Meteorologie

Meteorologie je věda zabývající se atmosférou. Studuje její složení, stavbu, vlastnosti, Meteorologické jevy a děje v ní probíhající, například počasí. Meteorologie je považována za část fyziky, proto je často chápána jako „fyzika atmosféry“ a je vyučována na matematicko-fyzikálních fakultách. Na mnoha univerzitách je meteorologie často vyučována jako součást věd o Zemi, což zohledňuje souvislost atmosféry s dalšími krajinnými sférami. Poznatky meteorologie jsou nezbytné v mnoha odvětvích lidské činnosti - doprava, zemědělství, vojenství. S meteorologií úzce souvisí hydrologie.

Tematické okruhy meteorologie

složení a stavba atmosféry
oběh tepla a tepelný režim v atmosféře a na zemském povrchu včetně radiačních procesů a různých mechanismů neradiační výměny mezi atmosférou a aktivním povrchem a v atmosféře samé,
oběh vody a její fázové změny v atmosféře v interakci se zemským povrchem,
atmosférické pohyby − všeobecnou cirkulaci atmosféry, její složky a místní cirkulace,
elektrické pole atmosféry,
optické a akustické jevy v atmosféře.

Meteorologie se zabývá především troposférou a stratosférou, neboť tyto části atmosféry jsou nejdůležitější z hlediska předpovědi počasí. Studiem vysoké atmosféry se zabývá aeronomie.

Klimatologie

Pozvolna se osamostatňujícím se oborem meteorologie je klimatologie, která je však správněji zařazována mezi vědy geografické. Klimatologie je věda o podnebích (klimatech) na Zemi, o podmínkách a příčinách jejich utváření a rovněž o působení klimatu na objekty činnosti člověka, na samotného člověka i na různé přírodní děje a naopak. Úkolem klimatologie je studovat obecné zákonitosti klimatických jevů, utváření zemského klimatu, jeho změny a kolísání s cílem využití poznatků pro předpovídání a melioraci klimatu.

Historie meteorologie

Historie světové meteorologie

5000 př. n. l. zemědělská revoluce - člověk se stává závislým na počasí
5. st. př. n. l. vyvěšována tzv. parapegmata, která obsahovala i informace meteorologického rázu, hlavně o proudění („věž větrů“ v Athénách).
4. století př. n. l. Platón meteora = věci nadzemské
kolem 340 př. n. l. Aristoteles - Meteorologica
64 n. l. Seneca mluví o znečištěném vzduchu v Římě
Meteorologie spojována s astronomií a astrologií (astrometeorologie)
15. století - doložena znalost pasátů
okolo 1500 Leonardo da Vinci sestavuje hygrometr
1606-1607 Galileo Galilei a jeho žáci konstruují kapalinové teploměry
1644 Jan Evangelista Torricelli sestrojuje rtuťový tlakoměr
1657-1667 Accademia del Cimento založená ve Florencii dává popud k prvním systematickým meteorologickým pozorováním
Přes krátké trvání Akademie zájem o meteorologická měření a pozorování již neustal
1667 Robert Hooke sestrojuje anemometr pro měření rychlosti větru
1686 Edmund Halley zmapoval pasáty, usuzuje, že změny a procesy v atmosféře jsou řízeny slunečním teplem, potvrzuje Pascalovy objevy týkající se atmosférického tlaku
1735 George Hadley jako první dává do spojení stáčení pasátů a rotaci Země (mechanismus popsal nesprávně), popisal také cirkulační buňku, která je dnes známa jako Hadleyho buňka
1780 založena Societa meteorologica palatina, meteorologická společnost v Manheimu s 39 meteorologickými stanicemi
1780 Horace de Saussure sestrojuje vlasový vlhkoměr k měření vzdušné vlhkosti
1792 Societa meteorologica palatina publikuje výsledky měřeni a pozorování z let 1780-1792, ty se staly základem pro formulaci prvních meteorologických teorií
počátkem 19. století vznikají sítě meteorologických stanic a první meteorologické ústavy - Hlavní geofyzikální observatoř v Petrohradě, Ústav pro meteorologii a zemský magnetismus ve Vídni
1802-1803 Luke Howard vydává spisek O změnách oblaků (On the Modification of Clouds), ve kterém zavádí latinské pojmenování oblaků
počátkem 18. století je meteorologie ještě součástí fyziky
druhá polovina 19. století W. Ferrel, H. Helmholtz a jiní - poznatky hydrodynamiky a termodynamiky - počátky meteorologie dynamická
1820 H. W. Brandes sestavuje mapu tlaku vzduchu, jedná se o první synoptickou mapu
1825 E. F. August vyvíjí psychrometer

1843 Lucien Vidie sestavuje aneroid
mezi 1845-1862 A. von Humboldt definuje pojem klima
po 1850 se rozvíjí synoptická metoda studia meteorologických dějů - vzniká synoptická meteorologie
počátek 20. století V. Bjerknes - norská frontologická škola
1941 během 2. světové války se rozvíjí radarová meteorologie
1946 John von Neumann začíná s matematickým modelováním počasí
v druhé polovině 20. století se rozvíjí družicová meteorologie

Historie české a slovenské meteorologie

1092 Kosma - první zmínky o počasí na území Čech
1533−1534 žerotínské denní záznamy o počasí
1558-1568 záznamy o počasí z Bratislavy a Prešova pozorované na cestách Žigmunda Tordy
1717 Zákupy - teplota a tlak vzduchu
1717-1720 Adam Reimann provádí v Prešove první pravidelné denní měření tlakoměrem a teploměrem

1771 klementinská řada - teplot
1804 klementinská řada - srážky
1871 hrabě Mikuláš Konkoly-Thege zkládá observatoř v Hurbanovu

Meteorologické školy

Norská frontologická škola - založena Bjerknesem
americká meteorologická škola - založena Rossbym

Meteorologické organizace

1873 se koná První Mezinárodní Meteorologický Kongres (First International Meteorological Congress) ve Vídni
1873 ustavena Mezinárodní meteorologická organizace (IMO, International Meteorological Organization )
1947 obnovena Světová meteorologická organizace (WMO, World Meteorological Organization) pod záštitou Organizace spojených národů (UN, United Nation) - Výkonný výbor a sekretariát organizace sídlí v Ženevě.

Meteorologická měřící technika

Anemometr, tlakoměr, barograf, vlhkoměr, termograf, teploměr, radar, družice, srážkoměr

Měření teploty

Skleněné teploměry - pracuje na principu různé teplotní a délkové (objemové) roztažnosti plynů a kapalin
- Kapalinové
  - Lihové
    - Minimální teploměr
    - Sixův teploměr
  - Rtuťové teploměry
    - Přízemní teploměry
    - Maximální teploměr

- Beckmannův teploměr - teploměr měřící oteplení, určený pro kalorimetrická měření
- Vertex - kontaktový teploměr

Bimetalové teploměry - deformační teploměr tvořený bimetalem, pracuje na principu různé teplotní a délkové (objemové) roztažnosti kovů dvojkovu (bimetalu)

Odporové teploměry (elektrické)
- Kovové teploměry
- Polovodičové teploměry (termistory)
- Termočlánky
- Infrateploměry
- Akustické anemometr - odvozené měření virtuální teploty, měření rychlosti a směru větru

Pyrometry - infračervené záření

Akustické teploměry - využívající principu změny rychlosti šíření zvuku při různých teplotách

Termograf - registrační přístroj k měření teploty - používá bimetalový teploměr

Měření větru

Měření větru znamená určení směru a rychlosti větru. Obvykle se měří horizontální vektro větru, ale existují přístroje pro měření vertikální složky.

Anemometr - přístroj pro měření rychlosti a popřípadě i směru větru
- Mechanický
- Aerodynamický
- Zchlazovací
- Vírové
- Tlakové
- Značkovací

Termoanemometr - přístroj, který k určení rychlosti proudění vzduchu využívá zchlazování zahřívaného čidla.
Katateploměr - jedná se o dva teploměry (suchý a vlhký), u nichž se měří rychlost zchlazování. Ta je odvislá od teploty okolí a rychlosti větru.

Měření záření

Slunoměr
- Slunoměr Campbellův a Stokesův - přístroj určený pro měření trvání slunečního svitu. Jedná se o skleněnou kouli, která propaluje registrační pásek
- Slunoměr Marvinův
- Slunoměr Jordanův
Pyrheliometr
Aktinometr
Radiometr
Pyranometr
Albedometr
Bilancometr

Měření tlaku

Aneroid - kovový tlakoměr, pracuje na principu deformace kovové krabičky (vidiových dóz)

Rtuťový tlakoměr (staniční) - kapalinový tlakoměr

Barograf - registrační přístroj zaznamenávající změny tlaku, používá aneroid

Měření vlhkosti

Absolutní metoda (váhová) měření vlhkosti spočívá ve změření a výpočtu rozdílu hmotnosti vlhkého vzorku a vzorku zcela vysušeného

Kondenzační metoda - princip založený na měření rosného bodu podchlazováním měřící plošky, přičemž z teploty rosného bodu Tr a tlaku p lze určit relativní vlhkost.

Hygrometrické metody - využívá změny média v závislosti na relativní vlhkosti.
- Hygrometr vlasový - pracuje na principu změny délky odmaštěného světlého vlasu (jiného média) s měnící se vlhkostí vzduchu (plynu)

Elektrické metody - měření relativní vlhkosti elektrickým převodníkem je obvykle založeno na změně kapacity kondenzátoru, jehož dielektrikum je vytvořeno tenkou vrstvou speciálního polymeru. Změnou vlhkosti se mění se mění elektrické vlastnosti polymeru.
- Kapacitní vlhkoměry - elektrický vlhkoměr

Psychrometrická metoda - princip je založen na úměrnosti psychrometrického rozdílu teplot „suchého“ ts a „vlhkého“ tv teploměru, který je úměrný rozdílu napětí Ev nasycených par při teplotě tv a skutečného napětí par e , dělenému barometrickým tlakem pb, kde A je konstanta:
- Assmanův aspirační psychrometr - skládá se ze dvou teploměrů (suchého a vlhkého),
- Augustův psychrometr

Měření srážek

Srážkoměr (hyetometr) - přístroj pro měření úhrnů srážek, obvykle za 24 hodin. Používají se srážkoměry s různou záchytnou plochou

Ombrograf - registrační přístroj pro měření srážek

Podívejte se též na

Vorticita

Externí odkazy

Český hydrometeorologický ústav
Počasí venku – různé odkazy na stav počasí a vody a předpovědi počasí

Přístroje | Vědy o Zemi | Meteorologie

Gourt Home::Gourt :: Meteorologie