Articles /

věda o Zemi

cíle lekce

  • diskutujte o rozdílu mezi počasím a klimatem.
  • popište vztah mezi teplotou vzduchu a vlhkostí, včetně konceptu rosného bodu.
  • seznam základů různých typů mraků a toho, co naznačují o současném a budoucím počasí.
  • vysvětlete, jak se tvoří různé typy srážek.

slovník

  • mrak
  • rosný bod
  • relativní vlhkost

Úvod

pokud se vás někdo z celé země zeptá, Jaké je dnes počasí, musíte zvážit několik faktorů. Teplota vzduchu, Vlhkost, Rychlost větru, množství a typy mraků, a srážky jsou součástí důkladné zprávy o počasí. V této kapitole se dozvíte o mnoha z těchto funkcí podrobněji.

co je počasí a klima?

počasí je to, co se děje v atmosféře na určitém místě v určitém čase. Počasí se může rychle změnit. Počasí v lokalitě závisí na:

  • teplota vzduchu
  • tlak vzduchu
  • mlha
  • vlhkost
  • oblačnost
  • srážky
  • rychlost a směr větru

to vše přímo souvisí s množstvím energie, která je v systému a kde je tato energie. Konečným zdrojem této energie je slunce.

klima je průměr počasí v regionu v průběhu času. Klima pro konkrétní místo je stabilní a mění se jen velmi pomalu. Klima je určováno mnoha faktory, včetně úhlu slunce, pravděpodobnosti oblačnosti a tlaku vzduchu. Všechny tyto faktory souvisejí s množstvím energie, která se v daném místě nachází v průběhu času.

Vlhkost

vlhkost je množství vodní páry ve vzduchu na určitém místě. Obvykle používáme termín znamená relativní vlhkost, procento vodní páry určitý objem vzduchu drží vzhledem k maximálnímu množství, které může obsahovat. Pokud je dnes vlhkost 80%, znamená to, že vzduch obsahuje 80% celkového množství vody, které může držet při této teplotě. Co se stane, pokud se vlhkost zvýší na více než 100%? Přebytečná voda kondenzuje a vytváří srážky.

protože teplý vzduch pojme více vodní páry než chladný vzduch, může zvýšení nebo snížení teploty změnit relativní vlhkost vzduchu (obrázek níže). Teplota, při které se vzduch nasytí vodou, se nazývá rosný bod vzduchu. Tento termín má smysl, protože voda kondenzuje ze vzduchu jako rosa, pokud se vzduch přes noc ochladí a dosáhne 100% vlhkosti.

tento diagram ukazuje množství vody vzduchu může držet při různých teplotách. Teploty jsou uvedeny ve stupních Celsia.

mraky

mraky mají velký vliv na počasí:

  • tím, že zabrání slunečnímu záření dosáhnout země.
  • absorbováním tepla, které je znovu emitováno ze země.
  • jako zdroj srážek.

když nejsou mraky, je menší izolace. V důsledku toho mohou být dny bez mráčku extrémně horké a noci bez mráčku mohou být velmi chladné. Z tohoto důvodu mají oblačné dny tendenci mít nižší rozsah teplot než jasné dny.

mraky se tvoří, když vzduch dosáhne svého rosného bodu. To se může stát dvěma způsoby: (1) teplota vzduchu zůstává stejná, ale vlhkost se zvyšuje. To je běžné v místech, která jsou teplá a vlhká. (2) vlhkost může zůstat stejná, ale teplota klesá. Když se vzduch dostatečně ochladí, aby dosáhl 100% vlhkosti, vytvoří se kapičky vody. Vzduch se ochladí, když přichází do styku s chladným povrchem nebo když stoupá.

stoupající vzduch vytváří mraky, když je zahřátý na úrovni země nebo v její blízkosti a poté je tlačen nahoru přes horu nebo pohoří nebo je tlačen přes masu studeného, hustého vzduchu.

vodní pára není viditelná, pokud kondenzuje, aby se stala mrakem. Vodní pára kondenzuje kolem jádra, jako je prach, kouř nebo solný krystal. To tvoří malou kapičku kapaliny. Miliardy těchto kapiček vody dohromady tvoří mrak.

mraky jsou klasifikovány několika způsoby. Nejběžnější klasifikace, která se dnes používá, rozděluje mraky do čtyř samostatných skupin mraků, které jsou určeny jejich nadmořskou výškou (obrázek níže).

čtyři typy mraků a kde se nacházejí v atmosféře.

vysoké mraky

vysoké mraky (obrázek níže) se tvoří z ledových krystalů, kde je vzduch extrémně chladný a může zadržovat malou vodní páru. Cirrus, cirrostratus a cirrocumulus jsou všechna jména vysokých mraků.

(a) cirrusové mraky jsou tenké pramínky ledových krystalů, které se nacházejí ve vysokých nadmořských výškách. b) mraky Cirrostratus jsou tenké bílé listy ledových krystalů, které jsou někdy neviditelné, pokud nejsou podsvíceny sluncem nebo měsícem.

cirrocumulus mraky jsou malé, bílé obláčky, které se vlní po obloze, často v řadách. Cirrusové mraky mohou naznačovat, že přichází bouře.

Střední oblačnost

Střední oblačnost, včetně oblačnosti altocumulus a altostratus, může být tvořena kapkami vody, ledovými krystaly nebo obojím, v závislosti na teplotách vzduchu (obrázek níže).

altocumulus mraky jsou bílé až nafouklé pruhy valící se po obloze. Mohou předcházet bouřce.

tlusté a široké altostratus mraky jsou šedé nebo modrošedé. Často pokrývají celou oblohu a obvykle znamenají, že přichází velká bouře, která nese hodně srážek.

nízké mraky

nízké mraky (obrázek níže) jsou téměř všechny kapky vody. Stratus, stratocumulus a nimbostratus mraky jsou běžné nízké mraky.

(a) Stratus mraky jsou šedé listy, které pokrývají celou oblohu a může produkovat stabilní mrholení. Stratus mraky s Alpami v dálce. b) stratocumulus clouds jsou řady velkých, nízkých obláčků, které mohou být bílé nebo šedé. Tyto mraky zřídka přinášejí srážky.

Nimbostratus mraky jsou silné a tmavé. Přinášejí stálý déšť nebo sníh.

vertikální mraky

mraky s předponou ” cumulo – “(obrázek níže) rostou svisle místo vodorovně a mají své základny v nízké nadmořské výšce a své vrcholy ve vysoké nebo střední nadmořské výšce. Mraky rostou svisle, když silné proudy vzduchu stoupají nahoru.

(a) kupovité mraky připomínají bílou nebo světle šedou bavlnu a mají tyčící se vrcholy a mohou vytvářet lehké sprchy. b) kumulonimbusový mrak roste, když jsou vertikální proudy vzduchu silné jako při bouřce. Tenhle svítí bleskem.

Online průvodce vývojem cloudu a různými typy cloudů z University of Illinois naleznete zde: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/home.rxml.

mlha

mlha (obrázek níže) je oblak nacházející se na zemi nebo v její blízkosti . Když se vlhký vzduch v blízkosti země ochladí pod rosným bodem, vytvoří se mlha. Několik typů mlhy, které každý tvoří jiným způsobem.

  • radiační mlha se tvoří v noci, když je obloha jasná a relativní vlhkost je vysoká. Jak se země ochladí, spodní vrstva vzduchu se ochladí pod rosným bodem. Tule mlha je extrémní forma radiační mlhy nalezené v některých oblastech.
  • San Francisco, Kalifornie, je známý pro své letní advection mlhy. Teplý, vlhký vzduch Tichého oceánu fouká přes studený Kalifornský proud a ochlazuje se pod rosným bodem. Mořský vánek přináší mlhu na pevnině.
  • parní mlha se objevuje na podzim, když se chladný vzduch pohybuje nad teplým jezerem. Voda se odpařuje z povrchu jezera a kondenzuje, jak se ochlazuje, vypadá jako pára.
  • teplý vlhký vzduch cestuje po svahu a ochlazuje se pod rosným bodem, aby vytvořil svahovou mlhu

(a) Tule mlha v centrálním údolí Kalifornie. (b) Advection fog v San Franciscu. c) parní mlha nad jezerem. d) Upslope fog ve městě Teresópolis ve státě Rio de Janeiro v Brazílii.

KQED: věda na místě: věda o mlze

hladiny mlhy klesají podél pobřeží Kalifornie, jak se otepluje klima. Změna mlhy může mít pro stát velké ekologické změny. Více se dozvíte na: http://science.kqed.org/quest/video/science-on-the-spot-science-of-fog/.

srážky

srážky (obrázek níže) jsou mimořádně důležitou součástí počasí. Na místě se tvoří srážky.

(a) Rosa se tvoří, když vlhký vzduch ochlazuje pod rosným bodem na chladném povrchu, jako je květina. (B) mráz je rosa, která se tvoří, když je teplota vzduchu pod bodem mrazu; chrapot mráz.

nejčastější srážky pocházejí z oblačnosti. Kapky deště nebo sněhu rostou, když jezdí proudy vzduchu v oblaku a sbírají další kapičky (obrázek níže). Padají, když se stanou dostatečně těžkými, aby unikli stoupajícím proudům vzduchu, které je drží v oblaku. Jeden milion kapiček mraků se spojí, aby se vytvořila pouze jedna kapka deště ! Pokud jsou teploty chladné, kapička dopadne na zem jako sněhová vločka.

(a) déšť padá z mraků, když je teplota poměrně teplá. (b) sněhová bouře v Bostonu, Massachusetts.

jiné méně časté typy srážek jsou plískanice (obrázek níže).

(a) plískanice je déšť, který se stává ledem, když narazí na vrstvu mrazivého vzduchu poblíž země. (b) pokud mrazivá dešťová kapka zamrzne na chladné zemi, vytvoří glazuru. c) krupobití se tvoří v oblacích cumulonimbus se silnými stoupáními. Částice ledu cestuje, dokud se nakonec nestane příliš těžkou a neklesne. Tento velký kroupový kámen má průměr asi 6 cm (2,5 palce).

Online průvodce z University of Illinois k různým druhům srážek je vidět zde: http://ww2010.atmos.uiuc.edu/%28Gh%29/guides/mtr/cld/prcp/home.rxml.

shrnutí lekce

  • různé teploty vzduchu vytvářejí konvekční buňky.
  • vzduch stoupající v konvekční komoře může dostatečně vychladnout, aby dosáhl svého rosného bodu a vytvořil mraky nebo srážky, pokud je vlhkost dostatečně vysoká.
  • pokud se teplejší vzduch setká s chladnějším povrchem země, může se tvořit oblačnost nebo mlha. Teplota a vlhkost vzduchu také určují, jaké druhy mraků a srážek se tvoří.
  • při vytváření příjemného nebo nepříjemného počasí hrají roli různé faktory,například když může být teplé a suché nebo horké a vlhké.

Recenze Otázky

1. Jaké faktory je třeba zahrnout do důkladné zprávy o počasí?

2. Pokud Phoenix v Arizoně zažije chladný, mokrý den v červnu (když je počasí obvykle horké a suché), znamená to, že se klima v regionu mění?

3. Co se stane, když dávka vzduchu dosáhne svého rosného bodu? Jaká je teplota?

4. Jaký vliv mají mraky na počasí?

5. Stojíte na místě, které je ráno jasné, ale odpoledne jsou bouřky. Během dne není vítr, takže bouřky se staví přímo nad vámi. Popište, jak se to stane.

6. Jaké jsou čtyři různé skupiny mraků a jak jsou klasifikovány?

7. Jak se tvoří plískanice? Jak se tvoří glazura?

8. Jaké okolnosti musí být přítomny, aby obrovské koule krupobití rostly a pak spadly na zem?

body, které je třeba zvážit

  • při přemýšlení o počasí, jaké faktory považujete za důležité?
  • jak rozdíly teploty, vlhkosti a tlaku vzduchu vytvářejí odlišné počasí?
  • Přemýšlejte o typech počasí popsaných v této lekci. Představte si typy počasí, které jste nezažili, podívejte se na fotografie a zeptejte se přátel a příbuzných, kteří žili na jiných místech, jaké je jejich počasí.

Leave a Reply