Studijní materiály
EXTRA Přihlásit Kontakt
☰

Atmosféra

Vypracovaná maturitní otázka ze zeměpisu – přehledně, s vyznačenými pojmy a schématy.

Stáhnout jako PDF

1Vymezení, složení a význam atmosféry

  • Definice: Atmosféra je plynný (vzdušný) obal planety Země, držený na místě zemskou gravitací.
  • Význam:
    • Ochranná funkce: Chrání povrch před škodlivým kosmickým zářením (UV, rentgenové) a před dopadem většiny meteoroidů.
    • Teplotní regulace: Zmírňuje teplotní rozdíly mezi dnem a nocí (skleníkový efekt).
    • Podmínka života: Obsahuje plyny nezbytné pro život (kyslík pro dýchání, oxid uhličitý pro fotosyntézu).
    • Umožňuje koloběh vody: Obsahuje vodní páru.
    • Součást všech krajinných sfér (litosféra, hydrosféra, biosféra, pedosféra).
  • Složení vzduchu:
    • Stálé složky:
      • Dusík (N₂): 78,08 % (inertní plyn)
      • Kyslík (O₂): 20,95 % (dýchání, hoření)
      • Argon (Ar): 0,93 %
      • Vzácné plyny (neon, helium, krypton, xenon)
    • Proměnlivé složky:
      • Vodní pára (H₂O): 0–4 %, klíčová pro počasí.
      • Oxid uhličitý (CO₂): cca 0,04 %, významný skleníkový plyn.
      • Ozon (O₃), Metan (CH₄), Oxid siřičitý (SO₂)
    • Pevné a kapalné částice (aerosoly):
      • Prach, pyl, krystalky soli, sopečný popel.
      • Působí jako kondenzační jádra pro vznik oblačnosti a srážek.

2Vertikální členění atmosféry

Vertikální členění atmosféryPět vrstev atmosféry od troposféry po exosféru s výškami a průběhem teploty s výškou: v troposféře klesá, ve stratosféře roste, v mezosféře klesá a v termosféře opět roste.Exosférapřechod do meziplanetárního prostorunad 600 kmTermopauzaTermosférateplota roste až na 1500 °C · ionosféra, polární záředo 600 kmMezopauzaMezosférateplota klesá až na −100 °C · shoří meteoroidydo 85 kmStratopauzaStratosférateplota roste · ozonová vrstva pohlcuje UV zářenído 50 kmTropopauzaTroposférateplota klesá 0,65 °C/100 m · 80 % hmoty, veškeré počasí0–17 kmprůběh teploty s výškouklesárosteklesárostechladnějitepleji
Vrstvy se rozlišují právě podle toho, jak se v nich mění teplota s výškou – proto křivka střídavě klesá a roste.
  • Základní kritérium: Průběh teploty vzduchu s rostoucí výškou.
  • Jednotlivé vrstvy (od povrchu):
    • Troposféra:
      • Výška: 0–17 km nad rovníkem, 0–8 km nad póly.
      • Teplota s výškou klesá (o cca 0,65 °C na 100 m).
      • Obsahuje 80 % hmotnosti atmosféry a téměř veškerou vodní páru.
      • Odehrává se zde veškeré počasí.
      • Hranice: Tropopauza.
    • Stratosféra:
      • Výška: do cca 50 km.
      • Teplota s výškou roste (od -60 °C do cca 0 °C).
      • Příčina oteplování: Přítomnost ozonové vrstvy, která pohlcuje UV záření.
      • Hranice: Stratopauza.
    • Mezosféra:
      • Výška: do cca 85 km.
      • Teplota s výškou opět klesá (až na -100 °C, nejchladnější část atmosféry).
      • Zde shoří většina meteoroidů ("padající hvězdy").
      • Hranice: Mezopauza.
    • Termosféra:
      • Výška: do cca 600 km.
      • Teplota s výškou prudce roste (až na 1500 °C), ale kvůli extrémně nízké hustotě vzduchu by člověk zmrzl.
      • Obsahuje ionosféru – vrstvu s ionizovanými částicemi, která odráží radiové vlny a kde vzniká polární záře (aurora).
      • Hranice: Termopauza.
    • Exosféra:
      • Nad 600 km.
      • Plynulý přechod do meziplanetárního prostoru.

3Radiační a tepelná bilance

  • Hlavní zdroj energie: Krátkovlnné sluneční záření.
  • Procesy v atmosféře:
    • Odraz (reflexe): Část záření je odražena od mraků a zemského povrchu zpět do vesmíru. Míra odrazivosti se nazývá albedo.
    • Rozptyl (difuze): Záření je rozptylováno molekulami vzduchu (způsobuje modrou barvu oblohy).
    • Pohlcení (absorpce): Záření je pohlcováno plyny (ozon pohlcuje UV, vodní pára a CO₂ infračervené).
  • Skleníkový efekt:
    • Zemský povrch se ohřeje a vyzařuje dlouhovlnné (tepelné) záření.
    • Toto záření je pohlcováno skleníkovými plyny (H₂O, CO₂, CH₄) a část je vyzářena zpět k povrchu, čímž ho dodatečně ohřívá.
    • Přirozený skleníkový efekt: Udržuje průměrnou teplotu Země o 33 °C vyšší (cca +15 °C místo -18 °C).
    • Antropogenní (zesílený) skleníkový efekt: Zvyšování koncentrace skleníkových plynů lidskou činností vede ke globálnímu oteplování.

4Meteorologické prvky

  • Teplota vzduchu:
    • Měření: Teploměr (°C).
    • Zobrazení na mapě: Izotermy (čáry spojující místa se stejnou teplotou).
  • Tlak vzduchu:
    • Definice: Síla, kterou působí hmotnost vzduchového sloupce.
    • Měření: Tlakoměr (barometr), jednotka hektopascal (hPa).
    • Zobrazení na mapě: Izobary (čáry spojující místa se stejným tlakem).
    • Tlaková výše (anticyklóna): Oblast vysokého tlaku vzduchu. Sestupné proudy vzduchu, rozpad oblačnosti, jasné, slunečné počasí.
    • Tlaková níže (cyklóna): Oblast nízkého tlaku vzduchu. Vzestupné proudy vzduchu, tvorba oblačnosti, srážky.
  • Proudění vzduchu (vítr):
    • Příčina: Vyrovnávání rozdílů v tlaku vzduchu (z výše do níže).
    • Coriolisova síla: Vlivem zemské rotace stáčí pohybující se vzduch na severní polokouli doprava, na jižní doleva.
    • Měření: Anemometr (rychlost), větrná růžice (směr).
  • Vlhkost vzduchu:
    • Množství vodní páry ve vzduchu.
    • Absolutní vlhkost: Hmotnost vodní páry v 1 m³ vzduchu.
    • Relativní vlhkost: Poměr mezi skutečným a maximálním možným množstvím vodní páry při dané teplotě (udává se v %).
    • Rosný bod: Teplota, při které vzduch dosáhne 100% relativní vlhkosti a vodní pára začne kondenzovat.
  • Oblačnost a srážky:
    • Oblačnost: Stupeň pokrytí oblohy oblaky.
    • Oblak: Viditelná soustava malých vodních kapek nebo ledových krystalků.
    • Klasifikace oblaků:
      • Podle výšky: vysoké, střední, nízké.
      • Podle tvaru: Cirrus (řasa, C), Cumulus (kupa, Cu), Stratus (sloha, S), Nimbus (dešťový, Nb).
    • Srážky: Voda v kapalném nebo pevném skupenství vypadávající z oblaků (déšť, sníh, kroupy).

5Všeobecná cirkulace atmosféry

  • Definice: Globální systém proudění vzduchu.
  • Tlakové pásy:
    • Ekvatoriální pás nízkého tlaku (tíšina).
    • Subtropické pásy vysokého tlaku.
    • Subpolární pásy nízkého tlaku.
    • Polární pásy vysokého tlaku.
  • Stálé větry:
    • Pasáty: Větry vanoucí od subtropických výší k rovníku.
    • Západní větry: Větry vanoucí v mírných šířkách od západu na východ.
    • Východní polární větry: Větry vanoucí od pólů.
  • Místní větry: Fén (horský vítr), bríza (pobřežní vánek), monzuny (sezónní větry).

6Vzduchové hmoty a atmosférické fronty

  • Vzduchová hmota: Rozsáhlý objem vzduchu s přibližně stejnými vlastnostmi (teplota, vlhkost).
    • Dělení podle původu: Arktická, polární, tropická, rovníková.
    • Dělení podle povrchu: Mořská (vlhká) vs. pevninská (suchá).
  • Atmosférická fronta: Úzké rozhraní mezi dvěma odlišnými vzduchovými hmotami.
    • Teplá fronta: Teplý vzduch nasouvá na studený. Přináší pomalé zhoršení počasí, dlouhotrvající srážky.
    • Studená fronta: Studený vzduch se podsouvá pod teplý. Přináší rychlé zhoršení počasí, přeháňky, bouřky, po přechodu ochlazení.
    • Okluzní fronta: Vzniká, když studená fronta dostihne teplou.

7Počasí a podnebí (klima)

  • Počasí: Okamžitý stav atmosféry v daném místě.
  • Podnebí (klima): Dlouhodobý režim počasí v dané oblasti.
  • Klimatogeografičtí činitelé:
    • Zeměpisná šířka (úhel dopadu slunečních paprsků).
    • Nadmořská výška.
    • Rozložení pevnin a oceánů (kontinentalita vs. oceanita).
    • Mořské proudy.
    • Všeobecná cirkulace atmosféry.
  • Podnebné pásy (Köppenova klasifikace): Tropický, subtropický, mírný, subpolární, polární.

8Globální problémy atmosféry

  • Znečištění ovzduší:
    • Zdroje: Průmysl, doprava, energetika, zemědělství.
    • Projevy: Smog (londýnský – zimní; losangeleský – fotochemický), kyselé deště (vznikají z oxidů síry a dusíku).
  • Narušování ozonové vrstvy:
    • Příčina: Působení freonů (CFC), které rozkládají molekuly ozonu.
    • Důsledek: Zvýšený průnik UV záření na povrch, riziko rakoviny kůže.
    • Řešení: Montrealský protokol (zákaz freonů).
  • Globální klimatická změna:
    • Příčina: Zesílený skleníkový efekt vlivem lidské činnosti (spalování fosilních paliv, kácení lesů).
    • Projevy: Růst globální teploty, tání ledovců, zvyšování hladiny oceánů, nárůst extrémů v počasí.
    • Řešení: Pařížská dohoda (snaha o omezení oteplování).