Zkus být meteorologem I. Meteokvíz Komentář: Prověř své znalosti meteorologie a pokus se správně vyřešit následující úlohy: 1. Jak se nazývá síla, stáčející na severní polokouli vzduchovou hmotu a jakým směrem ji zde stáčí? a) Coriolisova, vpravo b) Higgsova, vlevo c) Celsiova, vlevo 2. Jaký vzduch je těžší? a) studený vzduch b) teplý vzduch c) bez rozdílu 3. Jaká fronta se pohybuje rychleji v horizontálním směru? a) teplá fronta b) okluzní fronta c)studená fronta 4. Doplň co nejpřesněji věty: Vítr je pohybující se..., který se přelévá z míst tlakové... do míst tlakové..., přičemž je působením... síly stáčen na severní polokouli.... Proto postavíme-li se k větru zády, bude se střed tlakové níže nacházet... z našeho pohledu. Rozhraní dvou různě teplých vzduchových hmot nazýváme.... Najdeme je v oblastech tlakové..., přinášejí s sebou.... Pokud... fronta dožene frontu teplou, vznikne tzv. fronta..., která se na synoptické mapě značí... barvou. Fronta... se značí barvou... a fronta studená barvou.... 5. Přiřaď k meteorologickým prvkům správné meteorologické přístroje: TLAK RYCHLOST VĚTRU SRÁŽKY TEPLOTA SLUNEČNÍ SVIT HELIOGRAF TEPLOMĚR BAROMETR ANEMOMETR SRÁŽKOMĚR
II. Frontální oblačnost Komentář: Frontální oblačnost vzniká na rozhraní teplé a studené vzduchové hmoty, čili na teplé, studené či okluzní frontě. Každá z těchto front je doprovázena typickou oblačností, složenou ze specifických oblaků. Proto můžeme, dokážeme-li druky oblaků rozpoznat, určit, jaká fronta se blíží a tím pádem i usoudit, jak intenzivní či trvalé budou srážky, za jak dlouho je očekávat, zkrátka získat informace o budoucím vývoji počasí několik hodin dopředu. Pomůcky: magnetická tabule s nákresem front, magnetické tvary oblaků, snímky oblaků Typická situace frontální oblačnosti: Pracovní postup: S pomocí obrázků uvedených výše sestavte na magnetické tabuli snímky oblačnosti. Poté k nim přiřaďte odpovídající tvary oblak.
III. Synoptická mapa Pomůcky: mapový podklad, fólie, modely front, směrovky Pracovní postup: Na základě přiložených údajů sestav co možná nejvěrněji synoptickou mapu. Na mapovém podkladu jsou vyznačeny pozice meteostanic s údajem o naměřeném atmosférickém tlaku a teplotě. Na mapový podklad umísti fólii a zakresli na ni izobary s vyznačením tlakové výše a níže v centrech tlakových útvarů. Rozmísti ukazatele směru větru tak, aby to odpovídalo základním fyzikálním předpokladům (bez ohledu na georeliéf). Umísti modely front dle textu meteorologické zprávy. Takto vzniklou synoptickou mapu překresli do mapy Evropy a pokus se odhadnout, jaké počasí je a pravděpodobně u nás v ČR bude v následujících hodinách. Aktuální stav počasí: Tlak: vzestup pokles setrvalý stav Teplota: vzestup pokles setrvalý stav Srážková oblačnost: nastávající probíhající odcházející Vítr: JZ JV SV SZ Očekávaný vývoj počasí:
IV. Měření vlhkosti vzduchu Komentář: Vlhkostí vzduchu rozumíme hodnotu nasycení vzduchu vodní parou (vodou v plynném stavu). Vzdušná vlhkost je zásadní pro vývoj počasí i stav místního podnebí, tvorbu srážek, oblak aj. Způsobů, jak množství vodní páry ve vzduchu vyjádřit je více, my se budeme zabývat tzv. relativní vlhkostí vzduchu. Je dána poměrem vyjádřeným procentuální hodnotou mezi okamžitým množstvím vodních par ve vzduchu a par, jež by měl vzduch o stejném tlaku a teplotě při úplném nasycení. Je-li relativní vlhkost 100%, jedná se o tzv. rosný bod, tedy teplotu, pod kterou nastává kondenzace vodních par. Zkonstruujeme si psychrometr, přístroj pro měření relativní vlhkosti vzduchu. Pomůcky: dva stejné teploměry, pruban (textilní punčoška), kádinka s destilovanou vodou, ventilátor, stojan Pracovní postup: Teploměry umístíme na stojan vedle sebe. První teploměr ponecháme suchý, na druhý navlékneme pruban smočený v kádince s destilovanou vodou. Kádinku umístíme pod druhý teploměr tak, aby se v ní volný konec prubanu neustále smáčel. Ventilátor nasměrujeme na oba teploměry a necháme je ofukovat. Budeme sledovat moment, kdy se teplota na vlhkém teploměru ustálí a poté si teploty obou teploměrů zaznamenáme. Z tabulky vyčteme procentuální hodnotu relativní vlhkosti vzduchu v místnosti. Teplota vzduchu v místnosti:... Teplota vlhkého teploměru:... Rozdíl teplot:... Relativní vzdušná vlhkost:... K zamyšlení: Lze dosáhnout kondenzace vodní páry v této místnosti? Pokud ano, jak?
V. Horské údolí Komentář: Možná jste již slyšeli o tom, že v horských oblastech se počasí mění často znenadání, což může v důsledku být i smrtelně nebezpečné. Zatímco v podhůří je bezvětří a horko, v horských údolích proudí silný vítr a u vrcholků hor se formuje silná oblačnost. Nicméně i horské, nevyzpytatelné počasí má své zákonitosti, které nám mohou pomoci. Proudění vzduchu v údolí je jednou z nich. Jeho směr i síla jsou určovány jak jinak než fyzikálně popsatelnými pochody. Zde hraje nejvýznamnější roli teplota vzduchu a tvar údolí. Pomůcky: model horského údolí, rychlovarná konvice, horká voda, tekutý dusík, ventilátor, spirometr či anemometr 1. Směr větru Pracovní postup: Do spodní nádoby modelu údolí nalij horkou vodu z rychlovarné konvice (simuluje zahřátý vzduch), do horní nádoby opatrně nalij malé množství tekutého dusíku (simuluje vyšší oblasti s nižší teplotou). Pozoruj, k čemu dochází z hlediska proudění vzduchu a tvorby oblak. Pozorování popiš a zdůvodni, proč tomu tak je:... Na obrázcích je znázorněno proudění vzduchu v několika denních dobách dopoledne, odpoledne, večer a v noci. Zauvažujte o fyzikálních zákonitostech proudění a správně je očíslujte podle pořadí (1 = dopoledne,...)............
2. Síla větru Pracovní postup: Ze vzdálenosti cca jednoho metru namiřte na spodní část modelu údolí (již bez nádob s vodou a tekutým dusíkem) zapnutý ventilátor. Pomocí spirometru Vernier či pomocí anemometru změřte průtok či rychlost vzduchu na místech, vyznačených na obrázku níže. K uvedeným místům vepište naměřené údaje. Co ovlivňuje sílu větru v tomto případě?... Uplatňuje se tento princip i v jiných oblastech než v meteorologii? Kde? Jakému obrázku z předchozí strany nejblíže odpovídala situace při tomto měření?... Jaká hrozí člověku nebezpečí v souvislosti s naším tématem?
VI. Meteostanice Pomůcky: meteostanice zobrazovací jednotka, meteostanice stojan se srážkoměrem a anemometrem, fukar, stopky 1. Anemometr Pracovní postup: Postavte se před zapnutý fukar, zesílený na maximum. Pokuste se odhadnout rychlost větru v km/h, fukar vypněte a odhad zapište. Poté nasměrujte fukar na anemometr, který vystavte proudu vzduchu, jenž postupně opět zesilte na maximum. Nechte anemometr cca 10 vteřin točit při nejsilnějším náporu vzduchu a poté fukar vypněte. Ze zobrazovací jednotky dle návodu zjistěte nejsilnější poryv vzduchu a jeho hodnotu v km/h a v Beaufortově stupnici. Výsledky zapište a porovnejte s vaším odhadem. Odhad max. rychlosti větru: Skutečná max. rychlost větru: km/h km/h st. Beauforta Síla větru dle WMO (Světová meteorologická organizace): Převládající směr větru (zkr.): 2. Srážkoměr Pracovní postup: Stojan se srážkoměrem umístěte do plechové vany. Hadici se sprchou držte nad vanou v ruce. Zvolte si intenzitu proudu vody a odhadněte, kolik mm vody naprší za 1 minutu. Poté proud vody přesměrujte nad srážkoměr a minutu jej zkrápějte. Ze zobrazovací jednotky meteostanice zjistěte množství srážek a výsledek zapište. Odhad množství srážek: Skutečné množství srážek: mm mm
3. Pocitová teplota Komentář: Co způsobuje, že vnímáme jinou teplotu, než jaká ve skutečnosti je? Ano, odpařování vody z povrchu těla (ať už ve formě potu, mokrého trička či po vylezení z koupaliště). Obecně platí, že čím je proudění vzduchu intenzivnější, tím intenzivnější je i odpařování (a tím i ochlazování). A naopak, čím je okolní vlhkost vyšší, tím je obtížnější dodávat do okolí další vlhkost odpařováním. Kombinací těchto podmínek lze pocitovou teplotu (tzv. Wind Chill) spočítat. Pokud se proti nám přírodní podmínky spiknou, může dojít i k ohrožení našeho života kupříkladu podchlazením, či přehřátím organismu. Pracovní postup: Postavte se za anemometr a požádejte kamaráda, aby na vás z kompresoru vypustil cca na 5 vteřin proud vzduchu (neměnit jeho intenzitu). S pomocí meteostanice zjistěte rychlost tohoto nárazu vzduchu a dále si zapište aktuální teplotu v místnosti. V tabulce pocitové teploty najděte hodnotu, odpovídající pocitové teplotě, kterou jste cítili při ofukování kompresorem. Venkovní teplota ( C) Rychlost větru (km/h) 10 20 30 40 +26 +25 +23 +22 +21 +24 +23 +21 +19 +17 +22 +21 +18 +17 +16 +4 1-5 -8-10 -8-12 -20-25 -28 Rychlost větru:.. Teplota:.. Pocitová teplota:.. 4. Odečet základních hodnot z meteostanice Pracovní postup: S pomocí návodu z meteostanice získejte následující data a pro vaši zajímavost je porovnejte s výsledky podobných měření v ostatních pracovních listech: Teplota: Tlak: Předpověď: Rel. vzd. vlhkost: Rosný bod: Pocitová teplota: