TLAK VZDUCHU
Zajímá vás něco o tlaku vzduchu? Kde je na Zemi nejnižší tlak a kde
naopak nejvyšší? Co jsou to tlakové útvary? Kdo vůbec sestrojil první měřič
tlaku vzduchu? To vše a mnohem více se můžete dozvědět v následujícím
článku.
Podobně jako v moři působí na jeho dnu tlak vody, i na
Zemském povrchu na nás působí tlak vzduchu, nebo-li jeho tíha, na kterou jsme
byly dobře vyvinutí a proto okolní tlak vzduchu prakticky ani nevnímáme. Zatímco
ve vodě se tlak zvyšuje lineárně (vertikálně) do hloubky, ve vzduchu se mění
exponenciálně. Zjednodušeně řečeno může být tlak vzduchu ve stejné nadmořské
výšce pokaždé jiný. Ve vodě a přibližné hloubce je tlak ale stále
stejný.
VLASTNOSTIZde je ovšem řeč především o tlaku vzduchu a
jeho vlivu na meteorologickou situaci, tedy jak tlak vzduchu ovlivňuje počasí?
Začněme od zrodu tlakových útvarů, což jsou např. známé tlakové výše či níže.
Nerovnoměrnost atmosferického tlaku vzduchu ovlivňují např. rozdíly dopadajícího
slunečního záření nebo rotace Země. Vznikají tak místa, kde je tlak vzduchu
nižší, jinde zase vyšší. Je známo, že vyšší tlak proudí do míst z nižším tlakem
a proto můžeme pociťovat vítr. Na synoptické mapě, můžeme vidět jakési "čáry",
které znázorňují jednotlivé izobary (většinou z rozdílem 5 hpa). Čím více jsou
pak tyto izobary blíže k sobě, tím jsou větší rozdíly v tlaku vzduchu. (Existují
i tzv. profesionální synoptické mapy s rozdílem 1 hpa = 1 izobara) Proudění
tlaku je silné a spolu s ním samozřejmě i vítr, který pociťujeme jako výsledek
vyrovnávacího "mechanismu". Na tlak vzduchu samozřejmě působí i samotný reliéf
terénu, mohou se utvářet uzavřené oblasti, které meteorologové nazývají právě
tlakovými výšemi a nížemi. Z názvu už samozřejmě vyplývá, že v tlakové výši je
tlak vyšší než v tlakové níži. Tlak vzduchu ovlivňuje teplotu zemského povrchu
jeho prouděním. Tlaková výše se vlivem Coriolisovy síly pohybuje na severní
polokouli ve směru hodinových ručiček a působí v ní sestupné proudy. Vzduch se
rychle otepluje a vysušuje. Zpravidla tlakové výše přinášejí velmi pěkné, teplé
a slunečné počasí. To ovšem neplatí vždy, proč? Více
zde. Pokud se budeme
nacházet na zadní straně této výše, bude k nám proudit prohřátý vzduch z jihu,
což má za následek ještě vyšší teploty. Tlakové níže se pohybují opačně, tedy
proti směru hodinových ručiček a vlivem vlhkosti vzduchu a vzestupných proudů,
vodní pára kondenzuje a tvoří se oblačnost z niž vypadávají srážky. S nížemi je
tedy spojené deštivé nebo alespoň zamračené počasí.
(Synoptická situace s dnešního dne, znázorňuje tlak vzduchu přepočtený na
hladinu moře a ukazuje nám jednotlivé tlakové útvary nad Evropou, severním
Atlantikem, části Asie a kousku severní Afriky. Zdroj: chmi.cz)
Ovšem kdyby bylo vše tak jednoduché, nebylo by snad potřeba ani
meteorologů. Tlak vzduchu totiž nemusí být ani vertikálně stejný, jak se na
první pohled na synoptické mapě zdá, ty nejčastěji uvádějí tlak přepočtený na
hladinu moře ve středních hladinách. Počasí v nížích a výších je totiž
ovlivňováno i změnami ve vertikální přímce. Počítají se tak hodnoty přízemního
tlaku vzduchu, tlaku ve středních hladinách a tlaku ve vyšších hladinách. Pokud
se např. nad tlakovou níží bude skrývat i výšková tlaková výše, zpravidla to
končí jen slabým deštěm a vzestupné pohyby, které by umožňovali větší nárůst
oblačnosti, jsou slabší. Naopak velmi zrádné mohou být tlakové výše v případě,
že se nad nimi utvoří výšková tlaková níže. Vlhkost vzduchu ve výšce roste,
vodní páry kondenzují a opět se tvoří oblačnost s vydatnými a dlouhotrvajícími
srážkami. Vyšší tlak při Zemi umožňuje dlouhodobou existenci tlakové níže ve
výšce, která nakonec všechen vyšší tlak při zemi pohltí. Aby v tom měli
meteorologové lepší přehled, rozlišují frontální systémy o kterých si povíme
zde. (Článek ještě nebyl vydán)
Pokud začíná v tlakové níži tlak
vzrůstat, hovoří meteorologové, že se níže vyplňuje, pokud tlak vzduchu stále
klesá, níže se prohlubuje. Zda-li není oblast z nižším tlakem ohraničena alespoň
jednou izobarou, hovoří se o brázdě nízkého tlaku. Pokud místo s vyšším tlakem
nemá uzavřenou izobaru, hovoří se o hřebeni vyššího tlaku. Setkat se můžeme i s
výrazy jako jsou "tlakové sedlo" nebo "nevýrazná tlaková oblast". Oba výrazy
mají stejné vlastnosti, upozorňují na oblast, kde se tlak vzduchu příliš nemění.
Ustálí se např. mezi dvěma nížemi (tlakové sedlo), nebo dvěma výšemi (nevýrazná
tlaková oblast).
Nejvyšší tlak vzduchu působí samozřejmě v tlakové výši v
co nejmenší nadmořské výšce (nejlépe u moře). Naopak nejnižší tlak vzduchu
nehledejme v tlakové níži, ale v co největší nadmořské výšce. Např. na Mt.
Everestu by jste naměřili o téměř 70% nižší tlak než ve skutečnosti je. V letové
hladině 10 km už je tlak nižší o 75%, ve 30 km o celých 95% a výš už je tlak
vzduchu zcela zanedbatelný. Pro zajímavost ve skutečnosti ve 120 km jen
0,00001%.
HISTORIE
Jestli vás zajímá kdo první spekuloval jak
sestrojit tlakoměr, tak to byl Italský profesor matematiky Evangelista
Torricelli (1608-1647), který se v roce 1643 rozhodl udělat pokus. Sebral
dlouhou skleněnou trubici, naplnil ji rtuťí a otočil ji dnem vzhůru. Potom
naplnil rtuťí ještě jednu nádobku do které zasunul skleněnou trubici. Následně
ji každý den kontroval a zjistil, že každý den je výška rtuťi v trubici jiná.
Tedy usoudil, když tlak vzduchu stoupá, stoupá i rtuť v trubici a naopak.
Sestavení tlakoměru se mu tedy povedlo. V tehdejší době se také mohla urodit
věta: "Dnes je tlak vysoký, bude pěkně". Na originálnější předpovědi byl ale
pouhý tlakoměr hodně krátký a tak ještě hodně dlouhou dobu trvalo než se v roce
1922 britskému meteorologovi Lewisu Fry Rychardsonovi povedli výpočty
(vyplývající ze základních termodynamických a hydrodynamických rovnic), na 24
hodinovou předpověď. Výpočty byly nesmírně složité a k dispozici byly jen papíry
a tužky. Vše se usnadnilo s příchodem prvních počítačů do kterých se uložili
vzorce, které na rozdíl od Rychardsonových výpočtů, vyložily krátkodobou
předpověď včas.
(Torricelli se svým barometerem, zdroj: zde) (Digitální
barometr, zdroj: zde)
Dnes už fungují i modernější digitální přístroje, které počítají
atmosferický tlak na principu vakuové krabičky, která funguje jako elektrický
kondenzátor. Změny tlaku vzduchu jednoduše mění elektrické pole mezi stěnami
krabičky a atmosferický tlak vzduchu je spočítán velmi přesně. Jinak stále
fungují i rtuťové tlakoměry (trochu lépe upravené), které odpovídají principu
Torricelliho pokusu.
Zpět do menu
STORMCHASING/CWS/ By: Fero
-*McM*-
Komentáře k článku
Vložte komentář
