1 Atmosfera sastav i fizika svojstva METEOROLOGIJA I

1 Atmosfera, sastav i fizička svojstva METEOROLOGIJA I OCEANOGRAFIJA – 2. N

Atmosfera 2 Ø atmos + sfaira – para, zrak + kugla, opna Ø Atmosfera – plinoviti omotač Zemlje Ø Stanje atmosfere – skup fizikalnih osobina koje određuju meteorološki elementi i pojave Ø prema promjeni temperature prema visini, atmosfera se dijeli na: Ø troposferu, stratosferu, mezosferu, termosferu, egzosferu Ø precrtati sliku 1. 1.

Atmosfera 3

Atmosfera 4

Atmosfera 5

Atmosfera 6

7 Atmo sfera

Međuslojevi Ø tropopauza Ø stratopauza Ø mezopauza 8

Atmosfera 9 Troposfera Ø Ø visina je različita Ø ekvator do 20 km Ø polovi i 6 km Tropopauza Ø debljina je različita (par stotina metara do par km) Ø prestaje izotermija (pad temperature s visinom) Ø dolazi do inverzije (porast temperature) 90% atmosferske mase temperatura na vrhu Ø -45° do -65° nad polom, Ø -70° nad ekvatorom gotovo sva vodena para i vremenske pojave

Ionosfera slojevi atmosfere pod utjecajem sunčeva zračenja Ø utjecaj na širenje radiovalova Ø polarna svjetlost, sedefasti oblaci Ø slojevi: Ø D ~ 60 km – danju, nestaje noću, reflektira duge, apsorbira srednje i kratke valove Ø E – 80 -120 km Kennely-Heavisideov – reflektira srednje i duge, nestaje noću Ø F – Appletenov – dijeli se danju na F 1 i F 2 ØG Ø 10

Polarna svjetlost i sedefasti oblaci 11

Sastav i gustoća zraka Ø Dušik – 78% Ø Kisik – 21% Ø Argon – 1% Ø Ugljik-dioksid – 0, 03% Ø Vodik – 0, 001% Ø Ozon – 0, 000003% Ø U troposferi do 4% vodene pare Ø 12 gustoća zraka Ø masa svih plinova u jedinici obujma Ø koliko je puta litra zraka lakša od istog obujma vode na +4°C Ø razmjerna Ø obrnuto tlaku zraka razmjerna temperaturi zraka Ø vlažni zrak lakši od suhoga

Standardna atmosfera za φ = 45° Ø tlak 1013, 25 h. Pa Ø temperatura 15°C Ø gustoća zraka 1, 225 kg/m³ Ø ubrzanje sile teže 9, 80665 m/s² 13

Ponavljanje gradiva: 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9. 14 Što je to STANJE ATMOSFERE? Precrtati sliku 1. 1. iz udžbenika. Na slici moraju biti svi slojevi i međuslojevi atmosfere. Gdje je troposfera viša, a gdje je niža, te kakve su temperature na tim područjima? što se događa u tropopauzi? Koje pojave se događaju u ionosferi te na što ona utječe? Koja su 3 najzastupljenija plina u zraku i u kojem postotku? Što je gustoća zraka? Je li laganiji suhi ili vlažni zrak? Koje su karakteristike standardne atmosfere?

Zvukovne pojave u atmosferi Ø Ø Ø 15 pokazatelji zvučnosti atmosfere: brzina širenja zvuka i jačina zvuka na zvučni val utječu: turbulencija, temperatura, lom, ogib, odbijanje, interferencija… brzina širenja zvuka Ø u standardnoj atmosferi pri tlu 333 m/s Ø opada s visinom Ø raste niz vjetar, opada prema vjetru lom zvuka (temperatura, visina, vjetar) slabljenje zvuka – veće što je lom veći i izvor udaljeniji

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 Ø atmosferska pojava koja nastaje odbijanjem, lomom, … Sunčeve i Mjesečeve svjetlosti na vodi i ledu u zraku Ø Halo i korona Ø Irizacija i glorija Ø Duga Ø Bishopov prsten Ø Sumrak i rumenilo Ø Zrcaljenje 17

Halo i korona Ø odbijanje i lom svjetla na ledenim kristalima Ø češće prema polovima Ø ponekad predznak ciklone 18

Irizacija i glorija Ø Irizacija – boje duge na oblacima Ø Glorija – niz prstenova na oblaku nasuprot Suncu 19

Duga Ø lom svjetlosti na kapima kiše Ø promatrač između Sunca (Mjeseca) i kapljica vode Ø bijela duga 20

Bishopov prsten Ø krug oko Sunca ili Mjeseca polumjera 22° kroz tanki sloj naoblake Ø mali krug kapi su u visokim oblacima krupne kiša Ø velik krug kapi sitne neće kiša 21

Sumrak Ø Prijelaz dan-noć Ø građanski – Sunce 6° ispod obzora Ø nautički – Sunce 12° ispod obzora Ø astronomski – Sunce 18° ispod obzora 22

Jutarnje i večernje rumenilo Ø Jutarnje rumenilo dolazak ciklone Ø Večernje rumenilo anticiklona 23 Ø Rosso di sera – bel tempo si spera Ø Rosso di mattina – prepara la mantellina

Lom svjetlosti Ø Svjetlosne zrake prolaze kroz atmosferu kojoj se gustoća mijenja od sloja do sloja Ø Refrakcija svjetlosti (astronomska, zemaljska) Ø 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 Ø odbijanje (refleksija) svjetlosnih zraka na oštroj granici između hladnijeg (gušćeg) i toplijeg (rjeđeg) sloja zraka Ø prema gore – nad zemljom niski temperaturni obrat i objekt udaljen –slika iznad stvarnog objekta i obrnuta Ø prema dolje – hladan zrak iznad tankog toplog sloja zraka pri tlu. (zimi, bura) 25

Nebesko plavetnilo, bjelilo i mjesečina Ø Plavetnilo je svjetlost koja nastaje refrakcijom i difuzijom Sunčevih zraka. Plavetnilo neba je najizrazitije u zenitu, i to onda kada je Sunce prilično nisko. Ø Ljeti, ako se u zraku nalazi mnogo vodenih kapljica, zbog jake difuzne radijacije vedro nebo postaje bjelkasto Ø Mjesečina je odbijena svjetlost Sunca sa Mjeseca 26

Električne pojave u atmosferi Grom i vatra sv. Elma – pražnjenje elektriciteta iz predmeta na zemlji Aurora borealis – polarna svjetlost 27

Sijevanje 28 Vatrene kugle Balls of fire, ball lightening

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 Ø 30 najveća vodoravna daljina do koje motritelj normalna vida raspoznaje neki predmet pri normalnom danjem svjetlu Ø ovisi o: Øprozirnosti zraka, osvjetljenosti, daljini Ø mutnoća zraka Ø vodene kapi, ledeni kristali, čvrste čestice, dim Ø vodena para je prozirna i ne utječe na vidljivost!

Litometeori Ø dim – posljedica izgaranja Ø suha mutnoća – ne vide se čestice, zrak blještav Ø prašinski (pješčani) vrtlog Ø prašinska (pješčana) oluja 31

Vidljivost Ø Osvjetljenost Ø danju Ø noću Ø raspršivanje svjetla upijanje svjetla bolja kada se objekt motri: Ø od Sunca nego prema Suncu (blještenje) Ø za mjesečine prema Mjesecu nego od Mjeseca 32

procjena vidljivosti s broda 33 Ø ne koristi se dalekozor Ø blizu obale – pomoću objekata na obali i poznate udaljenosti od njih Ø u vožnji – usporedba udaljenosti s radarskom… Ø kada je vidljivost različita u raznim smjerovima bilježi se najmanja i pretežna Ø visibility meter – različito raspršivanje infracrvenog spektra pri vedrom vremenu, kiši, snijegu…

Ponavljanje gradiva: 34 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?