Meteorologie?

Ví. O jakou jde školu? Co víte o termodynamice?

Co je adiabata tedy víme. A bavíme se o atmosféře. Tedy o vzduchu, s výškou klesá tlak, může se měnit teplota.

Teoreticky - vezmu-li u země částici vzduchu a budu ji zvedat, bude klesat tlak a podle adiabaty i teplota. Pokud půjde o suchý vzduch, bude v uvažovaných výškách o pokles asi 1° na 100 metrů výšky.

Představme si, že pokles teploty s výškou bude podle adiabaty. Pokud i země mávnu rukou a postrčím trochu vzduchu vzhůru, bude jeho teplota klesat a v tomto případě tak, že jeho teplota bude stejná, jako u okolního vzduchu. Stoupání se odporem vzduchu za chvíli zastaví.

Pokud bude rozložení teploty strmější, než adiabatické (u země teplejší, nahoře chladnější) bude vzduch, který postrčím teplejší, než okolní, bude mít menší hustotu - "bude lehčí" - bude stoupat jako horkovzdušný balón.

Pokud bude vzduch u země chladnější ( nahoře tedy teplejší) než odpovídá adiabatě, bude tedy vzduch, který mávnutím zvednu chladnější, než okolní a tedy bude mít vyšší hustotu - "bude těžší" a rychle se zastaví a klesne zpět. Tohle zvrstvení meteorologové (a plachtaři) nazývají stabilní (obzlášt stabilní je "inverze").

Tohle byly příklady malého množství, kdy se uvažovaný vzorek vzduchu stejně brzy smíchá s okolním a pohyb ustane.

Ale co když se ohřeje vrstva třeba 10m vzduchu nad velkým polem suchého obilí a nějakým náhodným pohybem uprostřed pole začne stoupat. Okolní vzduch bude chladnější a vzduch bude stoupat dál. Strhne pod sebe i okolní ohřátý vzduch a vytvoří se stoupavý proud (plachtaři a modeláři řeknou "komín" nebo "stoupák"). V běžných podmínkách bude mít průměr několik metrů až desítek metrů. A bude stoupat, dokud nenarazí na teplejší vrstvu nebo se postupně nerozptýlí. Bude strhávat mouchy a motýly a za nimi se vydají vlaštovky nebo jiní ptáčci. Dravci a čápi ho využijí, budou v něm kroužit bez mávání křídly a stoupat. Plachtaři a modeláři taky. Takové rozložení teploty se nazývá instabilní (prostě nestabilní). Běžný stoupák stoupá rychlostí asi tak do 5 metrů za sekundu.

Tak a teď - co když vzduch není úplně suchý. Bude-li stoupat, bude se ochlazovat. A když se ochladí na teplotu rosného bodu a začne se z něj srážet vodní pára (mlha). U toho se uvolňuje energie (stejná, jako byla potřeba k odpaření té nyní vysrážené vody). Vzduch se tedy nebude při stoupání ochlazovat tak rychle - bude tedy o to teplejší proti okolí. Má tedy energetický bonus a dostoupá dál, než kam by se dostal jako suchý. Na vrcholu stoupáku se tvoří mrak. Má rovnou spodní "základnu" nahoru pokračuje jako takový květák. (Takový stoupák se plachtařům hledá lépe.)

Pokud bude toho přehřátého vzduchu dost, bude dost vlhký, bude stoupavý proud v mraku velmi silný, bude nasávat vzduch z okolí, proces bude stále zrychlovat. Okolní vzduch, později i "unavený" - ochlazený vzduch z mraku bude klesat. Pokud mrak nastoupá dost vysoko, kondenzovaná voda začne mrznout. vířením nahoru - dolů se postupně nabalí a zmrzne do tvaru krup a jejich pohybem může vzniknout elektrický náboj, který se vybije bleskem. V teplejších a vlhčích podmínkách vířící stoupající vzduch vytvoří občas tornádo nebo něco horšího. (V našich mracích, když dorostou do té bouřkové velikosti jsou stoupáky a klesáky přes 20m/s).

..

Takhle nějak to je a nevím, jak to napíšeš do úkolu. Ale pokud to pochopíš, zvládneš to.

Ještě doplním pro představu, že ta základna mraků bývá asi okolo 1000 metrů.