Malá škola meteorologie

Díl 2. Teplota

Zemský povrch ohřívá svým zářením slunce. Jeho paprsky postupně prochází přes atmosféru, kde se světlo láme a dopadá kolmo na povrch země. Od něj se opět odráží a zpětně se vrací odrazem od atmosféry. Od intenzity dopadu slunečních paprsků na Zemi se také odvíjí pravidelné střídání ročních období.
Například Astronomické léto na severní polokouli Země začíná každoročně kolem 21. června dnem letního slunovratu(na jižní polokouli začíná tímto dnem Astronomická zima), kdy severní část zemské osy dosahuje největšího zdánlivého příklonu ke Slunci a sluneční paprsky dopadají kolmo na obratník Raka. Takže obratník Raka je tedy nejsevernější rovnoběžkou, na kterou ještě sluneční paprsky dopadají kolmo.
Oproti tomu Astronomický podzim nastává 23. září. Tehdy sluneční paprsky dopadají kolmo na rovník. V den zimního slunovratu 21.prosince začíná astronomická zima a sluneční paprsky dopadají kolmo na obratník Kozoroha. Po té se opět situace opakuje stejným směrem zpět a kolem 21. března nastává jarní rovnodennost, kterou začíná astronomické léto.
V noci země chladne, to víme všichni. No a zvlášť v létě můžeme velmi dobře pozorovat tzv. soumrakové jevy, které noc zkracují. Jsou to:
Občanský soumrak končí v okamžiku, kdy střed slunce, ne však slunce samo, klesne pod hranici 6°nad obzorem obzor. Do té doby lze vykonávat práce vyžadující denní světlo.Po skončení občanského soumraku jsou na nebi viditelné nejjasnější hvězdy.
Tzv. Nautický soumrak končí v okamžiku, kdy střed slunce klesne 12° pod obzor a na potemnělé obloze jsou viditelné jasné hvězdy.
Astronomický soumrak končí v momentě, kdy střed slunce klesne 18° pod obzor. Dokud astronomický soumrak neskončí, je dané místo zemského povrchu osvětlováno rozptýleným slunečním zářením. Ukončením astronomického soumraku začíná noc.
Začátek, trvání a ukončení soumraků je závislé na zeměpisné šířce a roční době. S rostoucí zeměpisnou šířkou se doba trvání soumraků prodlužuje, takže nejdelší soumrak je v oblasti pólů a nejkratší na rovníku.
První teploměr sestrojil Galileo Galiley a stvořil jej ze skleněného válce naplněného barevnou vodou. Dnes se pro měření teploty vzduchu se používají teploměry kapalinové, deformační, elektrické, nebo odporové. Kapalinové známe všichni. Jsou to ony klasické teploměry, které jsou buď na zdech, nebo před oknem. Málo kdo ovšem ví, že by měly být umístěny na volném prostranství, mimo dosah zdí, které mohou ovlivňovat jejich měření (v zimě je mohou ochlazovat vlivem studených zdí a v létě zas zahřívat vyzařováním tepla ).

Přímý sluneční svit teploměry také ovlivňuje. V meteorologii se proto teploměry umisťují ve speciálních budkách s dvojitými žaluziemi, v jednotné výšce dvou metrů nad zemí a jsou opatřené bílým nátěrem, který nepřitahuje sluneční paprsky.
Při měření teploty vzduchu vycházíme ze dvou pevných bodů, a to bodu zmrznutí a bodu varu čisté vody za normálního atmosférického tlaku. Interval zmíněný mezi oběma body se ve stupních Celsia dělí na sto stejných dílů od 0°C do 100°C. Existuje ovšem ještě Fahrenheitova teplotní stupnice(používá se hlavně v USA, Kanada, Velká Británie). Tato stupnice se dělí na 180 dílků. Bod mrazu je označen 32°F a bod varu 212°F. Pro převod mezi těmito dvěma stupnicemi, můžete použít jednoduchého vztahu Tc=5/9 (TF -32), resp.TF=9/5TC+32, v němž TF značí teplotu Fahrenheita a Tc teplotu Celsia. Další, často používanou stupnicí je stupnice Kelvinova(tzv. absolutní) jejíž stupnice vznikla posunutím Celsiovy tak, že 0K je -273°C, tedy absolutní nula. Rovnice na přepočet do Celsiovy stupnice je tedy TC=TK-237,15.
Základním teploměrem v meteorologii je přesný skleněný rtuťový teploměr, s rozsahem od – 35°C do 45°C, jehož stupnice je rozdělena na pětiny stupně(desetiny se odhadují).
Deformační teploměry jsou složeny z bimetalu (pásek svařený ze dvou různých kovových proužků a stočený do oblouku). Je upevněn jedním koncem ke kostře přístroje a druhým koncem k pohyblivé ručičce. Při změnách teploty se vlivem rozdílné teplotní roztažnosti obou kovů nestejně mění délky obou kovových proužků a způsobují tak změny zakřivení bimetalu. Roztažností a smršťováním oblouku se pohyb přenáší na ručičku, která ukazuje údaj teploty.
Pro dlouhodobé a informační účely se v meteorologii se zaznamenávají jak průměrné hodnoty teplot, potřebné pro klimatologii (statistická meteorologie), tak i extrémy teploty vzduchu. Tyhle měření se provádějí pomocí speciálních teploměrů. K měření nejvyšších hodnot se používá teploměr podobného typu, kterým se setkáváme doma k měření teploty při nachlazení. Tento teploměr má v kapiláru (skleněná trubice se rtutí) skleněný váleček, zabraňující smrštění rtuti. Teploměr tak stále ukazuje na maximum, kterého dosáhl a po té se sklepáním opět vrátí do výchozí polohy. Teploměrnou tekutinou pro měření minimální teploty bývá nejčastěji líh. Na konci sloupku v kapiláře je umístěna malá, tmavě zbarvená skleněná tyčinka (tzv. index), která je při poklesu teploty stahována povrchovým napětím hladiny lihu směrem k nádobce. Při vzestupu teploty líh tyčinku obtéká, takže její poloha zůstává beze změny. Po přečtení údaje, se teploměr nastaví do výchozí polohy na konci kapiláry, čehož dosáhneme nakloněním teploměru.
Absolutní minimum teploty vzduchu -89,2°C bylo naměřeno na stanici Vostok v nitru severovýchodní Antarktidy (3 488 m n.m.) 21.července 1983. Absolutní maximum bylo naměřeno ve stanici San Louis Potosi (1 921 m n.m.)11.srpna 1933 a to 57,8°C. Na našem území lze za absolutní maximum považovat teplotu 40,2°C, ze stanice Praha-Uhříněves(277 m n.m.) zaznamenanou 27.července 1983. Absolutní minimum se považuje teplota -42,2°C, změřená na stanici Litvínovice u Českých Budějovic (391 m n.m.)


Zdroj: Počasí [Knížka pro každého],autor Eva Kobzová, vyd. Olomouc:Rubico, 1998