Ač je vzduch v atmosféře kolem nás neviditelný, přesto na nás působí určitou silou. Hovoříme o tlaku vzduchu jako o tlaku hydrostatickém, který je způsoben tíhou vertikálního vzduchového sloupce sahajícího od hladiny moře (proto tlak přepočítáváme právě na hladinu moře) či od jiné hladiny až k horní hranici atmosféry. Jedná se o sílu působící kolmo na určitou plochu. V meteorologii představuje tlak jednu za základních meteorologických veličin, resp. jeden ze základních meteorologických prvků, který na stanicích měříme a s nímž také pracujeme v prognózách.
Základní jednotkou je pascal značený zkratkou Pa a odpovídá síle 1 Newtonu na plochu 1m2. V meteorologii je pro vyjádření tlaku používána větší jednotka a tou je hektopascal značený zkratkou hPa a obsahuje 100Pa. Jedná se o roveň vůči jednotce mbar, (milibar) která se v meteorologii používala dříve a dnes ji v učebnicích již nenajdete. V úrovni hladiny moře činí tlak vzduchu přesně 1013.25hPa.
Změny tlaku a hustoty vzduchu
Tento tlak je přepočítáván ve vztahu k poloze, resp. nadmořské výšce, dané lokality. Ve všech ostatních oblastech tedy naměříme jiné hodnoty tlaku vzduchu. Protože tlak s rostoucí výškou klesá, naměříme vůči tlaku na hladině moře vždy nižší hodnotu. Platí zde základní hydrostatická rovnice, kde dělíme pokles tlaku (dp) tíhou vzduchového sloupce a určité základně a výšce (dz) na straně jedné a odečítáme tíhové zrychlení (g) a hustotu vzduchu (P) v určité hladině na straně druhé. Tzn.: dp/dz = -gP. Větší zájemce o problematiku odkazujeme na literaturu, zejména první uvedenou - viz pod článkem.
Ostatní faktory, které je potřebné zohlednit při výkladu problematiky tlaku vzduchu nutné k pochopení této problematiky na studijní úrovni, zde nebudeme již uvádět. V případě, že máte zájem o podrobný exkurz do problematiky tlaku vzduchu, odkazujeme Vás též na uvedenou literaturu. (dole)
Co je to hustota vzduchu a jak se mění s výškou? Hustota vzduchu představuje měrnou hmotnost, tj. hmotnost jednotkového objemu vzduchu a v meteorologii je vyjadřována v jednotce g krát m-3. Dle dané rovnice pro hustotu vzduchu (opět pro zájemce o hlubší poznatek odkážeme na literaturu) na základě poklesu atmosférického tlaku a též poklesu teploty s výškou (alespoň při běžné cirkulaci) se mění poté i hustota vzduchu. A mění se podle změny rovnice. Hustota s výškou tedy nejen klesá, ale může stagnovat a nebo se i zvyšovat - mohou nastat tedy tři případy na základě vývoje výše uvedených prvků, které dosazujeme do rovnice pro hustotu vzduchu a její změny.
Chod tlaku
Změny tlaku vzduchu lze rozdělit do dvou skupin a to na periodické a aperiodické: (tj. neperiodické)
a) Periodické změny TV
Rozdělujeme na denní a roční kolísání tlaku vzduchu. Takové změny zjistíme z dlouhodobých pozorování a z těch vyplývají následující pravidelné změny tlaku vzduchu. Tyto změny se projevují v našich podmínkách jen málo kdy, zejména pokud nastane stabilní situace v podobě vlivu anticyklony. Z dlouhodobých pozorování bylo zjištěno, že denní chod tlaku vzduchu má dvojí maxima a minima. První minimum se vyskytuje kolem 4. hodiny, první maximum se vyskytuje v 10 hodin. Druhé minimum kolem 16. hodiny a druhé maximum pak ve 22 hodin. Denní amplituda tlaku, tj. výchylka během dne, je menší v mírných zeměpisných šířkách.
Ohledně ročního chodu tlaku je možné rozdělit na změny kontinentální - roční maximum v zimě a minimum v létě s tím, že ve vysokých výškách je tomu obráceně. V případě oceánu se jedná o dvojitý chod tlaku vzduchu. Nejprve dosahuje v daném roce minima (jaro) a poté maxima. (v létě) Druhá tzv. část této periodicity nastává v podobě druhého minima (podzim) a druhého maxima. (zima)
b) Neperiodické změny TV
Jsou změny tlaku vzduchu bez patrné pravidelnosti, neboť tlak vzduchu se mění velmi rychle a to v různých oblastech odlišně. Nyní následuje výčet příčin těchto aperiodických změn tlaku na Zemi, které je možno rozdělit na termické a dynamické:
- Nerovnoměrné zahřívání povrchu Země
- Hromadění vzduchu v určitých oblastech vedle jeho odvanutí v jiných oblastech
- Záměna jednotlivých vzduchových hmot (viz článek Vzduchové hmoty a podmínky počasí v nich)
- Přenos vzduchových hmot (viz tentýž článek jako u předchozího bodu)
Co je to tlakový gradient? Je doslova rozdíl v tlaku vzduchu, který je způsobem v atmosféře výše uvedenými nepravidelnostmi a na základě něhož vznikají základní tlakové útvary - cyklony a anticyklony (viz článek Tlakové útvary a počasí v nich)
Co jsou to izohypsy? Jsou pomyslné čáry, které spojují v určité tlakové hladině místa se stejnou výškou nad mořem. Pomocí nich vyjádříme místa s vyšším tlakem vzduchu (větší hodnoty, výše) a naopak nižším tlakem vzduchu. (menší hodnoty, níže)
Co to je tlaková tendence? V předpovědi počasí denně čtete či slyšíte "tlaková tendence zaznamená zítra mírný pokles, během večera slabý vzestup". Definice "říká" přesně, že se jedná o změnu přízemního tlaku vzduchu za určitý čas, obvykle se uvádí za jeden den s tím, že se občas tlak mění rychleji (rychlý přechod fronty) a během dne má více tendencí, viz příklad.
Co jsou to izalobary? Byť zní pojem podobně jako izobary, (čáry spojující místa se stejným tlakem vzduchu) znamená něco jiného, avšak jsme v problematice tlaku vzduchu, takže se jedná právě o čáry spojující místa se stejnými tendencemi tlaku vzduchu. (viz výše) Izalotermy spojují místa se stejnými změnami teploty za určitý čas.
Trvalé tlakové útvary
Jinými slovy oblasti s téměř trvale nižším nebo vyšším tlakem vzduchu vůči okolí. Jedná se o vypozorované oblasti na základě sledování průměrných hodnot tlaku vzduchu přepočteného na hladinu moře. Jmenovat je možné zejména:
- Pás nízkého tlaku vzduchu obepínající rovníkové oblasti Země = ekvatoriální tlaková deprese
- Azorská a Havajská tlaková výše - jsou to pásy zvýšeného tlaku vzduchu nacházející se na rovnoběžkách, které nejsou ovšem 100% souvislé.
- Aleutská a Islandská tlaková výše - jsou naopak pásy sníženého tlaku vzduchu na obou polokoulích.
Také nalezneme na speciálních klimatologických mapách tzv. sezónní tlakové útvary a mezi ty patří:
Sibiřská tlaková výše s méně výraznou obdobou představovanou Kanadskou tlakovou výší. Rozsáhlejší jsou poté oblasti se sníženým tlakem vzduchu, které vznikají v teplé části roku v důsledku výrazného prohřívání vzduchu a následkem poklesu tlaku vzduchu v těchto oblastech vlivem tohoto zahřívání. Příkladem je Perská tlaková deprese, nebo-li níže.
Tlakové rekordy
V ČR se po polovině února 2015 vyskytl dosti vysoký tlak, kdy ve středu tlakové výše nacházející se nad naším územím stoupl tlak lehce nad 140hPa, takový tlak se v našich podmínkách často nevyskytuje. Oproti tomu druhý extrém se vyskytl na konci ledna 2015, na ten pamatuje určitě hodně z Vás a jednalo se pro změnu o značný pokles tlaku vlivem tlakové níže, jejíž střed se nacházel nad Německem a tlak v ČR klesl na cca 972-974hPa, takový tlak se u nás též často nevyskytuje a naposledy se vyskytl podobný v roce 1989. Pokud by se střed posunul za předpokladu ne značných změn tlaku v něm nad naše území, byl by tlak o několik hPa nižší. i když na nás takovýto tlak vliv většinou němá, tak na některé jedince a to zejména na kardiaky a starší občany působí nízký tlak či jeho tendence vykazující znatelný pokles působí negativně. To se dle vše projevilo i na konci ledna 2015, občas můžeme pociťovat větší únavu a ospalost. Vysoký tlak snášíme ale většinou dobře, avšak jeho prudké změny za krátký čas nikoli, ať jsou jakékoli.
To ovšem není nic proti světovým tlakovým rekordům, které naleznete také v absolutních rekordech. Není od věci hodnoty ale zopakovat, kdy patří do problematiky tlaku vzduchu.
NEJVYŠŠÍ TLAK VZDUCHU činí 1083.8hPa z posledního dne roku 1968 změřen na stanici Agata.
NEJNIŽŠÍ TLAK VZDUCHU činí 870hPa z 12.10.1979 a byl změřen ve středu tajfunu v Čínském moři.
Doporučená literatura: Bednář, J. Kopáček, J. Jak vzniká počasí, 2005
Míková, T. a kol. skoro jasno, 2007
(bylo též částečně čerpáno)