SeniorTip

Příběhy zemské atmosféry -
aneb Za vše může klima nebo počasí (24)

Bouřlivý vývoj meteorologie (3)

Koncem 19. století se pro sondování volné atmosféry začalo používat různých upoutaných draků, které vynášely do výše teploměry a tlakoměry, ale jejich „výškové“ možnosti byly omezené a měřicí přístroje se navíc často poškozovaly. Posun, ale pouze v „bezpečnosti“ přístrojů, přinesla až před 1. světovou válkou letadla. Ta ovšem pro své lety zase potřebovala znát především větrné poměry nad danou oblastí. A tak vznikla v Německu v roce 1911 letecká služba a o rok později sít pětadvaceti tzv. pilotovacích stanic. Na nich se zpočátku jen podle potřeby a později pak pravidelně vypouštěly malé balónky naplněné vodíkem tak aby měly pokud možno konstantní stoupavost. Na své cestě k nebesům byly zaměřovány teodolity (tyto přístroje se už dávno používaly k navigaci) a tak byly získány poměrně přesné údaje o směru i rychlosti větru v různých výškách.

A tady opět narážíme v historii na pro nás známé jméno. Ve Francii začali budovat leteckou službu, včetně sítě pilotovacích stanic, až za války v roce 1915 a významně se na tom podílel M. R. Štefánik. V roce1921 se pak začalo „pilotovat“v Praze. Všechny tyto první sondáže tak připravily půdu pro další obří skok v poznání naší atmosféry.

Na přelomu let 1917 a 1918 v norském Bergenu skupina meteorologů přišla se zásadní „počasovou revolucí“, když objevila atmosférické fronty! Profesor V. Bjerknes, tehdy pětapadesátiletý a tři mladí meteorologové. H. Solberg byl také teoretický fyik, a další dva byli praktičtí synoptici – Švéd T. Bergeron a teprve dvacetiletý profesorův syn J. A. Bjerknes.

Tito vynikající vědci vycházeli z pojmu vzduchových hmot, jak je poznali už Dove i Fitzroy, ale na rozdíl od nich kladli prvořadý význam na rozložení teploty vzduchu, a nikoliv na rozložení tlaku. Založili tzv. „norskou školu“, která prvně správně předpokládá, že rozložení tlaku je podmíněno dějům, které se odehrávají na rozhranní dvou různě teplých a také různě vlhkých vzduchových hmot. Rozhranní mezi těmito dvěma vzduchovými hmotami, které má jistou tloušťku, pro zjednodušení považovali za plochu, nazvali ji plochou frontální, a její průsečnici se zemským povrchem pak nazývali frontou. Poznali, že právě na této frontální ploše se prvotně skokem mění teplota, vlhkost i směr větru a tlak vzduchu až jako následek těchto procesů.

J.A. Bjerknes a H. Solbeg pak objevili nejprve teplou a pak studenou frontu. Ještě koncem války mladý Bjerknes na základě povětrnostní situace dne 15. srpna 1918 popsal model cyklony středních šířek s teplou frontou na její přední straně a s frontou studenou na její straně týlové. Třetí z mladíků – Švéd T. Begeron pak o rok později objevil frontu okluzní. Ta vzniká tak, že vždy rychlejší studená fronta dohoní frontu teplou a dále postupují už společně, přičemž teplý vzduch je od zemského povrchu vytlačen do vyšších hladin.

Všechny tyto termíny samozřejmě můžeme slyšet denně v televizi při předpovědích počasí a jejich znázornění na povětrnostních mapách zavedli také tito skandinávští meteorologové. Ještě je třeba zdůraznit, že v té době stále ještě neměli dostatečné údaje z volné atmosféry, neboť radiosondy se začaly – jak už víme - pomalu zavádět až po roce 1930! A jestliže si někdo myslí, že meteorologická veřejnost po tomto objevu jásala, pak je na omylu! Naopak, metoda byla přijímána s velkou nedůvěrou a mnozí ve frontální analýze spatřovali spíše umělecký výtvarný výkon než grafickou aplikaci vědeckého výzkumu.

Metoda se tedy prosazovala pomalu. Ale můžeme prozradit, že u nás tuto „norskou školu“ zavedl už v roce 1923 meteorolog G. Swoboda, který ji „odkoukal“ na své odborné stáži přímo od Norů. Tento česko-německý meteorolog byl ve dvacátých letech 20. století vedoucím předpovědního oddělení pražského Státního ústavu meteorologického, před nacisty uprchl do Švýcarska a po válce se stal v padesátých letech dokonce prvním generálním tajemníkem Světové meteorologické organizace (WMO) v Ženevě!

Ve dvacátých letech přišel prudký rozvoj radiotechniky, a tak byla vynalezena radiosonda. Byla to vlastně jakási krabice, v níž byly uloženy upravené měřicí přístroje a hlavně malá vysílačka, která napozorované údaje vysílala na zem. Poprvé takovýto přístroj, upevněný na volném balonu vypustil do ovzduší ruský aerolog P.A. Molčanov v lednu 1930, za několik měsíců následovali Francouzi a v dalších letech Němci a Finové. Budování sítě aeorologických stanic je však velmi nákladné, a tak u nás se začalo používat radiosondáže až po druhé světové válce. Nákladné je nejenom přístrojové vybavení jak „ve vzduchu“ tak i na zemi, ale i příprava před vypuštěním vlastně jednorázové sondy, a také další obsluha při přijímání a zpracování napozorovaných údajů je odborně náročná. Ale výsledky stojí za to! Radiosondáží se totiž získá přehled o tlaku, teplotě, vlhkosti a směru i rychlosti větru v různých výškách! Balóny po napuštění vodíkem jsou kapkovitého tvaru, mají průměr asi 1,5 m a výšku asi 3 m. Stoupají zpočátku průměrnou rychlostí asi 300 m za minutu a později ve vyšších výškách až 400 m za minutu. Průměrná dostupnost současných balónů, které při výstupu stále pomalu zvětšují svůj objem, je kolem 30 km. Balón tam dolétne asi za 80 minut a pak praskne! A tak za více než 80 let sondování prasklo v naší zemské atmosféře pěkných pár desítek milionů těchto balónů s poměrně drahými sondami! V současné době používají meteorologové celou řadu starších i nejmodernějších přístrojů. Meteorologické prvky ve volné atmosféře se stále měří pomocí letadel i radiosond, které si udržují své nezastupitelné místo a jejich údaje jsou všude na světě několikrát denně zakreslovány (dnes už samozřejmě automaticky strojově) do tzv. výškových synoptických map. Nastupují však i měření radiolokační, laserová, raketová a zejména družicová, která sondují ovzduší shora.

Snad už je širší veřejnost známo, že družice dnes oblačné systémy a zemský povrch nefotografují, ale pomocí tzv. radiometrů nepřetržitě snímají záření oblačnosti a zemského povrchu v několika spektrálních pásmech. Díky geostacionárním družicím, které „visí“ nad rovníkem ve výšce 36 000 km, máme k dispozici aktuální teplotní i vlhkostní údaje a opravdu globální pohled na pohyb a vývoj oblačných systémů na celé zeměkouli!

A ještě malá douška. Norští meteorologové byli vlastně jakýmisi vizionáři, neboť teprve fotografické a televizní obrázky pořízené prvními družicemi na počátku 60. let 20. století daly „norské škole“ za pravdu. Tehdy poprvé jsme mohli vidět velkoplošně celé oblačné systémy seshora! Tedy pásy studených i teplých front a zejména spirály front okluzních, a už zde se ukázalo, že právě s těmi okluzními frontami to bude ještě mnohem složitější. Že se té mršce – naší atmosféře ale daří uchovávat si svá tajemství pěkně dlouho!

Obrázky Wikipedie

Vladimír Vondráček

* * *
Zobrazit všechny články autora

	Datum	Jméno	Téma
	17.03. 09:37	zdenekj

Navigace

Svátek

Klub

Anketa

Statistika

Podporují nás