METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY METEOROLOGICAL BULLETIN

Transkript

1 METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY METEOROLOGICAL BULLETIN Miloslav Müller Marek Kašpar Daniela Řezáčová Zbyněk Sokol: Extremita meteorologických prvků před velkoprostorovými dešťovými povodněmi v České republice index LSF Theodor Fiala: Vymezení období sucha a období převládající teploty vzduchu pomocí metody součtových čar na příkladu Vráže u Písku Zdeněk Bauer: Fenologické tendence složek jihomoravského lužního lesa na příkladu habrojilmové jaseniny (Ulmi-Fraxineta Carpini) za období Část I. Fenologie dřevin Jan Munzar: Josef Stepling a vichřice ve střední Evropě v únoru Informace Recenze Typy povětrnostních situací na území České republiky v roce Typy poveternostných situácií na území Slovenskej republiky v roku ROČNÍK ČÍSLO 3

2 Miloslav Müller Marek Kašpar Daniela Řezáčová Zbyněk Sokol: The extremity of meteorological quantities before large-scale rain floods in the Czech Republic Large Scale Flood index Theodor Fiala: Delimitation of drought periods and periods of prevailing air temperature in Vraz u Pisku using the method of cumulative series Zdeněk Bauer: The phenological trends of the components of flood plain forests of South Moravia in the case of Ulmi Fraxineta Carpini in the period 1961 to Part I. Wild plants phenology Jan Munzar: Joseph Stepling and windstorms in central Europe in February Information Reviews Weather situations on the territory of the Czech Republic in Weather situations on the territory of the Slovak Republic in Abstracting and Indexing: Current Contents/Physical Chemical and Earth Sciences Cambridge Scientific Abstracts (CSA) Meteorological and Geoastrophysical Abstracts Environmental Abstracts Meteorologické zprávy, odborný časopis Vydává Český hydrometeorologický ústav Redakce: Český hydrometeorologický ústav, Na Šabatce 17, Praha 4 Komořany, telefon , , fax , e mail: horky@chmi.cz Řídí vedoucí redaktor RNDr. Luboš Němec, redaktor Mgr. Zdeněk Horký Redakční rada: Prof. RNDr. Jan Bednář, CSc., Ing. František Hudec, CSc., RNDr. Karel Krška, CSc., RNDr. Jan Sulan, Doc. RNDr. Daniela Řezá čová, CSc., RNDr. Jan Strachota, RNDr. František Šopko, RNDr. Karel Vaníček, CSc., RNDr. Helena Von dráč ková, CSc. Za odborný obsah podepsaných článků odpovídají autoři. Proti dalšímu otiskování, uvede li se původ a autor, není námitek Sazba a tisk: 3P s.r.o. Rozšiřuje a informace o předplatném podává a objednávky přijímá Český hydrometeorologický ústav, SIS, Na Šabatce 17, Praha 4 Komořany; Offers for Meteorological Bulletin arranges ČHMÚ, SIS, Na Šabatce 17, Praha 4 Komořany, Czech Republic. Annual subscription is 42, USD for 6 issues Ročně vychází 6 čísel, cena jednotlivého čísla 20, Kč, roční předplatné 180, Kč včetně poštovného, do zahraničí 42, USD. Reg. číslo MK ČR E ISSN

3 METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY Meteorological Bulletin ROČNÍK 59 (2006) V PRAZE DNE 30. ČERVNA 2006 ČÍSLO 3 Miloslav Müller Marek Kašpar Daniela Řezáčová Zbyněk Sokol (Ústav fyziky atmosféry AV ČR) EXTREMITA METEOROLOGICKÝCH PRVKŮ PŘED VELKOPROSTOROVÝMI DEŠŤOVÝMI POVODNĚMI V ČESKÉ REPUBLICE INDEX LSF The extremity of meteorological quantities before large-scale rain floods in the Czech Republic Large Scale Flood index. The LSF index is a device to evaluate the risk of the emergence of a large-scale rain flood in the CR. These events are substantially determined by the synoptic situation which is generally characterised by cyclones moving from the south to the area eastward of the CR. During summer floods in July 1997 and August 2002 some dynamic and thermodynamic quantities reached extreme values in specific regions. Similar spatio-temporal distribution of extraordinary values of the same quantities was also detected during the most of other significant summer floods in the period The actual extremity was examined in each grid point by comparison with the statistic distribution of the quantity according to the ECMWF reanalyses (ERA-40). The LSF index is based on a calculation of the combined extremity of thermodynamic quantities in the five-day period when the third day of the period is the first one with high precipitation amounts. Each day of the period is independently assessed by a specific criterion (values from 0 to 1). The LSF index comprises the sum of them (values from 0 to 5). If used in practise, it would be computed from both the diagnostic and prognostic data. The utilization of large-scale quantities enables to apply the LSF index as a post-processing tool in addition to the quantitative precipitation forecast. The first tests demonstrated the ability of the LSF index to reflect significant large-scale rain floods. KLÍČOVÁ SLOVA: extremita meteorologických prvků situace synoptická povodeň dešťová index extremity 1. ÚVOD Výskyt silných trvalých srážek, které jsou hlavní příčinou velkoprostorových dešťových povodní na území ČR, je výrazně podmíněn synoptickou situací. Ta u nejvýznamnějších událostí tohoto druhu vykazuje určité charakteristické znaky, především přítomnost přízemního středu cyklony s jižní složkou pohybu východně až severovýchodně od ČR [13]. To umožňuje zkoumat charakteristiky synoptické situace se zřetelem na nebezpečí výskytu intenzivních srážek tohoto typu a následné povodně (např. [1, 2]). Předkládaná práce navazuje na tyto studie, přičemž hodnotí synoptickou situaci na základě extremity meteorologických prvků. K rozvinutí koncepce indexu LSF (Large Scale Flood), diskutované v této práci, přispělo hodnocení srpnových povodní roku 2002 [7], viz také [5, 8, 12]. V jeho rámci byla mj. zkoumána extremita meteorologických prvků v srpnu 2002 a porovnávána s podmínkami v červenci 1997, kdy silné srážky a následné povodně postihly východní část ČR. Ukázalo se, že sledované události byly charakteristické nejen mimořádnými srážkovými úhrny, ale i značně odlehlými hodnotami některých dynamických a termodynamických veličin, a to v průběhu srážek i před jejich počátkem [6, 11]. Je možné očekávat, že tyto veličiny dosahují odlehlých hodnot i při dalších událostech, kdy intenzivní velkoprostorové deště působí, v závislosti na podmínkách v povodí, povodně s dobou opakování v řádu desítek až stovek let. Zároveň je efektivní neposuzovat pouze extremitu hodnot jednotlivých veličin (závislých či nezávislých), ale jejich kombinovaného výskytu. To lze dosáhnout užitím veličin, které vyjadřují kombinaci dynamických i termodynamických aspektů již z definice, i užitím souhrnného vyjádření indexu, do nějž více veličin vstupuje. Obě hlediska byla při formulaci indexu LSF vzata v úvahu. Hodnocení extremity předpovědních polí jednotlivých meteorologických veličin je operativně prováděno v ECMWF pomocí indexu EFI (Extreme Forecast Index) [12]. Naší snahou bylo vytvořit obdobný index pro kombinované hodnocení extremity většího počtu veličin, a to takových, jejichž odlehlé hodnoty jsou charakteristické pro výskyt silných dešťových srážek a následných povodní v ČR. Takový index by umožnil kvantitativní vyjádření rizika vzniku těchto událostí, přičemž by mohl být vhodným doplňkem kvantitativní předpovědi srážek, která je zejména v případě mimořádně silných srážek zatížena značnou nejistotou. Meteorologické zprávy, 59,

4 V předkládaném článku shrnujeme a diskutujeme výsledky získané při studiu extremity meteorologických veličin při větším počtu povodňových událostí a prezentujeme první návrh indexu LSF. Cílem článku je stručné seznámení s výsledky, které jsou obsaženy ve výzkumných zprávách [9, 10], jež nejsou obecně dostupné. Kapitola 2 je věnována struktuře a zpracování datového souboru, kapitola 3 pak výběru vhodných meteorologických veličin pro sestavení indexu. Výsledná podoba indexu je uvedena v kapitole 4, v níž v tabelární formě shrnujeme i parametry, které vstupují do výsledných algoritmů. První hodnocení indexu obsahuje kapitola POUŽITÁ DATA A JEJICH ZPRACOVÁNÍ 2.1 Reanalýzy meteorologických dat Jako zdroj meteorologických dat byl využit datový soubor ERA-40, sestavený v ECMWF [4]. Ten je tvořen nepřerušenou sérií reanalýz meteorologických dat z let 1958 až 2002, a to v termínech 00 UTC a 12 UTC. Data jsou dostupná pro celý zemský povrch s krokem 2.5 zeměpisného stupně. Pro účely naší práce byla vybrána oblast mezi 30 a 70 severní šířky, resp. 30 západní a 40 východní délky. To při daném rozlišení činí 17 x 29 = 493 gridových bodů a zájmová oblast pokrývá velkou část Evropy a severního Atlantiku. Soubor uvažovaných meteorologických prvků zahrnuje 22 základních meteorologických veličin, z nichž bylo dále dopočteno 23 veličin odvozených. Veličiny jsou dány v 5 izobarických hladinách (925, 850, 700, 500 a 300 hpa) a ve 2 izentropických hladinách (300 a 330 K), s výjimkou veličin integrálních a charakteristik zemského povrchu a oblačnosti. Přehled zpracovaných veličin a výpočet veličin odvozených je uveden ve zprávě [9]. Ačkoliv se významnější dešťové povodně mohou na území ČR vyskytovat v celém letním hydrologickém pololetí, byly studovány pouze termíny od do Důvodem pro toto zúžení na tři letní měsíce byla nutnost eliminovat odlehlé hodnoty způsobené vlivem ročního chodu meteorologických prv- Tab. 1 Přehled nejvýznamnějších dešťových povodní na území ČR v letních měsících let podle AQ 20. Uvažována jsou pouze povodí, uzavřená vodoměrnou stanicí na území ČR. Table 1. List of the most significant rain floods in the CR during summer months in according to the area of the river basin where at least a twenty-year flood occurred. Only Czech river basins are taken in the account. ků. Datový soubor tak zahrnuje celkem 45. ( ) = = dní. V každém gridovém bodě zájmové oblasti byly určeny kvantily statistického rozdělení pro každou sledovanou veličinu. Kromě rozdělení termínových hodnot se sledovala i rozdělení denních až pětidenních průměrů, přičemž jako denní průměr byla uvažována střední hodnota z 00 UTC a 12 UTC daného dne. Extremita dané veličiny byla vyjádřena porovnáním hodnoty veličiny v gridovém bodě s hodnotami vybraných kvantilů. Pro identifikaci mimořádně nízkých hodnot byly užity kvantily 0.1, 0.05, 0.03, 0.01, a 0.001, mimořádně vysoké hodnoty byly vymezeny porovnáním s kvantily 0.9, 0.95, 0.97, 0.99, a Referenční soubor dešťových povodní Výběr největších dešťových povodní na území ČR v letech 1958 až 2002 byl proveden na základě dat ČHMÚ o průtocích v měrných profilech celé ČR. Extremita povodňové události byla zjednodušeně stanovena na základě velikosti celkové plochy disjunktních povodí uzavřených vodoměrnými stanicemi, na nichž došlo k dosažení nebo překročení průtoku s dvacetiletou dobou opakování. Metoda, navržená V. Kakosem, je blíže popsána v kapitole 1.3 zprávy [10]. Takto stanovená plocha bude dále označována jako AQ 20, přičemž za nejvýznamnější dešťové povodně budou považovány případy s AQ km 2. Tyto události tvoří referenční soubor pro výběr veličin, jejichž odlehlé hodnoty jsou charakteristické pro výskyt silných dešťových povodní v ČR. Navrhovaný index vyjadřuje pouze extremitu synoptických podmínek, takže nezohledňuje hydrologické a další faktory, které ovlivňují vznik a průběh povodní. Bylo by proto vhodnější vytvářet referenční soubor událostí na základě srážkových charakteristik. Výše uvedený postup byl použit z důvodu lepší dostupnosti hydrologických dat, pro účely této práce je dostatečně přesný. Na základě údajů o srážkách, publikovaných v Denních přehledech počasí [3], byl pro každou z uvažovaných povodňových událostí vybrán den D, tedy první den silných srážek. Další dny povodňové události budou označovány relativně k tomuto dni (např. D-1, D+2 apod.). Stanovení dne D není ve všech případech jednoznačné, především v případě pozvolného zesilování příčinných srážek. Výsledný soubor nejvýznamnějších dešťových povodní v letech spolu se stanoveným dnem D je uveden v tab. 1. Pořadí Rok od do D AQ 20 [km 2 ] Max Q k Povodí (orientačně) Vltava, dolní Labe, Smědá, Dyje Odra, Morava Vltava Odra, Morava Nežárka, Sázava, Dyje Jizera, střední Labe, Lužická Nisa Vltava Velička, Dyje Bečva, Odra, Olše Otava, Litavka, Klabava Blanice, horní Labe, Jizera, Osoblaha, Bělá Blanice (Otava), Blanice (Sázava) Olše Olše 66 Meteorologické zprávy, 59, 2006

5 Obr. 1 Extremita denního průměru meridionálního toku vlhkosti (FQV) na AT 850 ve dnech (a-d; dny zahrnuje období D-2 až D+1). Barvy vyjadřují odlehlejší gridovou hodnotu FQV než je hodnota příslušného kvantilu. Fig. 1. Extremity of the daily averaged meridional water-vapour flux AT 850 hpa level from 17 to 20 July 1981 (a-d; the days cover the period from the day D-2 to the day D+1). Colours represent more extreme value than the respective quantile. 3. VÝBĚR VELIČIN PRO HODNOCENÍ KOMBINOVANÉ EXTREMITY V prvním kroku bylo třeba vybrat vhodné ukazatele, tedy meteorologické veličiny, pro něž jsou charakteristické odlehlé hodnoty v případě významných dešťových povodní v ČR. Byla proto zkoumána extremita veličin při referenčních povodňových událostech, a to v jednotlivých dnech relativně ke dni D. Příklad výsledků tohoto postupu je na obr. 1. Ukázalo se, že takové ukazatele je možné najít, jejich soubor se však liší pro různé dny relativně k D. V určitém dni se přitom mohou vyskytovat v různých oblastech podnormální, resp. nadnormální hodnoty jedné veličiny. U veličiny, která dosahovala odlehlých hodnot při větším počtu referenčních událostí, bylo dále zjišťováno, do jaké míry se odlehlé hodnoty při těchto událostech koncentrují do jedné oblasti. Za tímto účelem byl pro každý gridový bod určen počet referenčních událostí, při nichž se zde vyskytla hodnota odlehlejší než daný kvantil. To bylo prováděno opět pro jednotlivé dny relativně k D, příklad je uveden na obr. 2. Bylo zjištěno, že odlehlé hodnoty je třeba hledat v navzájem různých podoblastech, a to jak pro jednotlivé veličiny, tak i pro jednu veličinu pro různé dny relativně k D. Na základě obou druhů výstupů byl subjektivně vytvořen soubor ukazatelů, které alespoň v jednom dni z období D-2 až D+1 vykazují v určité oblasti odlehlé hodnoty při dostatečně velkém počtu referenčních událostí. Výsledné ukazatele shrnuje tab. 2. Lze předpokládat, že současný výskyt odlehlých hodnot těchto veličin ve zjištěných oblastech může indikovat nebezpečí vzniku povodňové události v ČR. Tyto ukazatele byly proto využity při vytváření indexu LSF. 4. INDEX LSF 4.1 Struktura indexu Navržený index je založen na hodnocení extremity vybraných ukazatelů, přičemž má tuto strukturu: extremita ukazatele je vyjádřena pomocí prediktoru, který se vztahuje k hodnotám ukazatele v určité vymezené oblasti; rozlišují se prediktory pro den D-2 (dva dny před počátkem silných srážek), D-1 (den před počátkem), D (první den s velkými srážkovými úhrny) a D+ (další dny srážek); je zřejmé, že nebezpečnost události narůstá, pokud obdobné podmínky jako ve dni D+1 setrvají i dne D+2, takže pomocí prediktorů D+ bude hodnocena vždy dvojice dní za sebou; algoritmizovanou kombinací prediktorů pro určitý den vzniká tzv. kritérium daného dne; výsledný index je tvořen součtem kritérií pěti po sobě jdoucích kalendářních dní: první je hodnocen kritériem D-2, druhý kritériem D-1, třetí kritériem D, čtvrtý a pátý kritériem D+. Hodnota prediktoru pro daný ukazatel a v dané podoblasti je určena následujícím způsobem: i-tému gridovému bodu podoblasti, kde i = 1, 2 n a n je počet gridových bodů podoblasti, je přiřazen parametr E i, který určuje nejodlehlejší kvantil ukazatele, jehož hodnota byla překročena (v případě horních kvantilů), resp. nebyla dosažena (v případě dolních kvantilů); hodnoty parametru E i, které byly stanoveny subjektivně s přihlédnutím k četnosti výskytu v rámci souboru dní, jsou uvedeny v tab. 3; hodnota prediktoru P pro celou podoblast je pak vypočtena podle vztahu, (1) kde E max značí nejvyšší hodnotu parametru E i ; v našich výpočtech E max = 4, viz tab. 3. Všechny prediktory tak vždy nabývají hodnot v intervalu <0;10>. Meteorologické zprávy, 59,

6 U některých ukazatelů bylo zjištěno, že pole extrémních hodnot jsou prostorově omezená, v různých případech se však jejich pozice poněkud lišily. Pro takové ukazatele bylo navrženo více navzájem se překrývajících podoblastí, přičemž hodnota prediktoru je stanovena z té podoblasti, kde je hodnota P nejvyšší. Pro dny D-1, D a D+ byly navíc vytvářeny dvě varianty prediktorů, z nichž jedna charakterizuje větší nebezpečí vzniku dešťových povodní v Čechách, druhá na Moravě. Pro všechny prediktory byly podoblasti vymezeny pevnými hranicemi. Byly prováděny i experimenty s proměnnou polohou podoblastí relativně ke středu srážkotvorné cyklony, zatím však tato metoda nebyla při utváření indexu uplatněna. Především u dní D-2 a D-1, kdy je prostorový rozptyl extrémních hodnot větší než v dalších dnech, by mohla být přínosná. Problémem je však objektivní určení polohy středu srážkotvorné cyklony. Omezeně byla využita i varianta tzv. negativního prediktoru. Jím jsou hodnoceny takové extrémní hodnoty určitého ukazatele, které na rozdíl od standardních prediktorů brání vývoji povodňové situace. Negativní prediktor je vyjadřován jako záporné číslo v intervalu <-10;0>. 4.2 Kritérium pro den D-2 Ve dni D-2 docházelo při většině referenčních událostí k pronikání studeného vzduchu z vyšších zeměpisných šířek Obr. 2 Počet referenčních událostí, při nichž hodnota meridionálního toku vlhkosti na AT 850 ve dnech D-2 až D+1 nedosáhla hodnoty kvantilu 0.05 (a-d), resp. překročila hodnotu kvantilu 0.95 (e-h). Fig. 2. Number of the 14 most significant floods when the meridional water-vapour flux AT 850 hpa level did not reach the value of the quantile 0.05 (a-d) or exceeded the value of the quantile 0.95 (e-h) during the period from D-2 to D Meteorologické zprávy, 59, 2006

7 do pobřežních oblastí západní Evropy a k intenzivní cyklogenezi v tomto prostoru. Současně nad severní Atlantik zasahovala výrazná tlaková výše od jihu. Na rozhraní studeného a teplého vzduchu se vytvářel silný horizontální tlakový gradient, na teplé straně rozhraní pak anomálie toku vlhkosti, vyjádřená výrazněji ve vyšších hladinách. Pro den D-2 byly vybrány prediktory P 1, P 2 a P 3, jejichž přesná podoba je vyjádřena v tab. 4. Tyto prediktory hodnotí: P 1 : kladnou anomálii FQU na AT 500 v oblasti jihozápadně od Islandu, vyjadřující přenos vlhkosti ze západního směru; P 2 : mnohem rozsáhlejší zápornou anomálii FQV na AT 500 nad Atlantským oceánem jihozápadně od Britských os trovů, tedy silný přenos vlhkosti od severu k jihu; přítomnost této anomálie prozrazuje podíl vlhkosti z oblasti teplého Severoatlantského (Golfského) proudu na vývoji událostí; P 3 : relativně slabší kladnou anomálii PV v hladině 330 K v oblasti západní Evropy, související s cyklogenezí v tomto prostoru. Bylo zjištěno, že v případě povodňových událostí dosahuje prediktor P 1 zpravidla nižší extremity než prediktor P 2, což je dáno výskytem situací bez povodňové odezvy v ČR, při nichž se vyskytují vysoké hodnoty FQU na AT 500 v prostoru jižně od Islandu. Při stanovení kritéria pro den D-2 byla proto hodnota P 1 uvažována pouze do hodnoty P 2, takto upravený prediktor je označen P 1. Platí tedy: P 1 = P 1 pro P 1 P 2, (2) P 1 = P 2 pro P 1 > P 2. (3) Výsledná podoba kritéria pro den D-2 je dána vztahem K D-2 = (P 1 + P 2 + P 3 ) / K max, (4) kde K max značí nejvyšší hodnotu čitatele dosaženou ve studovaném období. Pro letní měsíce období jsme zjistili K max = Kritérium pro den D-1 Vývoj případů silných povodní ve dnech D-1 je charakterizován pohybem studeného vzduchu ve vyšších hladinách dále k jihovýchodu nad západní Evropu. V souvislosti s tím dochází k formování srážkotvorné cyklony v nižších hladi- Tab. 2 Seznam ukazatelů pro hodnocení kombinované extremity; ve všech případech jsou uvažovány průměrné hodnoty z 00 UTC a 12 UTC. V následujícím textu budou používány zkratky veličin uvedené v tabulce. Table 2. List of the quantities employed to assess the combined extremity the mean values from 00 UTC and 12 UTC were used. FQV meridional water-vapour flux, FQU zonal water-vapour flux, DIQ large-scale convergence of moisture, W vertical velocity, PV potential vorticity. Zkr. Veličina Hladina Rozměr FQV meridionální tok vlhkosti 500 hpa kg.m 2.s 1 FQU zonální tok vlhkosti 500 hpa kg.m 2.s 1 FQV meridionální tok vlhkosti 850 hpa kg.m 2.s 1 FQU zonální tok vlhkosti 850 hpa kg.m 2.s 1 DIQ konvergence vlhkosti 850 hpa kg.m 3.s 1 W vertikální rychlost 850 hpa Pa.s -1 PV potenciální vorticita 330 K m 2.s 1.K.kg 1 Tab. 3 Vyjádření extremity ukazatele pomocí parametru E i. Table 3. The extremity of quantities as expressed by the parameter E i. Kvantily dolní horní E i 0,001 0, ,005 0, ,01 0,99 1 0,03 0, ,05 0, ,1 0,9 0.1 nách, nejčastěji v prostoru jihozápadní Evropy, resp. k přesunu již existující cyklony směrem k ČR. Podoblasti prediktorů P 1, P 2, P 5 (tab. 5) pro D-1 se již zpravidla poněkud liší pro české, resp. moravské události, přičemž hodnotí P 1 : přetrvávající zápornou anomálii FQV na AT 500 s posunem nad Pyrenejský poloostrov a přilehlou část Atlantiku; P 2 : navazující kladnou anomálii FQU na AT 500 v prostoru západního Středomoří; P 3 : vznikající kladnou anomálii FQV na AT 500 nad jižní Evropou, vyjadřující mohutnost toku vlhkosti ze Středomoří do střední Evropy na přední straně prohlubující se cyklony; Tab. 4 Přehled prediktorů pro den D-2. Vysvětlení zkratek veličin viz tab. 2. Table 4. Defined predictors for the day D-2. Abbreviations are explained in the legend of the table 2. Označení prediktoru Veličina Hladina Sledovaný extrém Způsob stanovení P1 FQU 500 hpa max max (A,B,C,D) P2 FQV 500 hpa min {max (A,B,C) + max (D,E,F)}/2 P3 PV 330 K max max (A,B,C) Podoblast Hranice podoblastí z. d. [ ] z. š. [ ] A B C D A B C D E F A B C Meteorologické zprávy, 59,

8 Tab. 5 Přehled prediktorů pro den D-1. Vysvětlení zkratek veličin viz tab. 2. Table 5. Defined predictors for the day D-1. Abbreviations are explained in the legend of the table 2. Označení prediktoru Veličina Hladina Sledovaný extrém P1 FQV 500 hpa min Způsob stanovení {A + max (B,C)}/2 P2 FQU 500 hpa max max (A,B,C) P3 FQV 500 hpa max {max (A,B) + max (C,D)}/2 P4 PV 330 K max max (A,B,C) P5 W 850 hpa min max (A,B,C,D) Hranice podoblastí (varianta pro Čechy) Hranice podoblastí (varianta pro Moravu) Podoblast z. d. [ ] z. š. [ ] z. d. [ ] z. š. [ ] A B C A B C A B C D A B C A B C D P 4 : přetrvávající kladnou anomálii PV v hladině 330 K nad západní Evropou; P 5 : zápornou anomálii W na AT 850 v prostoru Tyrhénského, resp. Jaderského moře, vyjadřující vzestupné pohyby vzduchu, které jsou podmínkou pro vývoj srážek. Kritérium D-1 bylo sestaveno ve dvou variantách pro české, resp. moravské události. Varianty se liší odlišnými podoblastmi jednotlivých prediktorů, výpočet kritéria z prediktorů je shodný. V případě kritéria D-1 byl prováděn prostý součet prediktorů, takže platí K D-1 = (P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + P 5 ) / K max, (5) kde K max značí nejvyšší hodnotu čitatele dosaženou v letních měsících období (K max = 12.9 pro Čechy, K max = = 13.7 pro Moravu). 4.4 Kritérium pro den D V prvním dni silných srážek je srážkotvorná cyklona, zpravidla již dobře vyjádřena v nižších hladinách a přesunuje se do prostoru východně či jižně od ČR. Systém se vyznačuje mohutným tokem vlhkosti z jižního směru na přední straně cyklony a zesilováním toku vlhkosti od severu na její zadní straně. Jednotlivé prediktory P 1, P 2, P 9 (tab. 6) jsou již vázány především na situaci ve střední Evropě, přičemž hodnotí P 1 : doznívající zápornou anomálii FQV na AT 500 nad Pyrenejským poloostrovem a Biskajským zálivem; P 2 : kladnou anomálii FQU na AT 500 v prostoru centrálního a východního Středomoří; P 3 a P 4 : kladnou anomálii FQV na AT 850 nad východní, resp. jihovýchodní Evropou; P 5 : navazující zápornou anomálii FQU na AT 850 v baltském prostoru, která vyjadřuje východní složku proudění; P 6 : zápornou anomálii FQV na AT 850 nad ČR, související s natékáním vlhkého vzduchu od severu do střední Evropy; P 7 : kladnou anomálii DIQ na AT 850 v prostoru střední Evropy; P 8 a P 9 : zápornou anomálii W na AT 850 v prostoru střední Evropy, resp. ve Středomoří, indikující zde výstupné pohyby podporující srážkovou činnost. Hodnotu prediktoru P 1, který vyjadřuje zápornou anomálii FQV nad jihozápadní Evropou, bylo třeba uvažovat pouze v případě, pokud se současně vyskytovala opačná anomálie, vyjádřená prediktory P 3 a P 4, v prostoru jihovýchodní Evropy. Upravený prediktor P 1 byl proto určován takto: P 1 = P 1 pro P 1 P 3 + P 4, (6) P 1 = P 3 + P 4 pro P 1 > P 3 + P 4. (7) Vzhledem k tomu, že ve sledovaném dni již v ČR dochází k vypadávání srážek, bylo třeba dále uvažovat jižní část kladné anomálie FQV podle extremity její severní části. Proto jsme použili P 4 = P 4 pro P 4 2P 3, (8) P 4 = 2P 3 pro P 4 > 2P 3. (9) Rovněž hodnotu prediktoru P 5, který sleduje extremitu FQU od východu v baltském prostoru, bylo třeba omezit, neboť se ukázalo, že extremita dosahovaná při historických událostech nebyla velká. Platí tedy: P 5 = P 5 pro P 5 1, (10) P 5 = 1 pro P 5 > 1. (11) Výsledné kritérium je pak dáno vztahem K D = (P 1 + P 2 + P 3 + P 4 + P 5 + P P 7 + P 8 + P 9 ) / K max, (12) kde K max značí nejvyšší hodnotu čitatele dosaženou v letních měsících období (K max = 32.5 pro Čechy, K max = 23.5 pro Moravu). 70 Meteorologické zprávy, 59, 2006

9 4.5 Kritérium pro dny D+ Prediktory pro dny D+ jsou obdobné jako pro den D, neboť vystihují setrvačnost synoptické situace. Podoblasti jsou nicméně mírně posunuty a navíc je možné uplatnit i negativní prediktor. Jednotlivé prediktory P 1, P 2, P 7 (tab. 7a, 7b) hodnotí P 1 a P 2 : kladnou anomálii FQV na AT 850 nad východní Evropou, resp. Středomořím; P 3 : navazující zápornou anomálii FQU na AT 850 přibližně v prostoru Polska, která vyjadřuje východní složku proudění; P 4 : zápornou anomálii FQV na AT 850 nad ČR, související s natékáním vlhkého vzduchu od severu do střední Evropy; P 5 : kladnou anomálii DIQ na AT 850 nad ČR; P 6 : zápornou anomálii DIQ na AT 850 nad ČR, vyjadřující ustávání srážkové činnosti. P 7 : zápornou anomálii W na AT 850 nad ČR, indikující zde výstupné pohyby a srážkovou činnost. Podobně jako v případě kritéria pro den D, byla i v tomto případě snižována hodnota jižní části kladné anomálie FQV podle extremity její severní části. Platí: P 2 = P 2 pro P 2 P 1, (13) P 2 = P 1 pro P 2 > P 1. (14) Ukázalo se však, že uvedená kladná anomálie FQV je pro vývoj situace v prostoru ČR rozhodující pouze v případě současného výskytu dostatečně velké záporné anomálie FQV, resp. dostatečně velké konvergence vlhkosti v oblasti ČR. Prediktory P 1 a P 2 proto byly omezeny takto (při uvažování vyšší hodnoty ze dvou verzí prediktoru P 5 v případě varianty pro Čechy): (P 1 + P 2 ) = P 1 + P 2 pro P 1 + P 2 P 4 + P 5, (15) (P 1 + P 2 ) = P 4 + P 5 pro P 1 + P 2 > P 4 + P 5. (16) Prediktor P 3, který vystihuje extremitu FQU od východu přibližně nad polským územím, byl uvažován pouze v případě dostatečně výrazné záporné anomálie v prostoru ČR nebo kladné anomálie FQV nad Ukrajinou. Platí pro něj: P 3 = P 3 pro P 3 P 1 nebo P 3 P 4, (17) P 3 = P 1 pro P 3 > P 1 > P 4, (18) P 3 = P 4 pro P 3 > P 4 > P 1. (19) Ukazatel DIQ v prostoru ČR byl hodnocen jak z hlediska výskytu kladné anomálie (prediktor P 5 ), tak i záporné anomálie v téže podoblasti (záporný prediktor P 6 ). U české varianty kritéria byly vytvořeny dvě verze obou prediktorů (P 5a a P 6a, resp. P 5b a P 6b ). Dále bude uvažována vždy ta z obou verzí, kdy je součet těchto prediktorů vyšší. Výsledné kritérium je pak dáno vztahem K D+ = [(P 1 + P 2 ) + P 3 + P 4 + P 5 + P 6 + P 7 ] / K max (20) pro nezápornou hodnotu součtu a K D+ = 0 v případě, že (P 1 + P 2 ) + P 3 + P 4 + P 5 + P 6 + P 7 < 0. (21) K max opět značí nejvyšší hodnotu čitatele dosaženou v letních měsících období (K max = 31.7 pro Čechy, K max = 28.3 pro Moravu). 4.6 Výsledná podoba indexu LSF Index LSF hodnotí extremitu synoptických podmínek v pěti po sobě jdoucích kalendářních dnech, a to pomocí čtyř výše zmíněných kritérií. První z pětice dní je hodnocen kritériem D-2, druhý D-1, třetí D, čtvrtý a pátý D+. Pro den d se hodnota indexu LSF určí podle vztahu LSF(d) = K D-2 (d) + K D-1 (d+1) + K D (d+2) + + K D+ (d+3) + K D+ (d+4). (22) Tab. 6 Přehled prediktorů pro den D. Vysvětlení zkratek veličin viz tab. 2. Table 6. Defined predictors for the day D. Abbreviations are explained in the legend of the table 2. Označení prediktoru Sledovaný extrém Způsob stanovení Hranice podoblastí (varianta pro Čechy) Hranice podoblastí (varianta pro Moravu) Veličina Hladina Podoblast z. d. [ ] z. š. [ ] z. d. [ ] z. š. [ ] P1 FQV 500 hpa min A P2 FQU 500 hpa max max (A,B,C) B C P3 FQV 850 hpa max P4 FQV 850 hpa max A P5 FQU 850 hpa min max (A,B,C) B C P6 FQV 850 hpa min P7 DIQ 850 hpa max max (A,B) A B P8 W 850 hpa min max (A,B) A B P9 W 850 hpa min max (A,B) A B Meteorologické zprávy, 59,

10 Tab. 7a Přehled prediktorů pro dny D+ pro české události. Vysvětlení zkratek veličin viz tab. 2. Table 7a. Defined predictors for the days D+ and event occurrence in Bohemia western part of CR. Abbreviations are explained in the legend of the table 2. Označení Sledovaný Hranice podoblastí Veličina Hladina Způsob stanovení Podoblast prediktoru extrém z. d. [ ] z. š. [ ] P1 FQV 850 hpa max P2 FQV 850 hpa max P3 FQU 850 hpa min max (A,B) A B P4 FQV 850 hpa min max (A,B) A B P5a DIQ 850 hpa max P5b DIQ 850 hpa max P6a DIQ 850 hpa min P6b DIQ 850 hpa min P7 W 850 hpa min max (A,B) A B Tab. 7b Přehled prediktorů pro dny D+ pro moravské události. Vysvětlení zkratek veličin viz tab. 2. Table 7b. Defined predictors for the days D+ and event occurrence in Moravia eastern part of CR. Abbreviations are explained in the legend of the table 2. Označení Sledovaný Hranice podoblastí Veličina Hladina Způsob stanovení Podoblast prediktoru extrém z. d. [ ] z. š. [ ] P1 FQV 850 hpa max P2 FQV 850 hpa max P3 FQU 850 hpa min P4 FQV 850 hpa min P5 DIQ 850 hpa max P6 DIQ 850 hpa min P7 W 850 hpa min Index nabývá hodnot v intervalu <0;5> pro užitý soubor, horní mez může být v případě aplikace hodnot K max na nezávislá data mírně překročena. Hodnota indexu je přiřazena prvnímu dni z pětice. Index LSF tudíž vyjadřuje míru nebezpečí, že příslušný den je dnem D-2 případné povodňové události, a očekávanou extremitu takové události. Nezávislost jednotlivých kritérií nicméně umožňuje podobu indexu v praxi modifikovat podle dostupnosti dat, např. pouze na součet kritérií pro dny D-1 až D+1 při hodnotách indexu v intervalu <0;3>. 5. HODNOCENÍ INDEXU LSF PRO HISTORICKÉ POVODŇOVÉ UDÁLOSTI Tato kapitola posuzuje hodnoty indexu LSF, vypočtené pro všechny termíny letních měsíců v období , z hlediska vztahu mezi hodnotou indexu LSF a extremitou povodňových událostí z tohoto období. Z variant indexu pro Čechy a Moravu je vždy uvažována vyšší hodnota. Nepřesnost následujícího hodnocení je dána tím, že index LSF hodnotí nebezpečí vypadávání silných srážek, hodnoty jsou však porovnávány s hydrologickou situací (N-letost průtoků); vzájemná korelace je v případě dešťových povodní jistě velmi silná, nelze však podcenit vliv dalších faktorů, především předchozí nasycenosti povodí, které do indexu LSF nevstupují; není prakticky možné seřadit historické povodňové události zcela objektivně podle extremity, metoda využití hodnoty AQ 20 je pouze přibližným odhadem; hodnocení je prováděno pouze na analyzovaných datech; hodnocení není prováděno na zcela nezávislém datovém souboru 14 nejvýznamnějších událostí bylo použito při odvozování jednotlivých prediktorů. Přes nastíněná omezení může být následující hodnocení považováno za první přezkoušení indexu LSF, které zároveň umožňuje zamyslet se nad možnostmi jeho další optimalizace. Nejvyšší hodnoty indexu LSF dosažené v letních měsících jsou ukázány na obr. 3. Na základě studia těchto hodnot je možné konstatovat, že deset nejvyšších hodnot indexu LSF nad 1.75 odpovídá termínům před významnými povodňovými událostmi; pro významné události platí, že zvýšené hodnoty indexu se vyskytují více dní po sobě deset uvedených hodnot tak vystihuje pět povodňových událostí; případ ze srpna 2002 je dokonce zastoupen třemi dny ( ), přičemž dva z nich jsou charakterizovány vůbec nejvyššími hodnotami indexu; v intervalu hodnot indexu 1.25 až 1.75 výrazně převažují termíny s hydrologickou odezvou, přičemž vystihují osm dalších povodňových událostí; termíny bez známé hydrologické odezvy se vyskytují pouze ojediněle, navíc dvě nejvyšší hodnoty bez známé hydrologické odezvy odpovídají dvěma po sobě jdoucím dním ( ); pak v jižních Čechách denní úhrny srážek dosahovaly 50 mm, avšak k významnějším povodním nedošlo; ještě v intervalu 1.0 až 1.25 převažují termíny s hydrolo- 72 Meteorologické zprávy, 59, 2006

11 gickou odezvou, vystihující dalších šest povodňových událostí. Z hlediska hodnot jednotlivých kritérií je z obr. 3 zřejmé, že nejvýznamnější povodňové události dosahují vysokých hodnot kritérií pro dny D a D+, což poukazuje na vícedenní období vypadávání srážek; u všech povodní s plochou AQ 20 větší než 400 km 2 byl úhrn kritérií D a D+ vyšší než součet kritérií D-2 a D-1, přičemž u případů bez hydrologické odezvy a u povodní s nulovou plochou AQ 20 je tomu zpravidla opačně. Při praktickém využití indexu LSF bude proto účelné sledovat nejen hodnotu indexu, ale i vzájemný vztah jednotlivých kritérií. Úspěšnost indexu LSF pro všechny povodňové případy v ČR s plochou AQ 20 větší než 100 km 2 je studována na obr. 4. Je zřejmé, že větší část případů s plochou AQ 20 větší než 700 km 2 je indexem LSF vyjádřena správně; to platí především pro povodí, kde je pole srážek výrazně ovlivňováno orografickými efekty; ve dvou případech (z července 1977 a srpna 1972) je zřejmé relativní nadhodnocení indexu, které však může být způsobeno i nepřesným stanovením extremity těchto událostí; katastrofální povodeň z července 1997 dosahuje obdobné hodnoty indexu LSF jako několik dalších událostí, které z povodňového hlediska byly prokazatelně méně extrémní (plocha AQ 20 je v případě července 1997 a srpna 2002 uvažována pouze na území ČR); pět povodňových případů s plochou AQ 20 větší než 1000 km 2 bylo indexem LSF značně podhodnoceno; události s plochou AQ 20 menší než 700 km 2 dosahují zvýšených hodnot indexu LSF pouze v některých případech. Za možné důvody nedostatečného vyjádření povodňové události indexem LSF je možné považovat tyto faktory nebo jejich kombinaci: podstatný podíl přívalových srážek na formování povodňové události, především na jejím počátku (červenec 1958, srpen 1960, červenec 1980); dlouhé trvání příčinných srážek, související s opakovanými přechody cyklon (červenec 1960); vysoká předchozí nasycenost povodí, především brzy po Obr. 3 Dny letních měsíců , kdy index LSF dosáhl hodnoty 1.0 nebo více. Termíny, po nichž alespoň v jednom vodoměrném profilu v ČR následovala povodeň s pěti- nebo víceletým kulminačním průtokem, jsou vyneseny v kladné části grafu, termíny bez známé hydrologické odezvy pod osou x. Šipkou jsou označeny termíny, kdy pro určitou událost index dosahuje maximální hodnoty, číslem je pak vyjádřena plocha AQ 20 při dané události. Barevně jsou odlišena jednotlivá kritéria, z nichž je index LSF sestaven. Fig. 3. Days of the summer months in when the LSF index reached the value of 1.0 or higher. Above x-axis dates when a five-year or more extreme flood followed in a river basin in the CR. Dates when no such event followed are depicted under the x-axis. The maximal value of the LSF index during one episode is shown by the arrow. The number expresses the area of the river basin where at least a twenty-year flood occurred [km 2 ]. Criterions of studied five days are distinguished by colours. Obr. 4 Hodnoty indexu LSF pro povodně v letních měsících v závislosti na ploše povodí na území ČR, v jejichž závěrových profilech překročil kulminační průtok dobu opakování 20 let. U případů s plochou AQ 20 větší než km 2 je uveden den D. Fialová elipsa zahrnuje události s přiměřenou hodnotou indexu LSF, červená silně podhodnocené události. Fig. 4. Values of the LSF index in summer months in in dependence on the area of the river basin where at least a twenty-year flood occurred. When the area is larger than 1000 km 2, the first day of heavy rain (D) is marked. The events with appropriate values of the LSF index are surrounded by the violet ellipse; the undervalued events are surrounded by the red ellipse. předchozí povodni, kdy k dosažení povodňových průtoků dostačují nižší srážkové úhrny (červenec 1958, srpen 1960, červen 1965); výskyt povodní na tocích, kde orografický efekt není natolik výrazný, aby přispěl k úzkému vymezení příčinné Meteorologické zprávy, 59,

12 Obr. 5 Hodnoty indexu LSF a jednotlivých kritérií v průběhu srpna Dny D-2 povodňových událostí jsou 4. a 9. srpna. Fig. 5. Values of the LSF index (left axis) and of criterions (right axis) during August The days D-2 (two days before the start of heavy precipitation) are 4 and 9 August. Obr. 6 Hodnoty indexu LSF a jednotlivých kritérií v průběhu července Dny D-2 povodňových událostí jsou 4., resp. 17. července. Fig. 6. Values of the LSF index (left axis) and of criterions (right axis) during July The days D-2 (two days before the start of heavy precipitation) are 4 and 17 July. synoptické situace (červen 1965, srpen 1960, červenec 1980); neobvyklost synoptických podmínek, především nedostatečné vyjádření cyklony v nižších hladinách (první událost v srpnu 2002). Ukázku vývoje hodnot indexu LSF a jednotlivých kritérií v době kolem povodňových událostí představují obr. 5 a 6. Je z nich zřejmé výrazné podhodnocení první události v srpnu 2002, kdy index LSF ve čtyřech po sobě jdoucích dnech dosahoval pouze mírně zvýšených hodnot. V tomto případě však ani kvantitativní předpověď srážek nelze považovat za úspěšnou [12]. 6. ZÁVĚR Článek se zabývá studiem plošného rozdělení hodnot různých dynamických a termodynamických veličin ve dnech před velkoprostorovými dešťovými povodněmi v ČR. Bere v úvahu období Veličiny byly posuzovány z hlediska dosažené extremity v různých oblastech a v jednotlivých dnech relativně k počátku silných srážek. Byly vybírány takové veličiny, které při 14 referenčních povodňových událostech vykazovaly dobrou prostorovou shodu výrazně podnormálních, resp. nadnormálních hodnot. Vyjádření extremity těchto tzv. ukazatelů v konkrétních podoblastech tvoří základ sestaveného indexu LSF. Ten by měl sloužit k detekci synoptických podmínek, které jsou nebezpečné z hlediska vzniku silných dešťových povodní na území ČR vzhledem k možnosti vypadávání extrémně silných srážek trvalého charakteru. Další faktory, které ovlivňují vznik a extremitu dešťových povodní, nejsou indexem hodnoceny. Navržený index sleduje kombinovanou extremitu různých veličin v pěti po sobě následujících dnech. Jednotlivé dny uvažované pětice jsou hodnoceny různými kritérii, hodnota indexu je pak dána součtem těchto kritérií. Tato struktura umožňuje v případě potřeby upravit index tak, aby hodnotil kratší období. Nejvyšších hodnot by měl index LSF dosahovat pro takovou pětici dní, kdy první z nich je dnem D-2, tedy dva dny před prvním dnem silných srážek. Prvnímu dni z pětice je zároveň hodnota indexu přiřazena. Index LSF je navržen ve dvou variantách pro Čechy a pro Moravu. Při případné aplikaci se počítá s kombinací operativně analyzovaných dat a výstupů NWP modelu. Pokud pak bude např. vypočtena hodnota indexu na základě analyzovaných polí určitého dne a prognózy na jeden až čtyři dny dopředu, bude nebezpečí vzniku povodní na větších tocích signalizováno nejméně s třídenním předstihem. Mezi veličinami nefigurují charakteristiky srážek, což umožňuje využití indexu jako doplňkového rozhodovacího nástroje vedle kvantitativní předpovědi srážek. Bylo provedeno první hodnocení indexu LSF pro povodňové události z letních měsíců období Pro většinu nejvýznamnějších případů dešťových povodní dosahoval LSF index mimořádně vysokých hodnot, tyto události však sloužily i k odvození indexu. O využitelnosti indexu proto vypovídají spíše hodnoty pro povodně s AQ 20 pod km 2 a v případech bez známé hydrologické odezvy. Lze konstatovat, že index LSF dosahuje zvýšené hodnoty i pro některé povodně s AQ 20 pod km 2, což potvrzuje obecnější platnost indexu než pouze pro 14 událostí, na jejichž základě byl sestaven; 74 Meteorologické zprávy, 59, 2006

13 jen velmi zřídka se vysoká hodnota indexu vyskytla bez následného výskytu povodně na některém z profilů v ČR, z čehož je zřejmé, že za předpokladu správné předpovědi termobarického pole vykazuje index LSF velmi malý podíl falešných poplachů; ne všechny významné povodně byly vyjádřeny vysokou hodnotou indexu, možné důvody jsou diskutovány v kapitole 5; na základě nízkých hodnot indexu nelze proto vyloučit nebezpečí vzniku významnější povodně v ČR. Prezentovaná podoba indexu by měla být v budoucnu dále testována a optimalizována. Budoucí práce by se měly zaměřit především na objektivizaci výběru prediktorů; experimenty s proměnnou váhou jednotlivých prediktorů; vymezení většího počtu negativních prediktorů pro eliminaci vysokých hodnot některých prediktorů při synoptických situacích nevhodných pro vznik silných povodní v ČR. Poděkování: Příspěvek vznikl s podporou grantů VaV 650/4/03 a GAČR 205/04/0114. Naše poděkování dále patří ČHMÚ za poskytnutí hydrologických dat. Literatura: [1] BRÁZDIL, R. a kol., Historické a současné povodně v České republice. Brno a Praha: Masarykova univerzita a Český hydrometeorologický ústav. 369 s. ISBN [2] ČEKAL, R. HLADNÝ, J., Hydrosynoptická analýza povodňových situací v povodí horní Ohře. In: Hydrologické dni Bratislava: SHMÚ, s ISBN [3] Denní přehled počasí. Periodická publikace. Praha: ČHMÚ, [4] ERA-40: webové stránky projektu: research/era/project/index.html [5] GRAZZINI, F. GRIJN, G., van der, Central European floods during summer ECMWF Newsletter, 96, p [6] KAŠPAR, M., Porovnání synoptických podmínek během povodní v České republice v srpnu 2002 a v červenci Meteorologické Zprávy, roč. 56, č. 6, s [7] Katastrofální povodeň v České republice v srpnu 2002, Praha: Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, MŽP. 68 s. ISBN [8] ŘEZÁČOVÁ, D. HANSLIAN, D. KAKOS, V. KAŠPAR, M. et al., Posouzení hydrometeorologických podmínek vzniku významných letních povodní na území ČR. Příloha ke zprávě Vyhodnocení katastrofální povodně v srpnu etapa. 94 stran, (dostupné na: [9] ŘEZÁČOVÁ, D. KAKOS, V. KAŠPAR, M. MÜLLER, M. et al., Výzkum meteorologických příčin vývoje silných srážek a povodní, vývoj metod pro zpřesnění předpovědi plošných srážek. Zpráva za rok 2004 DÚ01 projektu VaV 650/4/03 Výzkum vztahů mezi meteorologickými příčinami vývoje silných srážek a hydrologickou odezvou povodí, 21 s. (dostupné na ÚFA AV ČR). [10] ŘEZÁČOVÁ, D. KAKOS, V. KAŠPAR, M. MÜLLER, M. et al., Výzkum meteorologických příčin vývoje silných srážek a povodní, vývoj metod pro zpřesnění předpovědi plošných srážek. Závěrečná zpráva DÚ01 projektu VaV 650/4/03 Výzkum vztahů mezi meteorologickými příčinami vývoje silných srážek a hydrologickou odezvou povodí, 33 s. + přílohy (dostupné na ÚFA AV ČR). [11] ŘEZÁČOVÁ, D. KAŠPAR, M. MÜLLER, M. SOKOL, Z. et al., A comparison of flood precipitation episode in August 2002 with historic extreme precipitation events on the Czech territory. Atmospheric Research, Vol. 77, p [12] ŠOPKO, F., 2003: Model predictions of the floods in the Czech Republic during August 2002: the forecasters perspective. ECMWF Newsletter, 97, p [13] ŠTEKL, J. BRÁZDIL, R. KAKOS, V. JEŽ, J. et al., Extrémní denní srážkové úhrny na území České republiky v období a jejich synoptické příčiny. In: Národní klimatický program ČR. Praha: ČHMÚ, sv s. Lektoři Ing. P. Šercl a RNDr. F. Šopko, rukopis odevzdán v březnu Měření průtoku přístrojem ADCP (Acoustic Doppler Current Profiler) v Děčíně za jarní povodně Foto Daniel Kurka. Meteorologické zprávy, 59,

14 Theodor Fiala (Přírodovědecká fakulta UK) VYMEZENÍ OBDOBÍ SUCHA A OBDOBÍ PŘEVLÁDAJÍCÍ TEPLOTY VZDUCHU POMOCÍ METODY SOUČTOVÝCH ŘAD NA PŘÍKLADU VRÁŽE U PÍSKU Delimitation of drought periods and periods of prevailing air temperature in Vraz u Pisku using the method of cumulative series. For drought evaluation, method of cumulative series was used. By means of this method, precipitation shortage periods (PSP) were deliminated. In Vraz, the average PSP lasts for eight days. 55 times, period of drought longer than 30 days occured. The longest PSP lasted for 177 days (from 29th August 1997 til 22nd February 1998) and recorded precipitation (118,6 mm) represented 59 % of the mean volume of this period. Occurence of PSP depends on time of year. Few droughts (according to the criterion S) appeared during winter time, when from agricultural point of view periods without precipitation are not so important. More droughts were recorded during spring, but in June the number dropped again. This is probably due to the influence of European monsoon. Maximum of PSP occurs in October, season of Indian summer, when anticyclonic situations without precipitation and sunny warm weather prevail. The method of cumulative series was also used for delimiting periods of prevailing mean daily temperatures. Hot year 2003 was chosen for an example. Results suggest that the number of days with prevailing mean daily temperature above 20 C was in the summer 2003 almost nine times higher than the average number of these days. Presented method has an advantage in using only two meteorological elements, which eases the computation. Moreover, temperature and precipitation are elements that have been acquired widely and for a long time, which offers a chance for territorial and time comparisons. KLÍČOVÁ SLOVA: srážky atmosférické teplota vzduchu sucho metoda součtových řad 1. POJEM SUCHA Sucho představuje na jedné straně pojem velmi rozšířený a používaný, na druhé straně však značně neurčitý a obtížně definovatelný. Meteorologický slovník [6] uvádí, že se v zásadě jedná o nedostatek vody v půdě, rostlinách nebo atmosféře. Různé oblasti hospodářství přisuzují pojmu sucho odlišný význam. Jinak se na sucho dívají meteorologové, jinak hydrologové nebo agronomové, různě vnímají sucho jednotlivé druhy rostlin. Za primární příčinu všech druhů sucha můžeme považovat sucho meteorologické. Lze ho chápat jako období s nedostatkem srážek, nebo jako období s deficitem srážek vzhledem k dlouhodobému srážkovému normálu. Tento normál je časově a prostorově značně proměnlivý, a proto jsou měřítka času a prostoru základními aspekty sucha. Z hlediska velikosti zasaženého území, začátku, konce a délky trvání bychom proto mohli jednotlivá období sucha porovnávat. Problémem však zůstává rozhodnutí, kdy již období sucha začalo, kdy skončilo a zda se vůbec vyskytlo [1]. Otázkou je také zhodnocení intenzity sucha. Je zřejmé, že například období beze srážek dlouhé jeden měsíc bude mít jiný dopad na zemědělství a živou přírodu, přijde-li v zimě, a jiný, pokud se objeví v létě. Do výpočtů sucha proto často kromě srážkových úhrnů vstupují další faktory, jako teplota, odtok, evapotranspirace, půdní vláha apod. Vznikají proto indexy sucha, které sice berou v úvahu více faktorů, jsou ale tím pádem náročnější na vstupní údaje (např. Palmer Drought Severity Index PDSI, Budykovo index aridity, index zavlažení Končkův a další). Sládek [4] chápe sucho jako druh počasí, které je charakteristické nízkými srážkovými úhrny, řídkými výskyty srážek a vysokou evapotranspirací. Metodou součtových řad, kterou doporučil, lze objektivně vymezit začátky a konce období s výskytem určitého meteorologického prvku. Můžeme ji tedy využít nejen pro vymezení období sucha, ale také třeba pro určení období bez slunečního svitu, období s převládají- cími teplotami nad či pod určitou hodnotou, bouřkové sezony, atd. V tomto příspěvku získáme metodou součtových řad délku jednotlivých suchých období, které pak můžeme vzájemně srovnávat. Intenzitu těchto období pak zhodnotíme pomocí potenciální evapotranspirace. V druhé části použitou metodou vymezíme období, v kterém převládaly denní průměry teploty nad určitou zvolenou hranicí. 2. METODA SOUČTOVÝCH ŘAD Výhodou metody součtových řad je její nenáročnost na vstupní data: potřebujeme jen denní úhrny srážek a průměrné denní teploty vzduchu. Ze srážkových úhrnů vymezíme období nedostatku srážek (precipitation shortage period, PSP). Koeficientem S pak zhodnotíme intenzitu každého období sucha na základě evapotranspirace, respektive podle sum průměrných denních teplot vzduchu [4, 5]. Tab. 1. Konverze hodnot denních úhrnů srážek na hodnoty proměnné Z. Table 1. Conversion of daily precipitation amounts to Z variable values. Srážky (mm) Z Šířka intervalu srážkových úhrnů 0 0,0-1 0,1 0,2 0 0,2 0,3 0,6 1 0,4 0,7 1,4 2 0,8 1,5 3,0 3 1,6 3,1 6,2 4 3,2 6,3 12,6 5 6,4 12,7 25,4 6 12,8 25,5 51,0 7 25,6 51,1 102,2 8 51,2 102,3 204, ,4 a tak dále a tak dále a tak dále Pozn.: Interval (0 0,0) značí žádné a neměřitelné množství srážek. 76 Meteorologické zprávy, 59, 2006

15 Pro vymezení období nedostatku srážek (dále PSP) využijeme denní úhrny srážek, v našem případě z Vráže pro období Nejprve j sou denní úhrny převedeny na hodnoty proměnné Z. Bezsrážkovému dni, případně byly-li zaznamenány neměřitelné srážky, přiřadíme hodnotu 1. V případě nenulového srážkového úhrnu přiřazujeme naměřenému množství nezápornou hodnotu proměnné Z v závislosti na naměřeném množství (převod viz tab. 1). Každému dni je tedy přiřazena hodnota Z. Tyto hodnoty jsou následně kumulovány den po dni. Kumulovaná řada hodnot proměnné Z, resp. její lokální extrémy, je základem pro vymezení PSP. Období PSP totiž mají tu vlastnost, že v nich převládají hodnoty Z = 1, a proto se kumulativní hodnoty Z převážně snižují. Z řady kumulovaných hodnot Z pak vybíráme lokální minima a maxima, čímž vymezíme délku období PSP. Prvním dnem období PSP je den následující po dni lokálního maxima (den lokálního maxima do období sucha díky nenulovým srážkám nepatří). Posledním dnem sucha je den lokálního minima. Po vymezení období nedostatku srážek využijeme teplotních dat k zhodnocení jejich významnosti. K délce trvání tedy přistoupí i faktor teplot, který zohledňuje evaporaci daného suchého období. Je zřejmé, že rozdíl hodnot Z lokálního maxima (max) a minima (min) každého období PSP můžeme brát jako míru deficitu srážek. Evaporace také dozajista roste s rostoucí teplotou vzduchu. Proto můžeme zavést kritérium sucha S: S = (max min). T kde T je suma denních průměrů teploty vzduchu v období PSP přesahující určitou mez (např. 0 C), rozdíl max min je rozdíl kumulovaných hodnot Z lokálního maxima a minima daného období PSP. Kritérium sucha S lze brát jako kvantitativní zhodnocení suchého období. Jakmile známe hodnoty kritéria S každého období PSP, můžeme je seřadit podle velikosti od největšího k nejmenšímu. Sucho s nejvyšší hodnotou S bude nejvýznamnějším suchem daného období. 3. OBDOBÍ SUCHA VE VRÁŽI Metodou součtových řad byla zjištěna všechna období sucha ve Vráži. Za sledované období se jich vyskytlo celkem 962, tato období zaujímají dohromady dnů, tj. 46,3 % všech dnů let a spadlo v nich pouze 2 461,8 mm, tj. 9,9 % všech srážek. Tab. 2 Deset nejvýznamnějších období sucha ve Vráži podle kritéria sucha S ( ). Table 2. Ten most important spells of drought in Vraz according to criterion S ( ). Obr nejvýznamnějších období sucha ve Vráži ( ) Fig most important spells of drought in Vraz ( ) Jelikož však metoda součtových řad nezohledňuje pouze délku suchých období, ale také jejich intenzitu pomocí jejich teplotních poměrů, neplatí přímá úměra mezi délkou sucha a jeho významnosti (resp. velikostí kritéria S). Korelační koeficient mezi trváním sucha a hodnotou kritéria S je jen 0,88. Na tomto místě uvádíme deset nejvýznamnějších suchých období (tab. 2). Podle kritéria S bylo největším suchem ve Vráži období od 29. srpna 1997 do 22. února Shodou okolností je to zároveň nejdelší sucho sledovaného období, trvalo bezmála půl roku. Bylo při něm naměřeno 118,6 mm srážek, což představuje 59 % dlouhodobého průměru. Čtvrté nejvýznamnější období sucha demonstruje, že o pořadí nerozhoduje jen délka trvání. Ačkoliv bylo delší než v pořadí druhé a třetí sucho, jeho suma teplot je nižší a také se při něm vyskytlo více srážkových dnů, což snížilo rozdíl hodnot jeho lokálního maxima a minima a tím ovlivnilo hodnotu kritéria S. Pravděpodobně velká prostorová proměnlivost srážek způsobuje, že se období sucha liší stanici od stanice. Kopečná [2], která zkoumala sucho v Praze, použila údaje z Kbel, Karlova a Klementina za období a u každé stanice zjistila nejvýznamnější sucho v jiném období. Tato období se s obdobími ve Vráži kryjí jen částečně a ani jedno z nich se nedostalo do tabulky 10 nejvýznamnějších. Obr. 1 znázorňuje výskyt nejvýznamnějších období sucha za sledované období. Zaprvé si můžeme povšimnout, že čtyři nejdelší období se vyskytla po roce Zadruhé si všimněme rozložení suchých období v průbě- Pořadí Od Do Trvání (dny) Suma teplot ( C) Úhrn (mm) Prům. denní Kritérium S ,6 118,6 0,67 81, ,8 70,1 0,59 73, ,3 124,5 1,07 69, ,3 100,9 0,62 64, ,9 26,7 0,40 50, ,4 22,0 0,25 41, ,5 16,2 0,38 34, ,9 10,4 0,20 27, ,8 20,0 0,41 23, ,9 4,6 0,13 23,06 Meteorologické zprávy, 59,

16 Obr. 2 Počet případů, kdy byl jednotlivý kalendářní den zapojen do nejvýznamnějších období sucha ( ) Fig. 2. Number of cases every single calendar day came in the most important spells of drought ( ). hu kalendářního roku. Vidíme, že velmi málo významných období PSP se vyskytuje v zimních měsících, kdy nízké teploty, resp. jejich nízká suma, snižují hodnotu kritéria S. Díky nízkým teplotám a tedy nízké evapotranspiraci nejsou z agrotechnického hlediska sucha v zimě tak významná jako v létě, kdy se při vysokých teplotách výrazně zvyšuje výpar a zásoby vody v půdě rychle klesají. Počet suchých období se v průběhu jara zvyšuje. V období června však vidíme výrazný pokles výskytu sucha, což je bezpochyby projev tzv. evropského monzunu, který naše území ovlivňuje především v červnu a na začátku července. V srpnu se četnost období PSP opět zvyšuje a roční maximum vychází na období od druhé poloviny září do konce října. Tuto dobu nazýváme babím létem, které charakterizuje stálejší slunečné počasí a zastavení poklesu teplot. Jiný způsob, jak se na výskyt nejvýznamnějších such v průběhu roku můžeme podívat, přináší obr. 2. Vyjadřuje, kolikrát byl každý den v roce zapojen do období sucha. Podobně jako v předchozím grafu, i zde vidíme nízký výskyt zimních měsíců, především období od poloviny prosince do konce února. Do této nejchladnější části roku zasáhla pouze dvě ze 44 nejvýznamnějších such (v zimách 1992/93 a 1997/8). V červnu, ačkoliv se jedná o velmi teplou část roku, klesá počet případů na stejnou úroveň. Teplotní sumy suchých období, která se zde vyskytla, jsou bezpochyby vysoké, ale hodnotu kritéria sucha S sráží časté srážky, které se po Medardu vyskytují. Období sucha jsou zde proto velmi krátká a jsou přerušována srážkami, což přináší malý absolutní rozdíl lokálních maxim a minim kumulovaných hodnot Z. Výsledkem jsou nízké hodnoty kritéria sucha S. Mezi významná sucha se proto z období PSP z konce června dostaly pouze dva případy. Naopak nejčastěji jsou do suchých období zapojeny dny říjnové. Vrchol představuje 11. až 16. říjen. Tyto dny byly do významných such zapojeny 19krát, tedy téměř každý druhý rok. V těchto dnech klesá ve Vráži pětidenní klouzavý průměr dlouhodobých průměrných denních úhrnů srážek k 1,0 mm. Průměrné denní teploty po krátké stagnaci v první dekádě října v tuto dobu začínají rapidně klesat. Můžeme tedy toto období označit za závěr babího léta. 4. OBDOBÍ PŘEVLÁDÁNÍ URČITÝCH TEPLOT V LÉTĚ 2003 Rok 2003 si pamatujeme jako rok velmi teplý a suchý. Teplotně výrazně nadprůměrné bylo především období od května do srpna, což se odrazilo v rekordní teplotě léta, počtu tropických dnů, horkých vln, apod. Také v klementinské teplotní řadě bylo toto léto vyhodnoceno jako nejteplejší od počátku pozorování [3]. Podívejme se nyní na nejteplejší část roku 2003 metodou součtových řad. Tou můžeme vymezit období, v kterém převládají určité teploty. Rok 2003 byl významný dlouhým trváním nadprůměrných teplot. Dnů s teplotou nad 18 C je z pohledu dlouhodobého průměru ve Vráži pouze několik a navíc tyto dny svojí průměrnou hodnotou teplotu 18 C přesahují pouze o několik desetin. Proto je křivka kumulovaných odchylek na obr. 3 v tomto období jen mírně rostoucí. V roce 2003 se vyskytla řada dnů s průměrnými denními teplotami nad 18 C (dokonce 24 dnů s teplotou nad 22 C!). Toto období bylo extrémně dlouhé názorně to dokládá délka rostoucí části křivky. Dlouhodobé Obr. 3 Chod kumulovaných odchylek dlouhodobých průměrů teploty vzduchu a denních průměrů teploty roku 2003 od 18 C. Fig. 3. Progress of cumulative departures from 18 C of long-term daily mean air temperature and daily mean temperatures of the year Obr. 4 Chod kumulovaných odchylek denních průměrů teploty vzduchu od 20 C na stanicích Vráž a Praha-Karlov (část roku 2003). Fig. 4. Progress of cumulative departures from 20 C of daily mean temperatures in Vraz and Praha-Karlov (part of year 2003). 78 Meteorologické zprávy, 59, 2006

17 průměry vymezují období s teplotami nad 18 C od 29. července do 7. srpna (body N P, resp. X P na obr. 3). V roce 2003 se dny s teplotou nad 18 C vyskytly již v první dekádě května, období, kdy převládaly, však začalo až 30. května (viz lokální minimum, tj. bod N 03 na křivce v obr. 3). Toto období trvalo, s krátkým přerušením v první dekádě července, až do 24. srpna (bod X 03 ). Průměrně je ve Vráži období s teplotou nad 18 C dlouhé 10 dnů. V roce 2003 však trvalo 87 dnů! Navíc za těchto 87 dnů ve Vráži spadlo jen 127,2 mm srážek, což představuje 59 % dlouhodobého průměru tohoto období. Z hlediska dlouhodobého průměru nedosahuje ani jeden den v roce průměru 20 C. Tyto dny se však pochopitelně také vyskytují a v létě 2003 jich bylo zaznamenáno několik desítek. Období, kdy převládaly, bylo dlouhé 30 dnů (viz obr. 4). Na stanici Praha-Karlov to bylo dokonce 86 dnů! 5. ZÁVĚR Metodou součtových řad byla z dat denních srážkových úhrnů a denních průměrů teploty vzduchu vymezena období nedostatku srážek na klimatologické stanici Vráž. Nejvýznamnější období sucha se nejčastěji vyskytla v říjnu. Říjen je obdobím babího léta, které charakterizuje slunné počasí s malým počtem srážkových dnů. Naopak nejméně se vyskytla významná sucha v zimních měsících (kvůli nízkým teplotám) a také v červnu (díky častým a vydatným konvekčním srážkám v období Medarda). Metoda byla také využita pro vymezení období, ve kterém převládaly určité teploty. Kvůli dlouhém období trvání vysokých teplot byl vybrán rok Z výsledků vyplývá, že doba, kdy ve Vráži převládaly denní průměry teploty nad 18 C, byla téměř devětkrát delší než činí průměr let Vymezeno bylo také období s průměrnými denními teplotami nad 20 C. Ač z dlouhodobého pohledu teploty této hodnoty ani v jednom případě nedosahují, v létě 2003 převládaly celých 30 dnů. Metoda součtových řad má, stejně jako jiné metody pro vymezení období sucha, své výhody i nevýhody. Nevýhodou může být intuitivní zvolení hodnot proměnné Z a rozsahů denních srážkových úhrnů, kterým hodnotu Z přiřazujeme. Metoda také nebere v úvahu další údaje týkající se např. aktuálního množství vody v půdě, hydrologických vlastností různých půdních druhů apod. Na druhou stranu je využití pouze dvou meteorologických prvků beze sporu výhodou. Výpočet je výrazně ulehčen malým množstvím vstupních dat. Navíc data týkající se denních průměrů teploty a denních úhrnů srážek jsou získávána na velkém počtu stanic po celé republice často po mnoho let, což nabízí možnost prostorového i časového srovnání výskytu sucha u nás. Literatura [1] BLINKA, P., Klimatologické hodnocení sucha a suchých období na území České republiky v letech Meteorologické Zprávy, roč. 58, č. 2, s [2] KOPEČNÁ, L., Klimatický režim sucha v Praze. Diplomová práce. Praha: Přírodovědecká fakulta UK. 74 s. [3] PAVLÍK, J. a kol Mimořádné léto roku 2003 v České republice. Meteorologické Zprávy, roč. 56, č. 6, s [4] SLÁDEK, I., Určování nástupu a ukončení zvolených teplot vzduchu metodou součtových řad odchylek. Meteorologické Zprávy, roč. 42, č. 2, s [5] SLÁDEK, I., Spells of Drought: Climatological Treatment. AUC Praha: Karolinum. [V tisku.] [6] Meteorologický slovník výkladový a terminologický Praha: Academia a MŽP ČR. 594 s. Lektorky RNDr. S. Křivancová a Ing. B. Kulasová, rukopis odevzdán v prosinci Po březnových povodních v roce 2000 následovalo velmi suché jarní období, které poškodilo zejména zemědělce. Snímek dokresluje situaci v okraji údolní nivy dolní Jizery (Sojovice) koncem dubna 2000, kdy se již nedostatek dešťových srážek a vyšší teploty začínaly zřetelně projevovat. Foto Libor Elleder. Meteorologické zprávy, 59,

18 Zdeněk Bauer FENOLOGICKÉ TENDENCE SLOŽEK JIHOMORAVSKÉHO LUŽNÍHO LESA NA PŘÍKLADU HABROJILMOVÉ JASENINY (ULMI-FRAXINETA CARPINI) ZA OBDOBÍ ČÁST I. FENOLOGIE DŘEVIN The phenological trends of the components of flood plain forests of South Moravia in the case of Ulmi Fraxineta Carpini in the period from 1961 to Part I. Wild plants phenology. This study analyses the phenological observations of woody plants, both trees and shrubs, in the floodplain forests in South Moravia, Czech Republic, in the forest group Ulmi- Fraxineta carpini in the period from 1961 to This group is filed in the system of natural geobiocenoses in the Atlas of Czech Socialist Republic, Prague 1966, map no.21. Over the time span of forty years, the average annual temperature in this area increased by 1C (0.998) and the average spring temperature increased by 0.8C. In the observed period, the dates of leaf bud bursting of Field Maple advanced by 6.1 days and full leafing by 6.2 days, in the case of Hornbeam the dates of leaf bud bursting advanced by 6.8 and full leafing by 7.1 days, in the case of European White Elm by 6.2 and 6.7 days, in the case of Small-leaved Lime by 7.9 and 7.2 days, in the case of Pedunculate Oak by 7.5 and 7.2 days, and Common Ash by 7.9 and 7.0 days. Overall, the phenological events of the tree component advanced the leaf bud bursting by 7.0 days and full leafing by 6.9 days. In the same period, the start of flowering of Midland Hawthorn advanced by 8.5 days and full flowering advanced by 8.0 days, Hawthorn by 9.7 and 9.2 days, and Blood twig Cornel by 8.3 and 8.6 days. The overall observation of the shrub component shows that the start of flowering and full flowering advanced by 8.8 and 8.6 days respectively. The conclusion of this study is that the phenology of woody plants in the floodplain forests of South Moravia was influenced by the climate change. It has changed in the correlation with the increase of the annual air temperature. The author is currently continuing his phenological research and is planning to publish the phenology of birds and herbs in the near future. KLÍČOVÁ SLOVA: změna klimatická trendy fenologické les lužní stromy keře 1. ÚVOD Fenologie jako nedílná součást klimatologie poutá v současné době mimořádnou pozornost nejenom klimatologů, ale také botaniků, zoologů, ekologů, lesníků, zemědělců a dalších odborných povolání u nás i v zahraničí. Jde v ní o poznání vzájemných vztahů mezi vývojem klimatu (zahrnující aktuální klimatickou změnu) a fenologickými trendy životních projevů jedinců a populací rostlin a živočichů. Jinými slovy jde o odezvu živé přírody na vývoj klimatu, vyjádřený v poslední době zejména zvyšujícími se teplotami vzduchu. Jedinci a populace rostlin a živočichů reagují na vývoj klimatu svými životními projevy komplexně a jejich reakci lze sledovat na několika úrovních: a) posun fenologických fází b) změna reprodukčního procesu c) změna struktury biocenóz (biodiverzity) Tato práce je zaměřena na bod prvý poznání posunu fenologických fází ve vztahu k vývoji současného klimatu. V zahraniční literatuře je věnována značná pozornost reakci živé přírody na klimatickou změnu, a to jak na populační úrovni, tak i na příkladu vybraných souborů populací rostlin a živočichů v rámci Evropy [4, 7 10, 11, 15, 16, 28 30, 32, 33], Kanady [2, 3] a USA [26]. Zvláštní pozornost je věnovaná zpracování hromadných údajů pomocí metaanalýzy [26, 31] a přehledu o celém systému živé přírody [19]. V české a slovenské literatuře je věnována pozornost převážně kulturním rostlinám [5, 13, 14] nebo nepůvodní dřevině [27]. Vyhodnocení fenologického pozorování bylin, keřů, lesních a ovocných dřevin z lokality Hrušovany u Brna za 13leté období je uvedeno v práci [1]. I když kulturní rostliny také reagují na klimatickou změnu, pro zjištění vztahu mezi současným vývojem klimatu a odezvou živé přírody je vhodnější sledovat přírodu v jejích přirozených podmínkách, v nichž probíhají fenologické fáze víceméně bez přímého vlivu člověka. Z tohoto důvodu byl vybrán přirozený a vyspělý lužní les, který byl již dříve ( ) předmětem výzkumu v rámci Mezinárodního biologického programu a v rámci výzkumného programu Člověk a biosféra [20, 21], na kterém se autor aktivně podílel 20 let po celou dobu řešení obou výzkumných úkolů. Získané dílčí poznatky byly podnětem pro pokračování terénního výzkumu, který autor již zaměřil na poznávání vztahu mezi životními projevy populací rostlin a živočichů ve vztahu k vývoji klimatu, a to i na jiných lokalitách jižní Moravy. 2. METODIKA VÝZKUMU Pozorování fenologie rostlin a živočichů bylo prováděno v terénu v letech podle metodiky uvedené v Příručce pro fenologické pozorovatele [22] a podle Návodu pro činnost fenologických stanic Českého hydrometeorologického ústavu [18], v poslední době doplněného Fenologickým atlasem [6]. Podle metodiky [22] lesní rostliny byliny i dřeviny, pozorujeme především v lesích a mezi vyjmenovanými skupinami lesů je zařazen i lužní les. Metodika Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) byla v této práci rozšířena o některé druhy rostlin a živočichů. Současně byly terénní zápisy o fenofázích doplněny sběrem rostlin, které po vylisování byly ukládány do herbářových položek. U dřevin tak vznikly pro každé jaro a každý druh soubory herbářových položek od fenofáze rašení listů přes postupný vývin listů až po dosažení ukončení růstu listové plochy. 80 Meteorologické zprávy, 59, 2006

19 Obr. 1 Průměrné jarní (horní část obrazu) a roční (dolní část obrazu) teploty vzduchu z meteorologické stanice Velké Pavlovice (215 m n.m.) za období (Průměrné jarní teploty zahrnují období od do ) Vysvětlivky: y J regresní přímka proložená hodnotami průměrných jarních teplot; 12,49 je hodnota přímky v roce D J je rozdíl hodnot přímky v letech 2000 a 1961 a představuje zvýšení průměrné jarní teploty za období čtyřiceti let o 0,835 o C. y R regresní přímka proložená hodnotami průměrných ročních teplot; 8,88 je hodnota přímky v roce D R je rozdíl hodnot přímky v letech 2000 a 1961 a představuje zvýšení průměrné roční teploty za období čtyřiceti let o 0,998 o C. Fig. 1. The average spring (the upper part of the picture) and annual (the lower part of the picture) air temperature from meteorological station in Velke Pavlovice (215 m above sea level) from the period (The average spring temperatures include dates from March, 23 to June. 22.) Explanations: y J regression line derived from the values of average spring temperatures; is the value of strait line in D J is the difference of the values of the strait line in the years 2000 and 1961 and represents the increase of the average spring temperature by ºC over the period of forty years. Y R regression line derived from the values of the average annual temperatures; 8.88 is the value of the strait line in D R is the difference of the values of strait line in 2000 and 1961 and represents the increase of the average annual temperature by ºC over forty years. Fenologie dřevin byla sledována ve vyspělém a přirozeném lužním lese v lokalitě Plačkův les (170 m n. m., k. ú. Vranovice, polesí Velký Dvůr, LZ Židlochovice), který je typologicky zařazen do 1. lesního vegetačního stupně. Dnes je tato část lužního lesa přírodní rezervací Plačkův les a říčka Šatava. Jde o typ lužního lesa habrojilmové jaseniny (Ulmi-fraxineta carpini), který je podrobně popsán v pracích [17 a 24], a jeho zařazení v systému přírodních geobiocenóz je znázorněno na biogeografické mapě I, list č. 21 v Atlasu Československé socialistické republiky [Praha, 1966]. Tato typologická jednotka se používá i v typologické klasifikaci lesů Slovenské republiky. V České republice je tento typ lužního lesa v pojetí Lesprojektu zařazen do souboru lesních typů 1L jilmový luh [23]. Z hlediska kategorizace biotopů České republiky odpovídá habrojilmová jasenina biotopu L2.3 Tvrdé luhy nížinných řek [12]. Habrojilmová jasenina zaujímala v údolní nivě její okraje a vyvýšená místa štěrkopískových teras, tedy relativně nejsušší plochá místa, která nebyla pravidelně zaplavována. Dostupnost výzkumné práce v terénu nejenom v jarním období, ale i v průběhu celého roku byla nutnou podmínkou pro zvolení tohoto typu lužního lesa, protože lokality v blízkosti vodního toku, jako např. vrbiny vrby bílé, olšové vrbiny nebo i dubové jaseniny, nebyly v období záplav přístupné. Výzkumná plocha je tvořena převážně dvouetážovým porostem. Souvislou vrstvu korun úrovňových stromů Obr. 2 Posun fenofází rašení listů (dolní část obrazu) a plného olistění (horní část obrazu) u javoru babyky (Acer campestre) za období Vysvětlivky: y 1 regresní přímka proložená průměrnými daty začátku rašení listů v jednotlivých letech; 101,08 (101. den od počátku roku) je hodnota přímky v roce D 1 je rozdíl hodnot přímky v letech 2000 a 1961 a představuje posun průměrných dat začátku rašení listů za období čtyřiceti let o 6,08 dní. y P regresní přímka proložená průměrnými daty plného olistění; 125,43 (125. den od počátku roku) je hodnota přímky v roce D P je rozdíl hodnot přímky v letech 2000 a 1961 a představuje posun průměrných dat plného olistění za období čtyřiceti let o 6,16 dní. Fig. 2. The phenological shift of leaf bud bursting (the lower part of the picture) and full leafing (the upper part of the picture) in the case of Field Maple (Acer campestre) in the period Explanations: y 1 regression line derived from the average dates of the start of leaf bud bursting each year; (101 st day from the beginning of the year) is the value of strait line in D 1 is the difference of the values of strait line in 2000 and 1961 and it represents the shift of average dates of the start of leaf bud bursting by 6.08 days over the period of forty years. Y P regression line derived from average dates of full leafing; (125 th day from the beginning of the year) is the strait line value in D P is the difference of the values of strait line in 2000 and 1961 and represents the shift of average dates of full leafing by 6.16 days over the period of forty years. vytvářejí jedinci jasanu ztepilého (Fraxinus excelsior), kteří jsou dominantně zastoupeni a dosahují výšky m. U nejvyspělejšího jedince byla zjištěna výška 51 m. Jednotlivě nebo skupinovitě hlavní úrovně dosahují jedinci dubu letního (Quercus robur) a vtroušeně jedinci jilmu habrolistého (Ulmus minor) a jilmu vazu (Ulmus laevis). V průběhu 60. let jedinci jilmu habrolistého postupně uhynuli v důsledku jilmové grafiózy, kdežto jedinci jilmu vazu jsou na ploše zastoupeni doposud. Podúrovňová etáž, která svými korunami nedosahuje hlavní úrovně, je tvořena jedinci habru obecného (Carpinus betulus), javoru babyky (Acer campestre) a lípy srdčité (Tilia cordata). V okolí výzkumné plochy je jednotlivě zastoupen i jasan úzkolistý (Fraxinus angustifolia), který se v České republice vyskytuje pouze v Dolnomoravském a Dyjskosvrateckém úvalu a nejseverněji zasahuje k Olomouci. Na keřové úrovni se podílejí jedinci hlohu obecného (Crataegus laevigata) a svídy krvavé (Swida sanquinea). Na okraji habrojilmové jaseniny ve styku s loukou je zastoupen hloh jednosemenný (Crataegus monogyna). Po celé 40leté období nebyl porost habrojilmové jaseniny významně ovlivněn plošnou těžbou. V 60. letech byli postupně odstraňováni usýchající a uschlí jedinci jilmu habrolistého, uhynulí grafiózou, a dále byly z porostu odstraňovány případné vývraty. Došlo proto jen k dočasnému porušení zápoje korun. To znamená, že výzkum rostlin a živočichů po celé 40leté období probíhal za víceméně nenarušených přírodních podmínek. Meteorologické zprávy, 59,

20 U keřů byla sledována fenologická fáze kvetení, tj. 1. květ a plné kvetení, a u stromů fenologická fáze olistění, tj. rašení listů a plné olistění. Počátek kvetení vyjádřený v obrazech jako 1. květ je možné přesně zjistit u bylin jako sněženky předjarní, sasanky hajní nebo u vraního oka čtyřlistého, kdežto u keřů, např. u trnky obecné, hlohu obecného, svídy krvavé rozkvétají první květy z větviček nejlépe situovaných ke světlu a slunci. A tak 1. květem rozumíme etapu kvetení, kdy počet květů se pohybuje v rozmezí od 1 do 10 %, a pod plným kvetením chápeme etapu kvetení od 90 do 100 % počtu květů. Již v období od 90 do 100 % současně začínají opadávat květní plátky z větví teplotně a světlostně nejlépe umístěných v koruně keře a přitom na větévkách ve spodní části koruny keře, tj. ve stinné části, ještě zůstávají neotevřená květní poupata. U stromů nemohla být sledována etapa kvetení, protože Obr. 3 Posun fenofází rašení listů (dolní část obrazu) a plného olistění (horní část obrazu) u habru obecného (Carpinus betulus) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 3. The phenological shift of leaf bud bursting (the lower part of the picture) and full leafing (the upper part of the picture) in the case of Hornbeam (Carpinus betulus) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig. 2. Obr. 4 Posun fenofází rašení listů (dolní část obrazu) a plného olistění (horní část obrazu) u jilmu vazu (Ulmus laevis) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 4. The phenological shift of leaf bud bursting (the lower part of the picture) and full leafing (the upper part of the picture) in the case of European White Elm (Ulmus laevis) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig. 2. například dub kvete vždy až po několika letech, lípa a habr jako solitéry kvetou každý rok, ale v zapojených porostech kvetou nepravidelně. Rovněž sledování kvetení v korunách stromů je z praktického hlediska obtížné pro značnou výšku stromů. Průměrné denní, měsíční a roční teploty vzduchu pocházejí z klimatické stanice ve Velkých Pavlovicích (215 m n. m.), která je vzdálena od popsané výzkumné plochy 15 km. Získané fenologické údaje při výzkumu složek lužního lesa jsou rozsáhlé, proto je vhodné získané poznatky rozdělit do dvou částí. Výsledky výzkumu fenologie dřevin stromů a keřů, tvoří náplň tohoto článku a výsledky výzkumu fenologie bylin a živočichů na příkladu ptáků budou publikovány samostatně. Pak bude možné zhodnotit, zda lužní les reaguje na klimatickou změnu jednotně jako celek nebo zda jeho jednotlivé složky, tj. stromy, keře, byliny a živočichové, reagují odlišně. 3. VÝSLEDKY Průměrná roční teplota vzduchu vyhodnocená pomocí lineární regrese stoupla v letech , tj. za čtyřicetileté období, o jeden stupeň Celsia (0,998 o C, D R, obr. 1) a v období kalendářního jara o téměř jeden stupeň C (0,835 o C, D J, obr. 1). Vzrůstající teplota vzduchu za dané období nezůstala bez vlivu na fenologické projevy dřevin stromů a keřů. Za čtyřicetileté období se u javoru babyky posunula fenofáze rašení listů o 6,1 dnů a fenofáze plného olistění o 6,2 dnů do dřívější doby ( D 1, resp. D P na obr. 2), u habru obecného o 6,8 a 7,1 dnů (analogické vyjádření na obr. 3), u jilmu vazu o 6,2 a 6,7 dnů (obr. 4), u lípy srdčité o 7,9 a 7,2 dnů (obr. 5), u dubu letního o 7,5 a 7,1 dnů (obr. 6) a u jasanu ztepilého o 7,9 a 7,0 dnů (obr. 7). Z vyhodnocení uvedených údajů o jednotlivých dřevinách vyplývá, že u stromové složky habrojilmové jaseniny se fenofáze rašení listů v průměru uspíšila za čtyřicetileté období o 7,1 dnů (za průměrné desetiletí o 1,8 dnů) a fenofáze plného olistění v průměru o 6,9 dnů (za průměrné desetiletí o 1,7 dnů). Obdobně na vzrůstající teplotu vzduchu reagovaly keře. U nich, na rozdíl od vegetativních fází u stromů, byly zpracovány generativní fáze kvetení. Za čtyřicetileté období se u hlohu obecného posunula fenofáze prvého květu o 8,5 dnů a plného kvetení o 8,0 dnů do dřívější doby (D 1, resp. D P na obr. 8), u hlohu jednosemenného o 9,7 a 9,2 dnů (obr. 9) a u svídy krvavé o 8,3 a 8,6 dnů (obr. 10). Z vyhodnocení uvedených údajů o jednotlivých druzích keřů vyplývá, že u keřové složky habrojilmové jaseniny se fenofáze prvého květu v průměru uspíšila za čtyřicetileté období o 8,8 dnů (za průměrné desetiletí o 2,2 dnů) a fenofáze plného kvetení v průměru o 8,6 dnů (za průměrné desetiletí o 2,1 dnů). I když nelze přímo srovnávat fenofáze olistění stromů a kvetení keřů v habrojilmové jasenině, je zajímavé, že stromy a keře reagovaly odlišně na vzrůst teploty vzduchu. Rozdíl mezi dřívějším nástupem počátku kvetení keřů a počátkem rašení listů stromů je 1,8 dne za 40 let a dřívějším nástupem plného kvetení u keřů vůči plnému olistění stromů je 1,7 dne za 40 let ve prospěch uspíšení generativních fenofází u keřů. Při posuzování reakce populací dřevin na vzestup průměrné jarní a roční teploty vzduchu se sledují základní směry vývoje trendy, které jsou vyjádřeny v obrazech pomocí regresních přímek. Srovnáme-li regresní přímky začátku rašení listů a plného olistění u stromů a regresní přímky začátku kvetení a plného kvetení u keřů, je jednota těchto trendů zře- 82 Meteorologické zprávy, 59, 2006

21 Obr. 5 Posun fenofází rašení listů (dolní část obrazu) a plného olistění (horní část obrazu) u lípy srdčité (Tilia cordata) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 5. The phenological shift of leaf bud bursting (the lower part of the picture) and full leafing (the upper part of the picture) in the case of Smallleaved Lime (Tilia cordata) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig. 2. telná. Lze tedy předpokládat, že změna sledovaných životních projevů dřevin je ovlivněna stoupajícími jarními teplotami. Při srovnání regresních přímek průměrné jarní a roční teploty s regresními přímkami fenofází dřevin může vzniknout dojem rozporu mezi jednotou trendu u teplot a trendu u fenofází dřevin. Jestliže převrátíme směr osy hodnot (osa y) na obrazech znázorňujících trendy fenofází dřevin, pak shodnost trendů u teplot vzduchu a u fenofází dřevin je zřejmá. Fenofáze rašení listů se u jednotlivých druhů stromů liší. Nejdříve fenofáze rašení listů začíná u javoru babyky a habru obecného (99. den v roce), o necelé 4 dny později začíná u jilmu vazu (103. den v roce), u lípy srdčité o 7 dní (106. den v roce), u dubu letního o 11 dní (110. den v roce) a u jasanu ztepilého o 19 dní později než u javoru babyky (118. den v roce). Fenofáze 1. květu se u jednotlivých druhů keřů rovněž liší. Nejdříve etapa kvetení začíná u hlohu obecného (126. den v roce), o necelých pět dní později začíná u hlohu jednosemenného (131. den v roce) a u svídy krvavé o 25 dní později než u hlohu obecného (151. den v roce). Vývin listů od fenofáze rašení listů k fenofázi olistění u stromů trvá v průměru 24 dnů u javoru babyky a habru obecného, 22 dnů u jilmu vazu, 20 dnů u lípy srdčité, 18 dnů u dubu letního a 15 dnů u jasanu ztepilého. Za příznivých teplotních podmínek se tato etapa zkracuje až na 11 dnů a za nepříznivých teplotních podmínek se prodlužuje na 28 až 37 dnů u jednotlivých druhů. Počet dnů od počátku kvetení až po plné kvetení u keřů je 5 6 dnů. Za příznivých teplotních podmínek se tato etapa zkrátí až na 4 dny a za nepříznivých teplotních podmínek se prodlužuje na 8 až 10 dnů u jednotlivých druhů. Ve vyspělém a zapojeném lese vytvářejí nadúrovňové a úrovňové stromy po olistění souvislou vrstvu korun, která uzavírá jeho vnitřní prostor a tak vytváří specifické vnitřní mikroklima. Ve vegetačním období, zvláště v létě, je teplota v lese značně nižší než na plochách mimo les a naopak relativní vlhkost v lese je značně vyšší než mimo les. Protože reprezentativní klimatologické stanice jsou umísťovány mimo les, nelze na nich naměřené meteorologické prvky, především teplotu, automaticky přenášet a vztahovat k fenologickým proje- Obr. 6 Posun fenofází rašení listů (dolní část obrazu) a plného olistění (horní část obrazu) u dubu letního (Quercus robur) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 6. The phenological shift of leaf bud bursting (the lower part of the picture) and full leafing (the upper part of the picture) in the case of Pedunculate Oak (Quercus robur) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig. 2. Obr. 7 Posun fenofází rašení listů (dolní část obraz) a plného olistění (horní část obrazu) u jasanu ztepilého (Fraxinus excelsior) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 7. The phenological shift of leaf bud bursting (the lower part of the picture) and full leafing (the upper part of the picture) in the case of Common Ash (Fraxinus excelsior) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig. 2. vům rostlin a živočichů žijících v lese, neboť jejich reprodukční proces probíhá za zcela jiných teplotních a dalších podmínek, např. slabší proudění vzduchu, nižší insolace, nižší intenzita světla, nižší úhrn srážek. Využitelnost klimatických údajů z meteorologických stanic ČHMÚ v aplikaci pro rostlinnou a živočišnou složku vyspělého a přirozeného lesa se musí teprve prozkoumat a zhodnotit, a to například u jarních druhů bylin, které kvetou před olistěním dřevin (např. plicník lékařský, křivatec žlutý, dymnivka dutá, sasanka pryskyřníkovitá, orsej jarní aj.). 4. DISKUZE Publikované údaje v Evropě, Kanadě a USA o posunu fenologických fází dřevin ve vztahu ke klimatické změně zahrnují různě dlouhá časová období (od 10 do 100 let i více). Časovému období, které je řešeno v této práci, se nejvíce blíží údaje o dřevinách z práce [16]. Zahrnuje období Meteorologické zprávy, 59,

22 Obr. 8 Posun fenofází prvých květů (dolní část obrazu) a plného kvetení (horní část obrazu) u hlohu obecného (Crataegus laevigata) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 8. The phenological shift of start of flowering (the lower part of the picture) and full flowering (the upper part of the picture) in the case of Midland Hawthorn (Crataegus laevigata) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig , ve kterém se olistění dřevin uspíšilo ve střední Evropě o 6,3 dny. Tato hodnota je blízká hodnotě o posunu fenofází u stromové složky habrojilmové jaseniny zjištěné v této práci. Obdobnou hodnotu v posunu fenofází rostlinných druhů pro Evropu uvádějí autoři v práci [31]. Za období minulých let se uspíšilo kvetení a olistění o 1,4 3,1 dní za desetiletí. Roční a prostorová proměnlivost začátku vegetačního období v Evropě v letech je uvedena v práci [11] u čtyř druhů stromů. Mezi obdobími a vzrostla průměrná jarní teplota ve střední Evropě o 0,8 o C a průměrný začátek vegetačního období se uspíšil o 8 dnů. Na území Maďarska je v práci [30] publikovaná změna ve fenologii trnovníku bílého (akátu) za období Fenologický posun kvetení do dřívější doby je uváděn za tři různé časové intervaly přibližně o 3 8 dní za uvedené období. Obr. 9 Posun fenofází prvých květů (dolní část obrazu) a plného kvetení (horní část obrazu) u hlohu jednosemenného (Crataegus monogyna) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 9. The phenological shift of start of flowering (the lower part of the picture) and full flowering (the upper part of the picture) in the case of Hawthorn (Crataegus monogyna) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig. 2. Obr. 10 Posun fenofází prvých květů (dolní část obrazu) a plného kvetení (horní část obrazu) u svídy krvavé (Swida sanquinea) za období Vysvětlení hodnot y 1, y P, D 1 a D P jako u obr. 2. Fig. 10. The phenological shift of start of flowering (the lower part of the picture) and full flowering (the upper part of the picture) in the case of Blood-twig Cornel (Swida sanquinea) in the period Explanations of the values y 1, y P, D 1 and D P as by Fig. 2. V práci [19] je hodnocen vliv klimatické změny na celý přírodní systém. Zahrnuje byliny, keře, stromy, ptáky, motýly a obojživelníky celkem 172 druhů. Pro všechny skupiny rostlin a živočichů byl zjištěn posun fenofází v jarním období do dřívější doby o 2,3 dny za desetiletí. Práce autorů z USA [26] analyzuje informace ze 143 publikací věnovaných vztahu mezi klimatickou změnou a životními projevy různých druhů rostlin a živočichů a jejich ekosystémů pomocí meta-analýzy. Více než 80 % druhů vykázalo jednak posun fenologických fází do dřívější doby a jednak posun populací rostlin a živočichů do vyšších nadmořských výšek a směrem k severnímu pólu. Proces oteplování ovlivňuje reprodukční proces u rostlin a ptáků, dále se projevuje v morfologických změnách u rostlin a ve změně chování u živočichů a v posunutí genetické frekvence. Průměrný počet dnů posunu za desetiletí pro všechny druhy vykazuje změnu v jarní fenologii o 5,1 dnů dříve. V publikacích [19 a 26] autoři shrnují fenologická pozorování rostlin a živočichů z různých lokalit a z různých časových období. Proto ve výsledných údajích se omezují pouze na průměrné hodnoty za desetiletí. 5. ZÁVĚR Dřeviny, především stromy, jsou mimořádnou a nejvyužívanější přírodní surovinou. Patří mezi dlouhověké organismy, dlouhodobě trvale rostou a čtyřicetileté období v jejich životě představuje pouze menší část jejich vývinu. Přesto se jejich reakce na zvyšující se teplotu vzduchu v průběhu sledovaného období ( ) v lužním lese habrojilmové jaseniny projevila posunem jejich fenologických fází. Na vzrůst průměrné jarní teploty o 0,8 o C a průměrné roční teploty o 1 o C reagovaly stromy posunem fenofáze rašení listů o 7,1 dnů a fenofáze plného olistění o 6,9 dnů a keře posunem fenofází začátku kvetení o 8,8 dnů a fenofáze plného kvetení o 8,6 dnů do dřívější doby. I když byl za sledované období čtyřiceti let zjištěn dřívější nástup sledovaných fenofází stromů a keřů, není možné zatím z těchto poznatků předpovědět další směr poznaného trendu. Zjištěné poznatky o fenofázích dřevin z lužního lesa nelze uvádět jako reprezentativní hodnoty za Českou republi- 84 Meteorologické zprávy, 59, 2006

23 ku, protože dosud nevíme, jak se klimatická změna projeví v lesích mimo luh, tj. v podhůří a v horách, v lesnickém pojetí ve vyšších vegetačních stupních. Poděkování Za péči a podporu při objasňování vztahu mezi vývojem klimatu a reakcí živé přírody, za cenné připomínky k rukopisu a za poskytnutí meteorologických údajů děkuji RNDr. K. Krškovi, CSc. (ČHMÚ ). Literatura [1] BAGAR, R. KLIMÁNEK, M., Vyhodnocení fenologického pozorování z lokality Hrušovany u Brna. Sborník MZLU v Brně, roč. XLVII, č. 3, s [2] BEAUBIEN, E. G. JOHNSON, D. L., Flowering plant phenology and weather in Alberta, Canada. Inernational Journal of Biometeorology, Vol. 38, p [3] BEAUBIEN, E. G. FREELAND, H.J., Spring phenology trends in Alberta, Canada: links to ocean temperature. International Journal of Biometeorology, Vol. 44, p [4] BOTH, C. ARTEMYEV, A. V. BLAAUW, B. et all., Large-scale geographical variation confirms that climate change causes birds to lay earlier. Proceedings of the Royal Society of London, Series B 271, p [5] BRASLAVSKÁ, O. BORSÁNYI, P. ŠEVČOVIČOVÁ, Z., Analýza nástupu fenologických fáz rastlín v Sučanoch v závislosti od zmien teploty vzduchu. In: Národný klimatický program SR, III, zv. 4, s [6] COUFAL, L. HOUŠKA, V. REITSCHLÄGER, J. D. VALTER, J. VRÁBLÍK, T., Fenologický atlas. Praha: Český hydrometeorologický ústav. 264 s. ISBN [7] CRICK, H. Q. P. DUDLEY, C. GLUE, D. E. THOMSON, D. L., UK birds are lying eggs earlier. Nature, Vol. 388, 7. August, p [8] CRICK, H. Q. P. SPARKS, T. H., Climate change related to egg-laying trends. Nature, Vol. 399, p [9] DEFILA, C. CLOT, B., Phytophenological trends in Switzerland. International Journal of Biometeorology, Vol. 45, p [10] HEYES, V. SPARKS, T., An investigation into the relationship between Wood anemone (Anemone nemorosa) flowering and temperature at the regional scale. Book of Abstracts Challenging Times. Wageningen, The Netherlands, 31 March to 2 April, [11] CHMIELEWSKI, F. M. RÖTZER, T., Annual and spatial variability of the beginning of growing season in Europe in relation to air temperature changes. Climate research, Vol. 19, p [12] CHYTRÝ, M. KUČERA, T. KOČÍ, M., Katalog biotopů České republiky. Praha: Agentura ochrany přírody a krajiny ČR. [13] KURPELOVÁ, M., Fenologické javy a ich vzťah ku kolísániu klímy. Meteorologické Zprávy, roč. 33, č. 5, s [14] LEDNICKÝ, V., 1979: Příspěvek k fenologii ovocných dřevin. Meteorologické Zprávy, roč. 32, č. 5, s [15] MCCLEERY, R. H. PERRINS, C. M., temperature and egg-laying trends. Nature, Vol. 391, p [16] MENZEL, A., Trends in phenological phases in Europe between 1951 and International Journal of Biometeorology, Vol. 44, p [17] MUSIL, A., Skupiny lesních typů. Praha: Státní zemědělské nakladatelství. [18] Návod pro činnost fenologických stanic Metodický předpis č. 10, Lesní rostliny. Praha: Český hydrometeorologický ústav. 111 s. [19] PARMESAN, C. YOHE, G., A globally coherent fingerprint of climate change impacts across natural systems. Nature, Vol. 421, p [20] PENKA, M. VYSKOT, M. KLIMO, E. VAŠÍČEK, F., Floodplain Forest Ecosystem 1. Praha: Academia. [21] PENKA, M. VYSKOT, M. KLIMO, E. VAŠÍČEK, F., Floodplain Forest Ecosystem 2. Praha: Academia. [22] PIFFLOVÁ, L. BRABLEC, J. LENNER, V. MINÁŘ, M., Příručka pro fenologické pozorovatele. Praha: Hydrometeorologický ústav. 152 s. [23] PRŮŠA, E., Pěstování lesů na typologických základech. Lesnická práce, roč. 80, č. 5. [24] RANDUŠKA, D. VOREL, J. PLÍVA, K., Fytocenológia a lesnícka typológia. Bratislava: Príroda. 339 s. [25] ROETZER, T. WITTENZELLER, HAECKEL, H. NEKOVAR, J., Phenology in central Europe differences and trends of spring phenophases in urban and rural areas. International Journal of Biometeorology, Vol. 44, p [26] ROOT, T. L. PRICE, J. T. HALL, K. R. SCHNEIDER, S. H. ROSENZWEIG, C. POUNDS J. A., Fingerprints of global warming on wild animals and plants. Nature, Vol. 421, p [27] ROŽNOVSKÝ, J., Proměnlivost nástupu fenofází u kaštanu koňského (Aesculus hippocastanum L.). In: Klimatické změny a lesní hospodářství, sborník referátů, Brno, Československá bioklimatologická společnost, sekce bioklimatologie rostlin, s [28] SPARKS, T. H. JEFFREE, E. P. JEFFREE, C. E., An examination of the relationship between flowering times and temperature at the national scale using long-term phenological records from the UK. International Journal of Biometeorology, Vol. 44, Nr 2, p [29] VISSER, M. E. ADRIAENSEN, F. BALEN, J. H. et al., Variable responses to large-scale climate change in European Parus populations. Proceedings of the Royal Society of London, Series B, Vol. 270, p [30] WALKOVSZKY, A., Changes in phenology of the locust tree (Robinia pseudoacacia) in Hungary. International Journal of Biometeorology, Vol. 41, Nr 4, p [31] WALTHER, G. R. POST, E. CONVEY, P. MENZEL, A. ET AL., Ecological responses to recent climate change. Nature, Vol. 416, p [32] WIELGOLASKI, F. E., Starting dates and basic temperatures in phenological observations of plants. International Journal of Biometeorology, Vol. 42, Nr 3, p [33] WINKEL, W. HUDDE H., Long-term trends in reproductive traits of tits (Parus major, P. caeruleus) and Pied Flycatchers (Ficedula hypoleuca). Journal of avian biology, Vol. 28, Nr 2. Lektoři Ing. J. Nekovář, CSc. a RNDr. Ing. J. Rožnovský, CSc., rukopis odevzdán v únoru Meteorologické zprávy, 59,

24 Jan Munzar (Ústav geoniky AV ČR Brno) JOSEF STEPLING A VICHŘICE VE STŘEDNÍ EVROPĚ V ÚNORU 1756 Joseph Stepling and windstorms in central Europe in February In 2006, there are two Steplingian anniversaries to be commemorated. The first of them is the 290 th birth anniversary of this founder of Czech meteorology and the first director of the observatory in Prague-Klementinum. The second one is the 250 th anniversary of the windstorm occurring from February 1756, whose course was observed by Joseph Stepling in close detail and later confronted with records of this event in neighbouring European countries (it was said to have impacted also a greater part of Germany and Belgium). J. Stepling s observations were publicized in 1763 in his now half-forgotten Latin study [24] in which, among other things, possible causes of the dangerous meteorological phenomenon are discussed. Historical surveys revealed that a de facto same windstorm of February 1756 was partly recorded also by a German occasional print in the same year [1]. The paper presents a brief contents of the two prints and more precised data on the regional occurrence of the windstorm based on available entries in primarily German chronicles. The windstorm came to existence in relation with a deep depression over central Europe, whose centre was situated to the north of Prague. The existence and progress of this cyclone is among other things documented by the fact that air pressure gauged by the Klementinum station on 19 February increased from the morning to the evening by nearly 30 hpa. KLÍČOVÁ SLOVA: Josef Stepling hvězdárna v Praze historie vichřice Evropa střední 1. ÚVOD Josef Stepling, astronomus regius, patři k nejvýznamnějším osobnostem v dějinách přírodních věd 18. století v českých zemích. Narodil se 29. června 1716 v Řezně (Regensburgu) v národnostně smíšeném manželství. Jeho otec, sekretář císařského vyslanectví, pocházel z Vestfálska, matka byla rodilá Češka. Protože brzy po narození syna otec zemřel, přesídlila matka s malým Josefem do Prahy. Vzdělával se na jezuitských školách a v 18 letech byl přijat do tohoto řádu. Poté byl poslán na další studia matematiky a teologie. V roce 1745 byl vysvěcen na kněze a o tři léta později byl jmenován profesorem matematiky a experimentální fyziky a stal se ředitelem matematických a fyzikálních studií na pražské univerzitě (obr. 1). Tato profesura i úřad mu byly vzhledem k jeho pedagogickým zásluhám ponechány i po zrušení jezuitského řádu r (Podrobnější údaje k Steplingově biografii lze nalézt např. v publikacích [4, 5, 8 12, 17 21].) Profesor Stepling se zasloužil o založení hvězdárny v pražském Klementinu a stal se v roce 1751 jejím prvním ředitelem ; zůstal jím až do své smrti 11. července Tento astronom v královských službách se živě zajímal o matematiku, fyziku a meteorologii. S jeho jménem jsou spjata první systematická meteorologická měření a pozorování v Praze. Nebyla to, jak dnes víme, první instrumentální pozorování v Čechách (ta jsou spjata s osobností J. C. Rosta, který denně měřil tlak a teplotu vzduchu, pozoroval směr větru a doprovodné počasí po dobu čtyř měsíců roku 1720 v severních Čechách). Byla to však první systematická měření tlaku a teploty vzduchu během celého kalendářního roku (1752), doplněná měřením atmosférických srážek, které je nejstarším v českých zemích. S výsledky svých meteorologických pozorování v roce 1752 seznámil Stepling odbornou veřejnost na přednášce v květnu Krátce poté je ve výtahu publikoval latinsky ve studii s obšírným názvem: Barometrická, teploměrná a dešťoměrná pozorování, vykonaná v roce 1752 Josefem Steplingem, jezuitským knězem, ředitelem císařsko-královského filozofického učení v Praze, přednesená na filozofickém shromáždění desátý den před červnovými kalendami roku 1753 [23]. Obr. 1 Profesor Josef Stepling (1716 Řezno 1778 Praha, astronom, fyzik a meteorolog). Fig. 1. Professor Joseph Stepling (1716 Regensburg 1778 Prague, astronomer, physicist and meteorologist). 86 Meteorologické zprávy, 59, 2006

25 Značnou část tohoto pojednání zaujímají Steplingovy názory na účelnost a obecnou prospěšnost pravidelných mnohaletých meteorologických pozorování a důvody malé pozornosti jim věnované. Následují hlavní výsledky a stručně jsou popsány i používané přístroje. Jsou ale publikovány pouze měsíční extrémy, popř. úhrny (primární denní údaje o počasí v roce 1752, z nichž přehledy sestavoval, se bohužel nedochovaly). Českou odbornou veřejnost s tímto pojednáním poprvé podrobně seznámil O. Seydl [19]. Historikové meteorologie si vícekrát kladli otázku, proč v pozdějších publikacích Steplingova nástupce A. Strnada a dalších, např. K. Fritsche, zcela chybí průměrné údaje z let Je to stěží pochopitelné, když prof. Stepling ve své studii o počasí v roce 1752 zdůrazňoval nutnost víceletých pozorování. Že by svůj názor změnil? Pravděpodobnější by mohlo být, že vzhledem ke svým časově náročným pedagogickým úkolům byl nucen svěřit pozorování počasí svým řádovým bratřím. Nelze to však dokázat, protože ze Steplingových rukopisů, popř. z rukopisů (pozorovatelských deníků) jeho spolupracovníků z Tovaryšstva Ježíšova se nedochovalo do našich dob prakticky vůbec nic. Je příčinou pouze fakt, že mnohé bylo zničeno, rozkradeno nebo jinak znehodnoceno po zrušení jezuitského řádu v roce 1773 a následné likvidaci klášterů za vlády Josefa II.? Nebo jak se domnívá K. Pejml [18] nešlo o pozorování systematická? Pro tuto druhou možnost mluví např. Steplingova pozapomenutá studie o vichřici v únoru 1756 [24]. 2. VICHŘICE ÚNORA 1756 V PRAZE Publikovanou studii J. Steplinga o výsledcích jeho pozorování počasí během vichřice počátkem roku 1756 v seznamu jeho dochovaných článků citovali již O. Seydl [20, 21] a K. Pejml [18], ale bez prezentace jejího obsahu. Poprvé byla velmi stručně komentována až autorem tohoto článku před sedmi lety [13], popř. dále v příspěvku [14]. Podrobněji pak byla představena na mezinárodní konferenci z historické meteorologie v Pollingu u Mnichova v červenci 2004 a poté otištěna v jejím sborníku [15]. Steplingova práce [24] je opět psána řečí tehdejší vědy latině a její název ve volném překladu zní: Meteorologická pozorování od 15. do 19. února 1756, kdy zuřila neobvyklá vichřice, vykonaná jednoduchým barometrem a rtuťovým Réaumurovým teploměrem, spolu s poznámkami (obr. 2). Vedle údajů o změnách tlaku vzduchu (měřených 17. února třikrát a ve dnech února dokonce čtyřikrát denně) kvantifikuje i další meteorologický prvek vítr. Studie se v podstatě skládá ze tří částí: z přehledné tabulky výsledků měření a pozorování, slovního popisu průběhu počasí v Praze (doplněného o dodatečně získané poznatky o regionálním rozsahu vichřice) a uzavírají ji poznámky o pravděpodobných příčinách výskytu tohoto extrémního meteorologického jevu. Úvodní tabulka rozdělená na dvě části (obr. 2 a 3) má 5 sloupců: den a hodina pozorování, tlak vzduchu, směr větru, síla větru a stav oblohy tedy počasí. Vítr je zaznamenán jen čtyřikrát, a to dvojicemi údajů o jeho směru a síle, tedy jako vektor. Směr je uváděn dodnes platným označením SW, SSW). Síla větru je hodnocena postupně čtyřmi čísly: 2, 3, 4 a 3½. Přestože není nikde tato stupnice vysvětlena, zdá se nepochybné, že Stepling použil čtyřdílnou stupnici, kterou navrhl v roce 1723 anglický lékař a fyzik James Jurin ( ), kterou pak v roce 1780 převzala i Mannheimská meteorologická společnost (Societas meteorologica Palatina) pro svůj velkolepý plán vytvoření mezinárodní sítě meteorologic- Obr. 2 Úvodní strana Steplingova pojednání o vichřici v Praze a ve střední Evropě v únoru 1756 a první část tabulky s jeho pozorováním [24]. Fig. 2. The introductory page of Stepling s work on the windstorm in Prague and in central Europe in February 1756 with the first table section with his observations [24]. kých stanic, vybavených shodnými přístroji a stejnou metodikou pozorování. ( Mannheimské latinsky psané instrukce pro odhad síly větru uvedly: Síla větru se hodnotí čtyřmi stupni, jimž odpovídají číslice 1, 2, 3, 4. Vítr o síle prvního stupně rozechvívá listí stromů, vítr druhého stupně menší větve, třetího stupně větší větve a vítr čtvrtého stupně, zvaný též bouře (vichřice), ulamuje větve a někdy může přelomit nebo i vyvrátit celé stromy. Naprostý klid ovzduší neboli bezvětří se označuje nulou. ) Průběh počasí v Praze od 15. do 19. února 1756 popsal prof. Stepling takto: Od 9. hodiny 15. února neustále klesal tlak až do 4. hodiny ráno 19. února. Celkový pokles byl 1 palec a půl čárky pařížské stupnice (= 37,5 hpa). Dne 18. února pak od 4 hodin ráno až do večera klesla rtuť téměř o 6 čárek (= 8 hpa).takový rychlý pokles je předzvěstí příchodu silného větru. Ten nastal kolem půlnoci přibližně od jihozápadu, byl teplý a oblaky jím hnané byly unášeny velkou rychlostí; mezi nimi probleskoval úplněk. Proudění větru ve vyšších vrstvách atmosféry bylo ustálené a jeho rychlost a prudkost taková, že strhl mnohé komíny a celé je odnášel. Poté, co se zvedl vítr, pokračoval pokles rtuti v barometru (tlaku) až do 4.hodiny ráno 19. února, kdy síla větru a jeho nejhorší běsnění vrcholily (v tabulce je v tomto termínu zaznamenán směr větru přibližně SW a jeho síla stupněm 4). Poté začal tlak vzduchu opět stoupat a vítr se pomalu utišoval. [24] V době minima poklesl tlak vzduchu na hodnotu 26 palců a 5 1/2 čárek v pařížských mírách, tedy 716,23 mm nebo- Meteorologické zprávy, 59,

26 zde ve vsi Líbeznicích tři převrátil, Jakuba Černého, Václava Kasalického a Matěje Šlechty, též i v jiných vesnicích [2]. Srovnáme-li tuto informaci se Steplingovým líčením, že pražská vichřice vrcholila ráno 19. února mezi 4. a 7. hodinou, zdá se téměř jisté, že uvedený jev, který pozoroval Paroubek ve vzdálenosti ca 13 km na sever od stanice v pražském Klementinu, datoval při dodatečně psaných záznamech s měsíční chybou. A že zápis o této vichřici psal náš kronikář až s delším časovým odstupem, potvrzuje fakt, že první zpráva z roku 1756 se týká požáru 15. června a druhá hrozné bouřky 23. července (výše citovaná pasáž o hrozném větrů vání v lednu je totiž až třetí v pořadí). Obr. 3 Dokončení tabulky se Steplingovým pozorováním [24]. Fig. 3. The end of the table with Stepling s observations [24]. li asi 955 hpa. Vzhledem k tomu, že neznáme také teplotu vzduchu v Klementinu, můžeme provést jen přibližný přepočet (pro tento účel však postačující) tlaku vzduchu na hladinu moře. Za předpokladu, že rtuťový tlakoměr byl ve výšce 202 m n.m. a barický stupeň je přibližně roven 8 m. hpa 1, pak oprava na hladinu moře činí ca 25 hpa, takže minimum tlaku v Praze bylo ráno 19. února asi 980 hpa. Tato poměrně nízká hodnota signalizuje výskyt velmi hluboké cyklony nad střední Evropou. Vzhledem k uváděným extrémním rychlostem větru v Čechách musel pak být v důsledku velkého horizontálního gradientu tlak v jejím středu ještě alespoň o 10 hpa nižší [7]. V této souvislosti se naskýtá otázka: byla vichřice v únoru 1756 také zaznamenána, popř. způsobila škody, i mimo Prahu? Všimly si tohoto jevu některá z dobových kronik nebo pamětí? Po provedené rešerši se zdá, že nikoliv, tento případ není uveden ani ve velké monografii R. Brázdila a kol. o výskytu silných větrů v českých zemích [3]. Z roku 1756 je v ní ale zmínka, že gale 19. ledna způsobil, podle Paroubka, škody na budovách, když např. v Líbeznicích demoloval tři stodoly. Na první pohled je nápadný shodný den výskytu vichřice (19.). Pokud jde o měsíc, nemohlo se jednat o omyl pamětníka? Co o něm víme? Jiří Václav Paroubek (nar v Sadské), kněz, spisovatel a lidumil, byl od r.1737 až do své smrti v r.1778 farářem v Líbeznicích [16]. Jeho paměti od října 1740 do března 1775, které vydal V. B. Třebízský, obsahují celou řadu zpráv o počasí. Konkrétně k roku 1756 zaznamenal: Téhož roku bylo hrozné větrů vání. Měsíce ledna 19. okolo hodiny ráno takové se strhlo povětří, že mnoho stavení roztrhal vítr. Stodoly 3. VICHŘICE ÚNORA 1756 V DALŠÍCH STÁTECH EVROPY Steplingův popis průběhu vichřice v Praze končí konstatováním, že ze získaných a s velkou pílí shromážděných veřejně dostupných zpráv zjistil, že tato vichřice postihla velkou část Německa a část Belgie. Ve Španělsku, Francii, Anglii a Itálii se podle jeho informací nevyskytla (v dalším textu ale ukážeme, že ve Francii zaznamenána byla). Z došlých sdělení dále zjistil, že v mnoha místech, kde večer 18. února začal běsnit vítr, se ráno téhož dne třásla země (vyskytlo zemětřesení). Podle prof. Steplinga se náhlý pokles tlaku vyskytl kromě Prahy také v Řezně, dodal však, že byl nepochybně pozorován i v jiných částech Německa. (Kdo byl jeho informátorem z Řezna, se sice nepodařilo zjistit, připomeňme však, že se v tomto městě narodil a tak zřejmě k němu měl bližší vztah.) Autorovi tohoto příspěvku se zatím podařilo, dík pomoci Dr. H.-P. Brogiata z Lipska, získat dobové výsledky měře- Obr. 4 Titulní stránka německého příležitostného tisku o vichřicích v Evropě v únoru 1756 [1]. Fig. 4. The front page of a German print on windstorms in Europe in February 1756 [1]. 88 Meteorologické zprávy, 59, 2006

27 4. ZÁVĚR V poznámkách, které uvedl J. Stepling v závěru svého pojednání o vichřici v únoru 1756, uvažuje stručně o příčinách vichřice a přičítá ji z velké části proměnlivé elasticitě ovzduší. V této souvislosti se pouze jednou odvolává na jiného vědce zkušeného Halesia. Tedy na anglického fyzika a fyziologa Stephena Halese ( ), jednoho z konstruktérů lineární stupnice teploměru a autora prvních pozorování půdním teploměrem. Ve srovnání s klimatologicky vyznívající Steplingovou studií o počasí v roce 1752 přináší jeho článek o vichřici, která se vyskytla čtyři roky poté, výrazný pokrok totiž pokus měřit a sledovat změny meteorologických charakteristik před a při výskytu konkrétního povětrnostního jevu v průběhu několika dnů. Spolu s vážným úsilím podchytit regionální výskyt vichřice je možno považovat publikaci prof. Steplinga, která předešla zhruba o 20 let iniciativu Mannheimské meteorologické společnosti, za jeden ze střípků, z nichž se později konstituovala synoptická meteorologie. Na tomto případu historické a zřejmě mimořádně silné vichřice roku 1756 se ukázalo, že i nejstarší měření a pozorování v pražském Klementinu lze synopticky interpretovat, což může mít i určitý praktický význam. Zejména pak dlouholetá klementinská řada tlaku vzduchu, které na rozdíl od tepní tlaku vzduchu jen ze severního Německa Greifswaldu, kde pravidelně pozoroval počasí profesor tamní univerzity Andreas Mayer ( ) [6]. Z nich vyplývá, že od 11 hodin večer 15. února až do 8 hodin ráno 19. února klesl tlak o téměř 8/10 palce, tedy ca o 28,4 hpa. Z počátečního SW větru o síle 2 se jeho směr stočil na W a zesílil na sílu 3, během 18. února pak změnil na NE a tento směr a síla 3 trvaly až do 19. února v 8 hodin ráno. Právě tato změna směru větru téměř na opačný svědčí o tom, že v kritickém termínu 19. února ráno se střed velmi hluboké cyklony nacházel s největší pravděpodobností někde mezi Prahou a Greifswaldem v oblasti východního Německa nebo západního Polska. Vzhledem k výskytu vichřic v uvedených státech, nikoli však v Anglii (což je důležité), postupoval střed cyklony pravděpodobně ze severní části Francie, (vichřice řádila v Bourges již v průběhu 18. února) směrem na ENE [7]. Údaj o ranním bezvětří s mlhou a mrholením 18. února v Aachen v jižním cípu Nizozemska popírá existenci této cyklony také jen zdánlivě. V tuto dobu zde patrně krátkodobě působil nevýrazný hřeben vysokého tlaku vzduchu, který se vytvořil v týlu první postupující cyklony již 17. února. V Praze se toho dne pokles tlaku zastavil od 4 hodin ráno do 3 hodin odpoledne stále 27 palců a 2 čárky (viz obr. 2). Námi podrobněji sledovaná cyklona, pravděpodobně v mladém stadiu vývoje, která velmi rychle postupovala přes západní a střední Evropu 18. a 19. února, byla tedy zřejmě až druhá v pořadí. S ní pak souvisí přechod uzavírající studené fronty (nebo snad již podružné studené fronty) 19. února ráno při minimu tlaku s následnou střídavou oblačností [7]. O mimořádnosti až extrémnosti popisovaného případu postupu hluboké cyklony svědčí také zejména prudký vzestup tlaku v Praze 19. února od 4 hodin ráno do večera 21 hodin (viz obr. 3), který činil za 17 hodin téměř 30 hpa (!). Pokud jde o konkrétní oblast výskytu vichřice, podle údajů z Geografického archivu v Lipsku byla 18. a 19. února 1756 zaznamenána podle dobových kronik např. v okolí Heidelbergu, Bonnu, v Duryňsku, Dolním Bavorsku a v Sasku. Pro Prahu byla nejbližším německým regionem, kde se vichřice vyskytla, Horní Lužice (Zittau). Pokud jde o Steplingovu zmínku o zemětřesení, které předcházelo někde vichřici, záznam z města Aachen konkrétně uvádí, že po zemětřesení, které přišlo 18. února v 8 hodin ráno při bezvětří a mlze s mrholením, přišel ohromný vítr, sníh a déšť. Jiným zdrojem informací o počasí v Evropě v únoru 1756 je německý příležitostný tisk, který vyšel téhož roku, o němž se zmiňuje Hellmannova monografie [6]. Ten se dochoval patrně v jediném exempláři v Bavorské státní knihovně v Mnichově (obr. 4). V něm se mj. dozvídáme, že mimořádně hrozný, bouřlivý vítr projevil svou prudkost i ve zdejším švábském kraji (Schwabenland) velmi zle. Tato vichřice řádila prudce i ve Würtenbersku, takže lidé, kteří přišli z venkova do Stuttgartu, nebyli schopni popsat ty škody, které nastaly v tamních lesích, na ovocných stromech, plotech, stodolách a domech Na silnicích ležely poražené stromy tak vysoko, že se nedalo skoro projít. Dopis ze Stuttgartu z 21. (tohoto měsíce) podává ještě tuto zprávu: Dne 18.(února 1756) v noci kolem 9. hodiny vanul vítr již silně, v 11 hodin byl ještě silnější, mezi 12. a 1. hodinou přišly tak silné nárazy větru, že se chvěla všechna stavení. Bylo strženo mnoho tisíc střešních tašek a je velmi s podivem, že se žádný dům nezhroutil. Kolem 2. hodiny v noci se zdála být prudkost větru menší, ale kolem 3. hodiny došlo k opětnému zesílení a ke 4. hodině (19. února) nabyl největší síly, ale po 4. hodině se konečně utišil Přitom nebylo možné zaznamenat ani to nejmenší množství deště ať před vichřicí, ani během ní nebo po ní. Obloha byla většinou jasná, mraky se vyskytovaly jen vzácně. Dalo se (tedy) předpokládat, že vítr přišel od severozápadu Hned po 5. hodině se zvedl opětovný nápor větru, který však neměl dlouhého trvání až konečně pomalu ustal, což se stalo k 7. hodině, kdy byla celá obloha zatažená dešťovými mraky. Je zvláštní píše se v závěru líčení-, že se tento bouřlivý vítr přesunul k východu a nastal v době úplňku [1]. Obr. 5 Mramorový pomník na paměť J. Steplinga z r. 1780, dnes umístěný na nádvoří Klementina v Praze. Fig. 5. A marble monument originating from 1780 was built to commemorate J. Stepling today it is placed in the Prague-Klementinum yard. Současná dokumentace ukázala, že vichřice se vyskytla i mimo území Německa. Konkrétně ve střední Francii, ve městě Bourges 18. února 1756 ouragan, tedy vítr o síle 12. stupně Beaufortovy stupnice, poškodil mj. klenbu kostela a velký štít jednoho paláce. A ve Švýcarsku, v kantonu Curych jak ve městě, tak v okolí téhož dne foukal bouřlivý vítr, který shazoval tašky ze střech, dokonce i komíny. V obci Bauma na několika místech trhal celé nové střechy, v Eglisau shodil dva komíny a dokonce odkryl celé střechy. Meteorologické zprávy, 59,

28 lotní řady nebyla dosud věnována dostatečná pozornost, by tedy mohla do jisté míry přispět k řešení vysoce aktuální problematiky, týkající se změn četnosti a variability extrémních povětrnostních jevů na území Česka. Steplingovo jméno je uvedeno zlatým písmem na jedné ze 72 desek z červené míšeňské žuly na monumentální budově Národního muzea v Praze, postaveného v letech V dobovém zdůvodnění jeho zásluh se uvádí: Josef Stepling ( ), jezuita, matematik, astronom, zakladatel klementinské hvězdárny, ctitel Isaaca Newtona [22]. Není zde tedy ani slovo o jeho přínosu pro meteorologii. Jedinou oficiální památkou na působení prof. Steplinga v Klementinu je dnes skromný pomníček na jeho druhém nádvoří, v podloubí u zdi Státní technické knihovny. Původně stával v sále univerzitní, dnes Národní knihovny, kam byl postaven na přímý rozkaz císařovny Marie Terezie, který vydala krátce po jeho úmrtí (obr. 5). Latinský nápis na něm uvádí: Josefu Steplingovi, o vzdělanost a tuto knihovnu mimořádně zasloužilému, na památku a jako příklad potomkům doporučuje císařovna Marie Terezie. Zemřel 11. července Poděkování Tento příspěvek vznikl v rámci výzkumného záměru Akademie věd ČR č. AV0Z Autor upřímně děkuje Dr. Heinzi Peteru Brogiatovi, vedoucímu Geografické centralni knihovny a Geografického archivu Institutu für Länderkunde v Lipsku za ochotné poskytnutí fotokopií rukopisných excerpt o počasí v Evropě v únoru 1756, PhDr. Luboru Kysučanovi z Filozofické fakulty Palackého univerzity v Olomouci za překlad Steplingova příspěvku o vichřici roku 1756 a úryvku z mannheimského návodu k pozorování z latiny do češtiny a RNDr. Vilibaldu Kakosovi z Ústavu fyziky atmosféry AV ČR za pomoc při interpretaci dobové synoptické situace. Díky patří také Bavorské státní knihovně v Mnichově za laskavé poskytnutí kopií německého příležitostného tisku z r Literatura [1] ANONYMUS, Erschroecklich und Wahrhaftige Erzehlung Des grossen unbeschreiblichen Schadens, welchen der Sturm und Wind sowohl her in unsern Teutschen Landen auch in Africa angerichtet etc. Stassburg (sic!), 8 s. Bayerische Staatsbibliothek München, sign. Phys.sp. 302 (26.). [2] BENEŠ TŘEBÍZSKÝ, V., Paměti J.V. Paroubka, někdy vikáře a faráře v Líbeznicích. Sborník historický, roč. 3, s. 45. [3] BRÁZDIL, R. et al., History of weather and climate in the Czech Lands VI: Strong winds, s.148. Brno: Masaryk University. ISBN [4] ČORNEJOVÁ, I. FECHTNEROVÁ, A., Stepling Josephus. Životopisný slovník pražské univerzity. Filozofická a teologická fakulta Praha: UK. [5] GILLISPIE, CH. C., ed., Stepling Joseph. Dictionary of scientific biography, Vol. 13, s New York [6] HELLMANN, G., Repertorium der deutschen Meteorologie. Leipzig. 995 s. [7] KAKOS, V., [Osobní sdělení.] [8] KOLOMÝ, R. 1978/9. Josef Stepling matematik, fyzik a astronom. Matematika a fyzika ve škole, roč. 9, č. 4, s [9] KOLOMÝ, R., Přínos Josefa Steplinga a Jana Tesánka k fyzikálnímu myšlení v 18. století u nás. Československý časopis pro fyziku, A, roč. 39, č. 1, s [10] KRŠKA, K. ŠAMAJ, F., Dějiny meteorologie v českých zemích a na Slovensku. Praha: Univerzita Karlova v Praze, Nakladatelství Karolinum. 568 s. ISBN [11] MUNZAR,J. et al., Stepling Josef. Malý průvodce meteorologií, s Praha: Mladá fronta. [12] MUNZAR, J., Josef Stepling ( ) meteorolog. In: Zborník dejín fyziky. Bratislava: Odborná skupina dejín a metodologie fyziky SMS, sv. 16, s ISBN [13] MUNZAR, J., Počátky kvantifikace přírodních složek životního prostředí v Čechách v 18.století na příkladu ovzduší. In: Historická geografie. Praha: HiÚ, sv. 30, s ISSN , ISBN : 30. [14] MUNZAR, J., Meteorologická měření Josefa Steplinga v Praze roku 1752 a In: Zborník dejín fyziky. Bratislava: Slovenská spoločnosť pre dejiny ved a techniky při SAV, sv. 21, s ISBN [15] MUNZAR, J., Joseph Stepling and Windstorms in Europe from February In: From Beaufort to Bjerknes and beyond, eds. S. Emais and C. Lüdecke. Augsburg: Dr.Erwin Rauner Verlag, s ISBN [16] Ottův slovník naučný, Jiří Václav Paroubek. Díl. 19, s Praha: J. Otto. [17] PELZEL, F. M., Abbildungen böhmischer und mährischen Gelehrten und Künstlern etc. Th. IV, s Prag. [18] PEJML, K., let meteorologické observatoře v pražském Klementinu. Praha: Hydrometeorologický ústav. 79 s. [19] SEYDL, O., K dvoustému výročí prvých měření meteorologických v Čechách. Meteorologické Zprávy, roč. 5, č. 6, s [20] SEYDL, O., Meteorologie na pražské hvězdárně a v Čechách v minulosti ( ). In: Hanzlíkův sborník. Praha: Státní ústav meteorologický, s [21] SEYDL, O., Meteorologie na pražské hvězdárně v Praze-Klementinu ( ). In: Sborník prací Hydrometeorologického ústavu ČSSR. Praha: HMÚ, sv. 1, s [22] SRŠEŇ, L., Budova Národního muzea v Praze. Praha: Národní Muzeum, s. 55. [23] STEPLING, J., Observationes baro-scopicae, thermo-scopicae, hyeto-metricae ad annum 1752, factae per Josephum Stepling,,et lectae in concessu Philosophico, X. Calendarum Iunii, Anno 1753 celebrato. [24] STEPLING, J., Observationes Meteorologicae a 15. Februarii anni 1756 ad 19 eiusdem, quo ventus insolitus desaeviit, factae barometro simplici et thermometro mercuriali Reaumuriano una cum adnotatione. In: Miscellaneorum Philosophicorum continuatio ad annum 1763, s Lektor RNDr. V. Kakos, rukopis odevzdán v březnu Meteorologické zprávy, 59, 2006

29 INFORMACE RECENZE FENOLOGICKÁ ODEZVA PROMĚNLIVOSTI PODNEBÍ VĚDECKÝ SEMINÁŘ V BRNĚ Fenologie je obor zvláštní povahy jak svým zaměřením, metodikou a postavením, tak svým uplatněním, jehož dnešní šíři průkopník fenologie, Carl von Linné ( ), nemohl předpokládat. Přitom od jeho doby se nezměnil hlavní úkol fenologie, jímž je studium časového průběhu periodicky se opakujících projevů rostlin a živočichů (fytofenologických a zoofenologických fází) v závislosti na počasí, podnebí i na půdních poměrech. Přestože původní ryze botanický záměr fenologie přetrvává, významem ustoupil praktickým potřebám. Fenologie se uplatnila především v zemědělství a lesnictví, stala se i pomocnou naukou ekologie, fytocenologie, biogeografie a biotechniky. Je také prostředkem prognostickým, neboť přispívá k předpovědi chorob a škůdců, k prognóze termínů důležitých zemědělských prací a agrotechnických opatření, k organizaci pěstebních úkonů v lesním hospodářství atd. Data setí a sklizně vstupují do modelových výpočtů evapotranspirace, vláhové bilance a jiných plodinových charakteristik, jež jsou vodítkem pro rozhodování odborníků v praxi. Z více důvodů má fenologie těsné vztahy k meteorologii a klimatologii, např. pomocí nástupů nebo trvání fenologických fází lze charakterizovat povětrnostní poměry jednotlivých roků. Vývojové projevy bioty také citlivě vystihují vlastnosti podnebí různého měřítka, od mikroklimatu až po makroklima, takže napomáhají při klimatologické a bioklimatologické rajonizaci. Dlouhé řady fenologických pozorování mohou posloužit ve studiu kolísání klimatu, jelikož trendy fenofází zákonitě korelují s dlouhodobými trendy meteorologických prvků, zejména teploty vzduchu. Fenologie je tudíž podpůrnou složkou i klimatologie. K organizačnímu propojení obou disciplín u nás došlo v roce 1939, kdy vznikl Ústřední meteorologický ústav pro Čechy a Moravu se sídlem v Praze, jehož součástí se stala rovněž fenologická služba. V přítomné době ji zajišťuje oddělení biometeorologických aplikací ČHMÚ, které se zabývá všeobecnou fenologií na základě pozorování prováděných podle metodických pokynů z let 1983 a Speciálnímu fenologickému výzkumu se věnují učitelé vysokých škol, pracovníci výzkumných ústavů, akademie věd i soukromní badatelé. Jejich studium je většinou orientováno podle praktických potřeb, čili liší se zaměřením, sledovanými objekty a lokalitami i délkou pozorování a probíhá víceméně izolovaně. Proto se vedení České bioklimatologické společnosti z podnětu jejího předsedy RNDr. Ing. Jaroslava Rožnovského, CSc., rozhodlo vytvořit příležitost pro setkání řešitelů dílčích fenologických otázek a pro prezentaci výsledků jejich prací. Stal se jí Mezinárodní (česko-slovenský) vědecký seminář Fenologická odezva proměnlivosti podnebí, který spolu s Českou bioklimatologickou společností uspořádala brněnská pobočka Českého hydrometeorologického ústavu dne 22. března 2006 ve svých prostorách. Zúčastnilo se ho 57 odborníků z mnoha institucí, z toho 20 specialistů ze Slovenské republiky. Seminář patřil k četným akcím na poli bioklimatologie, ve kterých se uskutečňuje česko-slovenská vzájemnost. Celkem bylo předneseno 36 referátů, jejichž tematická pestrost nedovoluje stručné shrnutí jejich obsahu. Žádný Obr. 1 Pohled do konferenčního sálu. Foto M. Středa. z nich se netýkal zoofenologie, která od začátků fenologie až do současnosti zůstává zájmem okrajovým. Situaci však může změnit fenologický výzkum celých potravních řetězců, jenž může být v blízké budoucnosti dokladovým materiálem k objektivnímu posuzování klimatických proměn. Přednesené příspěvky lze rozdělit do dvou skupin: na agrofenologické a silvifenologické. Z prvé skupiny odzněly referáty týkající se jak polních plodin, tak ovocných dřevin, a to i se zřetelem na problematiku alergologie, referáty ze druhé skupiny pojednávaly o podmínkách pěstování a obnovy lesů, přírůstech a zdravotním stavu porostů v závislosti na výkyvech počasí a měnícím se podnebí apod. Seminář ukázal, že pracovníci ČHMÚ se podílejí na řešení několika speciálních fenologických výzkumných úkolů Mendelovy zemědělské a lesnické univerzity v Brně a v omezené míře provádějí i obdobný výzkum na observatoři v Doksanech. Naproti tomu Český hydrometeorologický ústav jako garant národní všeobecné fenologické služby se v této době soustřeďuje na vytváření co nejširších databází pořizovaných z aktuálních i historických fenologických dat, které by měly být podkladem pro další zpracování a studie. Při dnešním počtu odborníků zabývajících se cele fenologií (lze je spočítat na prstech jedné ruky) však nelze odhadnout, kdy česká fenologie výrazně přesáhne svůj současný časově náročný úkol, kterým je sběr, revize a ukládání pozorovacího materiálu a přikročí k aplikacím svých dat v národním hospodářství. Přitom má plnit i závazky vyplývající z mezinárodní spolupráce. I o tom se hovořilo na brněnském setkání. Ze semináře vzešla publikace Mezinárodní vědecký seminář Fenologická odezva proměnlivosti podnebí. Sborník referátů (J. Rožnovský, T. Litschmann, I. Vyskot ed.). Praha: Česká bioklimatologická společnost v nakladatelství Český hydrometeorologický ústav. 39 s. + CD ROM. Jde o sborník vytištěných abstraktů v angličtině s úplným zněním příspěvků v češtině nebo slovenštině na přiloženém disku. Publikaci je možno zakoupit na adrese Dr. J. Střeštík, Geofyzikální ústav AV ČR, Boční II, Praha 4-Spořilov. Karel Krška Meteorologické zprávy, 59,

30 GENERÁLNÍ ZASEDÁNÍ EVROPSKÉ UNIE VĚD O ZEMI 2006 Generální zasedání Evropské unie věd o Zemi (European Geosciences Union General Assembly) se konalo ve Vídni ve dnech 2. až 7. dubna Soustředilo společnost vědců z Evropy i mimoevropských v disciplínách o Zemi, planetárních a vesmírných vědách. Celkem účastníků mělo možnost vyslechnout více než přednášek a shlédnout kolem posterů ve 400 tematických zasedáních. Mnohé sekce byly věnovány předmětům velkého společenského významu jako přírodní pohromy (zemětřesení, tsunami, vulkánové erupce, povodně) a v neposlední řadě také klimatické změně. Program prezentací přednášek i posterů sestával z jednadvaceti skupin: atmosférické vědy; biogeosférické vědy; klima minulosti, současnosti a budoucnosti; kryosférické vědy; energie, zdroje a prostředí; geochemie, mineralogie, petrochemie a vulkanologie; geodézie; geodynamika; geomorfologie; geofyzikální instrumentace; hydrologické vědy; magnetismus, paleo-magnetismus, geologická fyzika a zemské materiály; přírodní katastrofy; nelineární procesy ve vědách o Zemi; oceánologie; vědy o planetárním a solárním systému; seismologie; vědy o půdním systému; vědy solárně terestrické; stratigrafie, sedimentologie a paleontologie; tektonika a strukturální geologie. Některé skupiny měly velmi mnoho sekcí, jiné zase naopak méně. Jen skupina Klima minulosti, současnosti a budoucnosti byla rozdělena na více než 30 sekcí: Klimatologie a paleoklimatologie Monzunové klima variabilita, změny a paleo-perspektivy Variabilita středozemního klimatu Velkoměřítkové klimatické mody na severní polokouli Klima polárních oblastí Cyklony středních šířek procesy, variabilita, změny a vlivy Fyzikální a biogeochemické interakce v klimatickém systému Pozorování klimatické změny a variability z vesmíru: úspěchy a problémy Antropogenní klimatické změny: účinky, modelování, detekce a vliv Klimatické extrémy a jejich vlivy Pravděpodobnostní předpovědi klimatu a potenciální vlivy změny klimatu Zásady modelů klimatu a jejich komponenty Hluboké časové perspektivy v klimatické změně: signál z počítačových modelů a biologických výstupů Interakce Země atmosféra v minulém, současném a budoucím klimatu Bilance povrchové radiace, radiační energie a klimatická změna Modelování klimatu pozdních čtvrtohor EPICA ledovců, mořských ledovců a dynamika systému zemských čtvrtohor Minulé, dnešní a budoucí změny oceánské cirkulace: data a modely Dekádní až tisícileté mořské zprávy o úbytku ledových ploch Klimatické výkyvy pozdního holocénu rekonstrukce, simulace, sociální a ekonomické vlivy Klima posledního tisíciletí: rekonstrukce, analýzy a vysvětlení oblastních a sezonních změn Záznamy mořských, zemských a pólových ledovců pozdních čtvrtohor, severo-jižní vztahy Subarktická oceánská cirkulace a klimatická změna přírodní a antropogenní působení Antarktická kryosféra a evoluce klimatu jižního oceánu Aplikovaná geochronologie čtvrtohor Luminiscenční geochronologie a klimatické záznamy Kyslík 18 v klimatických modelech, pozorování a paleodata Aiolský prach jako účastník a zpravodaj změny prostředí Podpovrchové teplotní signály klimatické změny, vynaložené zpracování a význam pro modelování klimatu Fyzikální a chemické kategorizace počasí v různých časových a prostorových měřítcích Křídová a paleogenní paleo-oceánografie a paleoklimatologie IGCP 521 koridor Černé moře Středozemní moře během posledních let: změny mořské hladiny a adaptace člověka Mořské a zemské paleoklimatické zprávy recentní postupy v IODP a ICDP Klimatická variabilita a karbonový cyklus (minulý, dnešní, budoucí) Modelování zemského systému: strategie a software Účastníci z České republiky se v daném množství odborných příspěvků neztratili. Právě ve skupině oborů meteorologie a klimatologie uvedli několik příspěvků: Michal Žák Vít Květoň: Využití nástrojů asimilace družicových dat pro synoptickou interpretaci výstupů numerických předpovědních modelů počasí (sekce Numerické předpovědi počasí a asimilace dat) Lenka Hájková Jiří Nekovář: GIS vyhodnocení generativních fenofází vybraných rostlin pro alergologické účely (sekce Klima minulosti, současnosti a budoucnosti) Rudolf Brázdil: práce: Dlouhodobé kolísání povodní v ČR spolu s Petrem Dobrovolným a Jarmilou Mackovou (sekce Klimatologie a paleoklimatologie), dále Časová a prostorová variabilita kroupových přívalů na Moravě a ve Slezsku (připravenou spolu s Kateřinou Chromou a Radimem Tolaszem v sekci Klimatické extrémy a jejich působení) a Dlouhodobé trendy silného větru v ČR (vyhotovenou spolu s Petrem Dobrovolným v téže sekci) Libor Hejkrlík Martin Novák: Dlouhodobé změny v lunární variaci srážek (sekce Klima posledního tisíciletí rekonstrukce, analýzy a vysvětlení regionálních a sezonních změn) Petr Štěpánek: Kolísání teploty vzduchu v ČR v období přístrojových měření, (sekce viz předchozí příspěvek) Petr Štěpánek González-Hidalgo, de Luis Vincent: Trendy srážkových úhrnů na východě Pyrenejského poloostrova během druhé poloviny 20. století a výsledky (sekce Středomořská klimatická variabilita) Martin Dubrovský Daniela Semerádová Olga Prosová Miroslav Trnka: Interpolace parametrů generátoru počasí použitím GIS (sekce GIS v meteorologii a klimatologii) Jan Jirák Šimon Bercha Pavla Řičicová Luboš Němec: Význam měření parametrů sněhové pokrývky pro hydrologickou předpověď (sekce Experimentální povodí) Jsou uvedeny pouze prezentace, na kterých se podíleli pracovníci ČHMÚ. Jen výčet názvů dalších příspěvků by zdvojnásobil rozsah tohoto sdělení a pouhý přehled stručných abstrak- 92 Meteorologické zprávy, 59, 2006

31 tů by přesáhl formu stručné zprávy. Pro informaci uvedeme alespoň jména několika dalších českých a dvou slovenských přispěvovatelů, a to ještě jen v oborech meteorologie, klimatologie a částečně hydrologie: Ladislav Gaál, Tomáš Halenka, Radan Huth, Jaroslava Kalvová, Milan Lapin, Zbyněk Sokol, Zdeněk Žalud. Řada účastníků se podílela na více prezentacích a mnoho příspěvků bylo zpracováno za účasti českých i zahraničních odborníků, studentů ale i pracovníků spolupracujících organizací či na bázi osobních odborných styků, což shledáváme jako velmi prospěšné pro obě strany. Kongres byl typický širokým spektrem vědních oborů. Právě uvědomění si širokých a hlubokých (též předtím neočekávaných) souvislostí zájmového okruhu s ostatními obory přírodního prostředí bylo významným přínosem pro účastníky. Druhým podstatným aspektem výsledného efektu moderních příležitostí pro výměnu vědeckých poznatků je rapidní zrychlení vědeckého, informačního a technického rozvoje a na tom založené zpracování naprosto aktuálních dat. Lze říci, že např. povodeň na dolním toku Dunaje kulminuje, na středním toku doznívá, ale povodeň na horním toku a jeho kratších přítocích je již vyhodnocena a výsledky day after prezentovány. Tato operativnost aktuálních vstupních dat se bude v blízké budoucnosti ještě zkracovat. Jiří Nekovář Lenka Hájková HISTORICKÉ A SOUČASNÉ POVODNĚ V ČESKÉ REPUBLICE R. Brázdil a kolektiv. Brno Praha: Masarykova univerzita a Český hydrometeorologický ústav. 369 stran. ISBN Publikace Historické a současné povodně v České republice je obsáhlá, komplexně pojatá a technicky velmi dobře provedená. Jedenáctičlenný kolektiv pod vedením profesora Brázdila již svým složením zaručuje komplexní pojetí problematiky povodní na našem území. Zastoupeni v něm byli pracovníci Masarykovy univerzity, ČHMÚ, Ústavu fyziky atmosféry AV ČR, Moravského zemského archivu a Oblastního muzea v Litoměřicích. V šesti odborných kapitolách je nejprve podána krátká charakteristika povodní v naší geografické oblasti, anotovaný přehled odborné literatury zabývající se popisem i teoretickým studiem povodňových událostí a problematika synoptických příčin povodní. Kapitola nazvaná Chronologie povodní v České republice pak podává přehled povodní vyskytnuvších se za období pozorování v závěrových profilech hlavních povodí (Vltava, Ohře, Labe, Odra, Morava), včetně vyhodnocení synoptických příčin a případného ovlivnění řad (výstavba nádrží). Samostatně je rovněž analyzováno celkem devět nejvýznamnějších povodní od povodně 1845 až po případy z let 1997 a Autoři se přitom neomezují pouze na citování starších prací, ale přinášejí jejich nové, někdy i kritické zhodnocení. Přínosem je také vyhodnocení předchozí nasycenosti a příčinných srážek u letních povodní 1890, 1897, 1903, 1997 a 2002 prezentované ve formě vzájemně srovnatelných plošných map. Nechybí ani zhodnocení výkyvů teplot a srážek v historickém období pozorování. Zásadní kapitolou je shrnutí známých údajů o historických povodních před počátkem přístrojových měření. Autoři se v ní nejprve věnují rozdělení a popisu zdrojů informací (kroniky, hospodářské záznamy, povodňové značky, ale i třeba kramářské písně) a také krátkému rozboru toho, jak interpretovat kronikářské záznamy. Poté je uveden obsáhlý soupis známých povodní v chronologickém pořadí pro Vltavu (161 povodní), Ohři (132), Labe (149), Odru (31) a Moravu (75). Přitom u každé zmiňované povodně je důsledně uváděn zdroj informací. Největším povodňovým událostem je dále věnována podrobnější analýza. Autoři přitom hojně citují původní zdroje informací o povodni (často latinsky psané) a to nejen z našeho území, ale popis povodně je vždy zasazen do širšího evropského povodňového kontextu. Velká pozornost je věnována především povodňovému roku Přitom autoři uvádějí množství citací, ovšem i s kritickým zhodnocením jejich věrohodnosti. Za zmínku stojí také zpracování povodně z roku 1784 s rozborem průběhu teplot během celé předcházející zimy a rekonstrukce průběhu vodního stavu na podkladě zpráv o zatopení jednotlivých lokalit v centru Prahy. V poslední kapitole je podána celková syntéza problematiky a dostupných informačních zdrojů o povodních v ČR v historickém kontextu. Pozornost autoři věnují především historickým souvislostem změn využívání krajiny, vodních toků i nivy. Zmíněna je historie budování mlýnů a jezů, úprav koryta, či mostů. Porovnány jsou rovněž historické a současné povodně, resp. jejich povodňové značky vztažené k Bradáčovi v Praze a na Děčínské skále (zde je prezentováno nové zaměření dochovaných značek s podrobným komentářem). Je podána analýza vztahů mezi povodněmi na Vltavě a Labi. Celá kniha je vybavena poměrně bohatým grafickým materiálem a velmi rozsáhlým seznamem literatury a použitých pramenů, které dohromady zabírají více než 40 stran a jsou tak zásadním zdrojem historických i současných citací o povodních. Kniha je také opatřena na české poměry velmi rozsáhlým anglickým summary, které zaujímá celkem 82 stran textu a důsledným dvoujazyčným popisem všech obrázků. Domnívám se, že tento fakt výrazně zvyšuje hodnotu publikace i její dosah, který si jistě zaslouží. Možná jediná výtka by mohla směřovat k obálce knihy, která bohužel může v záplavě různých publikací o povodních, jež se u nás objevily po roce 2002, poněkud zaniknout. Myslím, že také nevystihuje to nejdůležitější, co kniha přináší dokonalé zpracování historických povodní. Nakonec nezbývá než poděkovat autorům za jejich práci a celkové zpracování publikace, která je v našich podmínkách výjimečná a zaslouží si být na čestném místě v knihovně každého hydrologa, meteorologa i historika. Jan Daňhelka JAK VIDĚLI VESMÍR. PO STOPÁCH VELKÝCH ASTRONOMŮ. Autor František Jáchim. Olomouc: Nakladatelství Rubico s. Kniha F. Jáchima, známého historika matematiky a astronomie, autora publikací Tycho Brahe pozorovatel vesmíru (Praha, Prometheus 1998, 48 s.) a Tycho Brahe hvězdářova odysea z Dánska do Čech (Praha, Eminent 2000, 214 s.), přibližuje v šesti samostatných kapitolách významné osobnosti a události z bohaté historie astronomie od starověku až po 20. století. Zabývá se především zlomovými událostmi ve Meteorologické zprávy, 59,

32 vývoji vědy, hlavními průkopníky nových myšlenek, které vždy znamenaly velkou změnu v nazírání lidí na uspořádání vesmíru, jehož hranice s narůstajícími poznatky se postupně rozšiřovaly. Podle toho také autor volil náplně jednotlivých kapitol. Uveďme jejich názvy a velmi stručně jejich obsahy. 1. kapitola (47 s., 25 obr.). Klaudios Ptolemaios a jeho předchůdci Hlavní pozornost je věnována vývoji názoru na vesmír ve starověkých civilizacích, zejména ve starověkém Řecku. V samostatných podkapitolách autor věnuje pozornost vývoji představ o stavbě vesmíru a postavení Země v něm u Platona, Aristotela, Aristarcha ze Samu, Eratosthena z Kyrény (měření velikosti Země), Hipparcha. Přitom si všímá přínosů mnoha dalších astronomů a vyzvedá činnost učenců shromážděných kolem intelektuálního centra řecké vzdělanosti v Alexandrii. Největší pozornost věnuje Megalé syntaxis (Velká skladba), známé více pod poarabštěným názvem Almagest, v němž Klaudios Ptolemaios (85 165) shromáždil, utřídil a uvedl do logického celku všechny tehdejší poznatky na podkladě geocentrismu. 2. kapitola (44 s., 21 obr.) Mikuláš Koperník Podrobně se uvádí životopis Mikuláše Koperníka ( ), jeho studia na krakovské univerzitě a na italských univerzitách, prodchnutých humanistickými ideály nastupující renesance, i jeho působení ve vlasti ve vysokých církevních a politických funkcích. Koperník již za svých studií pochopil, že Ptolemaiův model pohybu planet s mnohými korekcemi neodpovídá pozorovaným skutečnostem na obloze a navíc se stává neuvěřitelně složitý. Následuje podrobný popis Koperníkova heliocentrického systému, jak je obsažen v jeho vrcholném díle De revolutionibus orbium coelestium libri VI (O obězích nebeských sfér knih šest, 1543). 3. kapitola (50 s., 30 obr.). Tycho Brahe a Johannes Kepler Hlavní vývoj astronomie ve 2. polovině 16. století a na počátku 17. století se přesunul do Čech. Výraznou osobností byl u nás v této době botanik, matematik a astronom Tadeáš Hájek z Hájku ( ), zastánce gregoriánské reformy kalendáře (1582), překladatel známého Matthioliho Herbáře do češtiny (1562). Hájek patřil k nejlepším znalcům Koperníkova učení, měl k dispozici Koperníkův traktát známý jako Commentariolus (Malý komentář, 1509), jakýsi první nástin heliocentrické soustavy, a přesto se ke Koperníkovu učení bezvýhradně nepřihlásil. Jako mnoho jiných astronomů v Evropě pozoroval a popsal komety (1556, 1577, 1580) a výbuch supernovy v souhvězdí Kasiopeje (1572). Právě Hájkovou zásluhou přicestoval v r do Prahy Tycho Brahe ( ), nejlepší pozorovatel předdalekohledového období v astronomii, tvůrce kompromisní geoheliocentrické planetární soustavy. A v r zase na opakovaná pozvání Tychona Brahe přijel do Čech Johannes Kepler ( ), již od studentských let přesvědčený stoupenec heliocentrického systému, zakladatel nebeské mechaniky. Následuje podrobné vylíčení života a díla obou badatelů, jejich charakterových vlastností, představ o uspořádání vesmíru a obsah hlavních spisů, především Keplerových: Mysterium cosmographicum (1596), Astronomia nova (1609), Harmonices mundi, libri V (1619) a Rudolfínských tabulek (1627). 4. kapitola (55 s., 21 obr.). Galileo Galilei Mezi velké stoupence Koperníkova učení náležel italský filozof, člen dominikánského řádu, Giordano Bruno ( ), hlasatel nekonečného počtu Sluncí a nekonečného počtu planetárních systémů. Na své cestě po Evropě navštívil v r Prahu, pobyl zde asi půl roku a přitom stačil vydat jeden polemický spis. Následuje podrobný popis životních osudů a díla významného zastánce heliocentrických představ Galileo Galilei ( ) včetně vylíčení jeho sporu s církevní autoritou. Do jeho života převratným způsobem zasáhl nový optický přístroj dalekohled (1608), klíčový vynález, který významným způsobem posunul hranice lidského poznání v astronomii o velký kus dopředu. Galilei jako první v historii lidstva obrátil dalekohled na nebeskou oblohu a objevil čtyři měsíce Jupitera, pozoroval povrch Měsíce, skvrny na Slunci, fáze Venuše, nové vzdálené hvězdy v Mléčné dráze a tušil existenci prstence okolo Saturnu. I přes zákaz šíření Koperníkova učení papežským dekretem (1616) Galilei publikoval zásadní spis Dialog o dvou hlavních světových soustavách, Ptolemaiově a Koperníkově (Florencie, 1632), jehož obsah je v knize podrobně rozebírán. 5. kapitola (33 s., 14 obr.) William a John Herschelové Kapitola je věnována činnosti největšího astronoma druhé poloviny 18. století a počátku 19. století Williama Herschela ( ), jeho sestry Lucrecie Caroliny Herschelové ( ), neúnavné bratrově pomocnici při pozorování a zpracování naměřených dat, objevitelce osmi komet, a jeho syna Johna Herschela ( ), důstojného pokračovatele v otcově díle na poli hvězdné astronomie, jednoho z průkopníků fotografie a jejího využití v astronomii, vynikajícího popularizátora vědy. Je popsána složitá životní a vědecká dráha W. Herschela, rodáka z německého Hannoveru do Anglie (1757), přerod vojenského hudebníka, dirigenta a skladatele ve světově uznávaného astronoma, zakladatele hvězdné as tronomie, poctěného nejvyššími vědeckými a společenskými uznáními jak ve své zemi, tak i v zahraničí. Svými vynikajícími dalekohledy učinil Herschel mnoho významných objevů, jako např. objevil planetu Uran (1781) a jeho dva měsíce, později pojmenované Oberon a Titania (1787), vlastní pohyb sluneční soustavy ve směru k hvězdě λ v souhvězdí Herkula (1783), šestý a sedmý měsíc Saturnu Enceladus a Mimas (1789), zjistil dobu rotace Saturnu (1794), pozoroval sezonní změny velikostí polárních čepiček na Marsu, stanovil dobu jeho rotace aj. Pro fyziku je významné, že pomocí soupravy teploměrů objevil ve slunečním spektru infračervené záření (1800). 6. kapitola (27 s., 9 obr.). Edwin Powell Hubble Poslední kapitolu autor věnuje životním osudům a činnosti jednoho z nejvýznamnějších astronomů 20. století, zakladateli současné extragalaktické astronomie, E. P. Hubbleovi ( ), který od r pracoval s největším zrcadlovým dalekohledem na světě o průměru 2,5 m na observatoři v Mount Wilson, od r s novým zrcadlovým dalekohledem o průměru 5 m na observatoři v Mount Palomar. Nejvýznamnější objev učinil Hubble v r. 1929, když na základě měření červeného posuvu (rudého posuvu) objevil zákon všeobecné expanze vesmíru, tzv. Hubblův zákon, podle něhož pozorovaná radiální rychlost vzdalování galaxií je přímo úměrná jejich vzdálenosti od pozorovatele. Konstanta úměrnosti, tzv. Hubblova konstanta (též parametr), její hodnota není dodnes přesně známa, má zásadní význam pro kosmologii, neboť vyjadřuje rychlost rozpínání vesmíru. Její převrácená hodnota udává tzv. Hubblův čas, tj. veličinu velmi důležitou pro určení stáří vesmíru. V závěru kapitoly autor uvádí modely vesmíru, jak byly představeny některými badateli většinou v 1. polovině 20. století (A. Einstein, W. Sitter, A. A. Fridman, G. Lemaitre, E. P. Hubble, H. Shapley). Každá kapitola na pozadí obecných historických událos- 94 Meteorologické zprávy, 59, 2006

33 tí a souvislostí vypráví nejen o nejvýznamnější astronomické osobnosti dané doby, ale uvádí i přínosy a zásluhy dalších významných astronomů vrstevníků. Z obsahu kapitol je zřejmé, jak astronomické poznatky s vývojem vědy a se zdokonalováním pozorovacích prostředků narůstaly od zjišťování tvaru a rozměrů Země, přes určení její polohy ve vesmíru, postupné poznávání naší sluneční soustavy, naší Galaxie až po průzkum vzdálených galaxií. Autor uvádí velké množství zajímavých poznatků, některé mimo okruh odborníků méně známé, které jistě uvítají všichni zájemci o astronomii, dějiny přírodních věd, odborníci různých příbuzných oborů, ale i lidé zajímající se o obecné a kulturní dějiny. Obsah knihy vhodně doplňuje 120 černobílých obrázků, chronologická tabulka významných astronomů, v textu pod čarou vysvětlující poznámky a odkazy na citované prameny včetně uvedení čísla stránek, v závěru ke každé kapitole seznam doporučené literatury k dalšímu studiu a jmenný rejstřík. Knize popřejme zasloužený úspěch a mnoho vnímavých a pozorných čtenářů. Rudolf Kolomý ZEMŘEL RNDr. FRANTIŠEK PECHALA, DrSc. ( ) Podle sdělení rodiny zemřel na sklonku roku 2005 RNDr. František Pechala, DrSc., ředitel Českého hydrometeorologického ústavu v letech Od roku 1977 až do , kdy odešel do důchodu, působil jako zástupce ředitele v Ústavu fyziky atmosféry AV ČR. Odborné veřejnosti je známý zejména jako jeden z autorů publikace Příručka dynamické meteorologie (spoluautor J. Bednář, Academia 1991, 370 stran) a jako autor publikace Studie o splaveninách se zřetelem na ovlivnění vodních nádrží (Sborník prací Českého hydrometeorologického ústavu, sv. 25, 1979). PŘÍRODOVĚDECKÁ FAKULTA UK HLEDÁ ABSOLVENTY Redakce Jedna z největších fakult Univerzity Karlovy v Praze zakládá klub absolventů. Všichni absolventi, kteří od založení fakulty v roce 1920 opustili brány PřF UK, mají možnost bezplatné registrace. V rámci projektu CareerMarket šance pro budoucnost vzniká na PřF UK klub absolventů, tzv. Alumni Albertov. Přírodovědecká fakulta tak chce navázat na tradici západních univerzit, kde je existence podobných spolků běžnou součástí univerzitního života. Zájemci o členství v klubu Alumni Albertov budou mít možnost zaregistrovat se na internetových stránkách klubu které byly spuštěny 1. března Webový portál byl vytvořen jako zázemí komunikace mezi fakultou a jejími absolventy. Na stránkách budou aktuální informace o dění na fakultě, vydaných publikacích a o připravovaných akcích. Registrovaní členové klubu zde budou mít možnost bezplatně vyhledat své bývalé spolužáky. V on-line seznam členů Alumni bude možné snadno vyhledat staré přátele, kolegy, či spolužáky. Každý uživatel bude moci spravovat svou osobní stránku s aktuálními údaji a kontakty. Vzpomínku na přátele z fakulty pomohou oživit fotogalerie. Absolventi fakulty budou moci přidávat oficiální i neoficiální fotografie z fakultního života, ale i obrázky ze soukromých akcí. Stránky budou zpřístupňovat i oborovou inzerci, možnosti spolupráce a studia prozatím uveřejněné pouze na stránkách projektu CM Chybět nebudou ani exkluzivní nabídky od Alumni pro Alumni, tedy pracovní inzerce zadávaná absolventy pro ostatní registrované uživatele. Každé tři měsíce bude vycházet Newsletter, i-zine, přinášející informace o dění na fakultě, výročích, změnách v kariéře a pořádaných akcích. Magazín bude dostupný pouze v elektronické podobě, členové klubu jej dostanou automaticky, k dispozici bude také na stránkách klubu, na stránkách projektu CM a na stránkách PřF UK. Oficiálně byl klub absolventů PřF UK Alumni Network pokřtěn na reprezentačním plese PřF UK, který se konal 16. března 2006 v Národním domě na Vinohradech. Již nyní se ke klubu hlásí téměř 360 absolventů. Finančně zajišťuje provoz Alumni Albertov v této chvíli projekt CareerMarket, který působí na PřF UK od června CM výsledkem snahy Přírodovědecké fakulty UK podílet se na budoucnosti svých studentů a usnadnit jim hledání zaměstnání, zejména v regionech. V rámci projektu proběhly na půdě fakulty již dva semináře s personalistickou tematikou. Studenti měli také možnost poznat společnost Moravské naftové doly a. s., která se jim představila v odborné prezentaci. První studentka z PřF UK zamířila díky projektu CM na týdenní stáž v Pivovaru Svijany. O možnost představit se studentům přímo na půdě fakulty již nyní projevila zájem řada firem. Marcela Čermáková Meteorologické zprávy, 59,

34 TYPY POVĚTRNOSTNÍCH SITUACÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V ROCE I Wc Wc Wc Wc Wc Wc SWa SWa Wa Wa SWa SWa Bp Bp Ap 2 Ap 2 Ap 2 Bp Bp NWc NWc NWc Nc Nc NEc NEc NEc NEc NEc NWc NWc II NWc Nc Nc Ea Ea Ea SEa SEa SEa Wc Wc Wc Nc Nc Nc NEc NEc NEc B B Ec Ec C C C NEc NEc NEc III Ap 2 Ap 2 B B B NEc NEc Nc Nc Ap 2 NWc NWc NWc SWa SWa Wc Wc Vfz Vfz Ap 4 Ap 4 Ap 4 Wcs Wcs Wcs Wcs NEa NEa IV NEa A A A B B B B Ap 2 Ec Ec Ap 1 Ap 1 C C C NEc NEc Ap 3 Ap 3 Ap 3 SWc 1 SWc 1 Vfz Vfz Vfz Ap 2 Ap 2 V SWa SWa Bp Bp Bp NWc NWc Nc Nc Nc Nc Ap 3 Ap 3 SWc 3 SWc 3 SWc 3 SWc 3 NEc NEc Ap 2 SWc 1 SWc 1 B B Ap 1 A A A A Bp Bp VI Ap 2 Ap 2 Ap 2 Bp Bp B B B NEc NEc NWc NWc NWa NWa NWa Wal Wal Wal Wal Wal Wal Wa Wa Vfz Vfz VII Vfz Vfz Ap 1 Wcs Wcs Wcs C C C NEc NEc NEc NEc Wal Wal Wal Wal Wal Wal NWc NWc NWc Wal Wal SWa SWa SWa SWc 3 SWc 3 VIII SWc 3 B B B B Nc Nc Nc Nc Nc Wal Wal Wal Wal NEc NEc NEa NEa NEa NEa Ec Ec NEc NEc Wal Wal Wal Wal A A A IX Ea Ea A A A Sa Sa Sa Sa C C C Ap 2 Ap 2 Bp Bp Bp Ea Ea Ea Ea Ea Ea Ea Ea Bp Bp Bp Bp Bp X Bp Bp Bp Ea Ea Ea SEa SEa SEa SEa SEa SEa Cv NEa NEa NEa NEa NEa Sa Sa Sa Sa Sa Sa Sa XI SWa SWa Wa Wa SWa SWa SWa Nc Nc Nc Nc Nc Nc NEc NEc Ec Ec B B B B B B XII Ap 1 Ap 1 SWc 1 SWc 1 SWc 1 C C NEc NEc NEa NEa NWa NWa NWc NWc NWc Nc Nc NWc NWc NWc NWc NWc NWc NWc Ec Ec C C NEc B TYPY POVETERNOSTNÝCH SITUÁCIÍ NA ÚZEMÍ SLOVENSKEJ REPUBLIKY V ROKU I Wc Wc Wc Wc Wc Wc SWa SWa Wa Wa SWa SWa Bp Bp Ap 2 Ap 2 Ap 2 Bp Bp NWc NWc NWc Nc Nc NEc NEc NEc NEc NEc Ap 2 NWc II NWc Nc Nc Ea Ea Ea SEa SEa SEa Wc Wc Wc Nc Nc Nc NEc NEc NEc B B Ec Ec C C C NEc NEc NEc III Ap 2 Ap 2 B B B NEc NEc Nc Nc Ap 2 NWc NWc NWc SWa SWa Wc Wc Vfz Vfz Ap 4 Ap 4 Ap 4 SWa SWa SWa Wcs Wcs Wcs Wcs NEa NEa IV NEa A A A SWa SWa SWa B B B Ap 2 Ec Ec NEc NEc C C C NEc NEc Ap 3 Ap 3 Ap 3 SWc 1 SWc 1 Vfz Vfz Vfz Ap 2 Ap 2 V SWa SWa Bp Bp Bp NWc NWc Nc Nc Nc Nc Ap 3 Ap 3 SWc 3 SWc 3 SWc 3 SWc 3 NEc NEc Ap 2 SWc 1 SWc 1 B B Ap 1 A A A A Bp Bp VI Ap 2 Ap 2 Ap 2 Bp Bp B B B NEc NEc NWc NWc SWa SWa SWa SWa SWa NWa NWa NWa Wal Wal Wal Wal Wal Wal Wa Wa Wa Vfz VII Vfz Vfz Ap 1 Ap 1 Wcs Wcs C C C NEc NEc NEc NEc NEc Wal Wal Wal Wal Wal NWc NWc NWc Wal Wal Wal SWa SWa SWa SWa SWa SWc 3 VIII SWc 3 B B B B Nc Nc Nc Nc Nc Wal Wal Wal Wal NEc NEc NEc NEa NEa NEa Ec Ec NEc NEc NEc Wal Wal Wal A A A IX Ea Ea A A A Sa Sa Sa Sa C C C Ap 2 Ap 2 Bp Bp Bp Ec Ec Ec Ea Ea Ea Ea Ea Ea Bp Bp Bp Ec X Ec Ec Ea Ea Ea Ea SEa SEa SEa SEa SEa SEa Cv NEa NEa NEa NEa NEa Sa Sa SWa SWa SWa Sa Sa Sa Sa Sa XI SWa SWa SWa SWa SWa SWa SWa SWa SWa Wa Wa SWa SWa SWa SWa Nc Nc Nc Nc Nc NEc NEc Ec Ec B B B B B B XII Ap 1 Ap 1 SWc 1 SWc 1 SWc 1 C C NEc NEc NEa NEa NWa NWa NWc NWc NWc Nc Nc NWc NWc NWc NWc NWc NWc NWc Ec Ec C C NEc B Pozn.: Celý kalendář typizací je na internetové adrese: 96 Meteorologické zprávy, 59, 2006

35 VÝBĚR Z EDIČNÍHO PLÁNU NAKLADATELSTVÍ ČHMÚ NA ROK 2006 J. Rožnovský R. Tolasz: Problematika sucha (sborník) J. Daňhelka: Operativní hydrologie hydrologické modely a nejistota v hydrologii R. Tolasz M. Stříž: Prostorová analýza srážkového pole za období J. Rožnovský M. Kohut: Dynamika vláhové bilance na jižní Moravě K. Krška V. Vlasák: Historie a současnost hydrometeorologické služby na jižní Moravě Z. Blažek L. Černikovský B. Krejčí V. Volná: Znečištění ovzduší na Ostravsku prašným aerosolem Troposférický ozon (sborník) V. Květoň H. Škachová M. Žák: Charakteristické teploty na území Česka v období Fenologická odezva proměnlivosti ponebí. Sborník z mezinárodního vědeckého semináře Výroční zpráva ČHMÚ 2005 Hydrologická ročenka České republiky 2005 Znečištění ovzduší a atmosférická depozice v datech, Česká republika 2005 Znečištění ovzduší na území České republiky 2005 (Grafická ročenka)

36 NABÍDKA KNIHY Publikace definuje povodně, pokračuje výčtem hydrologických charakteristik, které je popisují, uvedením druhů povodní a hodnocením faktorů přispívajících k jejich vzniku. Pozornost je věnována přehledu dosavadních poznatků o povodních v České republice i v evropském kontextu. Následuje analýza synoptických příčin vzniku povodní a klimatologické hodnocení extrémních denních úhrnů srážek. Publikace dále obsahuje chronologický přehled povodní v období přístrojových měření pro pět vybraných toků ČR (Vltava - Praha, Olše - Louny, Labe - Děčín, Odra - Bohumín, Morava - Kroměříž). Připojen je rovněž přehled dokumentárních pramenů, chronologie historických povodní pro zmíněné toky a řada dalších údajů. Kniha obsahuje celkem 369 stran, z toho činí 83 stran anglické Summary. V knize je bohatý obrazový doprovod (fotografie, mapy, grafy a historické dokumenty). Cena knihy je 450, Kč při přímém odběru v ČHMÚ, při zasílání poštou se účtuje poštovné a balné. Publikaci lze objednat na adrese: Český hydrometeorologický ústav SIS, Na Šabatce Praha 4 - Komořany Nakládalová Jitka tel./fax: nakladalova@chmi.cz Na objednávce uvádějte svoje IČO.