Meteorologie: jedna z nejstarších věd

Meteorologie: jedna z nejstarších věd

13. 04. 2016

Lidé se odjakživa snažili vysledovat zákonitosti počasí a předpovídat jeho vývoj. Ze začátku se spoléhali na božstva, později filozofii, ale skutečné výsledky přinesl až vědecký přístup a pochopení přírodních jevů. 

Okolo roku 340 před naším letopočtem řecký filozof Aristotelés shrnul tehdejší znalosti o atmosféře a zřejmě poprvé použil pro nauku o počasí výraz meteorologie. Traktát „Meteorologica“ obsahoval popisy mraků, srážek, větrů či blesků. Atmosférické jevy vysvětloval pomocí filozofie, a i když se v mnohých věcech mýlil, ovlivnil poznání v této oblasti na dva tisíce let.

Řecký učenec však zdaleka nebyl prvním „meteorologem“. Už pět tisíc let od objevu zemědělství jsou lidé závislí na počasí. Například pro staré Egypťany byla schopnost předpovídat průtok Nilu otázkou existence.  

Od přístrojů k sítím

Meteorologie se jako přírodní věda zrodila koncem 16. století. Velkým impulsem byly zámořské objevy a snaha pochopit i předpovídat proměny atmosféry pro bezproblémové plavby.

Učenci si uvědomili, že aristotelovské filozofické metody nikam nevedou. Začaly vznikat první přístroje a od té doby je meteorologie s rozvojem technologií pevně spjatá. K prvnímu zařízení, měřiči vlhkosti vzduchu německého matematika Mikuláše Kusánského (využívalo princip změny hmotnosti látky pohlcující vlhkost), přibývaly další přelomové přístroje. Italský astronom Galileo Galilei sestrojil zařízení na měření teploty ovzduší, matematik Evangelista Torricelli se zasloužil o objev barometru na měření tlaku vzduchu. Astronom Christopher Wren přidal mechanický srážkoměr.

Nastalo období systematických meteorologických pozorování. V roce 1652 vznikla v Toskánsku první síť meteorologických stanic, které se postupně rozšířily do Florencie, Milána, Paříže, Varšavy a dalších měst. Byly objeveny zákonitosti v rozložení směru pasátů, sestaveny první mapy větrů a schémata cirkulace atmosféry. V roce 1826 Heinrich Brandes na základě historických pozorování sestavil první synoptickou mapu tlaku vzduchu. Mimořádný význam pro rozvoj meteorologie měl vynález telegrafu v roce 1843, který umožnil rychlé přenášení naměřených hodnot mezi vzdálenými místy.

První předpověď

Bezprostředním impulzem pro vznik stálé meteorologické služby byla ničivá balaklavská vichřice, která v roce 1854 ochromila anglicko-francouzské flotily bojující proti Rusku během krymské války. Francouzský vědec Urbain Le Verrier tehdy zjistil, že vichřici by lidé dokázali předpovídat, kdyby znali meteorologické údaje.  

Největší zájem o rozvoj povětrnostní služby mělo námořnictvo, poněvadž v tomto období vrcholila éra plachetnic. Mezinárodní výměna informací se rozběhla v roce 1856. V prvním období rozvoje synoptické meteorologie učenci odhalili zákonitosti přemísťování cyklón a anticyklón a současně rozpracovali první způsoby předpovídání počasí.

První světová válka přerušila mezinárodní výměnu informací, po jejím skončení postupně vyrostla hustá síť měřicích stanic, která umožnila sestavit podrobnější povětrnostní mapy. Vědci objevili atmosférické fronty čili úzké přechodné vrstvy oddělující odlišné vzduchové hmoty. Do tohoto období spadá i první neúspěšný pokus o předpověď počasí, který v roce 1922 uskutečnil Lewis Richardson.

Moderní meteorologie se zrodila po krymské válce. Vichřice v černomořském přístavu Balaklava poslala 14. listopadu 1854 ke dnu třicet lodí anglicko-francouzské flotily. Vyvolala otázky, jestli nebylo možné její příchod předpovědět.

Éra družic a počítačů

V následujících dvaceti letech se k analýze atmosférických front začaly používat rádiové sondy. Předpovědi počasí se staly konkrétnějšími, podrobnějšími a přesnějšími. Po II. světové válce se pomocí balonů podařilo poprvé změřit hodnoty parametrů počasí ve vyšších vrstvách atmosféry.

V šedesátých letech vstoupily na scénu meteorologické družice a počítače, které umožňují zpracovávat komplikovanější analýzy a vytvářet numerické modely a předpovědi počasí. První meteorologická družice Tiros I se dostala na oběžnou dráhu 1. dubna 1960. Velkým pomocníkem meteorologů se staly i radary monitorující srážky. Nové technologie umožnily vědcům lépe chápat cirkulaci atmosféry a souvislosti vlivu oceánu na pevninu a naopak. Výsledky těchto studií mají význam pro dlouhodobé předpovědi počasí.

 Svatá trojice meteorologie

V roce 1714 Gabriel Fahrenheit sestrojil rtuťový teploměr, který měl vlastní měřicí škálu. Fahrenheitova stupnice se v některých státech používá dodnes.  Nejvíc se však rozšířila teplotní stupnice, kterou v roce 1742 zavedl švédský astronom Anders Celsius. Podle ní voda mrzne při 0 °C a vře při 100 °C.  Další, v současnosti stále používanou teplotní stupnici představil v roce 1862 skotský matematik a fyzik William Thomson, známý spíš pod šlechtickým jménem lord Kelvin. Kelvinova stupnice vyjadřuje takzvanou absolutní nulu, tedy teplotu, za které se zastavují všechny termodynamické pohyby. Nepoužívá se v běžném životě, ale ve fyzice. Kelvin je jedna ze sedmi základních jednotek soustavy SI. Stupnice je definována dvěma body: 0 °K je nejnižší fyzikálně definovaná teplota a 273,16 °K je teplota trojného bodu vody, za které současně existují všechna tři skupenství (plynné, kapalné a pevné).

Líbil se vám článek?