Ale o čom vôbec hovoria? Čo je to vlastne počasie? A ako to, dokelu, všetko funguje? Držte si klobúky pretože to práve ideme zistiť.
To je teda atmosféra
Vyjdi von a pozri sa hore. No tak, pozri sa vyššie. Čo vidíš? Vysoko letiace oblaky? Nízko letiace vtáky? Šírošíre nebo, kam len dovidíš? To, čo vidíš, je úžasná atmosféra, obrovský plášť vzduchu, ktorý obaľuje Zem. Siaha poriadne vysoko (okolo 900 kilometrov, aby sme boli presní) a bez nej by si nemohol žiť. Prečo? No, môže to vyzerať tak, že tam len tak visí a nič nerobí, ale úžasná atmosféra je neuveriteľne užitočná. Tu sú dve veci, ktoré by si bez nej nemal.
Nevyhnutný vzduch
Ha, vzduch, povieš si, bez neho môžem v pohode žiť! Ale to sa mýliš – smrteľne sa mýliš. Aby sme my ľudské bytosti mohli žiť, potrebujeme dýchať kyslík, ktorý je vo vzduchu. A odkiaľ vezmeme všetok ten nevyhnutný vzduch? Predsa z úžasnej atmosféry! Takže bez atmosféry by sme všetci umreli! Ale čo je vlastne vo vzduchu, ktorý dýchame?
Zloženie:
Dusík – 78 percent
Kyslík – 21 percent
Argón – 0,9 percenta
Ďalšie zmiešané plyny – 0,1 percenta. Patrí sem oxid uhličitý, vodné pary a štipka z neónu, hélia, kryptónu, vodíka a ozónu. Lahôdka!
Svetové počasie
Možno si povieš: „Tss, počasie! Tak bez toho naozaj môžem žiť.“ Ale zase sa budeš mýliť. Počasie sa tvorí v tej časti atmosféry, ktorá je najbližšie pri Zemi.
Niektoré miesta sú oveľa, oveľa chladnejšie ako iné (hlavne m-m-mrazivé zemepisné učebne). A práve tu sa počasie hodí. Jeho úlohou je rozdeľovať teplo a zimu. Inak by sa teplé miesta stávali ešte teplejšími a chladné miesta ešte chladnejšími, až by na Zemi nič neprežilo – ani ty. Ale troposféra je len špičkou, ehm, ľadovca. Okrem nej je tu ešte veľké množstvo atmosféry. Tá je usporiadaná vo vrstvách ako obrovský, fakt obrovský sendvič.
Zemská atmosféra
Troposféra:
(tropos v starej gréčtine znamená okolo)
Túto vrstvu môžeš vidieť. Tu sa tvorí búrlivé počasie. Okolo rovníka má hrúbku okolo 17 km, pri severnom a južnom póle iba úbohých 6 km. Čím vyjdeš vyššie, tým bude chladnejšia.
Stratosféra:
(stratos znamená vrstva)
V tejto časti lietajú lietadlá. Tu sa nachádza aj ozónová vrstva*, ktorá blokuje spaľujúce ultrafialové lúče** zo Slnka. Keby ich bolo priveľa, uškvarilo by ťa to. Nechutné!
Mezosféra:
(mezo znamená stredný)
Termosféra:
(termo znamená teplý)
Táto časť je ako obrovský štít, ktorý chráni Zem, aby do nej neudieralo priveľa meteorov. Strašná horúčava ich spáli skôr, ako dopadnú na Zem. Už si niekedy videl padajúcu hviezdu? To je meteor, ktorý práve horí v termosfére.
Exosféra:
(exo znamená vonkajší)
Najvyššia vrstva, odtiaľ sa už ide do vesmíru.
*ozón je neviditeľný plyn – možno si už o ňom počul
** ultrafialové znie celkom pekne, ale v skutočnosti sú tieto lúče smrteľné!
A teraz ťa stiahnem dolu na Zem…
Foto: SHUTTERSTOCK
Pod tlakom
Nečudo, že sa Zem cíti pod tlakom, keď na nej leží všetok ten vzduch. Nie, to nie je ten tlak, čo cítiš na hodine zemepisu, keď si zabudneš urobiť domácu úlohu. Toto je úplne iný druh tlaku. Atmosféra tlačí na každý štvorcový meter Zeme približne tak silno ako dva slony. To je hmotnosť, čo? Vzduch tlačí aj na tvoje telo. Ale našťastie s teba nespraví placku, lebo tvoje dýchanie jeho pôsobenie vyrovnáva. Nemecký zemepisec Otto von Guericke (1602 – 1686) bol prvý, kto ukázal, aký silný je tlak vzduchu.
Otto von Guericke bol bystrá hlavička. Jeden univerzitný titul mu nestačil, musel mať tri! Z práva, matematiky a techniky. Mal aj dve profesie. Cez deň bol z neho inžinier a v noci astronóm. A aby toho nebolo málo, stal sa dokonca aj primátorom mesta Magdeburg v Nemecku. Bifľoš Otto sa však v skutočnosti najviac preslávil svojou sériou pokusov s tlakom vzduchu, ktoré sa nazývajú fakt vzrušujúco: magdeburské experimenty. Možno by si si chcel tieto experimenty vyskúšať aj ty.
Čo budeš potrebovať:
- Dve medené misky s priemerom približne 20 centimetrov
- 16 koní
Čo treba urobiť:
- Spoj misky tak, aby tvorili dutú guľu.
- Teraz odtiaľ vypumpuj všetok vzduch, aby si vytvoril vákuum*.
- Rozdeľ kone do dvoch skupín, v každej ich bude osem.
- Lanom uviaž guľu medzi obe skupiny.
- Postav sa na bok a zakrič: „Hijó!“
*Vákuum je úplne prázdny priestor, kde nie je vôbec žiadny vzduch. Vákuum sa nachádza napríklad vo vesmíre.
Čo myslíš, čo sa potom stalo?
A) Misky spadli na zem a kone sa prekopŕcli.
B) Misky sa ani nepohli.
C) Lano sa pretrhlo a starý chytrák musel všetko zopakovať odznova.
Odpoveď: To, čo sa stalo naozaj je B). Akokoľvek silno sa kone napínali, nemohli tie misky od seba oddeliť. Bez šance. Až potom, keď von Guericke do gule napumpoval trochu vzduchu, sa od seba konečne odlepili. Čo teda držalo tie misky tak pevne pokope? Bol to vzduch, ktorý na ne tlačil zvonka. Čo ukazuje, aký môže byť tlak vzduchu silný.
Tlakové objavy
- Na meranie tlaku vzduch používajú meteorológovia zariadenie zvané barometer. Existujú dva hlavné tipy. Ortuťové barometre sú naplnené tekutou ortuťou. Kovové barometre majú namiesto ortuti ručičku a číselník. Tie sa často používajú v lietadlách, pretože sa pri štarte nerozbijú a nenarobia neporiadok.
- Prvý ortuťový barometer vynašiel taliansky vedec Evangelista Torricelli (1608 – 1647), ktorý bol profesorom matematiky na univerzite vo Florencii. Takto na túto myšlienku prišiel:
- Najprv naplnil ortuťou dlhú sklenenú rúrku. (predtým už vyskúšal morskú vodu a med, ale dosť prekvapivo zistil, že ortuť funguje najlepšie.)
- Potom prevrátil rúrku dolu hlavou a vložil ju do misky, v ktorej bolo ešte viac ortuti. (UPOZORNENIE- NEBEZPEČNÉ CHEMIKÁLIE! Neskúšajte to doma, decká. Ortuť je strašne jedovatá. Vo veľkom množstve môže vážne poškodiť nervy, kožu, krv, pečeň, žalúdok a obličky. Maličké množstvo sa nachádza aj v sivej hmote, ktorá sa používa na výplň do zubov. Takže sa snažte nerozčúliť svojho zubára!)
- Každý deň sa chodil pozerať na rúrku a zapisoval si, ako v nej hladina ortuti stúpa a klesá. Takto to šlo nejaký čas.
- A potom mu to došlo. Ortuť sa dvíhala a klesala v závislosti od rozdielov v tlaku vzduchu.
VYSOKÝ TLAK, KTORÝ TLAČIL NA ORTUŤ V MISKE, SPÔSOBOVAL, ŽE ORTUŤ V RÚRKE STÚPALA. PRI NÍZKOM TLAKU KLESALA.
Stav sa, že by ti to nenapadlo!
Chvastal sa nesmelý starý Torricelli svojím objavom? Ani náhodou. Rád si nechával veci pre seba. Okrem toho ho oveľa viac zaujímala matematika ako meteorológia. Veľmi čudné. Namiesto toho si na papier načmáral poznámku:
Žijeme ponorení na dne oceána jednoduchého vzduchu a z nesporných experimentov sa zistila jeho hmotnosť.
To v podstate znamená: „Žijeme v spodnej časti atmosféry. A zistili sme, aká je ťažká.“ Potom Torriceli hodil svoju poznámku do zaprášenej zásuvky a celkom na ňu zabudol.
3. Našťastie Torricelliho pochodeň prevzali ďalší ľudia. Skvelý francúzsky vedec Blaise Pascal (1623 – 1662) sa pokúšal Torricelliho barometer vylepšiť. Presvedčil svojho švagra, aby sa vyštveral na miestnu (našťastie už vyhasnutú) sopku a vyskúšal jeho nový vynález. No a tiež aby otestoval jeho najnovšiu teóriu, že čím vyššie človek vystúpi, tým je tlak vzduchu nižší, pretože naň tlačí menej vzduchu. Lenivý Blaise, pochopiteľne, nešiel na kopec spolu s ním. Už bol aj tak pod dosť veľkým tlakom. Podarilo sa mu však zabezpečiť, že mu nejakí mnísi experiment dosvedčili a potvrdili, že sa uskutočnil podľa všetkých pravidiel. A ukázalo sa, že mal pravdu. Čím vyššie vystúpiš, tým je tlak vzduchu slabší.
4. O niečo neskôr úbohý Pascal z prepracovanosti ochorel a lekár mu nariadil odpočívať. Hádaj, čo urobil v rámci oddychovania. Napísal prácu o tlaku vzduchu! Keď sa potom cítil lepšie, tak prečo nie? Možno by si to mohol skúsiť aj ty, keď sa najbližšie nebudeš cítiť vo svojej koži.
5. Na Pascalovu počesť sa tlak meria v jednotkách, ktoré sa nazývajú dosť nudne, „pascaly“. Vlastne sa meria v hektopascaloch (1 hektopascal=100 pascalov). Normálny tlak vzduchu ja 1013,2 hektopascalov.
6. Pamätáš sa ešte na Otta von Guericka? On ako prvý použil barometer na predpovedanie počasia, keď predpokladal, že prudký pokles tlaku znamená, že sa blíži silná búrka.
7. Ale vykašli sa na ortuť, morskú vodu či med. Je oveľa jednoduchší spôsob, ako si vyrobiť vlastný barometer. Nájdi si žabu, vlož ju do pohára s vodou z rybníka a prikry ho nejakou látkou. (Pohľadaj dáku peknú a dierkovanú látku, aby mohol tvoj barometer dýchať.)
Teraz počkaj…a pozorne počúvaj.
Ako správne rozumieť žabometru:
- Ak žaba veľmi kváka, tlak klesá a prichádza búrka. (Zapamätaj si, že nízky tlak znamená nestále počasie.)
- Ak žaba kváka len trocha, tlak stúpa, takže môžeš čakať, že bude pekne. (Zapamätaj si, že vysoký tlak znamená pekné počasie.)
- Ak žaba celkom prestane kvákať, zožeň si novú žabu. (Nezabudni potom žaby vrátiť späť do rybníka.)
Fakty, ktoré tebou zatrasú
Keď budeš niekde v horách a dostaneš chuť na cestoviny, var ich dlhšie, ako píšu na obale. Prečo? No lebo tlak vzduchu mení teplotu, pri ktorej vrie voda. Čím vyššie si, tým nižší tlak aj bod varu. Takže voda zovrie rýchlejšie, ale jedlo sa bude variť dlhšie.
Vzdušné masy
Vzduch v úžasnej atmosfére nikdy pokojne nestojí. Je vždy v pohybe, presúva sa a prejavuje zmenami tlaku a teploty. Spôsob, ktorým sa všetok ten vzduch deň čo deň hýbe, je to, čo vytvára naše každodenné počasie.
Vzdušné masy sú obrovské zhluky vzduchu, ktoré sa tvoria nad pevninou a oceánom. Môžu byť teplé, studené, vlhké alebo suché, podľa toho, odkiaľ prichádzajú: ak z horúcej púšte, vzdušná masa bude horúca a suchá, ale ak sa tvorí nad studeným oceánom, potom bude chladná a vlhká. Nemôžeš ich vidieť, ale sú vždy tu a pomaly sa vlečú okolo Zeme. Vietor ich ženie dopredu, a tak pomáhajú rozptýliť teplo zo Slnka. Niektoré vzdušné masy sú naozaj obrovské. Jedna z nich je veľká asi ako Egypt.
Ty kokso!
Späť na front
Vzdušná masa sa tak trochu podobá na autíčko na autodróme. Najprv sa len tak veselo krútiš a staráš sa sám o seba. A potom zrazu do teba narazí iná vzdušná masa, ktorá ťa chce odstrčiť z cesty. Jediné, čo môžeš urobiť, je…tiež do nej vraziť. Miesto, v ktorom sa dve škriepiace sa vzdušné masy stretávajú, sa volá front. Počasie tu môže byť veľmi nestále. Fronty prichádzajú v troch obmenách – studenej, teplej a oklúznej. Skús urobiť dojem na tvoju učiteľku týmito odbornými termínmi. Oklúzny front sa vytvára vtedy, keď studený front predbehne teplý front. Sú to však prefíkané studené fronty, ktoré spôsobujú búrlivé počasie.
Foto: SHUTTERSTOCK
Takto sa rodí studený front:
- Masa chladného vzduchu sa stretne s masou teplého vzduchu.
- Chladný vzduch podlezie pod teplý vzduch a tlačí ho smerom na hor.
- Teplý vzduch rýchlo a prudko stúpa a vytvára búrkové oblaky a dážď.
- Pozdĺž niektorých studených frontov spôsobuje pohybujúci sa vzduch množstvo dramatických búrok, ktoré sa môžu roztiahnuť až do šírky 800 kilometrov.
Foto: Slovart
Hore a dolu
Nemusíš si lámať hlavu tým, či všetok ten tlak vzduchu dorazí až k tebe. Sledovať úžasnú atmosféru je skutočne strašne ťažké. Ani na minútu sa nezastaví.
Poznáš ten pocit, keď nedokážeš obsedieť? A práve to vytvára búrlivé počasie. Ale všetky tieto reči o tlakových nížach a výšach, to je len začiatok. Priprav sa na poriadne drsnú jazdu…
Viac v knihe Anita Ganeri – Hrozný zemepis (Búrlivé počasie).
Knihu vydal Slovart.