SHMÚ vydal meteorologické výstrahy na Vietor na horách Zobraziť výstrahy

Pojmy

Vysvetlenie niektorých pojmov

 

Akčné spektrum

Akčné spektrum je funkcia, ktorá popisuje relatívnu účinnosť jednotlivých vlnových dĺžok ultrafialového žiarenia pri vyvolávaní určitého biologického efektu. Akčné spektrá sa môžu deliť podľa účinku na človeka, zvieratá a rastliny. Medzi najviac používané v súvislosti s ľudským zdravím patria erytémové, DNA a nemelanómové akčné spektrá.

Atmosférický aerosól

Pevné a kvapalné častice prítomné v atmosfére. Môžu byť prírodného pôvodu (vodné kvapky, ľadové kryštáliky, morská soľ, prach, peľ atď.) alebo antropogénneho pôvodu (dym, popolček a iné splodiny spaľovacích procesov atď.). Podľa druhu a veľkosti spôsobujú zákal, rozptyl slnečného žiarenia, sú kondenzačnými jadrami pri tvorbe vodných kvapiek a ľadových kryštálikov atď...

Brewerov ozónový spektrofotometer

Prístroj na meranie celkového množstva atmosférického ozónu vo vertikálnom stĺpci nad miestom pozorovania. Je to mriežkový spektrofotometer. Verzia MKIV, ktorú používa Slovenský hydrometeorologický ústav rozkladá svetlo pomocou optickej mriežky na odraz s 1200 čiarami na 1 mm. Pri meraní sa vyhodnocuje zoslabenie ultrafialového slnečného žiarenia na vlnových dĺžkach 306.3, 310.1, 313.5, 316.8 a 320.1 nanometrov (nm), ktoré ležia v absorpčnej oblasti ozónu. Prístroj ďalej meria intenzitu ultrafialového slnečného žiarenia v pásme 290 až 325 nm s krokom 0.5 nm a celkové množstvo dioxidu síry. Po prepnutí do oblasti viditeľného svetla meria celkové množstvo dioxidu dusíka. Ako zdroj svetla používa priame slnečné žiarenie, rozptýlené svetlo oblohy z kruhového výseku okolo zenitu a odrazené svetlo od mesiaca v dňoch okolo splnu.

Celkový ozón

Celkové množstvo ozónu vo vertikálnom stĺpci atmosféry. Ozón je v zemskej atmosfére rozložený nerovnomerne. Vo vertikálnom smere sa v troposfére nachádza 10 až 20% a v stratosfére 80 až 90 % ozónu. Najvyššie koncentrácie pozorujeme vo výškach 19 až 25 km. V geografickom rozložení je ozónu najmenej v rovníkovej oblasti a najviac v polárnej oblasti. V miernych šírkach severnej pologule má celkový atmosférický ozón výrazný ročný chod s maximom (nad Slovenskom 390 DU) na prelome marca a apríla a minimom (nad Slovenskom 290 DU) na prelome októbra a novembra.

Dobsonov ozónový spektrofotometer

Prístroj na meranie celkového množstva atmosférického ozónu vo vertikálnom stĺpci nad miestom pozorovania. Začal sa používať v 20. rokoch nášho storočia a ešte dnes je to najrozšírenejší prístroj vo svetovej ozónometrickej sieti. Na rozklad svetla na monochromatické zložky používa optický hranol.

Dobsonova jednotka (DU - Dobson unit)

Jednotka udávajúca celkové množstvo atmosférického ozónu. 1 DU je množstvo ozónu vo vertikálnom stĺpci atmosféry, ktoré by pri tlaku 1013 hPa a teplote 15 °C vytvorilo vrstvu hrubú 0,01 mm. Za uvedených podmienok by napríklad celkové množstvo ozónu 300 DU vytvorilo vrstvu hrubú 3 mm.

Fototyp pokožky

Reakcia pokožky na absorbované erytémové ultrafialové žiarenie je rôzna podľa tzv. fototypu, ku ktorému človek patrí. Pre belochov boli stanovené 4 fototypy

  • I. - vždy sčervenie, nikdy pigmentačne nestmavne. Má obyčajne modré oči a ryšavé vlasy.
  • II. - obyčajne sčervenie, pigmentuje málo. Má svetlé vlasy a modré alebo zelené oči.
  • III. - niekedy sčervenie, pigmentuje dobre. Má hnedé vlasy a sivé alebo hnedé oči.
  • IV. - nikdy nesčervenie, vždy pigmentačne stmavne. Má obyčajne čierne vlasy a hnedé oči.

Freóny

Chlórované uhľovodíky, ktoré sa najčastejšie používali v priemysle ako chladiace média a hnacie plyny v rozprašovačoch. Neskôr sa zistilo, že tieto v nižších vrstvách ovzdušia stabilné látky sa po prieniku do stratosféry rozkladajú pôsobením ultrafialového slnečného žiarenia a uvoľnený chlór intenzívne rozkladá atmosférický ozón. Dnes je už výroba väčšiny týchto látok zakázaná na základe medzinárodných dohôd a protokolov.

Globálne slnečné žiarenie

Súčet vertikálnej zložky priameho slnečného žiarenia a rozptýleného slnečného žiarenia dopadajúceho na vodorovnú plochu z priestorového uhla 2 π.

Halogénované uhľovodíky

Uhľovodíky, ktoré na rozdiel od freónov obsahujú vo svojej molekule aj bróm. Ukázalo sa, že bróm rozkladá atmosférický ozón ešte agresívnejšie ako chlór, našťastie týchto látok bolo vyrobených podstatne menej ako freónov. Najčastejšie sa používali ako hasiace médiá.

Látky poškodzujúce ozónovú vrstvu

Látky uvoľňované do zemskej atmosféry prevažne v dôsledku ľudskej činnosti. Tieto látky sú v nižších vrstvách ovzdušia stabilné a nebezpečné zložky uvoľňujú až v stratosfére po rozklade spôsobenom ultrafialovým slnečným žiarením. Patria sem hlavne a halogénované uhľovodíky.

MED

Minimálna erytémová dávka slnečného ultrafialového žiarenia. Po jej prekročení začína pokožka ktorá predtým nebola dlhšie vystavovaná slnečnému žiareniu vytvárať erytém. Jej veľkosť sa mení v závislosti od fototypu pokožky a v rámci európskej populácie kolíše v intervale 200 až 500 J/m2.

Medzinárodné dohody a protokoly o ochrane ozónovej vrstvy.

Prvým krokom k aktívnej ochrane ozónovej vrstvy Zeme sa stala Viedenská dohoda o ochrane ozónovej vrstvy (1985). Vykonávacími dokumentmi, ktoré vypracovali zoznam zakázaných látok a stanovili časový harmonogram zastavenia ich výroby a spotreby sú Montrealský protokol o látkach poškodzujúcich ozónovú vrstvu (1987) a jeho tri dodatky: Londýnsky (1990), Kodanský (1992) a Montrealský (1997).

Nadmorská výška a slnečné UV žiarenie

Ultrafialové slnečné žiarenie sa s nadmorskou výškou zvyšuje, pretože sa zmenšuje stĺpec atmosféry, ktorý ho absorbuje. Merania ukazujú, že na 1 km výšky zosilnie o približne 6 až 8 %.

Oblačnosť a slnečné UV žiarenie

Oblačnosť vo všeobecnosti ultrafialové slnečné žiarenie redukuje, zoslabenie však závisí od optickej hrúbky oblakov. Tenké oblaky a oblaky neprekrývajúce slnečný kotúč majú len slabý vplyv na UV žiarenie. Za určitých okolností môže malé množstvo oblakov dokonca zvýšiť intenzitu slnečného ultrafialového žiarenia pri zemskom povrchu. Hrubé oblaky prekrývajúce slnečný kotúč podstatne znižujú intenzitu ultrafialového žiarenia.

Odrazené a pohltené slnečné UV žiarenie

Množstvo ultrafialové slnečného žiarenia, ktoré je zemským povrchom pohlcované a odrážané závisí od druhu povrchu. Väčšina prírodných povrchov odráža menej ako 10 % žiarenia. Čerstvý sneh však môže odraziť až 80 % UV žiarenia, preto v jarnom období na zasnežených horách môže intenzita škodlivého ultrafialového žiarenia dosiahnuť takmer letné hodnoty. Do vody preniká okolo 95 % UV žiarenia, pričom 50 % prenikne až do hĺbky 3 m.

Ochrana ozónovej vrstvy na Slovensku

Slovenská republika je ako nástupnícky štát signatárom Viedenskej dohody o ochrane ozónovej vrstvy. Podpísala tiež Montrealský protokol a pripojila sa k Londýnskemu a Kodanskému dodatku. Právne je ochrana ozónovej vrstvy vyjadrená v Zákone o ochrane ozónovej vrstvy Zeme a o doplnení zákona č. 455/1991 Zb. o živnostenskom podnikaní. Zákon č. 76/1998 Zb. nadobudol účinnosť 1. apríla 1998. V súčasnosti sa na Slovensku látky poškodzujúce ozónovú vrstvu nevyrábajú.

Ozón O3

  • trojatómová molekula kyslíka, molekulová hmotnosť 48
  • plyn ťažší ako vzduch
  • hustota: 2,143 kg/m3
  • bod varu: -111,9 °C (tmavomodrá kvapalina)
  • bod topenia: -192,5 °C (čierno-modré kryštály)
  • málo rozpustný vo vode
  • veľmi silný oxidačný činiteľ
  • vysoká absorpcia ultrafialového žiarenia

Ozónová sondáž atmosféry

Sondáž ovzdušia pri ktorej sa meria vertikálne rozloženie ozónu v zemskej atmosfére. Meranie koncentrácie ozónu sa robí pomocou ozónových rádiosond a najčastejšie sa zakladá na elektrochemickej metóde.

Ozónová diera

Pokles celkového množstva ozónu pod 220 DU nad oblasťou Antarktídy. V súčasnosti je tento jav trikrát intenzívnejší ako na začiatku 80-tych rokov. Počas zimy a jari 1998 na južnej pologuli rozsah ozónovej diery prekročil 25 miliónov km2 a najnižšie hodnoty množstva ozónu boli okolo 100 DU. Poškodenie ozónovej vrstvy, ktoré označujeme ako ozónová diera na začiatku 80-tych rokov bývalo najčastejšie pozorované v októbri, dnes sa často vyskytuje už v septembri a pokračuje do polovice decembra.

Ozónová vrstva

Často používané označenie pre ozón v stratosfére, kde sa nachádza 85 až 95 % celkového množstva atmosférického ozónu. V užšom slova zmysle je to vrstva najväčšej koncentrácie ozónu medzi 18 až 25 km. Vo všeobecnosti pri používaní toho pojmu ide o celkové množstvo ozónu, ktorý sa v atmosfére vyskytuje od zemského povrchu až do výšky 50-60 km.

Predpoveď UV Indexu

Existuje celý rad metodík predpovede UV indexu od najjednoduchších štatistických metód až po zložité numerické predpovede, ktoré sa líšia tiež časovým intervalom na ktorý sú vydávané a zahrnutím oblačnosti, nadmorskej výšky a ďalších vplyvov. Najčastejšie sa v prvom kroku pomocou regresného alebo štatistického modelu predpovedá celkové množstvo ozónu. Vstupmi sú merané a predpovedané meteorologické veličiny, ktoré sú s ozónom v korelácií. V ďalšom kroku sa pomocou regresného modelu alebo fyzikálneho modelu popisujúceho prenos žiarenia atmosférou predpovedá UV žiarenie pre jasnú oblohu. Nakoniec sa počíta UV index, pričom pri zložitejších modeloch sa uvaľuje vplyv oblačnosti, nadmorskej výšky, zákalu a podobne. Na Slovensku sa používa regresný model, ktorý pri predpovedi ozónu využíva vzťah medzi celkovým atmosférickým ozónom a teplotou stratosféry a troposféry. Ďalší regresný vzťah využíva závislosť medzi celkovým atmosférickým ozónom, zemepisnou polohou, ročnou a dennou dobou, nadmorskou výškou na jednej strane a dopadajúcim UV žiarením na druhej strane. Zahrnutý je aj vplyv oblačnosti.

Priame slnečné žiarenie

Žiarenie prichádzajúce z malého priestorového uhla, v ktorého osi sa nachádza stred slnečného kotúča, dopadajúce na plochu kolmú k osi tohto uhla. Ak je slnko zakryté oblakom jeho intenzita je nulová.

Prízemný (troposférický) ozón

Ozón v prízemnej vrstve atmosféry. V industriálnej dobe sa jeho koncentrácie zvyšujú, pretože za priaznivých okolností vzniká fotochemickým rozkladom oxidov dusíka a uhľovodíkov. Od začiatku 20 storočia pribúdalo 1 % prízemného ozónu ročne. V poslednom desaťročí sa tento rast na väčšine meraných miest spomalil alebo zastavil. Vyššie koncentrácie prízemného ozónu nie sú dobré, pre jeho negatívny vplyv na živé organizmy. Od roku 1996 na Slovensku platí hygienická norma EU 92/72, podľa ktorej nesmie prekročiť priemerná osemhodinová koncentrácie prízemného ozónu 110 mikrogramov na m3.

Rozptýlené slnečné žiarenia

Slnečné žiarenie je rozptyľované molekulami vzduchu, atmosférickým aerosólom a vodnými kvapkami. Veľkosť rozptylu závisí od vlnovej dĺžky žiarenia. Pretože vo viditeľnej časti slnečného spektra sú v atmosfére najviac rozptyľované modré lúče farba oblohy sa javí ako modrá. Ultrafialové slnečné žiarenie je rozptyľované ešte intenzívnejšie ako modré svetlo, preto ani tieň nie je v letnom období na poludnie dokonalou ochranou pred škodlivým ultrafialovým žiarením.

Slnečné žiarenie

Je elektromagnetické a korpuskulárne žiarenie vysielané slnkom. Z meteorologického hľadiska je zaujímavá časť elektromagnetického žiarenia vlnových dĺžok 100 až 10000 nm (nanometrov). Delí sa na:

  • 1. Ultrafialové žiarenie (100 až 400 nm, 7 % energie)
  • 2. Viditeľné žiarenie (400 až 730 nm, 47 % energie)
  • 3. Infračervené žiarenie (730 až 10000 nm, 46 % energie)

Slnečný ochranný faktor

Slnečný ochranný faktor uvádzaný na ochranných prostriedkoch udáva koľkokrát je možné predĺžiť odporúčaný pobyt na slnku bez rizika bolestivého sčervenania pokožky. Tento ochranný faktor je počítaný raz za 24 hodín a nemožno ho zvýšiť viacnásobnou aplikáciou prípravku. Medzi ochranným faktorom a ochranným efektom nie je lineárna závislosť. Napríklad ochranný prostriedok s faktorom 10 môže redukovať účinok škodlivého ultrafialového žiarenia o 90 %, prostriedok s faktorom 20 môže zvýšiť redukciu na 95 %. Z toho vyplýva, že ďalšie zvyšovanie ochranného faktoru už neprináša výrazný efekt.

Odporúčaná hodnota slnečného ochranného faktoru v závislosti od UV indexu a fototypu pokožky
UV index Fototyp pokožky
I II III IV
< 2,0 3 2 2 1
2,0 - 3,9 6 4 3 2
4,0 - 6,9 11 8 5 4
7,0 - 8,9 14 10 8 5
> 9,0 18 12 8 7
Poznámka: V oblasti pokrytej čerstvým snehom je potrebné ochranný faktor zdvojnásobiť

Spektrofotometrické meranie ozónu v atmosfére

Najdôležitejšia a najrozšírenejšia metóda na meranie atmosférického ozónu. Pri meraní sa vyhodnocuje zoslabenie ultrafialového slnečného žiarenia na vlnových dĺžkach, ktoré ležia v absorpčnej oblasti ozónu. Používa sa pri meraní celkového množstva atmosférického ozónu, ale aj pri meraní koncentrácie prízemného (troposférického) ozónu.

Stratosféra

Časť zemskej atmosféry nachádzajúca sa v priemere vo výške 10 až 50 km. Do výšky 20 až 25 km sa teplota s výškou mení málo, nad touto výškou teplota stúpa. Ohrievanie je spôsobené pohlcovaním energie slnečného ultrafialového žiarenia pri fotochemických reakciách, pri ktorých vzniká a zaniká ozón.

Stratosférický ozón

Ozón vo vyšších vrstvách atmosféry. Pri prirodzenom vzniku a zániku ozónu sa spotrebuje škodlivé ultrafialové slnečné žiarenie. Ozónová vrstva takto chráni biosféru pred prienikom tohto žiarenia k zemskému povrchu. Ozón sa v atmosfére vyskytuje do výšky okolo 50 - 60 km. Najväčšie koncentrácie v stredných zemepisných šírkach sú pozorované vo vrstve 17 - 23 km.

Troposféra

Spodná časť zemskej atmosféry do výšky okolo 10 km. Sú v nej sústredené približne tri štvrtiny hmotnosti atmosféry. Charakteristickým znakom je pokles teploty s výškou v priemere o 6,5 stupňa na 1 km. Vyskytuje sa tu takmer všetka voda obsiahnutá v atmosfére. Vyznačuje sa veľkou časovou a priestorovou premenlivosťou meteorologických prvkov.

Ultrafialové slnečné žiarenie

Je neviditeľná časť spektra elektromagnetického žiarenia slnka Delí sa na:

  • 1. UV-C žiarenie (100 až 280 nm)
  • 2. UV-B žiarenie (280 až 315 nm)
  • 3. UV-A žiarenie (315 až 400 nm)

Najškodlivejšiu UV-C časť atmosférické plyny pohlcujú úplne. UV-B časť je najviac absorbovaná ozónom preto množstvo dopadajúceho žiarenia v tejto vlnovej oblasti závisí od stavu ozónovej vrstvy. I keď v rámci celého dopadajúceho slnečného spektra predstavuje menej ako 2 % energie vyvoláva celý rad biologických efektov.

UV Index

Jednoduchá číselná škála na vyjadrenie hustoty toku slnečného ultrafialového žiarenia s erytémovým účinkom. Hodnota 1 odpovedá hustote toku 25 mW na meter štvorcový. Podľa veľkosti indexu delíme intenzitu slnečného ultrafialového žiarenia do 4 kategórií 0 až 3,9 - nízka 4,0 až 6,9 - mierna 7,0 až 8,9 - vysoká od 9,0 - extrémne vysoká UV index má výrazný ročný a denný chod. Maximálne hodnoty nadobúda na poludnie v letnom období, kedy je slnko najvyššie nad horizontom. Denný a ročný chod súvisí s dĺžkou dráhy slnečných lúčov v atmosfére, pretože čím je dráha kratšia, tým je biologicky škodlivé žiarenie menej pohltené atmosférickým ozónom. Hodnotu UV indexu výrazne znižuje oblačnosť. S nadmorskou výškou UV index rastie. Škodlivý účinok ultrafialového žiarenia za slnečného počasia zvyšuje odraz od snehovej pokrývky. Zvýšená opatrnosť je potrebná pri slnení v jarnom období na zasnežených horách, pretože pokožka po zimnom období ešte nie je dostatočne adaptovaná na vyššie dávky ultrafialového slnečného žiarenia.

Výška slnka

Od polohy slnka závisí dĺžka dráhy slnečných lúčov v atmosfére. Poloha slnka sa udáva pomocou zenitového uhla slnka. Pri malých zenitových uhloch kedy je slnko vysoko na oblohe je dráha slnečných lúčov v zemskej atmosfére krátka a absorpcia škodlivého žiarenia podstatne menšia ako pri veľkých zenitových uhloch kedy je slnko nízko nad obzorom. Preto sa intenzita škodlivého ultrafialového výrazne mení v priebehu dňa, v priebehu roka a so zmenou zemepisnej šírky. Najväčšia je na poludnie v lete a v tropickej a subtropickej oblasti.

Zenitový uhol slnka

Uhol, ktorý zviera priamka prechádzajúca miestom pozorovania a aktuálnou polohou slnka na oblohe s priamkou smerujúcou priamo hore nad miesto pozorovania (zenit = nadhlavník, opak je nadir = podnožník). Uhol, ktorý zviera priamka prechádzajúca miestom pozorovania a aktuálnou polohou slnka na oblohe s horizontálnou rovinou sa nazýva výškový uhol slnka. Súčet zenitového a výškového uhla je 90 stupňov.

skok na menu ↑


skok na začiatok stránky ↑