Atmosfera, sastav i fizička svojstvaMETEOROLOGIJA I OCEANOGRAFIJA – 2.N

1

Atmosfera

� atmos + sfaira – para, zrak + kugla, opna

� Atmosfera – plinoviti omotač Zemlje

� Stanje atmosfere – skup fizikalnih osobina koje određuju meteorološki elementi i pojave

� prema promjeni temperature prema visini, atmosfera se dijeli na:

� troposferu, stratosferu, mezosferu, termosferu,

egzosferu

�precrtati sliku 1.1.

2

Atmosfera 3

Atmosfera 4

Atmosfera 5

Atmosfera 6

Atmosfera

7

Međuslojevi

� tropopauza

� stratopauza

� mezopauza

8

AtmosferaTroposfera

� visina je različita

� ekvator do 20 km

� polovi i 6 km

� 90% atmosferske mase

� temperatura na vrhu

� -45° do -65° nad polom,

� -70° nad ekvatorom

� gotovo sva vodena para i vremenske pojave

Tropopauza� debljina je različita (par stotina

metara do par km)

� prestaje izotermija (pad temperature s visinom)

� dolazi do inverzije (porast temperature)

9

Ionosfera

� slojevi atmosfere pod utjecajem sunčeva zračenja

� utjecaj na širenje radiovalova

� polarna svjetlost, sedefasti oblaci

� slojevi:

� D ~ 60 km – danju, nestaje noću, reflektira duge, apsorbira srednje i kratke valove

� E – 80-120 km Kennely-Heavisideov – reflektira srednje i duge, nestaje noću

� F – Appletenov – dijeli se danju na F1 i F2

� G

10

Polarna svjetlost i sedefasti oblaci

11

Sastav i gustoća zraka� Dušik – 78%

� Kisik – 21%

� Argon – 1%

� Ugljik-dioksid – 0,03%

� Vodik – 0,001%

� Ozon – 0,000003%

� U troposferi do 4% vodene pare

� gustoća zraka

� masa svih plinova u jedinici obujma

� koliko je puta litra zraka lakša od istog obujma vode na +4°C

� razmjerna tlaku zraka

� obrnuto razmjerna temperaturi zraka

� vlažni zrak lakši od suhoga

12

Standardna atmosfera za φ = 45°

� tlak 1013,25 hPa

� temperatura 15°C

� gustoća zraka 1,225 kg/m³

� ubrzanje sile teže 9,80665 m/s²

13

Ponavljanje gradiva:

1. Što je to STANJE ATMOSFERE?

2. Precrtati sliku 1.1. iz udžbenika. Na slici moraju biti svi slojevi i međuslojevi atmosfere.

3. Gdje je troposfera viša, a gdje je niža, te kakve su temperature na tim područjima?

4. što se događa u tropopauzi?

5. Koje pojave se događaju u ionosferi te na što ona utječe?

6. Koja su 3 najzastupljenija plina u zraku i u kojem postotku?

7. Što je gustoća zraka?

8. Je li laganiji suhi ili vlažni zrak?

9. Koje su karakteristike standardne atmosfere?

14

Zvukovne pojave u atmosferi

� pokazatelji zvučnosti atmosfere: brzina širenja zvuka i jačina zvuka

� na zvučni val utječu: turbulencija, temperatura, lom, ogib, odbijanje, interferencija…

� brzina širenja zvuka

�u standardnoj atmosferi pri tlu 333 m/s

�opada s visinom

� raste niz vjetar, opada prema vjetru

� lom zvuka (temperatura, visina, vjetar)

� slabljenje zvuka – veće što je lom veći i izvor udaljeniji

15

Ponavljanje gradiva:

1. Koji su pokazatelji zvučnosti atmosfere?

2. Kolika je brzina širenja zvuka u zraku?

3. Koje pojave (i kako) utječu na brzinu zvuka u zraku?

16

Svjetlosne pojave - fotometeori

� atmosferska pojava koja nastaje odbijanjem, lomom,… Sunčeve i Mjesečeve svjetlosti na vodi i ledu u zraku

� Halo i korona

� Irizacija i glorija

� Duga

� Bishopov prsten

� Sumrak i rumenilo

� Zrcaljenje

17

Halo i korona� odbijanje i lom svjetla

na ledenim kristalima

� češće prema polovima

� ponekad predznak ciklone

18

Irizacija i glorija

� Irizacija – boje duge na oblacima �

� Glorija – niz prstenovana oblaku nasuprot Suncu �

19

Duga � lom svjetlosti na kapima kiše

� promatrač između Sunca (Mjeseca) i kapljica vode

� bijela duga

20

Bishopov prsten� krug oko Sunca ili

Mjeseca polumjera 22° kroz tanki sloj naoblake

� mali krug � kapi su u visokim oblacima krupne � kiša

� velik krug � kapi sitne � neće kiša

21

Sumrak

� Prijelaz dan-noć

� građanski – Sunce 6°ispod obzora

� nautički – Sunce 12°ispod obzora

� astronomski – Sunce 18° ispod obzora

22

Jutarnje i večernje rumenilo� Jutarnje rumenilo �

dolazak ciklone

� Večernje rumenilo �anticiklona

23

� Rosso di sera – bel tempo si spera

� Rosso di mattina – prepara la mantellina

Lom svjetlosti

� Svjetlosne zrake prolaze kroz atmosferu kojoj se gustoća mijenja od sloja do sloja

� Refrakcija svjetlosti (astronomska, zemaljska)

� Scintilacija – treperenje zvijezda kao posljedica nejednakog loma svjetlosnih zraka zbog brzih promjena u gustoći Zemljine atmosfere. Kratke promjene u poziciji zvijezde izgledaju kao promjena sjaja i boje. Planeti ne trepere, jer nemaju vlastiti izvor svjetla

24

Zrcaljenje� odbijanje (refleksija) svjetlosnih zraka na oštroj granici

između hladnijeg (gušćeg) i toplijeg (rjeđeg) sloja zraka

� prema gore – nad zemljom niski temperaturni obrat i objekt udaljen –slika iznad stvarnog objekta i obrnuta

� prema dolje – hladan zrak iznad tankog toplog sloja zraka pri tlu. (zimi, bura)

25

Nebesko plavetnilo, bjelilo i mjesečina

� Plavetnilo je svjetlost koja nastaje refrakcijom i difuzijom Sunčevih zraka. Plavetnilo neba je najizrazitije u zenitu, i to onda kada je Sunce prilično nisko.

� Ljeti, ako se u zraku nalazi mnogo vodenih kapljica, zbog jake difuzne radijacije vedro nebo

postaje bjelkasto

� Mjesečina je odbijena svjetlost Sunca sa Mjeseca

26

Električne pojave u atmosferiGrom i vatra sv. Elma –pražnjenje elektriciteta iz predmeta na zemlji

Aurora borealis – polarna svjetlost

27

Sijevanje

SijevanjeVatrene kugle Balls of fire, ball lightening

28

Ponavljanje gradiva:

1. Kako izgledaju halo i korona i što najavljuju?

2. Koja je pojava slična halu i koroni i što najavljuje?

3. Opiši irizaciju i gloriju.

4. Kako nastaje duga i gdje moramo biti da ju vidimo?

5. Kada se javlja sumrak i koja su 3 sumraka?

6. Što najavljuju jutarnje i večernje rumenilo?

7. Što je refrakcija, scintilacija i zrcaljenje?

8. Koje svjetlosne pojave još postoje?

9. Nabroji električne pojave u atmosferi

29

Vidljivost

� najveća vodoravna daljina do koje motritelj normalna vida raspoznaje neki predmet pri normalnom danjem svjetlu

�ovisi o:

�prozirnosti zraka, osvjetljenosti, daljini

� mutnoća zraka

�vodene kapi, ledeni kristali, čvrste čestice, dim

�vodena para je prozirna i ne utječe na vidljivost!

30

Litometeori

� dim – posljedica izgaranja

� suha mutnoća –ne vide se čestice, zrak blještav

� prašinski (pješčani) vrtlog

� prašinska (pješčana) oluja

31

Vidljivost

� Osvjetljenost

�danju raspršivanje svjetla

�noću upijanje svjetla

� bolja kada se objekt motri:

�od Sunca nego prema Suncu (blještenje)

� za mjesečine prema Mjesecu nego od Mjeseca

32

procjena vidljivosti s broda

� ne koristi se dalekozor

� blizu obale – pomoću objekata na obali i poznate udaljenosti od njih

� u vožnji – usporedba udaljenosti s radarskom…

� kada je vidljivost različita u raznim smjerovima bilježi se najmanja i pretežna

� visibility meter – različito raspršivanjeinfracrvenog spektra pri vedrom

vremenu, kiši, snijegu…

33

Ponavljanje gradiva:

1. Što je vidljivost?

2. Kada se pojavljuje mutnoća zraka?

3. Je li vodena para vidljiva?

4. Nabroji litometeore.

5. Kako se opažaju objekti na moru po Suncu, a kako po mjesečini?

34