Fyzika - Meteorológia
METEOROLÓGIA
Meteorológia skúma deje prebiehajúce v atmosfére, predovšetkým počasie, príčiny jeho zmien a tiež počasie predpovedá.
Počasie. Podnebie
Slovo počasie spája väčšina z nás s tým, či je "teplo" alebo "zima", či je jasno alebo zamračené, či prší alebo neprší, či fúka vietor alebo je bezvetrie.
Ako "vzniká" počasie?
Na povrchu Zeme sú rozložené pevniny, oceány a moria. Nad povrchom Zeme sa nachádza atmosféra, ovzdušie. To všetko má vplyv na tvorbu a zmeny počasia. Avšak hlavnou príčinou zmien počasia je Slnko.
Slnko zohrieva pevniny, oceány a moria. Slnečné žiarenie spôsobuje vyparovanie vody, vznik vodných pár, ktoré sa miešajú s atmosférickým vzduchom. Od ohriateho povrchu Zeme sa ohrieva vzduch. Teplejší vzduch má menšiu hustotu ako studený, preto stúpa nahor. Chladnejší vzduch klesá k zemi. Takto vzniká prúdenie vzduchu. Prúdiaci vzduch - vietor prenáša vodné pary, ktoré sú v ňom obsiahnuté, do iných oblastí. Ochladením a skvapalňovaním (zrážaním) vodných pár sa tvoria oblaky. Z nich niekedy vypadávajú zrážky vo forme dažďa alebo snehu.
Počasie súvisí s dejmi, ktoré prebiehajú v ovzduší, v atmosfére. Počasie je stav ovzdušia v určitom čase na určitom mieste.
Deje prebiehajúce v atmosfére skúma, opisuje, vysvetľuje, ale aj predpovedá meteorológia. Meteorológ sleduje predovšetkým šesť základných meteorologických prvkov, ktoré majú na počasie podstatný vplyv: teplotu vzduchu, tlak vzduchu, prúdenie vzduchu (vietor), vlhkosť vzduchu, oblačnosť a zrážky. Tieto prvky sa pozorujú a merajú podľa medzinárodne dohodnutých postupov na meteorologických staniciach.
Z hodnôt získaných na určitom území mnohoročnými meraniami sa vypočítavajú priemerné hodnoty základných meteorologických prvkov. Tieto charakterizujú podnebie aleboklímu na danom území. Iné podnebie je typické pre severské štáty Európy, iné pre štáty ležiace pri Stredozemnom mori alebo pre oblasť Sibíri. Ale aj u nás je iné podnebie na Žitnom ostrove, na Orave, či v oblasti Bardejova.
Vrstvy atmosféry Zeme
Hustota vzduchu, atmosférický tlak a teplota sa s narastaním výšky zmenšujú. Podľa zmeny teploty vzduchu s výškou sa atmosféra delí na vrstvy - sféry, ktoré majú rôzne vlastnosti. Základné vrstvy atmosféry sú troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra, exosféra.
Troposféra (tropos je grécke slovo, znamená zvrat, obrat) je najnižšia, ale pre nás najvýznamnejšia vrstva atmosféry. Na póloch siaha do výšky okolo 8 km, v miernych zemepisných šírkach do výšky 10 km, ale v trópoch až do výšky 18 km. V troposfére sa nachádza podstatná časť atmosférického vzduchu (až 80 % hmotnosti atmosféry) a takmer všetka vodná para. Teplota vzduchu klesá s výškou v priemere o 0,7 °C na každých 100 km výšky. V troposfére, najmä v jej spodnej časti, prebiehajú všetky deje, ktoré vytvárajú počasie.
Stratosféra (strato je prvá časť zložených slov s významom vrstva, vrstvový) sa rozkladá nad troposférou do výšky asi 50 km. V nej sa nachádza len veľmi málo vodných pár, preto sa v nej netvoria takmer žiadne oblaky. V stratosfére sa nachádza ozón. Ozón sú vlastne trojatómové molekuly kyslíka O3. Ozónová vrstva vo výške od 20 do 30 km zachytáva pre život nebezpečné ultrafialové žiarenie vysielané Slnkom. Informácie o množstve ozónu v atmosfére bývajú súčasťou správ o počasí.
Nad stratosférou sa do výšky asi 80 km rozkladá mezosféra (mezo je prvá časť zložených slov s významom stred, stredný, prostredný). Teplota v nej prudko klesá približne od 0 °C až na -100 °C. V mezosfére možno niekedy pozorovať striebristé oblaky zložené z kryštálikov ľadu.
Termosféra (termo je prvá časť zložených slov s významom teplo, teplý, teplota, teplotný) siaha až do výšky okolo 800 km. Jej znakom je prudký nárast teploty atmosféry s výškou. V termosfére vzniká zaujímavý atmosférický jav - polárna žiara, v nej pozorujeme tiež meteory.
V termosfére sa zmenšuje podiel dusíka v atmosférickom vzduchu, narastá podiel atómov kyslíka a hélia. Tieto sú sčasti ionizované, preto sa táto vrstva atmosféry niekedy nazýva aj ionosféra. Ionosféra je elektricky vodivá, čo má vplyv na šírenie elektromagnetických vĺn. Prejavuje sa to napríklad zmenou kvality príjmu rozhlasového vysielania.
Termosféra je priestor, v ktorom sa pohybujú umelé družice Zeme. Ruská orbitálna stanica Mir, na ktorej pracoval (20. 2. až 28. 2. 1999) aj prvý slovenský kozmonaut Ivan Bella, sa pohybovala vo vzdialenosti priemerne 350 km od Zeme.
Najvyššou a najredšou vrstvou atmosféry je exosféra (exo je prvá časť zložených slov s významom mimo, von, vonkajší). V exosfére sa nachádza prevažne hélium a vodík. Atmosférický tlak tu postupne klesá na nulu a atmosféra Zeme plynule prechádza do medziplanetárneho priestoru.
Základné vrstvy atmosféry sú od seba oddelené tenkými vrstvami (pauzami). Sú to tropopauza, stratopauza a mezopauza.
Vlhkosť vzduchu
Vlhkosť vzduchu je daná množstvom vodných pár, ktoré sa nachádzajú v určitom objeme vzduchu. Vodné pary sa dostávajú do atmosférického vzduchu vyparovaním vody zo zeme, z vodných plôch, z povrchu rastlín a tiel živočíchov.
Vlhkosť vzduchu je veľmi premenlivá a závisí aj od teploty vzduchu. Atmosférický vzduch niekedy neobsahuje skoro žiadne vodné pary. Hovoríme, že je suchý. Inokedy obsahuje toľko vodných pár, že je nimi nasýtený. Ak sa do nasýteného vzduchu dostanú ďalšie vodné pary, ihneď sa menia na kvapalinu. Vznikajú drobné kvapôčky, ktoré vnímame ako biely obláčik, napr. "para" unikajúca z hrnca, v ktorom sa varí voda, alebo vonku ako hmlu, či oblak.
Keď sa teplota nasýteného vzduchu zvýši, môže vzduch prijať ďalšie vodné pary. Keď sa teplota nasýteného vzduchu zníži, časť vodných pár v ňom obsiahnutých skvapalnie. Teplota, pri ktorej nastáva skvapalnenie vodných pár obsiahnutých vo vzduchu sa nazýva rosný bod.
Rozlišujeme absolútnu a relatívnu vlhkosť vzduchu. Absolútna vlhkosť vzduchu sa určuje hmotnosťou vodnej pary obsiahnutej v 1 m3 vzduchu. Pre praktické posúdenie vlhkosti vzduchu sa používa relatívna vlhkosť vzduchu. Vypočíta sa ako podiel absolútnej vlhkosti vzduchu a najväčšej absolútnej vzduchu pri danej teplote. Relatívna vlhkosť vzduchu sa udáva v percentách najväčšej absolútnej vlhkosti.
Dokonale suchý vzduch, t. j. vzduch, z ktorého boli odstránené všetky vodné pary, má relatívnu vlhkosť 0 %. Ak je vzduch nasýtený vodnou parou, jeho relatívna vlhkosť je 100 %. Pri 50 % vlhkosti vzduchu, vzduch obsahuje polovicu množstva vodných pár, ktorými by bol nasýtený.
Relatívna vlhkosť vzduchu sa meria vlhkomermi. Najčastejšie sa používa vlasový vlhkomer. Vo vlasovom vlhkomere je napnutý zväzok vlasov, z ktorých je odstránený tuk. Keď sa vlhkosť vzduchu zväčšuje, vlasy sa predĺžia, keď sa zmenšuje, vlasy sa skrátia. Predĺženie alebo skrátenie vlasov sa prenáša na ručičku, ktorá ukazuje na stupnici relatívnu vlhkosť vzduchu v percentách.
S hornou hranicou relatívnej vlhkosti atmosférického vzduchu sa stretávame pri hmle. Relatívna vlhkosť atmosférického vzduchu menšia ako 10 % sa u nás vyskytuje veľmi zriedkavo.
Relatívna vlhkosť vzduchu má veľký význam pre zdravotný stav a pracovný výkon človeka. Odparovanie vody z pokožky závisí od vlhkosti okolitého vzduchu. Čím je väčšia relatívna vlhkosť vzduchu, tým pomalšie sa voda z povrchu tela odparuje. Najpriaznivejšie pracovné podmienky v uzavretých miestnostiach, napríklad v triede, v ktorej sa učíte, sú pri teplote 20 °C a pri relatívnej vlhkosti vzduchu 50 % až 70 %.
Sledovanie relatívnej vlhkosti vzduchu má význam pri skladovaní ovocia, potravín, nábytku a pod. Dôležité je aj pri pestovaní kvetov a zeleniny v skleníkoch.
Skvapalňovanie vodných pár v ovzduší
Slnko, slnečné žiarenie zohrieva zemský povrch. Od neho sa postupne zohrievajú spodné vrstvy vzduchu. Pretože teplý vzduch má menšiu hustotu ako studený, stúpa nahor. S ním vystupujú nahor aj vodné pary, ktoré sú v ňom obsiahnuté.
Vo vyšších chladnejších vrstvách ovzdušia vlhkosť vzduchu narastá, vzduch sa stáva nasýtený vodnými parami. Časť vodných pár sa preto skvapalňuje, utvárajú sa drobné kvapôčky vody. Pri teplote nižšej ako 0 °C vznikajú ľadové kryštáliky. Tieto sú také malé a ľahké, že ich prúdiaci vzduch unáša so sebou smerom nahor. Veľké množstvá drobných kvapôčiek vody, či ľadových kryštálikov pozorujeme naoblohe ako oblak.
Vzdušné prúdy prenášajú oblaky nad rôzne miesta zemského povrchu. Množstvo oblakov nachádzajúcich sa na oblohe nad istým miestom sa nazýva oblačnosť. Oblačnosť je jedným zo základných meteorologických prvkov. Jej veľkosť sa určuje odhadom. Pozorovateľ sa usiluje určiť, akú časť oblohy, ktorú vidí vzhľadom na okolitý terén, pokrývajú oblaky. V správach o počasí určených pre verejnosť sa používa spravidla päťstupňová slovná stupnica oblačnosti: jasno, malá oblačnosť, polooblačno, oblačno, zamračené.
V meteorológii sa pokrytie oblohy vyjadruje v osminách. Ak napríklad pozorovateľ odhadne, že oblaky pokrývajú polovicu oblohy, oblačnosť na danom mieste je 4/8.
Skvapalňovanie vodných pár obsiahnutých vo vzduchu môže prebiehať aj pri zemskom povrchu. Zo skúsenosti vieme, že po západe Slnka, keď sa vzduch ochladí, vzniká niekedy na tráve, či na listoch rastlín rosa. V jeseni, či skoro na jar sa v noci vzduch niekedy ochladí pod 0 °C a na tráve a predmetoch pri zemi vzniká inovať alebo námraza.
Oblaky
Na oblohe môžeme pozorovať oblaky rôznych tvarov a veľkostí. Podľa tvaru a výšky sa v meteorológii oblaky rozdeľujú do viacerých skupín. Jednotlivé druhy oblakov sa označujú latinskými a slovenskými názvami a dohodnutými značkami. Veľmi zjednodušene možno oblaky rozdeliť do troch skupín: vrstevnaté oblaky, kopovité oblaky a riasy.
Vrstevnaté oblaky tvoria viac alebo menej súvislú bielu až sivú pokrývku oblohy. Vyskytujú sa od malých výšok nad zemou až do výšky okolo 8 km. V menších výškach tvoria hrubé vrstvy a prinášajú dážď alebo sneh. Vo väčších výškach majú tvar sivých alebo bielych závojov. Vo výškach nad 5 km utvárajú akoby biele vločky, ktoré sú usporiadané v skupinách alebo radoch. To sú tzv. "baránky". Vrstevnatý oblak nazývame stratus.
Kopovité oblaky sa vyskytujú od 500 m až do výšky 10 km, teda po hranicu troposféry. Sú to objemné oblaky s výrazne ohraničenými okrajmi. Na spodnej časti sú pomerne rovné, na vrchnej sú zaoblené. Osvetlené miesta bývajú oslnivo biele, zatienené miesta sú sivé. Kopovité oblaky menia niekedy tvar a objem tak rýchlo, že to možno priamo pozorovať. V lete s nimi bývajú spojené búrky. Na oblohe sa však objavujú aj za pekného slnečného počasia. Kopovitý oblak sa volá aj kumulus.
Riasy sa skladajú z ľadových kryštálikov. Pohybujú sa vo výškach 5 km až 13 km. Riasa sa nazýva cirus.
Oblaky však vznikajú aj pri zemi. Hmla je vlastne oblak, ktorý leží pri zemi. Vzniká vtedy. keď má vzduch pri povrchu zeme veľkú relatívnu vlhkosť a prudko sa ochladí. Hmla preto vzniká najčastejšie nad mokrou zemou (jesenné a jarné hmly), nad vodnými plochami, prípadne v blízkosti riek, v podvečer alebo v noci. Ráno trvá spravidla len dovtedy, kým Slnko na danom mieste dostatočne ohreje zem.
Zrážky a ich meranie
Oblak tvorí veľké množstvo drobných kvapiek vody alebo ľadových kryštálikov. Ak sú malé, aj slabé výstupné prúdy vzduchu ich vynášajú nahor. Kvapky alebo kryštáliky sa však v oblaku postupne spájajú, čím sa zväčšuje ich objem a hmotnosť. Pri určitej veľkosti ich prúdiaci vzduch už nemôže unášať a preto padajú smerom dolu ako dážď, snehové krúpky, krúpy, ľadovec, či sneh. Spoločne ich označujeme ako ovzdušné zrážky, krátko len zrážky. Medzi ovzdušné zrážky patrí aj rosa a hmla.
Celkové množstvo vody, ktoré spadne za istý čas na niektorom mieste, sa označuje ako množstvo zrážok. Určuje sa výškou vrstvy vody meranou v milimetroch, ktorá spadla na danom mieste. Pritom sa predpokladá, že voda neodteká, nevsakuje, ani sa nevyparuje. Keď sú zrážky 1 mm, znamená to, že na plochu 1 m2 spadli zrážky, ktoré zodpovedajú objemu 1 litra vody.
Zrážky sa merajú zrážkomerom. Zrážkomer je valcovitá kovová nádoba opatrená hore lievikom so záchytnou plochou so známym obsahom (spravidla 500 cm2) umiestnenou 1 m nad zemou. Spadnutá voda odteká do nádoby postavenej na dne zrážkomera. Jej množstvo sa meria odmerkou, ktorej dieliky ukazujú priamo výšku spadnutej vody v milimetroch. Pri snežení sa používa zrážkomerná nádoba bez lievika. Napadnutý sneh sa nechá pomaly roztopiť a vzniknutá voda sa odmeria odmerkou.
Zmeny atmosférického tlaku. Vietor
Atmosférický tlak sa s výškou zmenšuje, na rôznych miestach Zeme je rôzny, ale mení sa s časom aj na istom mieste. Zmeny atmosférického tlaku významne vplývajú na tvorbu a vývoj počasia.
Na meteorologických staniciach sa tlak vzduchu meria v stanovenom čase ortuťovým tlakomerom a tiež barografom.
Barograf je prístroj na plynulé meranie a automatické zapisovanie hodnôt atmosférického tlaku. Výsledky meraní atmosférického tlaku sa prepočítavajú na nulovú nadmorskú výšku, aby ich bolo možné navzájom porovnávať.
Obraz o rozložení atmosférického tlaku v istom čase nad istým územím vznikne, keď sa namerané a prepočítané hodnoty tlaku vzduchu zaznamenajú do meteorologickej mapy. Miesta, v ktorých mal tlak vzduchu v istom čase rovnakú hodnotu, sa spájajú súvislou čiarou. Tieto čiary sa nazývajú izobary. Do mapy sa kreslia spravidla každých 5 hPa.
Z meteorologickej mapy so zakreslenými izobarami možno zistiť rozmiestnenie oblastí, v ktorých je tlak vzduchu nižší alebo vyšší ako v ich okolí. Tieto oblasti nazývame tlaková níž N (cyklóna) a tlaková výš V (anticyklóna). Miesto nižšieho alebo vyššieho tlaku je uzavreté jednou alebo niekoľkými izobarami. V tlakovej níži je tlak vzduchu v uzavretom priestore nižší ako na poslednej izobare. V priestore tlakovej výše je to naopak.
Rozdiel tlaku vzduchu na dvoch miestach spôsobuje, že vzduch sa pohybuje, „tečie“ podobne ako voda, z miesta vyššieho tlaku k miestu s nižším tlakom, čo vnímame ako vietor. Rýchlosť vetra závisí od veľkosti rozdielu tlakov vzduchu medzi miestami.
Smer vetraudáva odkiaľ vietor fúka. Označuje sa podľa svetových strán. Ak fúka južný vietor, prúdi vzduch z juhu na sever. Na smer vetra však vplýva aj otáčanie Zeme a rôzne prekážky na jej povrchu, ako sú horstvá, kopce, doliny, lesy, budovy a podobne.
Rýchlosť vetraje daná dráhou, ktorú prejde častica vzduchu za jednotku času. Udáva sa v metroch za sekundu alebo v kilometroch za hodinu. Pretože rýchlosť vetra nie je stála a veľmi často sa mení, udáva sa priemerná rýchlosť vetra vypočítaná za 10 minút.
Na meranie smeru a rýchlosti vetra sa používa anemometer. Tvorí ho smerovka, ktorá ukazuje na veternej ružici smer vetra a otáčajúci sa miskový kríž. Z počtu otáčok miskového kríža možno určiť rýchlosť vetra. Anemometer doplnený registračným zariadením sa nazýva anemograf. Tento zaznamenáva na papierovú pásku rýchlosť vetra, smer vetra a jeho jednotlivé nárazy.
Na rýchlosť vetra možno usudzovať podľa jeho účinkov. Takto bola urobená napríklad Beaufortova stupnica rýchlosti vetra (čítaj bjufortova).
Meteorologická stanica
Počasie možno pozorovať na každom mieste. Pre potreby meteorológie, napr. na predpovedane počasia, sa pozorovania robia na meteorologických staniciach.
Meteorologické stanice sú rozmiestnené na rôznych miestach Zeme, na pevninách, na moriach i na meteorologických družiciach. Počasie sa na nich pozoruje a hodnoty meteorologických prvkov sa merajú podľa medzinárodne dohodnutých podmienok. Výsledky pozorovania sa z jednotlivých staníc zhromažďujú v národných a medzinárodných meteorologických centrách. Na Slovensku je takýmto centrom Slovenský meteorologický ústav v Bratislave.
Výsledky pozorovaní vykonaných v určenom čase sa pomocou dohodnutých značiek a kódov zaznamenávajú do meteorologickej mapy. Štúdiom mapy si môže meteorológ utvoriť predstavu o stave počasia nad sledovaným územím. Môže predpokladať jeho vývoj a predpovedať počasie na ďalšie hodiny alebo dni.
Meteorologická stanica je umiestnená v meteorologickej záhradke. Tá má predpísané rozmery, musí byť oplotená sieťovým pletivom, nesmie byť v blízkosti veľkých budov, stromov ani iných prírodných prekážok. Meracie zariadenie a prístroje sú umiestnené na trávnatej ploche, na stojanoch alebo v meteorologickej búdke. Na umiestnenie meracích zariadení a prístrojov platia medzinárodne dohodnuté predpisy.
Okrem prístrojov, ktoré sme spomenuli v predchádzajúcich učivách, bývajú na meteorologických staniciach umiestnené aj ďalšie. Napríklad teplomery na meranie najvyššej a najnižšej teploty vzduchu, na meranie teploty vzduchu pri zemi a teploty pôdy, ombrograf, héliograf a iné. Ombrograf meria a automaticky zaznamenáva množstvo zrážok v závislosti od času. Héliograf alebo slnkomer zaznamenáva dĺžku slnečného svitu. Prístroj je orientovaný na poludňajšie Slnko. Sklená guľa sústreďuje podobne ako lupa slnečné lúče na papierový pásik s časovou stupnicou. Lúče vypália na papieri takú dlhú stopu ako dlho v teň deň Slnko svieti.
Práca pozorovateľa na meteorologickej stanici spočíva v sústavnom nepretržitom sledovaní počasia. Pozorovania sa konajú v presne stanovených termínoch. Najčastejšie sa počasie pozoruje pre potreby leteckej meteorológie, pozorovania sa vykonávajú každú polhodinu. Pre potreby predpovede počasia určenej pre verejnosť sa pozorovania robia v pravidelných trojhodinových intervaloch. Merania sa zapisujú do denníkov a posielajú do príslušného meteorologického centra, kde sa ďalej spracúvajú a vyhodnocujú. Potom nastáva medzinárodná výmena správ medzi štátmi a kontinentami.
Meteorologická mapa. Predpoveď počasia
Medzinárodnú výmenu meteorologických informácií sprostredkuje Svetová služba počasia. Každá krajina, ktorá je členom Svetovej meteorologickej organizácie, má k dispozícii informácie z celého sveta. Z nich si vyberá tie, ktoré potrebuje. Slovenská meteorologická predpovedná služba využíva informácie o počasí od východného pobrežia Severnej Ameriky až po Ural a od severného pólu po severné pobrežie Afriky. Tieto informácie sú pomocou medzinárodne dohodnutých značiek a kódov zaznamenané v meteorologickej mape.
Najvýraznejšie prejavy počasia sú však spojené s atmosférickými frontmi. Atmosférický front je oblasť, v ktorej sa dotýkajú vzduchové hmoty s rôznymi vlastnosťami, napr. teplý vzduch a studený vzduch. Vzduchovou hmotou sa v meteorológii rozumie obrovské množstvo vzduchu, ktorého rozmery sú porovnateľné s rozmermi pevnín a ktorý má približne rovnaké vlastnosti.
O teplom fronte hovoríme, ak sa pásmo styku tepléhoa studeného vzduchu presúva na stranu studeného vzduchu a po jeho prechode sa nad daným miestom oteplí. Ak sa pásmo styku vzduchových hmôt presúva na stranu teplého vzduchu a po prechode frontu sa ochladí, hovoríme o studenom fronte. Teplý front je na meteorologickej mape vyznačený čiarou s polkrúžkami na tej strane čiary, na ktorú fronz postupuje. Studený front sa vyznačuje čiarou s trojuholníčkami, ktoré naznačujú tiež smer postupu frontu. Niekedy sa teplý a studený front spoja a zmiešajú, vtedy hovoríme o tzv. oklúznom fronte. Tento je na mape vyznačený čiarou, na ktorej s polkrúžky aj trojuholníčky.
Teplý front bývy spojený s rozsiahlym pásmom oblačnosti, ktorá môže mať šírku až 1 000 km. Pred týmto frontom sa vyskytujú trvalejšie zrážky. ktoré zasahujú väčšie územie. V studenom frontr sa vyskytujú väčšinou kopovité oblaky, ktoré môžu v lete siahať do výšky 8 km až 10 km. V okolí studeného frontu sa často vyskytujú prehánky. V lete býva prechod studeného frontu spojený s búrkami, krupobitím a búrkovými lejakmi.
Podľa rozloženia a pohybu atmosférických frontov, ďalších informácií zobrazených na meteorologických mapách (smer vetra, výskyt zrážok, búrok, stav atmosféry vo väčšej výške atď.), podľa znalosti zemského povrchu nad danou oblasťou a s využitím skúseností, môže meteorológ predpovedať ďalší vývoj počasia. Môže pripraviť predpoveď počasia na niekoľko hodín (predpovede pre leteckú dopravu) alebo na jeden až tri dni (predpovede počasia určené verejnosti).
Predpoveď počasia určená širokej verejnosti spravidla obsahuje údaje o oblačnosti, zrážkach, extrémnych denných a nočných teplotách, predpoveď smeru a rýchlosti vetra. Špeciálne predpovede sa pripravujú napr. pre poľnohospodárstvo, pre účely ochrany čistoty ovzdušia, pre pozemnú a leteckú dopravu alebo pre energetikov.
Znečisťovanie ovzdušia
Čisté ovzdušie je jedným z predpokladov zdravého života na Zemi. Žiaľ, atmosféra Zeme je znečistená a jej znečisťovanie pokračuje.
Pod znečistením ovzdušia rozumieme prach a plyny, ktoré sa dostávajú do ovzdušia z prírodných alebo umelých zdrojov.
Prírodnými zdrojmi znečistenia ovzdušia sú najmä sopky, oblasti vulkanickej činnosti, prachové búrky a hnilobné procesy prebiehajúce v prírode. Pri sopečnej činnosti sa dostáva do ovzdušia nielen sopečný prach, ale aj veľké množstvá vodnej pary a rozličných plynov. Z hnilobných procesov prebiehajúcich v prírode sa uvoľňujú do ovzdušia najmä metán a sírovodík.
Umelé znečistenie ovzdušia, za ktoeé je zodpovedný človek, sa zväčšuje rastom priemyselnej činnosti. Ako výsledok ľudskej činnosti sa dostávajú do ovzdušia najmä oxid uhličitý, rádioaktívny spád a látky poškodzujúce ozónovú vrstvu Zeme.
Oxid uhličitý vzniká najmä pri spaľovaní pevných a tekutých palív. Jeho množstvo v ovzduší vplýva aj na ubúdanie rozlohy lesov.
Oxid uhličitý, ktorý sa nachádza v atmosfére prepúšťa slnečné žiarenie, ale zachytáva žiarenie vysielané zemským povrchom. Dôsledkom toho je zvyšovanie teploty ovzdušia. Znečistené ovzdušie má podobné vlastnosti ako sklo v skleníku. Odtiaľ pochádza aj názov tohto javu - skleníkový efekt.
Rádioaktívny spad (rádioaktívny prach) začal byť pre ľudstvo hrozbou už po prvých jadrových skúškach v atmosfére, ale najmä po havárii v Černobyľskej jadrovej elektrárni v roku 1986. Prachový oblak, ktorý vzniká pri jadrovom výbuchu alebo jadrovej havárii nezostáva nad jedným územím. Vystupuje do atmosféry a unášaný prúdiacim vzduchom sa pohybuje okolo Zeme. Rádioaktívny prach,podobne ako aj niektoré plynné látky, zostáva v atmosfére roky i desiatky rokov a spolu so zrážkami dopadá na zemský povrch.
Súčasťou atmosféry je aj ozón. Ozónová vrstva je silne narušená v oblasti južného zemepisného pólu. Jej hrúbka sa tu znížila oproti pôvodnému stavu viac ako o polovicu - vznikla "ozónová diera". Látky, ktoré poškkodzujú ozónovú vrstvu obsahujú najmä chlór a fluór - spoločne ich označujeme slovom freóny.
Freóny sa používajú ako náplň do chladiacich a mraziacich zariadení, do hasiacich prístrojov a sprejov. Znižovanie ozónu v atmosfére by mohlo mať pre život na Zemi katastrofálne následky. V súčasnosti sa preto podnikajú medzinárodne koordinované kroky proti znečisťovaniu ovzdušia freónmi.
Znečistené ovzdušie znižuje množstvo slnečnej energie dopadajúcej na zemský povrch a výmenu energie medzi troposférou a ďalšími vrstvami atmosféry. Slnečná energia je podmienkou života na Zemi, ovplyvňuje procesy prebiehajúce v atmosfére, teda aj počasie. Znečistené ovzdušie znižuje kvalitu životného prostredia, čím negatívne pôsobí na zdravie človeka.