Pøíbìhy zemské atmosféry aneb za vše mù¾e klima nebo poèasí (9)
Atmosférické krásy
Obra»me nyní svùj pohled vzhùru k nebi, kde nám nìkdy pøipraví pøíroda prostøednictvím naší atmosféry opravdu nádherné optické jevy. Je jich celá øada, ale zmíníme se pouze o dvou nejkrásnìjších. A snad nevadí, ¾e to bude trochu delší.
Duhu poznali lidé u¾ v dobì biblické, nebo» jak známo, oznamovala konec potopy svìta! Lidé v èeské kotlinì také poznali tento krásný jev asi u¾ pøed pøíchodem praotce Èecha, ale první písemnou zmínku o krásné duze pozorované v Praze, najdeme v našich starých kronikách pøi popisu vánoèního poèasí v roce 1283!
O vysvìtlení tohoto krásného jevu se pokoušeli uèenci u¾ ve starovìku, leè jejich pøedstavy byly pochopitelnì velmi naivní. Domnívali se na pøíklad, ¾e se jedná o sirné a sodné páry za¾ehnuté sluncem. Aristoteles a pak o pár set let pozdìji známý øímský filozof Seneca sice poznali, ¾e se jedná o jev optický, ¾e duhové barvy vznikají i na kapkách rozstøikované vody, ale duhový oblouk byl podle nich jakýmsi odrazem Slunce v hustých mracích.
Ve støedovìku se vznik duhy pokoušel vysvìtlit pravdìpodobnì neznámý dominikán Diedrich z Freiberka, který uveøejnil témìø dokonalou teorii vzniku duhy u¾ v první dekádì 14. století. Poznal, ¾e duhové barvy vznikají lomem sluneèního svìtla a zrcadlením uvnitø vodních kapek. Dokonce u¾ vysvìtlil i duhu vedlejší, která má barvy v obráceném poøadí, a která vzniká kromì uvedených lomù ještì dvojnásobným zrcadlením ve vodních kapkách. Asi souèasnì podobnì vysvìtlil vznik mlhy i islámský vìdec Kamal al Din al Farisi. Pøitom v té dobì se ještì duha vìtšinou pova¾ovala za subjektivní jev!
Je neuvìøitelné, ¾e se na práce tìchto dvou uèencù zcela zapomnìlo a teprve po pár staletích se touto problematikou zaèali vá¾nì a úspìšnì zajímat René Descartes a po nìm i Isaac Newton. Prvnì jmenovaný publikoval pøesný výklad vzniku mlhy v roce 1637. Zajímavé je, ¾e sice vypoèítal pøesné úhlové vzdálenosti u obou druhù duhy, ale nedovedl ještì vysvìtlit vznik duhových barev. To se povedlo – a zde se milí ètenáøi podr¾te – zcela neprávem opomíjenému Èechovi - Janu Markovi Marcimu z Kronlandu, který se narodil v roce 1595 v Lanškrounì. Mimo jiné byl vedoucím lékaøem a hygienikem Království èeského a osobním lékaøem císaøe Ferdinanda III. Jan Marek Marci na konci Tøicetileté války v roce 1648 rozlo¾il sklenìným trojbokým hranolem sluneèní svìtlo na jednotlivé barvy, které nejen odpovídaly barvám duhy, ale i jejich poøadí ve spektru bylo stejné! Marci poznal, ¾e je to zpùsobeno lomem sluneèních paprskù, a ¾e velmi zále¾í na úhlu lomu! A tak tento Èech vysvìtlil vznik duhy jako druhý 11 let po Descartovi, samozøejmì nezávisle na nìm a navíc mnohem pøesnìji. Pøitom Newtonovi, kterému se všeobecnì pøipisuje prvenství v objasnìní tohoto optického problému, bylo v roce 1648 pouhých 6 let a teprve zaèínal nabírat první školní vìdomosti! Pro poøádek ale musíme Newtonovi objektivnì pøiznat, ¾e byl první, kdo vysvìtlil vznik, tvar a všechny záhady kolem tohoto „nebeského“ optického jevu ve své dobì nejkomplexnìji. Další „detaily“ k dokonalému objasnìní všech „duhových zále¾itostí“ se objevily a¾ v 19. století, kdy se pøišlo na to, ¾e významnou roli v nich hraje interference svìtla. Tím se pøišlo i na to, ¾e intenzita barev zále¾í na velikosti deš»ových i oblaèných kapek. Výraznìjší hlavní duha vzniká na nejvìtších vodních kapkách o prùmìru vìtším ne¾ jeden milimetr. A ještì musím prozradit, ¾e o všechny tyt „duhové“ zále¾itosti „leckde vyš»oural“ jediný ještì ¾ijící tøetí autor té skvìlé kní¾ky Meteorologie skoro detektivní Karel Krška.
Tak¾e a¾ nìkdy uvidíte na obloze nádhernou duhu, nebo dokonce souèasnì dvì duhy, všimnìte si, ¾e poøadí barev v tìchto dvou duhách je opaèné. A pokud se tøeba pøi pozorování za jízdy autem divíte, ¾e duha s vámi cestuje, pak vìzte, ¾e vše zále¾í na úhlu sluneèních paprskù a na úhlu, pod kterým duhu pozorujete. Proto vídáváme nejèastìji duhu v ranních èi podveèerních hodinách, kdy je sluníèko nízko nad obzorem, samozøejmì musejí v jejím smìru být deš»ové kapky a v¾dy vidíme nanejvýše duhový polokruh. A ještì nìco. O duze byla slo¾ena celá øada nádherných písní a to, ¾e je na jejím konci zakopán poklad, je samozøejmì jen hezká báje!
A nyní o další atmosférické kráse. Polární záøe je souhrnný název pro svìtelné atmosférické jevy, které vznikajíkombinací elektromagnetických pøíèin pozemských a extraterestrických, tedy tìch, které mají svùj pùvod mimo naši planetu. Tyto nádherné, èasto a¾ fascinující svìtelné úkazy jsou velmi rozmanité, mìní svùj tvar i barvy a celá hra svìtel vysoko na obloze je v neustálém pohybu. Je to urèitì ten nejkrásnìjší jev, který nám pøíroda, nebo chcete-li atmosféra pøichystala!
Polární záøe je nejèastìji zbarvená zeleno-¾lutì nebo do èervena, za co¾ mù¾e atmosférický oxygen, tedy kyslík, je-li zbarvená do modro-fialova, pak za to mù¾e nitrogen, tedy dusík. Pøi objasnìní vzniku polární záøe je tøeba pou¾ít nìkolika odborných terminù. Tyto úkazy vznikají nejèastìji ve výškách od 80 do 130 km, v tzv. ionosféøe. V této atmosférické vrstvì se nachází nejvìtší mno¾ství ionizovaných, tedy elektricky nabitých molekul. K té ionizaci pak dochází zásluhou korpuskulárního záøení, které vychází ze Slunce pøi sluneèních erupcích, co¾ je ta zmínìná „mimozemská“ pøíèina. Nìkdy se tomuto proudu protonù a volných elektronù øíká sluneèní vítr. Ten dorazí k naší Zemi a její magnetické pole ten proud stoèí podél svých siloèar do oblastí obou magnetických pólù. Proto polární záøe mù¾eme v pásmu kolem 70. rovnobì¾ek na obou polokoulích, za jasných nocí v zimì, (ovšem s výjimkou vánoèního období) a také v záøí, øíjnu, únoru a bøeznu, kdy je pøíznivì naklonìno magnetické pole vùèi Slunci. V tropech tedy tento jev neuvidíme, a i v našich støedních zemìpisných šíøkách jsou vzácné. Na èetnost jejich výskytu má samozøejmì také vliv sluneèní aktivita. Síla sluneèního vìtru, tedy mno¾ství èástic vyvr¾ených ze Slunce, se mìní bìhem známého jedenáctiletého cyklu a polární záøe se objevují, zejména kdy¾ dochází k náhlé zmìnì poètu sluneèních skvrn.
Ve starovìku tedy asi zaregistroval tento nádherný jev málokdo, proto¾e vìtšina lidstva ¾ila v teplejších oblastech, ale urèitì ji poznali Vikingové. A proto¾e konec 16. století byl ve znamení zvýšené sluneèní aktivity, i u nás se zachovaly zprávy o pozorování polární záøe v Kutné hoøe roku 1570 a v Doma¾licích o rok pozdìji. I to bylo zøejmì pøíèinou toho, ¾e se tímto jevem zaèali zabývat velikáni vìdy jako Galileo Galilei, Johannes Kepler, René Descartes a o nìco pozdìji Edmund Halley. Tento nádherný jev samozøejmì mú¾eme u nás velmi sporadicky pozorovat i v souèasnosti, ale musíme mít velké štìstí…
Text: Vladimír Vondráèek
Ilustrace: FrK Kratochvíl
Atmosférické krásy