Meteorologie Meteorologie


Meteorologie patří k fyzikálním disciplínám s nejtěsnější přímou vazbou na problémy každodenního života. Každý se už pravděpodobně setkal s nejrůznějšími podobami předpovědi počasí, velmi často diskutované jsou také otázky spojené se změnou klimatu či narušováním ozónové vrstvy. Toto je ale jen část problémů, kterými se meteorologie zabývá. V rámci kurzu METEOROLOGIE se studenti seznamují s jednotlivými směry výzkumu fyziky atmosféry jako je klimatologie, synoptika, fyzika oblaků a srážek, ozónová problematika atd. Matematické pozadí omezujeme na co nejsrozumitelnější míru a soustředíme se spíš na popis výsledků a případných praktických aplikací.

Kurz Meteorologie je rozdělen na šest kapitol. Ke každé kapitole jsou připojeny bodované úkoly související s danou tématikou.

Kapitola 1 – Jemný úvod do fyziky atmosféry a klimatu

Zahrnutá témata: složení a vertikální struktura zemského plynného obalu, průměrné rozložení teploty a tlaku nad zemským povrchem, základní pojmy synoptické meteorologie a způsob jakým se provádějí měření základních meteorologických veličin.

Připojené úkoly: – zjištění polohy nejbližší meteorologické stanice, jejího správce a měřených prvků – analýza průměrných ročních chodů z různých geografických míst, úvaha nad důvody rozdílnosti jednotlivých křivek

Vertikální členění atmosféry

Vertikální členění atmosféry. Upraveno z R. McIlveen: Fundamentals of Weather and Climate. Chapman&Hall, 1992.

[nahoru]

Kapitola 2 – Oblačnost, srážky a konvektivní bouře, aneb od obláčku k bouřce

Zahrnutá témata: různé formy vody a její transformace v klimatickém systému v rámci vodního cyklu, vznik oblačnosti a její základní typy, vznik srážek, konvektivní bouře, blesky, kroupy, tornáda, meteorologické radary a interpretace jejich měření.

Připojené úkoly:

  • najít co nejzajímavější oblak (či oblaky), vyfotit a identifikovat jeho typ
  • úvaha nad vlivem lidské činnosti na tvorbu a výskyt oblačnosti
Různé typy ledových útvarů a podmínky, za kterých vznikají

Různé typy ledových útvarů a podmínky, za kterých vznikají. Na vertikální ose je vynesena hodnota přesycení vzduchu vodní parou vůči ledu. (Upraveno z C. D. Ahrens: Essentials of Meteorology: An Invitation to the atmosphere, 3rd edition. Brooks/Cole, 2001.)

Různé typy oblaků a charakteristické výšky jejich výskytu

Různé typy oblaků a charakteristické výšky jejich výskytu. (Zdroj: http://www.bbc.co.uk/…s_types.html)

[nahoru]

Kapitola 3 – Ozón dobrý a zlý

Zahrnutá témata: ozón, fotochemické reakce ve stratosféře a vznik ozónu, dopadající sluneční záření a jeho složky, absorpce UV záření, přízemní troposférický ozón – jeho vznik a možný dopad na lidské zdraví, transport ozónu v atmosféře, ozónová díra.

Připojené úkoly:

  • během týdne sledovat a zaznamenávat meteorologické prvky včetně hodnot obsahu ozónu, průběh vykreslit a zamyslet se nad možnými souvislostmi mezi pozorovanými hodnotami teploty, tlaku apod. a obsahu ozónu
Narušení DNA vazeb

Narušení DNA vazeb

[nahoru]

Kapitola 4 – Taje atmosférické optiky

Zahrnutá témata: interakce viditelného světla s pozemskou atmosférou, struktura slunečního elektromagnetického záření, reakce s molekulami atmosférických plynů a oblačnými částicemi, vznik duhy a halových jevů, ohyb slunečních paprsků v atmosféře.

Připojené úkoly:

  • simulace halových jevů pomocí programu HaloSim
  • úvaha nad několika úkazy souvisejícími s tématem atmosférické optiky
  • fotograficky zachytit a identifikovat halové jevy (bonusový úkol)
Soumrakové jevy

Soumrakové jevy. Je zanedbána astronomická refrakce a nejsou zachyceny ani změny spektrálního složení paprsků.

[nahoru]

Kapitola 5 – Jak se předpovídá počasí

Zahrnutá témata: techniky analýzy synoptické mapy, současné způsoby konstrukce předpovědí, střednědobá a dlouhodobá předpovědi a její vztah k zákonitostem deterministického chaosu, realizace předpovědí v České republice.

Připojené úkoly:

  • analýza a srovnání výstupů různých prognostických modelů
  • předpověď počasí svépomocí
  • vzpomenout si na / najít zajímavé pranostiky, vztahující se k nadcházejícímu období pozdního podzimu
Ukázka výstupů modelu Medard pro oblast střední Evropy

Ukázka výstupů modelu Medard pro oblast střední Evropy. Mapy znázorňují množství oblačnosti, předpovídané pro poledne 27.10.2006, a to ve formě celkového množství oblačné vody v mm. Zdroj: http://www.medard-online.cz/index.php

[nahoru]

Kapitola 6 – Klima včera, dnes a zítra

Zahrnutá témata: jednotlivé části a klasifikace klimatického systému, klima minulých dob, klimatické rekonstrukce, skleníkový efekt a jeho zesilování, klimatické modely, chyby a neurčitosti simulací budoucího vývoje, možné dopady klimatické změny.

Připojené úkoly:

  • zamyšlení nad klimatickou změnou
  • Statistická analýza teplotní řady ze stanice Praha-Klementinum
Odhad předpokládaných změn teploty v různých částech světa, pro emisní scénář SRES A2

Odhad předpokládaných změn teploty v různých částech světa, pro emisní scénář SRES A2. Zdroj: http://www.wikipedia.org

[nahoru]

Věříme, že vás tato malá ochutnávka z meteorologie zaujala.

Komentáře (pro přihlášené)