13.12.2019 | Svátek má Lucie


VĚDA: Co je to atmosféra

11.10.2019

Současná diskuze o některých jevech v atmosféře je pozoruhodná tím, že se do ní pouštějí lidé, kteří nedisponují ani základními vědomostmi z oboru. To jim umožňuje obecný stav vědění, zejména ve fyzice (na které by meteorologie měla stát). Je třeba konstatovat, že jak „oteplovači“, tak i „neoteplovači“ ve skutečnosti mnohdy netuší, co je to atmosféra, co ji tvoří a „co s ní pohybuje“. To znamená, co skutečně způsobuje atmosférické jevy včetně „oteplování“, co je vlastně to teplo (tlak) a odkud se bere.

Atmosféru tvoří plazma (1) „znečištěná“ trochou molekul plynů, vodní parou a prachem. V jakých objemových poměrech se jednotlivé komponenty nacházejí, zjistíme, když atmosféru zkapalníme. Mějme jeden kubický metr = 1000 litrů atmosféry. Podíl molekul plynů v tomto objemu zjistíme tak, že zchladíme plazmu mezi molekulami. To znamená, že v daném objemu atmosféry snížíme tlak. Získáme necelé dva litry kondenzátu. Atmosféra se tedy skládá z 998 dílů plazmy a dvou dílů molekul plynů.

V objemu dvou litrů kapalných plynů je přibližně 80 % dusíku (1,6 litrů), 20 % kyslíku (0,4 litrů) a malé množství molekul dalších plynů. Z nich nás zajímá oxid uhličitý, kolem kterého dnes panuje velká diskuze.

Podíl oxidu uhličitého ve dvou litrech kondenzátu molekul plynů je asi 0,04 % (1 mililitr = 20 kapek). Z těchto dvaceti kapek oxidu uhličitého v jednom kubickém metru atmosféry je asi 95 % (19 kapek) přírodního původu (sopky, lesní požáry, hnilobné procesy...). Zhruba jedna kapka oxidu uhličitého v kubickém metru atmosféry připadá na lidskou činnost.

Atomy, tvořící molekuly jsou tlakové níže, které vznikají ve dvou různých prostředích:

1) Ve velmi studených oblastech vesmíru. To znamená, že část atomů můžeme označit za „studené“ tlakové níže. To jsou atomy plynů.

2) Slučováním v centrech planet a hvězd. Tyto atomy vznikají v prostředí s vysokými teplotami (tlaky) a můžeme je označit za „teplé“ tlakové níže. „Teplé“ atomy se v atmosféře (kromě prachu) nevyskytují.

Hloubka tlakové níže atomu je úměrná místu (tlakovému poli), ve kterém atom vzniká. Můžeme si to představit tak, že porovnáme dvě tlakové níže zde na Zemi. Jedna se nachází na rovníku (kde je vysoká teplota), druhá vzniká v oblasti severního pólu (kde je nízká teplota). Současná meteorologie mezi nimi nečiní rozdíl, ale rozdíl je podstatný. Zatímco z („teplé“) tlakové níže na rovníku na nás padá teplý déšť, z té („studené“) na pólu jsme bičováni ledovou tříští.

„Studený“ atom v atmosféře s „normální“ teplotou (např. 20 stupňů Celsia) si můžeme představit, jako kdybychom (hypoteticky) přenesli „ledovou“ tlakovou níži z oblasti pólu na rovník. Nastala by situace, jako když přeneseme kus ledu do parní lázně. Pára z ovzduší začne namrzat na led, který pro ni tvoří kondenzační jádro. Stejný proces probíhá při tvorbě ledových krup za bouřky.

Obdobně se „studené“ atomy (molekuly) plynů obalují v „teplém“ prostředí plazmou. „Studený“ atom tvoří pro okolní plazmu kondenzační jádro. Každý („studený“) atom např. kyslíku je obalen velkou vrstvou („namrzlé“) plazmy. Sousední atom kyslíku je rovněž obalen velkou vrstvou („namrzlé“) plazmy. Atomy jsou díky tomu „daleko od sebe“ a proto tvoří plyn. Vrstva („namrzlé“) plazmy rovněž zvyšuje efektivní plochu, na kterou tlak z prostředí (opět plazma) působí na atom a může způsobit jeho pohyb (vítr).

Aby to bylo jasné. Když zahříváme atomy, nezvětšuje se jejich objem. Teplota atomů (hloubka jejich tlakové níže) zůstává přibližně stále stejná. Rovněž objem atomů zůstává přibližně stejný. Veškeré teplo, kterým látku z atomů zahříváme je plazma, kterou tlačíme „mezi atomy“. Zvětšování objemu zahřívané látky má „na svědomí“ pouze plazma (teplo). (2)

Položme si otázku, co v čem plave. Plavou atomy v okolní plazmě, nebo plazma v atomech? Jistou představu nám dá následující příklad. Vhodíme do potoka několik zápalek. Plavou zápalky ve vodě, nebo voda v zápalkách? Zdravý rozum nám říká, že zápalky plavou ve vodě. Voda je příčinou pohybu zápalek. Potok pohybuje zápalkami. Zápalky jsou pasivní tělesa bez vlastního pohonu.

Aplikujme tento příklad na atmosféru. Plazmy je objemově asi 500 krát více, než atomů a molekul. Stejně, jako jsou zápalky unášeny potokem, ve kterém plavou, jsou atomy unášeny plazmou, ve které plavou. Nechat se unášet proudem je nejefektivnější způsob pohybu.

V atmosféře rozlišujeme dva tlaky. Tlak (teplotu) v základním prostředí (plazmě) a tlak v sekundárním prostředí tvořeném atomy (atmosférický tlak). Tyto tlaky jsou v nepřímé úměrnosti. Čím méně je atomů v daném objemu, tím je atmosférický tlak menší a tlak v základním prostředí (plazmě) větší. Tlakové pole v atmosféře (atmosférický tlak) je důsledkem tlakového pole v základním prostředí.

Čím je prostor řidší, tím je v něm vyšší tlak. Poměr objemu plazmy a atomů se s rostoucí nadmořskou výškou mění. Čím výše nad zemský povrch vystupujeme, tím atmosféra obsahuje méně atomů (snižuje se atmosférický tlak) a zároveň se zvyšuje tlak (teplota) v prostředí plazmy.

Tlak (teplota) v základním prostředí (plazmě) je nadřazen tlaku v sekundárním prostředí (atomů). Tlak působí vždy z oblasti s vyšším tlakem do oblasti s tlakem nižším. Vyšší tlak vždy „přetlačuje“ nižší tlak. Při povrchu planety je nižší tlak plazmy, než ve výšce (planeta Země je tlaková níže). Kdyby byl při povrchu vyšší tlak než ve výšce, byla by hmotná část atmosféry (atomy a molekuly plynů) vytlačena základním prostředím (plazmou) do kosmu.

To znamená, že plazma z vyšších nadmořských výšek (kde je vyšší tlak) „pohybuje“ s plazmou z nižších nadmořských výšek (kde je nižší tlak). Tlakové pole „nad“ planetou“ (vnitřní tlakové pole tlakové níže planety Země) „pohybuje“ s tlakovým polem atmosféry (pod stratopauzou). Plazma působí tlakovými impulzy na povrch atomů a molekul, tvořících hmotnou část atmosféry a pohybuje jimi (vítr). Obdobné platí pro molekuly vody v moři, pevnině a magmatu.

Plazma se chová jako kapalina s proměnlivou hustotou, která je sama v sobě. Plazma nikdy nemá hmotnost. Plazma je vždy v beztížném stavu. Plazma není žádné čtvrté skupenství hmoty! Je třeba důsledně rozlišovat rozdíl mezi plazmou a hmotou. Hmota jsou pouze atomy (které se však vždy vyskytují ve směsi s plazmou). Hmota může výjimečně nabývat hmotnost. Atomy a molekuly tvořící atmosféru (obalené vrstvou „namrzlé“ plazmy), mají stejnou hustotu jako plazma, ve které plavou, proto jsou v beztížném stavu a nemají hmotnost.

Atmosféra je v beztížném stavu a nemá hmotnost. Kdyby měla hmotnost, tak by nás rozdrtila. Setrvačné (mechanické) síly mohou působit pouze na tělesa, která mají hmotnost. To znamená, že v atmosféře nepůsobí žádné setrvačné Coriolisovy síly. Coriolisova síla je blud!

Atmosféra je přirozený otevřený tlakový systém a ne nějaký uzavřený skleník, nebo mechanická tlaková nádoba. Tlakové systémy mají fraktální charakter. Tlakové pole v zemské atmosféře (kde je nižší tlak) je otevřený fraktální podsystém tlakového pole Sluneční soustavy (kde je vyšší tlak). Na tlakové pole Sluneční soustavy (nad stratopauzou), které pohybuje s tlakovým polem zemským a následně atmosférou nemáme žádný vliv (v podstatě o něm ani nevíme).

Planeta Země rotuje kolem centrální hvězdy. Centrální hvězda rotuje kolem lokální soustavy hvězdných a planetárních soustav v rameně galaxie. Rameno galaxie rotuje spolu s galaxií a galaxie „někam pádí“. To znamená, že vnější tlakové pole (kosmické počasí), které je určující pro vývoj vnitřního tlakového pole Sluneční soustavy a tím také tlakového pole pod stratopauzou Země, se stále mění. Nejsou zde žádné pravidelnosti.

Musíme se smířit s tím, že jsme pasažéři na malé loďce (planetě) bez kormidla a vesel, kterou vesmírné tlakové pole někam unáší. Jestli budeme na té loďce méně dýchat, nebo více křičet nám nepomůže. Protože nevíme, do jakého (nadřazeného, „kosmického“) tlakového pole planeta směřuje, nemůžeme ani vědět, jaké počasí v budoucnu bude.

Současná meteorologie má přístrojové vybavení na úrovni 21. století a teorii na úrovni 17. století. To umožňuje různým šarlatánům a „klimatologům“ vydávat katastrofické předpovědi a nenést za to žádnou odpovědnost. Lidé, kteří nejsou schopni říci, jaké počasí bude za týden, nás zásobují „vědecky ověřenými“ informacemi, jak bude za 50 let. Ti, kteří tak činí, hádají z křišťálové koule a pouze dokládají, že o skutečných dějích v atmosféře a příčinách jevu zvaného počasí neví nic. Jsme svědky toho, jak tisíckrát opakovaný blud se stává „vědecky ověřenou“ pravdou.

Pokusme se zamyslet nad tím, co je to vlastně dýchání a k čemu při něm dochází. Zvířata dýchají vzduch, který obsahuje asi 80 procent dusíku a 20 procent kyslíku. Člověk vdechne průměrně 2 litry vzduchu. V těchto dvou litrech vzduchu je 0,4 litrů kyslíku. Objem samotných atomů a molekul kyslíku je asi 8 mililitrů na jeden vdech. Zbytek je plazma, která atomy kyslíku obaluje. To znamená, že na jeden vdech do sebe vpravíme 392 mililitrů plazmy a 8 mililitrů molekul kyslíku. (Velmi přibližné. Pouze pro ilustraci).

Kyslík taje zhruba při 54 stupních Kelvina. To znamená, že kyslík je velmi „studený atom“ („studená tlaková níže“) a tvoří kondenzační jádro obalené značnou vrstvou plazmy (tepla). Oxid uhličitý taje při 217 stupních Kelvina. To znamená při mnohem vyšší teplotě a je obalen oproti kyslíku podstatně menší vrstvou plazmy (tepla).

Při procesu dýchání vdechneme kyslík a v organizmu se na něj naváže uhlík, získaný z potravy. Sloučením kyslíku s uhlíkem vzniká oxid uhličitý - sloučenina s mnohem vyšším bodem tání a také s mnohem menším obalem plazmy. Jedná o stejnou reakci, jako při „spalování“ uhlí. Všechen kyslík, který jsme vdechli, zase vydechneme v podobě oxidu uhličitého. V organizmu nezůstává žádný kyslík, ale pouze tlak (teplo), o který jsme kyslík „okradli“. Tento tlak pohání především mozek, který bez něj po několika minutách hyne a také samozřejmě ostatní orgány.

Rostliny naopak dýchají (pouze ve dne) oxid uhličitý, ze kterého nutně potřebují uhlík k vytváření organických sloučenin. Proces fotosyntézy spočívá v tom, že (vysoký) tlak, který rostliny získávají zachytáváním bublin slunečního světla, použijí na oddělení kyslíku od oxidu uhličitého („obalují“ molekulu kyslíku plazmou tak dlouho, až ji odtlačí od navázaného uhlíku). Jedná se o „opačnou“ reakci, než při spalování uhlí. Kyslík obalený vrstvou plazmy (tepla) rostliny vydechují. Uhlík si ponechají. Znamená to tedy, že rostliny dokážou část tlaku (teplo, světlo) z přízemní sféry atmosféry navázat na kyslík a tak atmosféru částečně ochladit.

Tento proces je důležitý zejména ve městech, kde dochází k masivnímu spalování kyslíku v různých spotřebičích (topení, automobily ...). Přeměna kyslíku na oxid uhličitý lokálně atmosféru otepluje. Naopak stromy (ve dne) sluneční světlo a teplo váží na kyslík procesem fotosyntézy a tím přízemní vrstvu atmosféry ochlazují. Stromy také „stíní“ povrch a snižují ohřívání povrchu planety přímým (povrchovým) teplem ze Slunce. Atmosféra se především zahřívá od (zemského) povrchu. Stále si musíme být vědomi, že uvedený proces se týká zcela zanedbatelné části objemu atmosféry (pouze ve městech).

Kombinace spalování kyslíku a kácení stromů ve městech má negativní dopad na lokální klima. Kácení a ořezávání vzrostlých stromů z „bezpečnostních důvodů“ snímá odpovědnost z různých úředníků a zároveň se stalo velmi výnosným způsobem podnikání pro různé („eko“)firmy napojené na veřejné rozpočty. Nahrazení jednoho vzrostlého stromu malým stromkem znamená, že jsme nahradili pouze jednu větev, jakých takový vzrostlý strom měl desítky. „Stínící“ efekt zmizí.

Celý zde popsaný proces má pouze lokální charakter při „oteplování“. Při „době ledové“ je ovšem kontraproduktivní. Boj proti oxidu uhličitému pouze nahrává různým koncernům, které tak zdůvodňují zdražování „energie“, nebo jiné „ekologické“ projekty. K tomu jim slouží zástupy „věřících“, kteří vyměnili Boha za přírodu a ďábla za oxid uhličitý.

(Článek obsahuje výňatky z knihy „Fyzika prostoru“, jejíž internetovou verzi lze nalézt pod: www.fyzika-prostoru.cz)

-----------------------------------

(1) Plazmu tvoří jednota tlakových výší a tlakových níží. Plazma tvoří spojité základní tlakové pole, které vyplňuje spojitě celý prostor (vesmír). Prostor je nehomogenní, nesymetrický, sférický a dynamický. Čím je prostor řidší, tím je v něm větší tlak (nejedná se o mechanický tlak odvozený od hmotnosti). Čím je prostor hustší, tím je v něm menší tlak.

(2) Této skutečnosti si musíme být vědomi, když mluvíme o „teplém“, nebo „studeném“ vzduchu. Např. mezi atomem železa při pokojové teplotě a atomem železa v plynném stavu není žádný podstatný rozdíl. Rozdíl je pouze v teplotě (tlaku) plazmy v prostředí (mezi atomy železa).

Otakar Kania







 Neviditelný pes
Toto je DENÍK: do sítě jde obvykle nejpozději do 8.00 hod. aktuálního dne. Pokud zaspím, opiji se, zešílím nebo se zastřelím, patřičně na to upozorním - neboť jen v takovém případě vyjde Pes jindy, eventuálně nikdy.
Šéfredaktor Ondřej Neff (nickname Aston), příspěvky laskavě posílejte na adresu redakce Jiřímu Wagnerovi, redaktorovi NP (nickname JAG). Rubriku Zvířetník vede Lika.