Úvod » Čím výše, tím chladněji

Čím výše, tím chladněji

Přidat do mého PORTu

14. 5. 2008

Čím výše, tím chladněji

Jak je možné, že když na horách stoupáme stále výše, je stále chladněji, i když jsme vlastně blíže Slunci? Jaká fyzikální zákonitosti tady působí? Na tuto otázku se pokusí odpovědět Michael.

Tereza: Všechny dávné civilizace Starého i Nového světa stavěly své pyramidy a velké chrámy, aby se dostaly do blízkosti svých bohů, blíž k životodárným, hřejivým paprskům Slunce. Když jste byli na horách, určitě vás už někdy napadla otázka: Jak to, že na horách je chladněji, než dole v nížině? Přitom­ přece víme, že teplý vzduch stoupá vzhůru. Logicky by tedy mělo být na horách tepleji, než dole v nížině. Nám s Michaelem tato záhada vrtala hlavou už během našeho zimního pobytu na Šumavě. Tam jsme kvůli tomu vyjeli až na vrcholek Pancíře. A nedávno Michael podnikl pokus při výjezdu na Ještěd, aby si potvrdil, zda teplota s rostoucí nadmořskou výškou opravdu klesá.

Michael: A teď začíná náš pokus. Jsem čtyři sta metrů nad mořem a venku je teplota celých deset stupňů. Stoupáme nahoru do další stanice, kde zase změříme venkovní teplotu. … A teď jsem sedm set metrů nad mořem a venkovní teplota je osm stupňů. Toto parkoviště je ve výšce asi tisíc metrů nad mořem. A venkovní teplota – pouhých šest stupňů.

Tereza: Na výškovém rozdílu čest set metrů tedy Michael naměřil pokles teploty o čtyři stupně. To odpovídá fyzikálnímu pravidlu, že směrem vzhůru teplota vzduchu klesá každých sto padesát metrů o jeden stupeň. Na šumavském Pancíři nám v půlce února přálo počasí. Je odtud krásný výhled na okolní vrcholy. A směrem k jihu se v dálce rýsovaly dokonce vzdálené Alpy. Jak to tedy je s nadmořskou výškou a klesající teplotou?

Atmosféra Země se skládá z několika vrstev. V troposféře probíhají nejvýznamnější povětrnostní jevy. Ve stratosféře teplota s rostoucí výškou kupodivu stoupá. Naopak je tomu v mezosféře. A v termosféře teplota s výškou opět stoupá.

Michael: The lowest layer of our atmosphere that stretches from the Earth surface 18 kilometres into the sky is known as a troposphere.

Dolní vrstvě atmosféry od povrchu až do osmnácti kilometrů se říká troposféra.

Za normální situace v ní teplota vzduchu s výškou klesá. Na horách je tedy chladněji než v nížině. Ale jak to?

Michael: Solar radiation warms the surface of our planet, which in turn heats up its surroundings and the air above it.

Sluneční záření ohřívá zemský povrch, který zase zahřívá své okolí a vzduch nad ním.

Ohřátý vzduch stoupá vzhůru. Tomu jevu se říká konvekce. Na jeho místo se shora tlačí vzduch studený.

Tereza: Jak teplý vzduch stoupá, klesá zároveň jeho tlak a tak se ochlazuje. Znáte to, když nafukujete pneumatiku, že pumpička se stlačováním vzduchu zahřeje. A naopak při vypouštění se vzduch nebo i jiné plyny ochlazují. Například u spreje nebo bombičky při přípravě sifonu. V určité výšce ve vzduchu začne kondenzovat vlhkost a vznikají oblaky.

Michael: Ale existuje výjimka. Někdy dochází k docela opačnému jevu, který se jmenuje teplotní inverze. Simply speaking, that´s when the temperature of the air increases and not decreases with height.

Prostě je to tehdy, kdy teplota vzduchu s výškou neklesá, ale stoupá.

Teplotní inverze vzniká tak, že studený vzduch stéká po svazích dolů do kotliny, kde vytvoří studenou vrstvu. V ní z kondenzující vodní páry vzniká mlha nebo nízká oblačnost. Inverzní situace jsou známé především ze severních Čech. V rozsáhlé pánvi mezi Krušnými horami a Českým středohořím vznikají často na mnoho dní na podzim a v zimě. Jejím důsledkem je velká a škodlivá koncentrace kouře z nekvalitního uhlí. Vysoké komíny severočeských elektráren přitom inverzní vrstvu prorazí. Zdrojem nebezpečných emisí jsou místní topeniště rodinných domků a staré městské zástavby, a samozřejmě i výfuky motorových vozidel.

Michael Londesborough, Vladimír Kunz

Vstoupit do diskuse

komentářů: 0

Nejsledovanější