Tlak vzduchu

Planeta Země má ve svém blízkém okolí plynný obal, kterému říkáme atmosféra. Ta nás chrání před nebezpečným kosmickým zářením i před “nálety” menších meteoroidů.

Poznámka: Meteoroid je kamenný úlomek o rozměrech i několik tisíc metrů, který ještě do atmosféry nevstoupil. Pokud se tak stane, vlivem tření se jeho povrch rychle zahřívá a ionizuje. Meteoroid se po vletu do ovzduší Země nazývá meteor. My pak na obloze vidíme dlouhé žluté skvrny a romanticky předstíráme, že padají hvězdy. Nejjasnější meteory se označují bolidy. Pokud je meteor natolik hmotný, že celý neshoří, dopadá na zem. Takový meteor se nazývá meteorit. Místo dopadu se nazývá kráter. Asi největším kráterem na Zemi je Mexický záliv u pobřeží severní Ameriky. Předpokládáme, že okamžik jeho vzniku byl začátkem konce vlády dinosaurů na naši planetě.

I atmosférický vzduch má svoji váhu. Za normálních podmínek váží jeden metr krychlový vzduchu asi 1,3 kg. Tlak vzniká tíhou svislého sloupce vzduchu sahajícího od zemského povrchu vzhůru skrz celou atmosféru. Pokud stopáme ovzduším, tak sloupec vzduchu nad pozorovatelem se zmenšuje a tím je menší i tlak. 99% procent hmoty atmosféry je soustředěno do vzdálenosti 30 km od povrchu Země. V této výšce je průměrný tlak 10-14 hPa. Do výšky 50 km je soustředěno 99,92% vzduchové hmoty. Výše než 80 km je už jen asi jedna desetitisícina atmosféry. Tlak klesá až po nulovou hodnotu v místech, kde je vnější hranice atmosféry. Tam postupně přechází ovzduší ve vakuum (ve vakuu se pohybující molekula pravděpodobně nesrazí s jinou molekulou a pokud by se srazily, tak se odražená molekula neodrazí zpět do atmosféry). Přitom pokud bychom uvažovali homogenní atmosféru, tak by nám výšla její výška pouhých 7 991 m! Pro malé rozdíly výšek ji ale za homogenní můžeme považovat. Jedná se opět o fyzikální model.

Tlak atmosféry není na všech místech Země stejný. Má na něj vliv gravitace, rozdílnost teplot plynných vrstev a mas, vlastnosti zemského povrchu, rotace… Tlak se může během dne i vícekrát změnit až o několik procent. Citlivější osoby to mhou pociťovat a může to mít vliv i na jejich okamžitý zdravotní stav (nevolnosti, výkyvy krevního tlaku, bolesti kloubů).

Základní pravidla pro tlak vzduchu:

Teplejší vzduch se vždy snaží dostat do vyšších vrstev. Tím umožní, aby studenější vzduch zaujal jeho místo. Může se opět ohřívat a celý proces tak stále pokračuje.

Důležitý je sluneční svit, který ohřívá zemský povrch a ten teplo odevzdává vzduchu. Vyšší tepelnou kapacitu než pevnina má voda, proto v noci a na podzim převládají větry na pevninu. Na jaře a ve dne zase častěji fouká z pevniny. Stejné množství vzduchu má při různé teplotě a stejného tlaku i jiný objem a tedy různou hustotu.

V teplém a studeném vzduchu klesá tlak jinou rychlostí. V teplém vzduchu klesá tlak s výškou vždy o něco pomaleji než ve studeném vzduchu.

ROVNICE TLAKU VZDUCHU

Rovnice Dp = - r ·g ·Dz se nazývá základní rovnice statiky ovzduší. r je hustota ovzduší, g je gravitační zrychlení, Dz je změna výšky od zemského povrchu a Dp výsledná změna tlaku.

Hodnoty tlaku zjištěné na různých meteorologických stanicích vždy pro srovnatelnost přepočítáváme podle tzv. barometrické formule a Babinetovy formule (upravená barometrická formule) na hodnotu odpovídající mořské hladině.

Babinetova formule má tvar:

z = 16000( 1 + t /273)(( p₁ - p₂ )/( p₁ + p₂ ))

kde t je průměrná teplota mezi dolní (p₁) a horní (p₂) hladinou tlaku ve stupních Celsia, p₁ a p₂ tlaky v hektopascalech a z je rozdíl výšek v metrech.

Ze všech meteorologických prvků jsou změny tlaku v průběhu roku nejnižší. Nejvyšší tlak je zpravidla v říjnu (1 018,2 hPa, přepočteno na hladinu moře 919,9 hPa); nejnižší v dubnu (1 013,4 hPa, přepočteno na hladinu moře 915,1 hPa).

Jednotkou tlaku je pascal (Pa); častěji využíváme jeho násobek hektopascal (hPa). Dříve se používala jednotka bar (b), respektive milibar. Ve starší literatuře se jako jednotka tlaku používá milimetr rtuťového sloupce. Tlak běžně měříme pomocí barometrů a aneroidů.

Odkazy v záhlavíi zobrazují kapitoly na stejné úrovni a jejich nadkapitolu. Odkazem Nahoru se dostanete až na počátek.

Odkazy umístěné v levé části stránky zobrazují případné podkapitoly.

Odkazy umístěné v textu zobrazí novou stránku s fotografií, animací nebo obrázkem. Zpět se dostanete pomocí funkce prohlížeče Zpět.