editovat | editovat zdroj]

  • 1873 – Konal se První mezinárodní meteorologický kongres (First International Meteorological Congress) ve Vídni.
  • 1873 – Byla ustavena Mezinárodní meteorologická organizace (IMO, International Meteorological Organization).
  • 1947 – Byla obnovena Světová meteorologická organizace (WMO, World Meteorological Organization) pod záštitou Organizace spojených národů (UN, United Nation) – Výkonný výbor a sekretariát organizace sídlí v Ženevě.

Meteorologické prvky[editovat | editovat zdroj]

Meteorologické prvky slouží k definování okamžitého stavu atmosféry. Čím více meteorologických prvků známe, tím lépe umíme počasí popsat.

Meteorologická měřicí technika[editovat | editovat zdroj]

Podrobnější informace naleznete v článcích anemometr, aneroid, barograf, družice, kapalinový tlakoměr, radar, srážkoměr, teploměr, termograf, vlhkoměr.

Měření dohlednosti[editovat | editovat zdroj]

Měření srážek[editovat | editovat zdroj]

  • Srážkoměr (hyetometr) – přístroj pro měření úhrnů srážek, obvykle za 24 hodin. Používají se srážkoměry s různou záchytnou plochou
  • Ombrograf – registrační přístroj pro měření množství srážek

Měření teploty[editovat | editovat zdroj]

Pro klimatické a synoptické účely se měří ve výšce 2m nad povrchem země, zpravidla v psychrometrické-meteorologické budce.

  • Skleněné teploměry – pracuje na principu různé teplotní a délkové (objemové) roztažnosti plynů a kapalin
    • Kapalinové
      • Lihové
        • Minimální teploměr – minimální teplota se odečítá podle skleněného indexu který se nachází v měrné kapiláře v lihovém sloupci. Povrchové napětí lihu při zkracování sloupce stahuje sebou index a ponechává jej v místě největšího zkrácení. Minimální teplota se odečítá podle konce indexu, který je blíže hladině. Teploměr se nastavuje otočením z vodorovné polohy do svislé, baňkou vzhůru. Index váhou sjede k hladině lihu. Přízemní minimální teploměr se umisťuje do výše 5 cm nad povrchem země.
        • Sixův teploměr – jde o teploměr maximo-minimální. Teploměrným mediem je zpravidla líh, toluen a pod. Skleněná kapilára má tvar „U“. Levý konec kapiláry je zakončen baňkou dosti velkého obsahu s měrnou kapalinou. Rtuť není teploměrným médiem, posunuje skleněné indexy tvaru tyčinky s feromagnetickými jemnými pružinkami, kterými se opírají o stěnu kapiláry. Podle dolních, mírně rozšířených konců se odečítá maximální a minimální teplota na dvou stupnicích. Zpětně se indexy stahují magnetem dolu ke koncům rtuťového sloupečku. Minimální teplota se odečítá na převrácené stupnici na té straně, kde je baňka. Maximální teplota pak na normálně orientované stupnici na druhé straně (pravé). Pro svou velkou tepelnou setrvačnost se v odborné praxi nepoužívá. Dělení stupnic je zpravidla po jednom stupni. Jemnější dělení by vyžadovalo zvětšení celého teploměru a tím i zvětšení jeho setrvačnosti.
      • Rtuťové teploměry
        • Přízemní teploměry (je asi myšleno; půdní teploměry pro hloubky zpravidla 2, 5, 10 a 20 cm, dále pak pro hloubky 50 a 100 cm)
        • Maximální teploměr
    • Beckmannův teploměr – teploměr měřící oteplení, určený pro kalorimetrická měření
    • Vertex – kontaktový teploměr
  • Bimetalové teploměry – deformační teploměr tvořený bimetalem, pracuje na principu různé teplotní a délkové (objemové) roztažnosti kovů dvojkovu (bimetalu)
  • Odporové teploměry (elektrické)
  • Pyrometry – infračervené záření
  • Akustické teploměry – využívající principu změny rychlosti šíření zvuku při různých teplotách.
  • Termograf – registrační přístroj k měření teploty – používá bimetalový teploměr.

Měření tlaku[editovat | editovat zdroj]

  • Aneroid – kovový tlakoměr, pracuje na principu deformace kovové krabičky (Vidiových dóz)
  • Rtuťový tlakoměr (staniční) – kapalinový tlakoměr
  • Barograf – registrační přístroj zaznamenávající změny tlaku, používá aneroid

Měření větru[editovat | editovat zdroj]

Měření větru znamená určení směru a rychlosti větru. Obvykle se měří horizontální vektor větru, ale existují přístroje pro měření vertikální složky.

  • Anemometr – přístroj pro měření rychlosti a popřípadě i směru větru. Potom se nazývá anemorumbometr, anebo anemometrické dvojče. Vždy jsou to pak přístroje distanční, čidlo – anemometr a směrovka zpravidla ve výši 10 m nad zemí, výnos – ukazatel rychlosti a směru větru v místě. Přenos z čidel na výnos může být mechanický, elektrický, pneumatický.
  • Termoanemometr – přístroj, který k určení rychlosti proudění vzduchu využívá zchlazování zahřívaného čidla.
  • Katateploměr – kapalinový (ethylalkohol) skleněný teploměr předepsaných rozměrů. Lze s ním měřit výsledný ochlazovací účinek prostředí, rychlost proudění vzduchu a při použití dvou katateploměrů s rozdílným povrchem i účinnou teplotu okolních ploch.

Měření vlhkosti[editovat | editovat zdroj]

  • Absolutní metoda (váhová) měření vlhkosti spočívá ve změření a výpočtu rozdílu hmotnosti vlhkého vzorku a vzorku zcela vysušeného.
  • Kondenzační metoda – princip založený na měření rosného bodu podchlazováním měřící plošky, přičemž z teploty rosného bodu Tr a tlaku p lze určit relativní vlhkost.
  • Hygrometrické metody – využívá změny média v závislosti na relativní vlhkosti.
    • Hygrometr vlasový – pracuje na principu změny délky odmaštěného lidského světlého vlasu (jiného média) s měnící se relativní vlhkostí vzduchu (plynu). Tato Závislost je přímo úměrná relativní vlhkosti, ale není lineární, s přibývající vlhkostí se změna délky vlasu zmenšuje.
  • Elektrické metody – měření relativní vlhkosti elektrickým převodníkem je obvykle založeno na změně kapacity kondenzátoru, jehož dielektrikum je vytvořeno tenkou vrstvou speciálního polymeru. Změnou vlhkosti se mění se mění elektrické vlastnosti polymeru.
  • Psychrometrická metoda – princip je založen na úměrnosti psychrometrického rozdílu teplot „suchého“ (ts) a „vlhkého“ (tv) teploměru, který je úměrný rozdílu napětí Ev nasycených par při teplotě tv a skutečného napětí par e, dělenému barometrickým tlakem pb, kde A je konstanta:
    • Assmanův aspirační psychrometr – skládá se ze dvou teploměrů (suchého a vlhkého),
    • Psychrometr je tvořen dvojicí teploměrů stejné konstrukce, v meteorologické praxi se používají tzv. staniční teploměry. Jeden z teploměrů nemá žádnou úpravu a udává skutečnou teplotu vzduchu t. Druhý teploměr, který je nazýván vlhký, udává tzv. vlhkou teplotu t', má baňku obalenu textilií, která je navlhčena destilovanou vodou. Rychlost odpařování vody je závislá jednak na relativní vlhkosti vzduchu (při 100 % se voda neodpařuje), jednak na rychlosti proudění vzduchu.
    • Augustův psychrometr – Umisťuje se zásadně do meteorologické – psychrometrické budky a je oproti klasickému psychrometru upraven tak, že na baňku vlhkého teploměru je navléknuta textilní trubička – dutý knot „punčoška“. Ta je asi 5 cm cm dlouhá a svým dolním koncem sahá do nádobky s destilovanou vodou. Odpařená voda je doplňována vzlínáním. Podmínkou je, že nádobka má byt pokud možno plná a hladina vody v ní má být 3 cm pod baňkou. Uvnitř budky je za normálních větrných podmínek turbulentní proudění o průměrné rychlosti cca 0,7 m/s. Pro tuto rychlost jsou počítány „psychrometrické tabulky“ ve kterých podle t a t' najdeme skutečné napětí vodní páry e v torrech, v novějších vydáních v hektopaskalech (hPa). Dále se tam nalezne hodnota relativní vlhkosti R. V tabulce rosného bodu se podle skutečného napětí vodní páry e a skutečné teploty t nalezne teplota rosného bodu. Je-li rychlost větru menší než 2 m/s, provádí se oprava na bezvětří, je-li rychlost větru větší než 7 m/s, dělá se oprava na velkou rychlost.

Měření výšky základny oblačné vrstvy[editovat | editovat zdroj]

Měření záření[editovat | editovat zdroj]

Literatura[editovat | editovat zdroj]

  • KRŠKA, Karel; ŠAMAJ, Ferdinand. Dějiny meteorologie v českých zemích a na Slovensku. 1. vyd. Praha : Karolinum, 2001. 568 s. ISBN 80-7184-951-0.  

Související články[editovat | editovat zdroj]

Externí odkazy[editovat | editovat zdroj]