close
Vážení uživatelé,
16. 8. 2020 budou služby Blog.cz a Galerie.cz ukončeny.
Děkujeme vám za společně strávené roky!
Zjistit více
Počasí nás ovlivňuje den co den, 365dní v roce, a můžeme ho jen do jisté míry odhadnout nebo předpovědět.

Teplota povrchu, vody a půdy

1. prosince 2015 v 14:18 | Meteoaktuality.cz |  Zajímavosti
V jednom z mnoha článků rozšiřujících teoretické poznatky byly probrány změny teploty s výškou a vedle chodu vlhkosti a výparu byl také probrán chod teploty vzduchu v přízemní vrstvě i ve 2m nad zemským povrchem. V tomto článku si rozšíříme poznatek čeho všeho měříme teplotu z hlediska meteorologických a klimatologických účelů. Vedle teploty vzduchu v přízemní vrstvě zjišťujeme v meteorologii teplotu zemského povrchu, její změny, dále teplotu půdy, tj. teploty pod zemským povrchem a také teploty vody a prostor bezprostředně nad vodními hladinami. V tomto článku bude tedy vyložen proces zahřívání těchto vrstev na Zemi a důrazně odlišujme zejména <strong><span style='color:brown'>teplotu povrchu</span></strong> (zemského) od <strong><span style='color:cyan'>teploty vzduchu</span></strong>.

Neuškodí připomenout, že teplotu vzduchu v přízemní vrstvě měříme v 5cm nad zemským povrchem a označujeme ji jako přízemní teplotu, jedná se o místo s nejnižší teplotou. Poté měříme běžnou teplotu vzduchu ve 2m nad zemským povrchem. Teplotu měříme za účelem vertikálních pohybů vzduchu i ve výšce a zjišťujeme ji v různých tlakových hladinách, které odpovídají různým výškám, v těchto výškách je měřena teplota prostřednictvím sond, které jsou vysílány za účelem měření meteorologických prvků pomocí meteorologických balonů. Teplotu nad vodními plochami měříme pomocí meteorologických přístrojů umístěných na tzv. bójích. Teplotu vody měří tyto bóje též. A konečně teplotu v půdě měříme teploměry s čidly umístěnými v určité hloubce pod zemským povrchem, viz dále. Veškerou teplotu na Zemi ovlivňuje sluneční záření, které z části proniká na zemský povrch a ten zahřívá nerovnoměrně, záleží právě na typu povrchu. O tom více dále a začneme u zdroje, slunečního svitu.

<strong><u>Sluneční energie jako motor celého počasí</u></strong>
Asi pro Vás nebude novinkou, že motorem počasí na Zemi je sluneční záření, resp. a obecně řečeno Slunce. Jinými slovy žhavá hvězda, od které je planeta Země vzdálená dostatečně daleko, ale zároveň ne moc daleko, aby zde mohl existovat život. Občas nám sluníčko svoji sílu velmi zřetelně ukazuje, teplota Slunce je nepředstavitelně vysoká, ale přesto je zde jeden fakt. Tímto faktem je, že sluníčko postupně vyhasíná, byť to zní z dnešního pohledu nemožně, je to totiž záležitost opět nepředstavitelně dlouhé doby, než zanikne, tzn. že tím se zabývat nyní nemusíme. Nás bude zajímat zejména kolísání jeho aktivity a skvrny na něm se vyskytující a do třetice také to, jak sluneční svit ovlivňuje teplotu na Zemi. Tyto faktory totiž ovlivňují počasí a klima celé planety.

<strong><i>Co je to sluneční záření?</i></strong> Vedle toho, že je základním zdrojem energie pro celý mechanismus počasí na Zemi resp. v její atmosféře, což je popsáno výše, jedná se o elektromagnetické záření určitého spektra vlnových délek. Záření je možné rozdělovat na přímé = přicházející do oka pozorovatele a rozptýlené = vznikne jako důsledek rozptylu záření na různých částečkách jako jsou například částečky prachu či vodní kapičky. Sluneční spektrum lze pak rozdělit na následující typy záření:

1) <strong>Ultrafialové </strong>- existuje před vstupem slunečního záření do atmosféry a je absorbováno ozonem ještě před jeho vstupem
2) <strong>Viditelné</strong> - vytváří spektrum barev od modré po červenou
3)<strong> Infračervené </strong>- tvoří 45% slunečního záření před vstupem do atmosféry

<strong><i>Co je to absorpce záření?</i></strong> Vedle rozptylu existuje absorpce slunečního záření, což je vstřebání záření například a nejčastěji ozonem či vodní párou. Při bezoblačné obloze dochází k malé absorpci záření, tj. více záření projde atmosférou k zemskému povrchu a proto může snáze růsti teplota vzduchu či povrchu Země.

<strong><i>Co je to dlouhovlnné záření? </i></strong>Jedná se o vyzařování zemského povrchu, čímž se povrch ochlazuje. Od slunečního záření se liší vlnovými délkami (nebudeme je zde probírat, pro větší zájemce odkážeme na literaturu, viz dole) a jedná se též o elektromagnetické záření.

<u>Nyní několik důležitých pojmů souvisejících s problematikou</u>:

<strong>> Albedo </strong>- je odrazivost zemského povrchu ve smyslu odraženého slunečního záření povrchem v poměru k dopadlému záření na něho.
<strong>> Insolace</strong> - je množství přímého záření dopadajícího za určitý čas na plochu zemského povrchu.
<strong>> Zpětné záření atmosféry</strong> - je tok dlouhovlnného záření atmosféry směřující dolů a měřený v úrovni povrchu Země.
<strong>> Efektivní vyzařování</strong> - jedná se o vyzařování, které má za následek radiační ochlazování povrchu Země v nočních hodinách, kdy chybí sluneční záření, které přes den dodává teplo.
<strong>> Tepelná bilance</strong> - je příjem a ztráta tepla, resp. rozdíl mezi nimi v určité době, tj. ve dne a v noci.

<strong><u>Změny teploty zemského povrchu</u></strong>
Zde hraje roli příjem a naopak ztráta tepla (bilance, viz výše) zemského povrchu, které jsou závislé na slunečním záření.Výrazně se tedy liší teplota povrchu v denní době od jeho teploty v době noční a proto si rozdělme též faktory mající vliv na teplotu zemského povrchu ve dne a ty, které mají vliv na jeho teplotu v nočních hodinách.

<strong>a) Denní doba</strong>
Příjmem tepla je přímé i difúzní sluneční záření, to atmosféra pohlcuje jen nepatrně. Pohlcuje ho zemský povrch bez ohledu na typ povrchu. (zatím nerozlišujme pevninu bez vegetace, s vegetací či vodní hladinu) Určitou část záření zemský povrch odrazí zpět, jedná se o ztrátu jeho tepla. Teplo se dostává i do hlubších částí pod zemský povrch a procesem výměny (hl. turbulentní a konvekční, viz patřičné články) teplo opět předává dále a jedná se o ztrátu tepla ohledně povrchu Země. Dále zde působí ohledně ztráty také efektivní vyzařování a latentní teplo.

<strong><i>Co to je latentní teplo?</i></strong> Jedná se o vyzářené teplo vlivem vypařování vody, resp. se jedná o spotřebu tepla, vydání tepla na výpar.

<strong>b) Noční doba</strong>
Zcela odlišná situace nastává v nočních hodinách a to hlavně v důsledku toho, že odpadá příjem tepla ze slunečního záření. Pokračuje ovšem každopádně efektivní vyzařování, což je ztráta tepla a povrch Země je tedy studenější než například prostor pod ním, teplota v půdě je vyšší. Tepleji je také v ostatních vrstvách vzduchu. Teplo z nižších vrstev půdy se dostává tedy na povrch, současně se dostává k zemskému povrchu teplo z okolních vzduchových vrstev. Příliv tepla se koná i vlivem kondenzaci, k níž v noci často dochází a jedná se opět o uvolnění latentního tepla.

Intenzita příjmu a vyzařování tepla závisí na mnoha faktorech, ty nejčastější jsou probrány dále.

<strong><u>Chod teploty zemského povrchu a druhy mrazů</u></strong>
Obdobně jako u teploty vzduchu či jeho tlaku lze vypozorovat určité pravidelné změny a tak rozdělit tento tzv. chod teploty povrchu na denní a roční.

Denní chod teploty povrchu má obecně jedno minimum (doba východu Slunce) a jedno maximum. <i>(kolem 13. hodiny)</i> Minimum nastává hned po východu Slunce, neboť poté začne Slunce dodávat na povrch záření a tím tedy teplo, naopak už po 13. hodině klesá teplota povrchu, neboť vyzařování - odevzdávání tepla již převyšuje míru jeho příjmu. V denních hodinách je povrch Země teplejší než okolí vrstvy vzduchu a v noci je tomu naopak. Proto nelze měřit teplotu vzduchu (zdůrazňujeme vzduchu) přímo na povrchu Země, hodnoty by byly značně zkresleny a vznikla by o poznání větší amplituda. <i>(viz dále) </i>Největšího rozdílu dosahuje teplota povrchu a vzduchu v letním období.

<strong><i>Co to je denní amplituda teploty?</i></strong> V krátké definici se jedná o maximální výchylku teploty během dne, jinými slovy rozdíl mezi ranním minimem a odpoledním maximum teploty. Amplitudy dosahují v létě převážně 20°C, v určitých případech, ale i hodnoty dvojnásobné.

<u>Denní chod teploty vzduchu závisí na</u>:
<ul>
<li> Oblačnosti
<li> Výměně tepla mezi povrchem a vzduchem
<li> Expozici - sklon zemského povrchu
<li> Vlastnostech půdy - např. albedo půdy, (viz výše) tepelná vodivost, vlhkost půdy aj.</ul>

Ohledně ročního chodu teploty povrchu lze charakterizovat jako důsledek oběhu Země kolem Slunce a sklonu osy rotace. Jak jistě mnozí vědí, tak minimální teplota povrchu půdy se obvykle vyskytuje v lednu a maximální v červenci z hlediska severní polokoule, na jižní se jedná o stav opačný.

<center><img src="http://nd06.jxs.cz/306/588/2d1e238b24_100527485_o2.png" alt="" width="613" height="824" />
<strong><i>Náčrt denního a nočního chodu tepla na zemském povrchu s vyznačením zdrojů příjmu tepla a zdrojů vyzařování tepla</i></strong></center>

<strong>Mrazy na povrchu půdy </strong>- jedná se o mrazy povrchu půdy vůči teplejšímu vzduchu ve 2m nad Zemí v přechodových obdobích, tj. zejména na počátku jara a během podzimu. Tyto ranní mrazy lze klasifikovat do tří skupiny: <strong>RADIAČNÍ MRAZY, ADVEKČNÍ MRAZY A RADIAČNĚ ADVEKČNÍ MRAZY</strong> obdobně jako je tomu u druhů mlh.

Nejčastější <strong><span style='color:blue'>radiační mrazy</span></strong> jsou důsledkem efektivního vyzařování zemského povrchu a intenzita těchto mrazů je závislá především na oblačnosti, proudění, reliéfu či tepelné vodivosti půdy. Je obecně známo, že za bezoblačné noci budou radiační mrazy intenzivnější než za noci oblačné, protože oblačnost zmírňuje efektivní vyzařování. Též je zřejmé, že budou intenzivnější za malého či žádného proudění, jinými slovy za bezvětří nebo jen slabého vánku. Vítr totiž promíchává vzduch u zemského povrchu s okolním. Silné radiační mrazy vznikají častěji v kotlinách (známe v ČR oblasti Šumavy - Modrava, Kvilda ... Krušných hor - Šindelová, Krkonoš - Jizerka atp.) kam stéká studený vzduch. A vzniku mrazů též svědčí nízká vodivost půdy.

<strong><span style='color:red'>Advekční mrazy</span></strong> vznikají naopak při přílivu studeného vzduchu s teplotou pod bodem mrazu, často se jedná o arktický vzduch. (viz Vzduchové hmoty a podmínky počasí v nich) Rozdíl mezi povrchem a vzduchem bývá při těchto mrazech relativně malý oproti radiačním mrazům. Mrazy v teplé části roku vznikají spolupůsobením výše uvedených jevů, tj. působením advekce i vyzařování a nazývají se <strong><span style='color:orange'>advekčně radiační</span></strong>. Dochází k nim při přílivu arktického vzduchu v jarním a podzimním období, v našich podmínkách jsou teploty sice kladné, ale při vyjasnění za působení radiačního ochlazování povrchu klesají pod bod mrazu a to výrazněji, zejména v údolích. Krásným příkladem jsou relativně pravidelní květnoví zmrzlí, kteří často zahrádkáře a zemědělce připraví o již vzkvétající úrodu, před těmito mrazy je nutné úrodu do jisté míry chránit, je nutné znát podmínky dané oblasti, základy meteorologie a předpověď počasí.

<strong><u>Teplota v půdě a teplota vodních ploch</u></strong>
Krátce ještě k teplotě pod povrchem Země a mimo souš, tj. nad vodními plochami. Teplo šíření na povrch Země zajisté, jak bylo už výše také řečeno, proniká pod tento povrch do nižších vrstev půdy. Změna teploty půdy s hloubkou je označena jako vertikální teplotní gradient. Teplo se šíří pod povrch do půdy jen v případě rozdílných teplot ostatních vrstev. Vznikat mohou i značné rozdíly mezi teplotou povrchu půdy a teplotou v hloubce a to v ne nijak hluboké vrstvě a to vlivem intenzivní insolace.<i> (pojem výše)</i>

V určité hloubce v půdě se změny teploty již neprojevují a teplota zde zůstává neměnná. Jedná se hladinu se zánikem denních či nočních změn teploty. Z hlediska pozorování je prokázáno, že denní změny teploty lze většinou pozorovat do 1m hloubky v půdě. Roční změny teploty v půdě jsou patrné do <strong>15-30m </strong>hloubky pod povrchem.

Teplotu v půdě měříme během vegetační sezóny v polabské nížině v zahradní oblasti a hodnoty z těchto měření naleznete v sekci článků Zajímavosti. Teplota v půdě je zjišťována zpravidla v hloubce 5, 10, 20, 30 a 50cm pod povrchem. Profesionálními přístroji je měřena teplota v půdě na vybraných meteorologických stanicích ČHMÚ, například v Praze-Libuši.

Ohledně teploty nad vodními plochami lze konstatovat, že vykazují o poznání nižší teplotní amplitudy během dne i roku než teplota povrchu půdy a teplota v půdě. Jedná se o důsledek fyzikálních vlastností vody a to jejího objemového měrného tepla, které je 2-3 krát větší než u půdy a zejména pak na pohyblivosti vody. Dochází ke stálému promíchávání vody turbulencí, konvekcí a vlněním (podobně jako v případě vzduchu a půdy, kde je ovšem někdy promíchávání vyloučeno) a takto je voda promíchávána do velké hloubky.

V nočních hodinách dochází k ochlazování vody vyzařováním, v denních naopak k oteplování vlivem záření. Voda ovšem nevykazuje tak značné změny teploty. Závěrem lze říci, že ve vodě se šíří teplo o hodně rychleji než v půdě a do větších hloubek. Proto jsou změny teploty vody během dne i roku mnohem menší než v půdě a tím pádem jsou zde i menší teplotní amplitudy. Minima dosahuje teplota na povrchu vody dané plochy až za určitou dobu po východu Slunce a maximum je dosaženo též později než v případě povrchu Země a to mezi 15. a 16. hodinou. Nejnižší roční teploty dosahuje voda v nádržích koncem února či v březnu a maxima dosahuje v srpnu.

<strong><i>Může mít teplota vody zápornou hodnotu?</i></strong> Může, ale ne nijak značnou oproti teplotě povrchu půdy či teplotě vzduchu. V případě, že se teplota vody blíží 0°C, tedy bodu mrazu, dává možnost při dalším mrazu vzniku ledových jevů. Dochází k zámrazu vodní plochy či tvorbě ledu v korytu vodního toku. Poté záleží na hloubce promrznutí, teplota samotné vody nijak moc do záporných čísel nejde. V polárních oblastech se vyskytly teplot vody kolem -2 až -3°C, naopak ještě zmiňme dosažená maxima z Perského zálivu s velmi vysokou hodnotou na 35.6°C. Průměrná teplota oceánu tropických oblastí činí 25-27°C a arktických oblastech je lehce pod nulou, od 0.0 do -0.5°C.

<u>Doporučená literatura</u>: <strong>Bednář, J. Kopáček, J. Jak vzniká počasí?, 2009</strong> <i>(Přiměřeně též čerpáno)</i>
 

Buď první, kdo ohodnotí tento článek.

Komentáře

1 JAClat JAClat | E-mail | Web | 1. dubna 2018 v 15:02 | Reagovat

Вилочные погрузчики JAC Название фирмы JAC является аббревиатурой из слов «Япония + Америка + Китай», определяющих особенности ее продукции: техника «Джак» создается на основе японских разработок (и японских узлов); отвечает американским стандартам; собирается на предприятии Китая. JAC производит грузовые автомобили и автобусы, но основное направление деятельности компании – изготовление вилочных погрузчиков. Являясь государственной корпорацией, компания обязана придерживаться норм государственного контроля качества, за что выпускаемые ею машины широко известны и ценятся по всему миру.

https://www.eventbrite.com/o/jac-17101813531

2 ShippingNum ShippingNum | E-mail | Web | 13. dubna 2018 v 17:18 | Reagovat

Железнодорожные перевозки
Современная сеть железных дорог достаточно развита, благодаря чему по ней могут транспортироваться грузы с самыми разными характеристиками. Таким способом перевозят отправления с разными массогабаритными показателями, требованиями к температурному режиму и степени защиты от атмосферных воздействий. Свойства и габариты груза, а также расстояние до пункта назначения – основные критерии, которые влияют на стоимость доставки.
<a href=http://www.pro-rzd.com/gruzovye-i-tovarnye-perevozki/postavki/nadezhnaya-perevozka-skoroportyashhihsya-gruzov.html>подробнее</a>|

Nový komentář

Přihlásit se
  Ještě nemáte vlastní web? Můžete si jej zdarma založit na Blog.cz.
 

Aktuální články

Reklama

Meteo Aktuality - vše o počasí

Stránky projektu:

> Webová stránka MA (články, aktuality, další aplikace jako například radar, detekce blesků ČHMÚ, diskuzní fórum a další)

http://www.pocasimeteoaktuality.wordpress.com


> FCB stránka MA (aktuality z dění v počasí a všeobecně)

http://facebook.com/pocasi.aktuality

> Twitter profil (propojen s Facebookem)

https://twitter.com/meteoaktuality

> Google+ stránka (nejdůležitější aktuality a zajíamvosti)

Google+ MA

> Blog MA (nově založený pro psaní zajímavostí z meteopraxe i teorie, pro informace zde na Blog.cz, jste právě zde!)