Meteorológia

Prírodné vedy » Geografia

Autor: Dievča petka (24)
Typ práce: Referát
Dátum: 19.10.2013
Jazyk: Slovenčina
Rozsah: 2 587 slov
Počet zobrazení: 3 014
Tlačení: 235
Uložení: 259
Meteorológia
 
0  Úvod
Posledných pár rokov sa veľká pozornosť venuje predpovedi počasia, pretože počasie ovplyvňuje všetky ľudské činnosti. Oddávna ľudia pripisovali počasiu rôzne pranostiky a podľa nich sa aj riadili. Dnešná technológia nám umožňuje predvídať počasie skoro s úplnou presnosťou. Veda, ktorá sa predpoveďou počasia zaoberá sa nazýva meteorológia. Tému meteorológia som si vybrala, pretože sa si myslím, že táto téma zaujíma každého aj keď si to neuvedomuje. Meteorológia je považovaná za časť fyziky. Využíva sa aj v mnohých iných sférach, nie len pri predpovedi počasia, ale napríklad aj  v produkcii energie, v doprave, v poľnohospodárstve, vo výstavbe. V každom prípade je meteorológia v akomkoľvek smere pre náš život dôležitá.
 
1  Meteorológia ako veda
Meteorológia (z gréc.: μετέωρον, metéōron, "vysoko v oblakoch"; a λόγος, lógos, "veda") je veda zaoberajúca sa atmosférou. Študuje jej zloženie, stavbu, vlastnosti, javy a deje v nej prebiehajúce, napríklad počasie. Meteorológia je považovaná za časť fyziky, preto je často chápaná ako „fyzika atmosféry“ a vyučuje sa na matematicko-fyzikálnych fakultách. Na mnohých univerzitách je meteorológia často vyučovaná ako súčasť vied o Zemi, čo zohľadňuje súvislosť atmosféry s ďalšími krajinnými sférami. Meteorológia sa používa v aplikácií v rozličných oblastiach života ako je armáda, v produkcii energie, v doprave, v poľnohospodárstve a vo výstavbe. S meteorológiou úzko súvisí hydrológia. Meteorológia a hydrológia tvoria medzidisciplinárnu oblasť hydrometeorológie. Vzájomné pôsobenie medzi zemskou atmosférou a oceánom je časť oceánografie. Meteorológia sa zaoberá najmä troposférou a stratosférou, lebo tieto časti atmosféry sú najdôležitejšie z hľadiska predpovedí počasia.

2  Zrážky 
2.1 Dážď  
Je forma zrážok, iné formy sú sneh, krúpy, ľadovec a rosa. O daždi hovoríme, keď oddelené kvapky vody padajú z mrakov na zemský povrch. Nie každý dážď dosiahne povrch, niektoré kvapky sa vyparia počas pádu cez suchý vzduch. Tento druh zrážok sa volá virga.   Dážď hrá hlavnú úlohu v hydrologickom cykle, v ktorom voda vyparená z oceánov kondenzuje do mrakov a vyzráža sa na zemský povrch, z ktorého sa cez potoky a rieky vráti naspäť do oceánov, aby celý cyklus znova zopakovala.  Množstvo dažďových zrážok sa meria použitím zrážkomera . Je vyjadrené ako hĺbka vody, ktorá sa nazbiera na plochom povrchu a meria sa s presnosťou na štvrtinu milimetra (0,25 mm) alebo stotinu palca (0,01 in). Niekedy sa udáva v litroch na meter štvorcový (1 L/m² = 1 mm).   Padajúce kvapky dažďa sa často na obrázkoch vykresľujú v tvare slzy, dole okrúhlej a zužujúcej sa smerom nahor. Tento tvar je nesprávny (kvapky vody majú tento tvar iba v čase formovania a iba z niektorých zdrojov). Malé kvapky dažďa sú takmer guľaté. Väčšie sa splošťujú ako hamburgerové žemle; veľmi veľké majú tvar ako padáky. Zvyčajne majú dažďové kvapky priemer 1 až 2 mm. Najväčšie kvapky, ktoré dopadli na zem, boli zaznamenané nad Brazíliou a Marshallovými ostrovmi v roku 2004 - niektoré mali priemer až 10 mm. Veľkosť bola vysvetlená kondenzáciou vodnej pary okolo veľkých čiastočiek dymu alebo stretom viacerých kvapiek.  Zvyčajne má dážď pH tesne pod 6, pretože jednoduchou adsorpciou atmosférického oxidu uhličitého vzniká v kvapkách malé množstvo kyseliny uhličitej. V niektorých púštnych oblastiach sa vo vzduchu nachádza dostatok uhličitanu vápenatého, ktorý neutralizuje prirodzenú kyslosť zrážok a tie sú potom neutrálne až slabo zásadité. Dážď pod pH 5,6 sa považuje za kyslý.  Mnoho ľudí považuje vôňu dažďa za výnimočne charakteristickú a príjemnú. Zdroj tejto vône je petrichor, olej, ktorý produkujú rastliny. Dostáva sa do pôdy a počas dažďa sa uvoľňuje do vzduchu.

2.2  Sneh    
Je forma zamrznutej vody, vyskytujúca sa vo forme šesťramenných hviezdičiek ľadu, spojených do snehových vločiek.

2.3 Meranie zrážok
Zrážkomer je merací prístroj na meranie množstva zrážok v meteorológii alebo hydrológii. Je to čiastočne uspôsobená nádoba so stanovenou záchytnou plochou, ktorá sa vystavuje do prostredia, kde sa má množstvo zrážok zmerať. Vrchnú časť zrážkomera tvorí lievik, ktorým sa zrážky v tekutom stave dostávajú do záchytnej nádobky. Zo záchytnej nádobky sa prelejú do odmerného skleneného valca s vyznačenými dielikmi, ktoré vzhľadom na veľkosť záchytnej plochy a veľkosť prierezu odmerného valca zodpovedajú výške spadnutých zrážok v milimetroch.  Podobne ako teplota vzduchu, merajú sa i zrážky najčastejšie v tzv. klimatických termínoch, teda o 7., 14. a 21. hodine.   Okrem prístrojov, umožňujúcich merať zrážky za určité obdobie, sa používajú i zariadenia, ktorými sa môžu merať zrážky trvalo. Princíp prístroja spočíva v zachytávaní zrážok lievikom, ktorým sa dostávajú so plavákovej komory. Zmena výšky plaváka sa zaznamenáva na registračný papier. Registračnú pásku otáča prostredníctvom bubna hodinový strojček, a tak vzniká spojitý záznam o pribúdaní zrážok v plavákovej komore.  Snehové zrážky sa zachytávajú zrážkomerom bez lievika. Sneh sa rozpustí (napríklad vliatím vlažnej vody do zrážkomera) a zistí sa vodná hodnota snehu. Sneh mimo zrážkomera sa na meteorologických staniciach meria snehovými tyčami s vyznačenou dĺžkovou stupnicou v centimetroch.

3  Búrka   
Je v širokom zmysle pomenovanie pre poveternostný jav, ktorý má spravidla svoj zreteľný začiatok a ukončenie, je pre danú oblasť extrémnym typom počasia a jeho charakteristikou je buď silný vietor, alebo elektrické výboje.  Slovo búrka ale väčšinou označuje typické letné alebo tropické počasie, pri ktorom na výrazne ohraničenej a relatívne malej ploche územia a pri pomerne krátkom čase padá intenzívny dážď, prípadne krúpy, a sprievodným znakom sú blesky a hromobitie.  Búrke v širšom zmysle zodpovedá napríklad snehová búrka (blizzard), v ktorej vietor víri už pred tým napadaný sneh. V suchých oblastiach Zeme existuje piesočná búrka, alebo prachová búrka, v ktorej vietor nesie zvírené čiastočky zeme.

3.1  Vývoj búrky
Búrky sú viazané na oblak kumulonimbus, najhrubší zo všetkých oblakov. Kumulonimby sa vyvíjajú z kumulov, preto ich prítomnosť (okrem kumulus humilis) na oblohe naznačuje zhoršenie počasia v blízkej budúcnosti, ktoré však nemusí byť len búrkového charakteru. Vývoj búrky začína ako oblak typu cumulus congestus. Je to kopovitý oblak presahujúci svojou výškou bežné kumuly, ktoré sa tvoria aj za pekného počasia. Pokiaľ sa horná hranica cumulu congestu dostane nad hladinu s teplotou −12°C, horné časti oblaku začnú ľadovatieť. Následkom toho pôvodne zaoblený vrchol oblaku začne nadobúdať tvar vejárovitej kovadliny (incus). V oblaku je niekoľko vzostupných a zostupných prúdov. Vrchol prúdenia - konvekcie nastáva v oblaku kumulonimbus s hladkým, vláknitým či kovadlinovým vrcholom a veľmi tmavou základňou. Spodnú časť oblaku tvoria vodné kvapôčky, vrchnú ľadové kryštáliky a vypadávajú z neho pevné alebo kvapalné zrážky. Búrkou sa oblak kumulonimbus nazýva od chvíle, kedy možno pozorovať prvé blesky alebo počuť hrmenie

3.2 Blesk 
Je silný prírodný elektrostatický výboj produkovaný počas búrky. Bleskový elektrický výboj – „blesk“ je sprevádzaný emisiou svetla. Najčastejšie sú blesky medzi oblakmi. Len každý tretí až štvrtý udiera do zeme.

3.21 Vznik blesku
Prvá etapa vzniku blesku je prípravná - stupňovitý vedúci výboj – leader. Leader sa pohybuje od búrkového oblaku k zemi v rýchlo za sebou nasledujúcich žiarivých kvantách, ktoré sú dlhé asi 50 m. Keď sa začne blesk vyvíjať, dosiahne ionizované stredné pásmo jeho kanála v priebehu niekoľkých tisícin sekundy teplotu až 33 000 °C. Negatívny náboj leadra indukuje na zemskom povrchu silný kladný náboj, a to najmä na predmetoch, ktoré z neho vyčnievajú. Pretože sa nesúhlasné náboje priťahujú, kladný náboj na povrchu zeme ide v ústrety zápornému náboju leadra a pritom vznikajú vzostupné výboje. Jeden zo vzostupných výbojov kladného náboja zeme sa dostane do styku s leadrom a tak určí miesto, kde udrie blesk a vytvorí kanál. Vzostupné výboje dosahujú výšku 30 až 50 m. Bleskozvody podnecujú silné vzostupné výboje a tak umožňujú blesku bezpečnú cestu k zemi. Druhá etapa priebehu blesku sa nazýva hlavná etapa. Keď dospeje kanál blesku k zemi, začne ním pretekať elektrický náboj oveľa rýchlejšie a prudšie. Je to mohutný výboj záporného elektrického náboja nahromadeného v oblaku a kladného elektrického náboja nahromadeného elektrostatickou indukciou na povrchu zemskom.

3.22  Guľový blesk   
Vzácnym javom vyskytujúcim sa pri búrkach je guľový blesk. Máva tvar gule priemeru od niekoľko cm po niekoľko m, prejavuje sa svetielkovaním v rôznych farbách, voľne sa vznáša vo vzduchu alebo klesá nadol. Niekedy mizne výbuchom, inokedy sa ticho rozplynie. Jeho pôvod nie je dosiaľ celkom objasnený. V júni roku 1996 vletela do továrne v Tewkesbury v Anglicku guľa modrého a bieleho svetla veľkosti tenisovej loptičky. Pred početnými svedkami sa svetelná guľa odrazila od vnútornej časti strechy, točila sa okolo trámov, iskrila a nakoniec vybuchla silným oranžovým zábleskom. Ozvala sa pritom ohlušujúca rana a vyrazila poistky telefónnej ústredne.

3.23  Bleskozvod

Všeobecne sa tvrdí, že blesk zasahuje vždy najvyššie položené miesta v teréne, teda stromy, stožiare, komíny, strechy domov a pod. V prevažnej väčšine je to pravda, ale sú známe aj prípady, kde blesk udrel do objektu oveľa nižšieho ako okolité budovy. Pre ochranu objektu a jeho obsahu pred bleskom a ostatnými škodlivými účinkami atmosférických výbojov (napr. indukčnými, prepätiami) slúži bleskozvod. Vynašiel ho v roku 1754 český kňaz a vynálezca Prokop Diviš (1697–1765).

Bleskozvod má tri hlavné časti:
- zachytávače – ukončujú žeravú časť bleskového výboja nad chráneným objektom a tým likvidujú nebezpečenstvo požiaru od blesku, zachytávajú blesk
- spojenia a zvody – tvoria vodivé spojenie medzi zachytávačmi a uzemnením
- uzemňovače – zabezpečujú prechod blesku (výboja) do zeme

3.24  Hrom
Je charakteristický zvukový efekt blesku vznikajúci tým, že elektrický výboj blesku zahrieva okolitý vzduch, ktorý sa rozpína. Tento dej je veľmi rýchly a pripomína výbuch. Po skončení blesku sa teplota prudko znižuje, pritom sa vzduch prudko sťahuje a to spôsobuje otrasy a vytvára ohlušujúci zvukový efekt.
Poznámka: Hromozvod je nespisovné slovo, už len z toho titulu, že bleskozvod vodí blesky a nie hromy.

4 Dúha
 Je optický a meteorologický úkaz vznikajúci v atmosfére Zeme. Vznik dúhy je spôsobený disperziou slnečného svetla prechádzajúcim kvapkou. Predpokladom pre vznik dúhy je prítomnosť vodných kvapiek v atmosfére a Slnka, ktorého svetlo cez kvapky môže prechádzať. Pretože voda má väčší index lomu ako vzduch, svetlo sa na ich rozhraní láme. Uhol lomu je rôzny pre rôzne vlnové dĺžky svetla a teda svetlo sa rozkladá na jednotlivé farebné zložky, ktoré sa odrážajú na vnútornej stene a kvapku opúšťajú pod rôznymi uhlami s najväčšou intenzitou svetla pri uhloch okolo 40°–42°. Modré svetlo (kratšia vlnová dĺžka) sa láme pod väčším uhlom ako červené svetlo, ale pretože oblasť zadnej strany kvapky má ohnisko vo vnútri kvapky, spektrum samo prechádza a preto sa červené svetlo zobrazí vyššie na oblohe a vytvára vonkajšiu farbu dúhy.

5  Vietor
Je pohybujúci sa vzdušný prúd, ktorý vzniká v dôsledku vyrovnávania tlaku medzi oblasťami s rôznym atmosférickým tlakom. Je to prízemný horizontálny prúd vzduchu prúdiaci z tlakovej výše do tlakovej níže. Pri jeho popise je podstatný jeho smer, rýchlosť a ochladzovací účinok. Vietor je odpradávna ničiacim živlom i pomocníkom človeka. Víchrice spolu s povodňami sú najväčším zdrojom škôd v podmienkach strednej Európy, pri poslednej veľkej víchrici v novembri 2004 bola zničená veľká časť lesov Vysokých Tatier.

5.1  Meranie vetra

Rýchlosť (sila) vetra sa klasifikuje buď presným určením jeho rýchlosti (kilometre za hodinu, metre za sekundu, míle za hodinu), alebo v stupňoch, ktoré sa určujú odhadom podľa Beaufortovej stupnice. Rýchlosť vetra sa v čase výrazne mení, preto sa často udáva priemerná rýchlosť vetra (za určité obdobie, napr. 1 alebo 5 minút) a nárazová rýchlosť vetra (maximálna rýchlosť pri jednorázovom náraze).  Smer vetra sa udáva podľa smeru odkiaľ vietor fúka - buď presnejšie pomocou azimutu (0 až 360°), alebo v meteorológii pomocou svetových strán (spravidla s presnosťou na 22,5°, t.j. s rozlíšením na S, SSV, SV, VSV a V smer).  Rýchlosť i smer vetra sa meria anemometrom.
 
5.2 Hurikán
Je lokálny názov tropického cyklónu v Karibskom mori a na juhovýchodnom pobreží USA. Vyskytuje sa najčastejšie od júna do novembra.  Najprv musí byť vyhriate more aspoň na 26,5°C (79,7°F), najmenej do hĺbky 70 metrov. 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, v dôsledku Coriolisovej sily. Na rovníku k tomuto efekt nedochádza, preto tam hurikány nevznikajú. Čím je intenzívnejšie točenie vetra, tým je hurikán silnejší a väčší a samozrejme aj búrka je väčšia.

5.21 Oko hurikánu

V strede hurikánu je tzv. „oko hurikánu“ - miesto pokoja. Zvyčajne má priemer od 20 do 60 km. Veľa ľudí zahynulo počas hurikánu tak, že sa skryli a prežili prvú časť hurikánu. No keď vyšli von, druhá časť hurikánu ich zabila. Je to vlastne os, okolo ktorej sa točia všetky vetry.

5.22 Stena oka

Oko hurikánu obklopuje stena oka (angl. eyewall), v ktorej je najväčšia rýchlosť prúdenia vzduchu. Je niekoľko km široká, ak prichádza na územie, tak je územie zaťažované maximálnymi vetrami, keď prejde stena oka, nastane relatívny kľud v oku a na to príde druhý nápor vetra steny oka znova s maximálnymi rýchlosťami, keď hurikán odchádza.

5.23  Prívalové vlny
Keďže k vzniku hurikánov dochádza nad morom, silný vietor môže vytvoriť veľké príbojové vlny, ktoré môžu dosahovať výšku trojposchodového domu. Tieto vlny môžu spôsobiť veľké materiálne škody.

5.24  Predpovedanie hurikánov

V súčasnosti možno hurikány predpovedať v rámci meteorologického výskumu. Keď vedci zachytia nový hurikán, vyšlú lietadlo nad oblaky, aby zistilo podrobnosti o hurikáne. Keď sa hurikán dostane do dosahu radarov, dokážu určiť jeho vlastnosti – smer, silu, veľkosť zrážok, veľkosť prívalových vĺn, ale aj číslo v Safir – Simpsonovej stupnici. Keď sa hurikán dostane nad pevninu, zoslabne a rozpadne sa. Napriek tomu sa väčšina hurikánov rozpadne už nad Atlantickým oceánom.

5.25  Hurikány a Slovensko
Na Slovensku vznikol vynález , ktorý sa zaoberá spôsobom a zariadením na redukciu ničivej sily tropických cyklónov. Na Slovensku bol v roku 2007 zaregistrovaný Fond pre antihurikánové technológie, ktorý sa zaoberá aktívnymi antihurikánovými technológiami, ich hľadaním a podporou.

5.3 Tornádo
Je ničivý vzdušný vír, ktorý vyrastá z oblaku a v podobe chobota sa dotýka zemského povrchu. Chobot býva hrubý rádovo od desiatky obetí na životoch a to predovšetkým na stredozápade USA.  Tornádo sa zvykne mýliť so silným vetrom pri búrke alebo tropickom cyklóne, resp. hurikáne. Na rozdiel od týchto vetrov je tornádo presne lokalizovateľné, po zemi zanecháva viditeľnú, ohraničenú stopu a jeho vietor dosahuje nepomerne väčšie rýchlosti, ako pri ostatných poveternostných niekoľko metrov až do stoviek metrov. Väčšinou je dobre rozoznateľný od okolia. V jeho vnútri dochádza k zrážaniu vodnej pary a tým k vzniku akéhosi oblaku v tvare daného víru. Tornádo je nebezpečné kvôli prudkému vetru. Silné prúdenie vetra je schopné zrovnávať so zemou domy, ničiť lesné porasty a strhávať stožiare s káblami. Každoročne si tornáda vyžadujú fenoménoch. Presný meteorologický názov pre tornádo je veľká tromba. Samotné slovo tornádo je lokálny názov pre veľkú trombu v Severnej Amerike. Toto označenie sa rozšírilo aj inde do sveta.  V strede tornáda môže vietor dosiahnuť až rýchlosť 400 km/h. Je to najväčšia koncentrácia energie, ktorú dokáže atmosféra vyprodukovať. Ide o najrýchlejšie zaznamenané prúdenie vzduchu v prízemnej vrstve atmosféry vyvolané čisto prírodnými podmienkami vôbec. Rýchlosť vetra v tornáde a teda jeho sila sa meria nepriamo, podľa škôd, ktoré spôsobí na stavbách a vegetácii. Na tento účel bola vytvorená Fujitova stupnica.  Tornáda sa väčšinou tvoria v útrobách veľkých búrkových oblakov, ktoré sa nazývajú supercely. V supercele je taký tlak, že sa vytvorí podobne ako pri odtekaní vody, lievik. Ak je točenie dosť intenzívne, dotkne sa zeme. Občas sa môžu vyskytnúť aj na nesupercelárných konvektivných búrkach. Takéto tornáda však spravidla nedosahujú ničivejšie účinky.

Záver
V mojej práci som chcela študentov oboznámiť a rozšíriť im vedomosti  o vede, ktorej sa v školách nevenuje až taká veľká pozornosť a to o meteorológii. V tejto práci som sa zaoberala hlavne prírodnými živlami a dejmi s nimi súvisiacimi. Opisovala som vznik búrky, blesku, tornáda i hurikánu. Zisťovala som aké ničivé dopady môžu mať na ľudí a ich majetok. Každoročne pri týchto katastrofách umrie tisícky ľudí a narobia škody na majetky v hodnote niekoľkých miliárd. Meteorológia nám pomáha predpovedať tieto živly a môžeme sa pred nimi čiastočne chrániť.
Oboduj prácu: 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1


Založiť nové konto Pridať nový referát

Odporúčame

Prírodné vedy » Geografia

:: KATEGÓRIE - Referáty, ťaháky, maturita:

0.016