ZÁKLADNÍ ŠKOLA ČESKÝ KRUMLOV
Za Nádražím 222, 381 01 Český Krumlov
ABSOLVENTSKÁ PRÁCE
POČASÍ KOLEM NÁS
Autor práce:
Radek Šimek, IX.A
Konzultant:
Mgr. Zdeněk Pilař
Školní rok:
2011–2012
©2010 Základní škola Český Krumlov, Za Nádražím 222
[email protected]
Obsah:
ÚVOD
3
1.
3
JEDNOTLIVÉ METEOROLOGICKÉ POJMY
1.1.
1.2.
1.3.
1.4.
1.5.
1.6.
2.
TEPLOTA
VÍTR
OBLAKA
SRÁŽKY
DRUŽICE
ATMOSFÉRA
3
4
5
6
7
7
KATASTROFY ZPŮSOBENÉ POČASÍM
2.1.
2.2.
2.3.
8
TORNÁDA A TROPICKÉ CYKLÓNY
ZEMĚTŘESENÍ
ZÁPLAVY
8
9
9
ANOTACE
11
LITERATURA
12
PŘÍLOHY
13
2
Úvod
Ve své práci jsem se rozhodl věnovat tématice počasí a oblasti meteorologie. Myslím
si, že každý by měl znát alespoň základní meteorologické jevy a jejich fungování,
vznik a jak se měří.
Na následujících stránkách objasním ty nejzákladnější pojmy z oblasti meteorologie.
Podíváme se také na katastrofy způsobené počasím.
1. Jednotlivé meteorologické pojmy
V této kapitole si vysvětlíme ty nejzákladnější meteorologické jevy a pojmy. Myslím
si, že každý už všechny někdy slyšel, ale třeba ani neví, co znamenají.
1.1. Teplota
Teplotu řešili už naši předci, to dokazují pranostiky, které hledají souvislosti mezi
stávajícími a budoucími teplotami. Teploty se měří teploměrem až od 17. století.
Napřed se do teploměrů dával vzduch, později voda a jiné kapaliny, až později se
objevilo, že vhodnější je rtuť a líh. U nás nejstarší místo měření teploty je Pražské
Klementinum. Původně sloužila věž jako vyhlídka. V roce 1775 se zásluhou Josepha
Steplinga, výborného matematika a fyzika, změnila na hvězdárnu a meteorologickou
observatoř. Začalo zde první pravidelné měření teploty, tlaku vzduchu a množství
srážek. Díky Steplingovi zde máme jednu z nejdelších řad měření minimálních
a maximálních teplot v Evropě.
Teplota je základní fyzikální veličinou soustavy SI s jednotkou kelvin (K) a vedlejší
jednotkou stupeň Celsia (°C) a stupeň Fahrenheita (°F), který se používá v USA.
Teplota vzduchu se měří pomocí meteorologických budek, dále také půdní teplota
pomocí půdních teploměrů, dále přízemní teploměry, dále se několikrát denně
zjišťuje stav teploty s výškou (tak se pozná inverze) pomocí aerologického výstupu,
3
pomocí meteorologického balónu. Teplota klesá s výškou, pokud ne, jedná se
o inverzi. Vnímání tepla ovlivňují 3 veličiny: sluneční záření, vítr a vlhkost vzduchu
– pocitová teplota. Menší vlhkost a slabší vítr – není nám taková zima a naopak.
Nejvyšší naměřená teplota naměřená byla v Praze (40,2 °C), nejnižší v Litvínovicích
(-42,2 °C). A ve světě. Nejnižší na stanici Vostok (Antarktida -89,2 °C) a nejvyšší
v Al Azija (Libye 57,7 °C). Největší teplotní výkyvy na světě jsou během roku i přes
100 °C. Meteorologové udávají vždy teplotu ve stínu!
1.2. Vítr
Už před naším letopočtem lidé pomocí větrných korouhví zjišťovali, odkud fouká
vítr. Korouhve též sloužily k pobavení lidí na zámcích. I Petr Vok měl na svém
zámku v Bechyni korouhev.
Vítr vzniká v důsledku nerovnoměrného rozložení tlaku vzduchu nad zemí. Proudí
z oblastí s vyšším tlakem, do oblastí s nižším tlakem. Rychlost udáváme v metrech za
sekundu [m/s]. 1 m/s = 3,6 km/h. Dá se však vyjádřit také slovním pojmem, toto
vyjadřuje Beaufortova stupnice. Směr větru – odkud vítr fouká. Udává se jako
azimut ve stupních nebo podle světových stran. Dnes už se neměří rychlost a směr
větru pomocí korouhví. Staré anemometry už také většinou dosluhují.
Anemoindikátory měří mnohem přesněji díky elektrickým impulsům a jsou
umístěny na stožárech 10 m nad zemí.
Cirkulace vzduchu mezi vodní plochou a pevninou se označuje jako bríza (denní –
z vodní plochy na pevninu, noční – z pevniny na vodní plochu). Také existuje jev
zvaný fén. Představme si 3 000 m vysokou horu, vzduch stoupá a ochlazuje se o
0,6 °C na každých 100 m výšky, když začne klesat, ohřívá se o 1 °C na 100 m výšky.
Proto je v závětří teplo a sucho.
4
Největrnější místo u nás je Milešovka. Byla zde naměřena nejvyšší rychlost větru přes
50 m/s, bohužel přístroj neměl takový rozsah a tak se nedá přesně určit nejvyšší
rychlost. Nejsilnější náraz na světě Mount Washington (USA) – 103 m/s. Tornáda,
cyklóny a další jsou rozepsána v 2. kapitole.
1.3. Oblaka
Začneme odpovědí na otázku, proč je vlastně obloha modrá. To způsobuje
atmosféra, kdyby na zemi nebyla atmosféra, tak vidíme oblohu černou, jako jí vidí
kosmonauti vysoko nad zemí. Pokud jsou koncentrace prachu a vlhkosti může být
obloha do bíla nebo do červena.
Oblaka poutají pozornost lidí už dlouho, jejich proměnlivost je opravdu zajímavá.
První klasifikace oblaků byla publikována už na začátku 19. století. Některá tehdejší
označení se používají dodnes.
Oblak je viditelný shluk nepatrných kapiček či malých ledových krystalů.
V některých oblacích se můžou vyskytovat i kapičky i krystaly. Jelikož kapičky
i krystaly odrážejí světlo, je oblak (na rozdíl od třeba vodní páry) viditelný. Na
srážení vodní páry jsou potřeba tzv. kondenzační jádra. Je definováno 10 druhů
oblaků, každý ovšem může mít různý tvar a různé odrůdy. Tyto druhy se rozdělují
do 3 pater, která se můžou překrývat.
Stav oblačnosti se označuje podle počtu osmin oblohy, které jsou zakryté. Mezi
některé zajímavé jevy patří například červánky, které jsou viditelné při východu
nebo západu. Jde o princip lomu světla. Jak je možné, že některá oblaka se ani
nehnou i přes to, že fouká dost silný vítr? Je to tím, že jsou přímo vázané na nějakou
horskou překážku. Oblaka jsou z oblasti meteorologie asi nejsložitější na popsání a je
velice těžké o nich napsat pouze pár odstavců, aby tam bylo to hlavní.
5
1.4. Srážky
Srážky – voda v pevném nebo kapalném skupenství, tvořící se v atmosféře z vodní
páry. Můžou vznikat v oblacích a vypadávat na zem nebo vzniknou přímo na zemi.
Oblačnost má stejné složení, ale v menším množství – proto se vznáší. Pro vznik
velkých srážkových částic jsou nutné krystalky ledu.
Jak už jsem se zmínil, rozeznáváme dva druhy srážek. Kapalné (déšť, mrholení, rosa)
a tuhé (mrznoucí déšť, sníh, kroupy, jinovatka). Při teplotě kolem 0 °C se můžou
objevit i srážky smíšené. Dále rozlišujeme srážky podle vzniku na vertikální
a horizontální. Vertikální vypadávají z oblaků (sníh, déšť, kroupy, mrholení)
a horizontální se tvoří přímo na zemi (rosa, jinovatka, námraza).
Počet srážek se měří a udává v mm. Abychom si dokázali představit, o čem je řeč.
1 mm srážek je 1 litr vody na m2. Srážky měříme srážkoměrem. V přírodě se
vyskytuje i něco tak úžasného a přesto jednoduchého jako jsou sněhové vločky. Tvar
sněhových vloček se označuje jako nejúžasnější přírodní útvar. Tvar určuje teplota
při vzniku vloček. Čím nižší je teplota při vzniku, tím složitější útvary vloček
vznikají a tím krásněji vypadají.
Jak ale vlastně funguje koloběh vody? Voda se vypaří z oceánu, pomocí mraků se
dostane nad pevninu, tam spadne ve formě srážek, ať už pevných nebo kapalných.
Malá část vody se vypaří přímo z pevniny, většina se ovšem pomocí řek dostane až
do oceánů nebo moří, kde se znovu vypaří.
Myslím si, že k srážkám patří i laviny. Toto masivní uvolnění sněhu je velice
nebezpečné. Proto na místech, kde laviny občas bývají, se neustále provádí měření,
aby se dalo před lavinou bránit. Přesto lidé stále riskují a podnikají extrémní horské
výpravy. Pokud je lavina zasype, ve většině případů se tyto osoby již nepovede
zachránit.
6
1.5. Družice
Družice jsou umělá tělesa, která obíhají kolem země na různých oběžných drahách.
S prvními družicemi a prvními cestami nad úroveň atmosféry se začalo
s pozorováním atmosféry. První čistě meteorologická družice byla vypuštěna roku
1960. Ovšem první myšlenka padla už mnohem dříve. Snímky byly původně
nekvalitní, ale postupně se vyvíjely až do kvality, kterou známe dnes. Tolik k historii
družic, budeme se zabývat jejich současností.
Meteorologické družice rozlišujeme na dva druhy – geostacionární a polární. Polární
jsou starší, jedná se o skupinu družic, které přelétávají přibližně přes póly a to kolmo
k rovníku. Létají přibližně 600–1500 kilometrů nad zemí. Nevýhodou je, že snímají
pouze pás, nad kterým přelétávají, proto se výsledný snímek skládá z několika
přeletů. Jediná výhoda je jejich malá vzdálenost k zemskému povrchu.
Geostacionární létají přibližně ve výšce 36 000 kilometrů. Taková výška proto, aby se
pohybovaly stejně, jako se otáčí země, z toho vyplívá, že jsou stále nad stejným
místem a výsledné snímky se nemusí skládat. Nejnovější družice nabízí snímky
každých 10–15 minut.
Družice snímají Zemi v několika světelných spektrech. Pro teploty jinak, pro
bouřkové mraky jinak. Pro výsledné snímky nebo animace, které můžeme vidět
třeba večer v televizi, se obraz složí z několika spekter. Ze snímku v jednom spektru
bychom toho moc nevyčetli.
1.6. Atmosféra
O atmosféře se moc nemluví, ale přesto je nedílnou součástí naší planety, díky ní tu
máme takové teploty, jaké máme, a celkově je většina přírodních dějů na zemi
ovlivněna naší atmosférou. Je to vzdušný obal země. Není tu díky ní ani horko, ani
7
zima. Udržuje naší zemi, tak aby byla obyvatelná. Navíc nás chrání před
nebezpečným zářením z vesmíru.
Každý si myslí, že je atmosféra hrozně vysoká, opak je však pravdou. Není tak
vysoká, jak by se zdálo. K atmosféře se toho tolik napsat nedá, alespoň co se týče
počasí. Díky atmosféře vznikají některé optické jevy, jako jsou červánky a další.
2. Katastrofy způsobené počasím
V této kapitole si povíme něco o jednotlivých katastrofách, které mnohdy mají za
následky obrovské škody. Myslím, že každý by měl znát třeba rozdíl mezi tornádem
a tajfunem.
2.1. Tornáda a tropické cyklóny
Cyklón je v různých částech světa nazýván různě (tajfun, willy-willy, hurikán,
bagyo). Cyklón a tornádo jsou dva pojmy, které si lidé pletou. Lidé si myslí, že se
jedná o stejnou věc. Opak je pravdou.
Tornádo je trychtýř široký pouze několik metrů, maximálně však několik desítek
metrů spuštěný z bouřkového mraku. Jeho rychlost je určena Fujitovo stupnicí.
Tornáda vytrvají maximálně několik minut, maximálně hodin. Cyklón je typický
svým „okem“ uprostřed, kde je jasno, a kolem něj rotuje vzduch. Může být široký
desítky i stovky kilometrů a i jeho trvání je delší. Pokud se dostane nad pevninu, po
chvíli zaniká.
A jak tyto větrné víry vlastně vznikají? Všechno to vzniká setkáním studeného
a teplého větrného proudu, ať už se jedná o cyklóny nebo tornáda. Pro tornáda je
nejvíce typická severní Amerika, cyklóny jsou rozšířeny po celém světě 30° severně
i jižně od rovníku. Proti těmto větrným vírům neexistuje zatím žádný varovný
systém, proto nelze s přesností určit jejich vznik a varovat před nimi.
8
2.2. Zemětřesení
Otřesy země vyvolané pohyby uvnitř zemské kůry. Dělíme na tři základní druhy
podle vzniku – tektonická, sopečná a řítivá. Tektonická – pohyb bloků (litosférické
desky) v zemské kůře. Sopečná – sopečná činnost a vše kolem sopek. Řítivá – bloky
se propadají.
Intenzita zemětřesení se měří a udává se pomocí Richterovy stupnice. Tato stupnice
má 10 hodnot. A nyní si vysvětlíme pár pojmů, se kterými se určitě setkáte, když
u nich uslyšíte v televizi nebo si budete číst nějaký článek o zemětřesení. Ohnisko –
oblast vzniku zemětřesení (též nazývané hypocentrum). Epicentrum – místo na
zemském povrchu, které je nejblíže ohnisku zemětřesení. Seismické vlny – vznikají
v ohnisku a šíří se všemi směry.
Díky zemětřesení vznikají i obrovské vlny, které nazýváme Tsunami. Tyto vlny se
řítí obrovskou rychlostí proti pobřeží, kde naráží na dno a zvedají se ještě do větší
výšky. Mají obrovské ničivé účinky.
2.3. Záplavy
Prvně by bylo dobré si objasnit, jaký je vlastně rozdíl mezi povodní a záplavou.
Povodeň je výrazné zvýšení toku v důsledku tání ledu, nadměrných dešťů nebo jiné
příčiny. Záplava je pouze následek povodně. Povodně dělíme na přirozené
a zvláštní. Přirozené vznikají přírodními podmínkami (deštěm, táním sněhu, …),
zatímco zvláštní vznikají důsledkem závady na nějakém vodním díle (protržení
hráze, ...).
Povodně jsou velice ničivé přírodní katastrofy. U přírodních většinou voda stoupá
pozvolna, i když může stoupat velice rychle. Při zvláštních se většinou valí první
velká vlna, která s sebou bere všechno co ji přijde do cesty. Co všechno může záplava
9
způsobit? Podmáčí domy, některé bere s sebou, unáší lidi. Větší povodně mají
většinou na svědomí ztráty na lidských životech.
Povodně ovšem nebyly vždycky špatné, podívejme se třeba na Egypt nebo
Mezopotámii. Právě tady byly povodně každoročně očekávané, protože přinesly
vodu na pole, čímž zajistily dobrou úrodu. Celkově, ale mají povodně spíše negativní
účinky.
Záplavám se zabraňuje díky protipovodňovým opatřením. Mezi hlavní patří vodní
nádrže, které často mají další výhodu – výrobu elektřiny. Dále se v městech staví
protizáplavové zábrany, čistí se dna, pro lepší průtok městem a další.
10
Anotace
Vybral jsem si téma počasí, protože je to velice zajímavé téma. Je velice široké a od toho se dá
již odvodit, že nejhorší byla délka. Tak aby v práci bylo všechno důležité, ale zároveň aby
práce nepřesahovala maximální délku. Téma se mi zpracovávalo dobře a jsem rád, že jsem se
dozvěděl spoustu nových informací a pojmů z oblasti meteorologie. Je to opravdu zajímavé
téma.
11
Literatura
Pořad České televize – Skoro jasno
http://cs.wikipedia.org/wiki/Cykl%C3%B3n
http://cs.wikipedia.org/wiki/Torn%C3%A1do
http://cs.wikipedia.org/wiki/Teplota
http://galerie.bourky.com/index.php?cat=4
http://www.bourky-tornada.wbs.cz/
http://cs.wikipedia.org/wiki/Povode%C5%88
http://cs.wikipedia.org/wiki/Zem%C4%9Bt%C5%99esen%C3%AD
http://www.sci.muni.cz/~herber/quake.htm
http://cs.wikipedia.org/wiki/Dru%C5%BEice
http://www.meteocentrum.cz/encyklopedie/
12
Přílohy
Příloha 1
http://turistickyatlas.cz/galery/Klementinum.jpg
Klementinum v Praze
Příloha 2
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/b/ba/PodzimniInverzeHrubyJeseni
k.jpg
Podzimní inverze viditelná z Hrubého Jeseníku
13
Příloha 3
http://www.techmania.cz/edutorium/data/fil_1087.gif
Převod jednotlivých teplotních stupnicí (oříznuta stupnice R)
14
Příloha 4+5
http://artemis.osu.cz/MMi/meteo1/diplomka/Ramec2_soubory/AAA/proudeni.html
Beaufortova stupnice
15
Příloha 6
http://maruska.ordoz.com/images/1_AMS%20Maru.14.,15.12.06%20035.jpg
Anemoindikátor
Příloha 7
http://files.geografik13.webnode.cz/200000735-77e0878da4/druhy%20oblaku5.gif
Některé z hlavních druhů oblaků
16
Příloha 8
http://www.tzb-info.cz/docu/clanky/0027/002705o1.gif
Koloběh vody
Příloha 9
http://www.asu.cas.cz/_data/integral_earthobs_1225478247.jpg
Jedna z mnoha družic
17
Příloha 10
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/8/87/Red_sunset.jpg
Červánky, které způsobuje lom světla v atmosféře
Příloha 11
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/9/9e/Tornade004.jpg
Tornádo v Americe
18
Příloha 12
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/e/e4/Hurricane_Floyd_1999-0914.jpg
Hurikán (cyklón) s typickým „okem“ uprostřed
19
Příloha 13
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/2/2d/2004-tsunami.jpg
Tsunami na Thajském pobřeží
20
Příloha 14
http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/3/3d/NMNM_povoden.jpg
Rozvodněná řeka Metuje
21
Download

ZÁKLADNÍ ŠKOLA ČESKÝ KRUMLOV