METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY

METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY METEOROLOGICAL BULLETIN Petr Pišoft Jaroslava Kalvová: Wavelet analýza v meteorologii: teorie a přehled dosavadních výsledků....................................... 1 Jiří Hostýnek: Srovnání kolísání teploty na sekulárních stanicích České republiky a vybraných stanicích střední Evropy........................... 7 Petr Blinka: Klimatologické hodnocení sucha a suchých období na území České republiky v letech 1876 2002................................ 10 Gražyna Knozová Jaroslav Rožnovský: Srovnání způsobů výpočtu průměrných denních teplot a vlhkosti vzduchu................................ 19 Informace Recenze.................................................... 24 Barevná příloha k článku J. Hostýnka ROČNÍK 58 2005 ČÍSLO 1

Petr Pišoft Jaroslava Kalvová: Wavelet analysis in meteorology: theory and summary of existing results.......................................................... 1 Jiří Hostýnek: Comparison of air temperature and precipitation fluctuations at secular stations of the Czech Republic and at some select stations in Central Europe................................... 7 Petr Blinka: Climatological evaluation of drought and dry periods on the territory of Czech Republic in the years 1876 2002..................................................................... 10 Gražyna Knozová Jaroslav Rožnovský: Comparison of ways of calculation of average daily temperature and air humidity................................................................. 19 Information Reviews...................................................................... 24 Colour Annex to the Hostynek s paper Abstracting and Indexing: Current Contents/Physical Chemical and Earth Sciences Cambridge Scientific Abstracts (CSA) Meteorological and Geoastrophysical Abstracts Environmental Abstracts Meteorologické zprávy, časopis pro odbornou veřejnost Vydává Český hydrometeorologický ústav Redakce: Český hydrometeorologický ústav, Na Šabatce 17, 143 06 Praha 4 Komořany, telefon 244 032 722, 244 032 725, fax 244 032 721, 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, 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, 143 06 Praha 4 Komořany; Offers for Meteorological Bulletin arranges ČHMÚ, SIS, Na Šabatce 17, 143 06 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 5107. ISSN 0026 1173

METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY Meteorological Bulletin ROČNÍK 58 (2005) V PRAZE DNE 28. ÚNORA 2005 ČÍSLO 1 Petr Pišoft Jaroslava Kalvová (Matematicko-fyzikální fakulta UK) WAVELET ANALÝZA V METEOROLOGII: TEORIE A PŘEHLED DOSAVADNÍCH VÝSLEDKŮ Wavelet analysis in meteorology: theory and summary of existing results. The temporal climate variability is analyzed by means of wavelet transformation. This advanced time-frequency analysis provides information about the nature and time-frequency localization of present oscillations. The data-set comprises five mean monthly temperature series, the mean monthly NAO index series, three mean monthly series of surface pressure and mean monthly relative sunspot number series. The results show, e.g., considerable similarity among individual temperature series. Examples are the common time period between 1930 and 2000 expressed in all power spectra, the pronounced oscillations of about 8 and 12-14 years in majority of the series, and the noticeable increase of temperature in all cases. KLÍČOVÁ SLOVA: variabilita klimatického systému wavelet transformace změny dlouhodobé oscilace řady teplotní 1. ÚVOD V současné době roste zájem odborné i laické veřejnosti o výsledky studií zabývajících se proměnlivostí klimatického systému. Povodně, sucha, vichřice, hurikány, to vše vyvolává obavy, že skončilo období relativně nízké proměnlivosti procesů probíhajících v klimatickém systému a nepříliš častého výskytu jevů, které považujeme za extrémní. Zájem veřejnosti je přitom vyvolán spíše obavami z možných socioekonomických následků zvýšené proměnlivosti klimatu [1, 2] než přiznáním nebezpečnosti zásahů člověka do procesů v klimatickém systému. Odpověď na otázku, zda v současné době skutečně dochází ke změně klimatu, není jednoduchá. Pomineme-li experimenty prováděné v tomto ohledu pomocí klimatických modelů i metody prostorové analýzy variability meteorologických polí a soustředíme se pouze na jednotlivé časové řady klimatických charakteristik, pak se celá problematika obvykle dělí do dvou oblastí: na hledání trendů, cyklů apod. v časových řadách, tedy na rozpoznání určitých signálů na pozadí často značného šumu, a na pátrání po příčinách těchto změn. V článku se zaměříme na první oblast, na možnost využít při analýze časových řad meteorologických prvků a klimatických charakteristik tzv. metodu wavelet transformace. Výhodnost wavelet transformace vyplývá ze skutečnosti, že většina zkoumaných meteorologických časových řad je nestacionární. Řada standardně používaných postupů frekvenční a spektrální analýzy však vychází z předpokladu, že zkoumaný proces je stacionární a vede k nalezení významných cyklů, bez rozlišení, ve kterém časovém úseku zkoumaného delšího období byly intenzivnější a kdy se naopak téměř nevyskytovaly. Klasické periodogramy anebo známé Fourierovy transformace lze použít pouze jako první přiblížení [3]. Chceme-li s rozumnou mírou přesnosti detekovat v nestacionárních signálech obsažené významné frekvence a zároveň určit, kdy se tyto frekvence vyskytují, je výhodné použít wavelet analýzu [4], matematický nástroj poskytující časově-frekvenční reprezentaci analyzovaného signálu [5]. Wavelet transformace byla již aplikována v několika klimatologických studiích; byla použita například ke zkoumání trendů v anglických teplotních řadách [6], k analýze jevu ENSO [7], ke studiu a modelování turbulence [8], ke studiu hemisférických teplotních řad a indexu jižní oscilace [9], k detekci změn globální teploty [10], k analýze proměnlivosti teploty v Evropě [11] anebo k analýze českých teplotních řad [12]. V následujícím textu našeho příspěvku nejprve stručně přiblížíme metodu spojité wavelet transformace a na příkladu uvedeme výsledky wavelet transformace aplikované na stacionární a nestacionární signál se známými frekvencemi. Vlastní využití wavelet analýzy pro klimatologické studie bude ilustrováno na řadách průměrných měsíčních teplot vzduchu. Vzhledem k tomu, že se v odborné literatuře velmi často diskutuje možný vliv severoatlantické oscilace (NAO) na meteorologické podmínky v Evropě, budou dále stručně uvedeny výsledky analýzy časové řady měsíčních průměrů indexu NAO. Jako doplněk budou analyzovány tři dlouhé evropské řady přízemního tlaku vzduchu a časová řada Wolfova relativního čísla. Meteorologické zprávy, 58, 2005 1

2. WAVELET ANALÝZA Ke studiu variability časových meteorologických řad byla v této práci využita jednodimenzionální spojitá wavelet analýza. Wavelet transformace časové řady x(t) je definována výrazem (1):, (1) kde ψ (τ,λ) (t) je tzv. wavelet (wavelet česky vlnka). Wavelet si můžeme představit jako okénko, pomocí kterého se časová řada x(t) postupně zkoumá. Parametr τ (translace) určuje část signálu x(t), kde je právě wavelet lokalizován a druhý parametr λ (tzv. škála) vystupuje v definici (1) jako frekvenční parametr, hvězdička * zde značí proměnnou komplexně sdruženou. Wavelet transformace je v podstatě konvolucí původního signálu x(t) s novou funkcí ψ (τ,λ) (t). Wavelet je funkce oscilující kolem x-ové osy, která dále musí splňovat některé podmínky, jako například, že její integrál je roven nule (2) anebo, že integrál kvadrátu je roven jedné (3) (podrobněji viz například [4]). (2) (3) Všechny wavelety závisí na tzv. mateřském waveletu (mother wavelet), ze kterého se generují další tzv. dceřiné wavelety (daughter wavelets). V tab. 1 jsou uvedeny definice tří často používaných waveletů a grafy na obr. 1 pak ukazují, jak tyto mateřské wavelety vypadají. Symboly v tab. 1 označují parametry mateřských waveletů (m, ω 0 ), gamma funkci (Γ), komplexní jednotku (i) a početní konstantu (C). Grafy na obr. 2 ilustrují způsob, jakým jsou dále jednotlivé wavelety generovány jedná se o postupnou translaci a kontrakci daného waveletu podél signálu v závislosti na parametrech τ a λ. Principiálně existuje nepřeberné množství mateřských waveletů a vynořuje se tak otázka, které z nich použít. To je v šir- Obr. 1 Reálné (plná čára) a imaginární (přerušovaná čára) části mateřských waveletů. Fig. 1. Mother wavelets real (solid line) and imaginary (dashed line) part. Tab. 1 Mateřské wavelety DOG, Paul, Haar a Morlet [5, 7]. Table 1. DOG, Paul, Haar and Morlet mother wavelets [5, 7]. DOG Paul Haar Morlet Obr. 2 Generace waveletů - posun a kontrakce mateřského waveletu pro různé hodnoty parametrů τ a λ (viz definice spojité wavelet transformace). Fig. 2. Generation of wavelets translation and contraction of the mother wavelet for different parameters τ a λ (see definition of the continuous wavelet transformation). 2 Meteorologické zprávy, 58, 2005

Obr. 3 Spojitá wavelet transformace stacionárního (nahoře) a nestacionárního (dole) signálu. Fig. 3. Continuous wavelet transformation of the stationary (top) and nonstationary (bottom) signals. ším kontextu diskutováno například v [7] anebo [4]. V této práci byl pro výpočet tzv. wavelet power spektra a globálního wavelet spektra (viz další text) použit mateřský wavelet Morlet a pro rekonstrukci původního signálu mateřský wavelet Paul. Mateřský wavelet Morlet byl zvolen, protože s jeho využitím získáváme výsledky s dobrým časovým a zároveň i frekvenčním rozlišením. Mateřský wavelet Paul byl vybrán pro svůj malý tzv. cone of influence (COI viz další text). Grafy na obr. 3 znázorňují spojitou wavelet transformaci dvou testovacích signálů vykreslených na obr. 4. Výsledek transformace je zobrazen formou tzv. wavelet power spektra definovaného jako kvadrát absolutní hodnoty wavelet transformace ( ). Další možností zobrazení výsledků je tzv. globální wavelet spektrum, které je definováno jako integrál wavelet power spektra podél časové osy ( ). První z testovacích signálů (horní části obr. 3 a 4) je stacionární a druhý (dolní části obr. 3 a 4) je signál nestacionární. V obou těchto signálech jsou zastoupeny děje o periodě 3, 5, 8 a 11 minut. Ve stacionárním signálu jsou tyto periody zastoupeny v celém signálu, v nestacionárním jsou periody 3, 8, 11 a 5 minut zastoupeny postupně, každá v jedné čtvrtině signálu. Z výsledků je zřejmé, že wavelet analýza dovede tyto signály rozlišit a zároveň s vysokou přesností určit místa výskytu jednotlivých frekvencí. Na grafech na obr. 3 je šrafováním vyznačena oblast cone of influence (COI), kde wavelet analýza již neposkytuje korektní výsledky, což je způsobeno způsobem výpočtu konvoluce v kombinaci s konečnou délkou analyzovaného signálu. Další užitečnou vlastností wavelet transformace je možnost za určitých podmínek (viz například [5]) původní signál rekonstruovat. To umožňuje analyzovanou řadu filtrovat a tím detekovat obsažené dlouhoperiodické děje. Grafy na obr. 5 Obr. 4 Stacionární (nahoře) a nestacionární (dole) testovací signál. Fig. 4. Stationary (top) and nonstationary (bottom) proofing signals. Obr. 5 Rekonstrukce testovacího signálu původní signál (nahoře), inverzní wavelet transformace signálu (vpravo) a rozdíl mezi původním a rekonstruovaným signálem pro různé hodnoty Pmax (vlevo) (viz text část 2. Wavelet analýza). Fig. 5. Reconstruction of the proofing signal the original signal (top), inverse wavelet transformation of the signal (on the right) and the differences between the original and reconstructed signal (on the left) for different parameters Pmax (see text section 2 Wavelet analysis). ilustrují, jak tato filtrace vypadá pro uměle vytvořený testovací signál. Část grafu zcela nahoře ukazuje původní signál, část napravo pak jeho rekonstrukci a část nalevo rozdíl původního signálu a jeho rekonstrukce. Jednotlivé hodnoty Pmax určují hranici největší (vpravo), resp. nejmenší (vlevo) detekované periody, to znamená že ve výsledcích by neměly být obsažené děje s periodou větší (vpravo), resp. menší vlevo, než je hodnota Pmax. 3. POUŽITÁ DATA Pro analýzu časových řad klimatických charakteristik pomocí wavelet analýzy byly vybrány následující řady: a) řady měsíčních průměrů teploty vzduchu ze stanic Praha- Klementinum (1775 2002), Brno (1848 2002), Milán (1763 1999), Stockholm (1756 2001) a Uppsala (1722 2001) [13, 14, 15] b) řada měsíčních průměrů indexu NAO (1825 2003) [16] a tři řady měsíčních průměrů přízemního tlaku vzduchu ze stanic Milán (1763 1999), Stockholm (1756 2001) a Uppsala (1722 2001) [13, 14, 15] c) řada Wolfova relativního čísla (1749 2003) [17]. Údaje z českých stanic byly poskytnuty ČHMÚ pro řešení projektu VaV/740/1/01, u ostatních údajů je zdroj dat uveden v závorce. 4. PŘÍKLADY APLIKACE WAVELET TRANSFORMACE Výsledky aplikace wavelet transformace lze rozdělit do tří častí: a) analýza teplotních řad, b) analýza řady indexu NAO Meteorologické zprávy, 58, 2005 3

a tří řad přízemního tlaku vzduchu, c) analýza řady Wolfova relativního čísla. Wavelet power spektrum řady měsíčních průměrných teplot vzduchu ze stanice Praha-Klementinum je uvedeno na obr. 6 a globální wavelet spektrum teplotní řady ze stanice Brno je uvedeno na obr. 7. Charakteristickým rysem těchto grafů jsou periody 8, 14 a 28 let. Dále zde nacházíme zajímavou oblast wavelet power spektra mezi lety 1850 a 1930, kde je viditelná značně snížená variabilita teplotních řad. Obr. 6 Wavelet power spektrum teplotní řady ze stanice Praha-Klementinum. Fig. 6. Wavelet power spectrum of the Prague-Klementinum temperature series. Obr. 7 Globální wavelet spektrum (GWS) a Fourierova transformace (FT) teplotní řady ze stanice Brno. Fig. 7. Global wavelet spectrum (GWS) and the Fourier transformation (FT) of the Brno temperature series. Obr. 9 Rozdíly mezi původní a rekonstruovanou teplotní řadou ze stanice Brno. Fig. 9. Differences between the original and reconstructed Brno temperature series. Obr 8 Rozdíly mezi původní a rekonstruovanou teplotní řadou ze stanice Praha-Klementinum. Fig. 8. Differences between the original and reconstructed Prague- Klementinum temperature series. Obr. 10 Rozdíly mezi původní a rekonstruovanou teplotní řadou ze stanice Milán. Fig. 10. Differences between the original and reconstructed Milan temperature series. 4 Meteorologické zprávy, 58, 2005

Obr. 11 Wavelet power spektrum časové řady indexu NAO. Fig. 11. Wavelet power spectrum of the NAO index series. Obr. 12 Globální wavelet spektrum (GWS) a Fourierova transformace (FT) časové řady indexu NAO. Fig. 12. Global wavelet spectrum (GWS) and the Fourier transformation (FT) of the NAO index series. Obr. 13 Wavelet power spektrum časové řady přízemního tlaku vzduchu ze stanice Uppsala. Fig. 13. Wavelet power spectrum of the Uppsala surface pressure series. Obr. 14 Globální wavelet spektrum (GWS) a Fourierova transformace (FT) časové řady přízemního tlaku vzduchu ze stanice Stockholm. Fig. 14. Global wavelet spectrum (GWS) and the Fourier transformation (FT) of the Stockholm surface pressure series. Obr. 15 Wavelet power spektrum časové řady Wolfova relativního čísla. Fig. 15. Wavelet power spectrum of the relative sunspot numbers series. Analýza teplotních řad ze stanic Milán, Stockholm a Uppsala na podobnou oblast snížené variability nepoukázala a periody 8, 14 a 28 let nalezené v českých řadách jsou u těchto stanic méně výrazné. Rozdíly mezi původními a rekonstruovanými teplotními řadami ze stanic Praha-Klementinum, Brno a Milán jsou postupně vyobrazeny na obr. 8, 9 a 10. Z těchto grafů je zřejmý růst teploty vzduchu přibližně od šedesátých let 19. století. Naopak pro první polovinu 19. století je charakteristický pokles teploty. Podobný trend byl nalezen i u teplotních řad ze stanic Stockholm a Uppsala. Na obr. 8 a 9 můžeme Obr. 16 Rozdíly mezi původní a rekonstruovanou řadou Wolfova relativního čísla. Fig. 16. Differences between the original and reconstructed relative sunspot numbers series najít i další zajímavé detaily jako například výrazně chladné zimy 1941 a 1942. Wavelet power spektrum a globální wavelet spektrum řady indexu NAO jsou vyobrazeny na obr. 11 a 12. Zajímavá je zde zvýšená variabilita v rozmezí let 1850 a 1930 (obr. 11), v tomto období je naopak u českých řad detekována variabilita snížená. Na obr. 12 jsou dále patrné výrazné periody 8 a 14 let. Na grafech wavelet power spekter časových řad přízemního tlaku vzduchu ze stanic Uppsala a Stockholm (obr. 13 a 14) nejsou viditelné výraznější charakteristiky (periody) ani společné rysy. Výsledky aplikace wavelet transformace na řadu Wolfova relativního čísla jsou zobrazeny na obr. 15 a 16. Jako nejvýraznější perioda se podle očekávání jeví perioda 11 let. Z grafu wavelet power spektra (obr. 15) je ale rovněž zřejmé, že výraznost této periody během zkoumaného období značně kolísala. Rozdíly mezi původní a rekonstruovanou řadou Wolfova relativního čísla (obr. 16) ukazují, že v analyzované řadě existují výrazná minima (1810 a 1905) a maxima (1780, 1840 a 1955). 5. ZÁVĚR Wavelet transformace českých teplotních řad ukázala, že jejich výraznou charakteristikou je perioda 8 a 14 let. Z výsledků je ovšem zřejmé, že struktura frekvenčního spektra se s časem mění a tyto periody se neprojevovaly ve všech obdobích zkoumaných řad. Ukázkou toho je například oblast wavelet power spektra mezi lety 1850 a 1930, kde je detekována značně snížená variabilita českých teplotních řad. Analýza teplotních řad ze stanic Milán, Stockholm a Uppsala na podobně výrazné charakteristiky nepoukázala. Z grafů rozdílů mezi původními a rekonstruovanými řadami je však Meteorologické zprávy, 58, 2005 5

jasně viditelný podobný charakter teplotních trendů, to jest poklesů a vzrůstů teploty. Výrazná perioda 8 a 14 let je rovněž viditelná z analýzy řady indexu NAO. Rovněž je zde charakteristické období let 1850 až 1930. Ovšem na rozdíl od teplotních řad se zde jedná o oblast variability zvýšené. Wavelet transformace časových řad přízemního tlaku vzduchu poskytla vzájemně dost odlišné výsledky reflektující spíše regionální charakter těchto řad. Informace získané analýzou časové řady Wolfova relativního čísla se i přes jejich zajímavost nezdají být ve větší souvislosti s již zmíněnými výsledky. Poděkování Podporu této práce poskytlo MŽP prostřednictvím projektu Vav/740/1/01. Autoři dále děkují ČHMÚ za poskytnutá data. Literatura [1] BOLLE, H. J., 1998. The Climate System and Global Change. Climate Change Impact on Agriculture and Forestry, Proceedings of the European School of Climatology and Natural Hazards Course, European Communities, s.13 32. [2] IPCC, 2001. Climate Change 2001: The Scientific Basis. Contribution of Working Group I to the Third Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change (Houghton, J. T., Y. Ding, D. J. Griggs, M. Noguer, P. J. van der Linden, X. Dai, K. Maskell, and C.A. Johnson [eds.]). Cambridge: Cambridge University Press. 881 pp. [3] PIŠOFT, P., 2002. Wavelet Analysis of Meteorological Time Series. Master thesis. Charles University. 94 pp. [4] PERCIVAL, D. B., 2002. Wavelets. Encyclopedia of Environmetrics, 4, s. 2338 2351. [5] PERCIVAL, D. B. WALDEN, A. T., 2000. Wavelet Methods for Time Series Analysis. Cambridge: Cambridge University Press. 595 pp. [6] BAULINIAS, S. FRICK, P. SOKOLOFF, D. SOON, W., 1997. Time scales and trends in Central England temperature data (1659 1990): A wavelet analysis. Geophysical Research Letters, Vol. 24, s. 1351 1354. [7] TORRENCE, C. COMPO, G.P., 1998. A Practical Guide to Wavelet Analysis. Bulletin of the American Meteorological Society, Vol. 79, s. 61 78. [8] BERG J.C. van den, 1999. Wavelets in Physics. Cambridge: Cambridge University Press. 454 s. [9] SONECHKIN, D. M. ASTAFYEVA, N. M. DATSENKO, N. M. IVACHTCHENKO, N. N. - JAKUBIAK, B., 1999. Multiscale oscillations of the global climate system as revealed by wavelet transform of observational data time series. Theoretical & Applied Climatology, Vol. 64, s. 131 142. [10] PARK, J. MANN, M. E., 2000. Interannual temperature events and shifts in global temperature: A multiple wavelet correlation approach. Earth Interactions., Vol. 4, s. 1 53. [11] DATSENKO, N.M. SHABALOVA. M.V. SONECHKIN. D. M., 2001. Seasonality of multidecadal and centennial variability in European temperatures: The wavelet approach. Journal of Geophysical Research, Vol. 116, s. 449 463. [12] PIŠOFT, P. KAVALOVÁ, J. BRÁZDIL, R., 2004. Cycles and trends in the Czech temperature series using wavelet transform. International Journal of Climatology, Vol. 24, s. 1661 1670. [13] MAUGERI, M. LETIZIA, B. FRANCA, C., 2002. Daily Milan Temperature and Pressure Series (1763 1998): History of the Observations and Data and Metadata Recovery. Climatic Change, Vol. 53, s. 101 117 [14] MOBERG, A. BERGSTRÖM, H. RUIZ KRIGSMAN, J. SVANERED, O., 2002. Daily air temperature and pressure series for Stockholm (1756-1998). Climatic Change, Vol. 53, s.171 212. [15] BERGSTROM, H. MOBERG, A., 2002. Daily air temperature and pressure series for Uppsala (1722 1998). Climatic Change, Vol. 53, s. 213 252. [16] JONES, P. D. JONSSON, T. WHEELER, D., 1997. Extension to the North Atlantic Oscillation using early instrumental pressure observations from Gibraltar and South-West Iceland. International Journal of Climatology, Vol. 17, s. 1433 1450. [17] NGDC - National Geophysical Data Center ftp://ftp.ngdc.noaa.gov/stp/solar_data/sunspot_ NUMBERS/ Lektor Prof. RNDr. R. Brázdil, DrSc., rukopis odevzdán v prosinci 2004. SVĚTOVÝ METEOROLOGICKÝ DEN A SVĚTOVÝ DEN VODY 2005 Letošní oslavy Světového dne vody (22. 3.) se budou tematicky vztahovat k heslu Voda pro život. K oslavám Světového meteorologického dne (23. 3.) vyhlásila Světová meteorologická organizace heslo Počasí, podnebí, voda a trvale udržitelný rozvoj. Podrobnější informace včetně zkrácené verze z poselství generálního tajemníka SMO přineseme ve 2. čísle Meteorologických Zpráv. Zároveň upozorňujeme, že letos nebude Český hydrometeorologický ústav pořádat Den otevřených dveří při těchto příležitostech. Dny otevřených dveří budou organizovány pouze v sudých letech. 6 Meteorologické zprávy, 58, 2005

Jiří Hostýnek (ČHMÚ) SROVNÁNÍ KOLÍSÁNÍ TEPLOTY A SRÁŽEK NA SEKULÁRNÍCH STANICÍCH ČESKÉ REPUBLIKY A VYBRANÝCH STANICÍCH STŘEDNÍ EVROPY Comparison of air temperature and precipitation fluctuations at secular stations of the Czech Republic and at some select stations in Central Europe. The work is aimed at evaluation of long-term changes in air temperature and precipitation at secular stations in the Czech Republic and another nearby stations in Central Europe. The existence and the origin of the trend have been found out by means of a statistic SW Ctpa. The change in the trend was also documented graphically by means of a method of cummulated deviations of monthly air temperature (precipitation) from the long-term monthly average. Results of the tests and trends established were compared with evaluation of these elements from some other works. KLÍČOVÁ SLOVA: teplota vzduchu srážky atmosférické změny dlouhodobé Česko Evropa střední ÚVOD Cílem práce bylo posoudit dlouhodobé změny teploty a srážek na sekulárních stanicích v ČR a současně na dalších blízkých stanicích ve střední Evropě. Pomocí statistického SW Ctpa se zjišťovala přítomnost a vznik trendu. Změna trendu byla graficky dokumentována i metodou kumulovaných odchylek měsíčních teplot (srážek) od dlouhodobého měsíčního průměru. Výsledky testování a zjištěných trendů byly porovnány se zpracováním těchto prvků z jiných prací. VÝBĚR STANIC A ZVOLENÍ POZOROVACÍHO OBDOBÍ Zpracovány byly řady sekulárních klimatologických stanic, tzn. stanice Klatovy, Tábor, České Budějovice, Praha-Klementinum, Praha-Karlov, Brno, Olomouc, Čáslav. Ze za hraničí byly použity stanice Vídeň, Mnichov a Bamberg. Všechny stanice svým geografickým umístěním reprezentují rovnoměrně nízké až střední polohy. Vzhledem k různému začátku pozorování bylo použito jednotné období 1921 2003. Plošné geografické umístění stanic na území ČR v roce 2000 ukazuje obr 1. Podmínkou pro výběr stanice bylo souběžné měření teploty a srážek. POUŽITÁ DATA, DETEKCE VÝPADKŮ MĚŘENÍ, POUŽITÍ KONTROLNÍCH METOD, HOMOGENIZACE ŘAD Pro většinu stanic byly k dispozici již vypočtené měsíční a roční hodnoty za období 1961 2003 přímo v databázi Clidata. Data z předchozího období byla vybrána z externích zdrojů. Sjednocení datové základny proběhlo v tabulkovém Obr. 1 Rozmístění sekulárních stanic ČR. Fig. 1. Location of secular stations in CR. procesoru MS Excel. Následně byly použity u každé řady a prvku (separátně teploty a srážek) datové filtry na odhalení případných chybějících hodnot a nesprávných znaků. Proběhla rovněž kontrola úplnosti řady a porovnání skutečných výpadků s evidovanými výpadky podle zápisu v metadatech. Modulem Analýzy dat se kromě popisné statistiky provedl i výpočet percentilů. Krajní hodnoty řady, vypočtené pod dolní a nad horní percentil se ověřovaly se zapsanými hodnotami v dostupných originálních výkazech. U denních hodnot před rokem 1961 se pomocí známých rovnic prováděla kontrola termínových teplot vůči maximální a minimální teplotě [1], případně korekce. V případě delších výpadků se prováděla interpolace průměrných teplot pomocí lineární regrese nejvhodnější nejbližší stanice za testování těsnosti vztahu lineárním regresním modelem programu Ctpa. V dalším kroku se provedly plošné kontroly pro tři oblasti: jižní a západní Čechy (stanice Klatovy, Tábor, České Budějovice), střední Čechy (Praha-Klementinum, Praha-Karlov, Čáslav) a Morava (Brno, Olomouc).V rámci těchto skupin jsme identifikovali několik desítek posunutí srážek o den ve srážkoměrných řadách a v případě teplot se naopak detekovaly tzv. pětkové či desítkové chyby, které se kontrolou na jedné stanici nepodařilo zachytit. METODY TESTOVÁNÍ TRENDU U TEPLOTNÍCH A SRÁŽKOVÝCH ŘAD Pro zpracování byly použity řady v původní podobě, bez transformace dat. Podle testů normality (Kolmogorov Smirnov, sdružený test normality, testy založené na šikmosti a špičatosti) se jednalo u ročních, sezonních i měsíčních teplot o normální rozdělení. Největší variabilita se objevila u teplotních řad úzce vymezené zimy, nejmenší u jarní a letní sezony. Největší variabilita měsíčních teplot se ukázala v zimních měsících leden, únor, prosinec, nejmenší naopak v červnu až září. Roční a sezonní srážky měly rovněž až na výjimky normální rozdělení. Sezonní úhrny byly nejproměnlivější podle očekávání v létě, nejméně proměnlivé v zimě. Měsíční srážky mají nesymetrické rozdělení, jsou zešikmeny většinou doleva (kladná šikmost). Největší variabilita u měsíčních srážek byla vypočtena v říjnu, dále pak v červenci a září, nejmenší naopak v lednu, únoru a listopadu. Programem Ctpa jsme testovali přítomnost trendu a významnost změny trendu na základě vypočtené změny směrnice regresní přímky u všech sekulárních řad ročních, sezon- Meteorologické zprávy, 58, 2005 7

Obr. 2 Testování přítomnosti trendu u ročních teplot na stanici Praha-Klementinum. Fig. 2. Testing of the existence of the annual air trend at the station Praha-Klementinum. Obr. 3 Testování změny směrnice trendu ročních teplot Praha-Klementinum. Fig. 3. Testing of the change in annual air temperature trend at the Praha-Klementinum station. Obr. 4 Testování změny směrnice trendu ročních teplot průměr 8 stanic. Fig. 4. Testing of the change in annual air temperature trend average of 8 stations. ních teplot a srážek v časové řadě 1921 až 2003. Vyhodnocení u měsíčních řad bylo provedeno pro stanice Praha, Vídeň a Mnichov. Pokud testovaná hodnota byla vyšší než kritická hodnota na hladině významnosti 0,05, byl trend statisticky významný (obr. 2, 3, 4), v opačném případě nevýznamný (obr. 5, 6). Nezávisle na programu Ctpa jsme použili dále metodu postupné kumulace odchylek průměrných měsíčních teplot (srážek) od měsíčních průměrů 1921 2003. Data byla seřazena od ledna 1921 do prosince 2003,v případě srážek se použilo relativních hodnot. Graficky se vynesla čára těchto diferencí podle časové řady, u převládání kladných hodnot byl směr křivky vzestupný, v případě kumulace záporných hodnot naopak sestupný. V místě systematické změny kladných či záporných hodnot se objevilo zalomení křivky, které jednoduchým způsobem detekovalo změnu trendu. VYHODNOCENÍ TRENDŮ Průběh ročních teplot na všech stanicích je přehledně znázorněn na obr. 7 (barevná příloha). V případu ročních teplot byla významná přítomnost trendu a současně změny trendu prokázána u všech stanic. Pro úzce vymezené sezony jaro (III V), léto (VI VIII), vyšla rovněž ve všech případech významná změna trendu. Pro podzim (IX XI), zimu (XII II) vyšel významný trend jen u některých stanic. V souladu s hodnocením sezon se statisticky významná změna směrnice přímky vyskytla u většiny stanic v měsících II VI, v lednu, září a listopadu naopak u většiny stanic trend nebyl potvrzen. Vznik trendu, respektive změna směrnice regresní přímky, spadá do období 1970 až 1980 a to jak u českých, tak zahraničních stanic. Změny trendu řady průměrných ročních teplot stanice Praha-Klementinum i umělé řady v podobě průměru 8 stanic jsou prakticky shodné (obr. 3, 4). Pomocí metody postupných sum odchylek měsíčních teplot od dlouhodobého průměru jednotlivých měsíců v období 1921 2003 se rovněž projevila výrazná změna v zakřivení křivky v období 1940 1980 (obr. 8). Průběh ročních srážek přináší obr. 9 (barevná příloha). U ročních a sezonních srážek nebyla u většiny stanic prokázána statisticky významná přítomnost trendu ani jeho významná změna. Rovněž u řady vytvořené jako průměr 8 stanic se neprokázala významná změna směrnice trendu (obr. 6). V Praze, Vídni i Mnichově se prokázala významná pří- 8 Meteorologické zprávy, 58, 2005

tomnost trendu pouze v dubnu a říjnu, významná změna trendu nebyla prokázána u žádného měsíce. Metodou postupných sum relativních odchylek měsíčních srážek od průměru měsíců nebyla u většiny stanic nalezena změna v křivce postupných sum relativních odchylek (obr. 10). Výjimkou byly moravské stanice Brno a Olomouc, kde došlo od roku 1961, resp. 1971, k zalomení směru křivky, tj. převládnutí záporných odchylek relativních sum od průměru. Na změnu trendu neměl vliv ani poslední velmi suchý rok 2003. Podle testovacích kritérií lze konstatovat, že v případě ročních, sezonních a většiny měsíčních srážek nebyl na vybraných stanicích ve střední Evropě zaznamenaný významný nárůst či úbytek ročních, sezonních a kromě dubna a října ani měsíčních srážek. ZÁVĚR U ročních, jarních i letních teplot a měsíčních teplot únor červen byla potvrzena statisticky významná přítomnost i změna trendu. Přibližně od 80. let 20. století dochází k význačnému vzestupu teplot na všech stanicích. Statisticky významný nárůst teplot od 80. let na stanicích ve střední Evropě je v souladu s hodnocením teplotních trendů např. v Sasku (obr. 11, barevná příloha) či průběhem teploty na celé severní polokouli (obr. 12, barevná příloha). U ročních, sezonních ani měsíčních srážek se statisticky významná změnu trendu neprokázala. Obr. 5 Testování přítomnosti trendu u ročních srážek Praha-Klementinum. Fig. 5. Testing of the existence of the annual precipitation trend at the Praha-Klementinum station. Obr. 6 Testování přítomnosti trendu ročních srážek průměr z 8 stanic. Fig. 6. Testing of the existence of the annual precipitation trend average of 8 stations. Obr. 8 Graf postupných sum odchylek měsíčních teplot Praha- Klementinum. Fig. 8. Graph of the monthly air temperature deviation sums Praha- Klementinum. Literatura: [1] COUFAL, L. LANGOVÁ, P. MÍKOVÁ, T., 1992. Meteorologická data na území ČR za období 1961 90. NKP. 2002. Praha: ČHMÚ. ISBN 80-901262-5-1. [2] COUFAL, L. TOLASZ, R., 1999. Klimatologická databáze CLIDATA (Část METADATA informace o měřících stanicích). Meteorologické Zprávy, roč. 52, č. 2, s. 55 58. ISNN 0026-1173 [3] Oracle Discoverer (TM) Release 3.1. Uživatelská příručka. 1999. Praha: ČHMÚ 156 s. [4] Ctpa 1.0 Manuál k programu Ctpa [Interní publikace.] Obr. 10 Graf postupných relativních sum odchylek měsíčních srážek Praha-Klementinum. Fig. 10. Graph of the monthly precipitation deviation relative sums Praha-Klementinum [5] NOSEK, M., 1957. Metody v klimatologii. Praha: Academia. 434 s. [6] JARUŠKOVÁ, D. a kol., 1989. Matematická statistika. Praha: ČVUT. 116 s. [7] BERNHOFER, CH. GOLDBERG, V., 2002. Aktuelle Klimatrends in Sachsen, Poster 2. regionale Klimakonferenz. Annaberg-Buchholz. [8] FRANKE, J. GOLDBERG, V. BERNHOFER, C., 2004. Regionale Klimatrends für Mitteldeutschland, Poster Meteorologen-Tagung. Karlsruhe. Lektor RNDr. L. Němec, rukopis odevzdán v prosinci 2004. Meteorologické zprávy, 58, 2005 9

Petr Blinka (Přírodovědecká fakulta UK) KLIMATOLOGICKÉ HODNOCENÍ SUCHA A SUCHÝCH OBDOBÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V LETECH 1876 2002 Climatological evaluation of drought and dry periods on the territory of Czech Republic in the years 1876 2002. There are some problems connected with the research of drought, e.g. quantifying drought intensity and duration. H. R. Byun and D. A. Wilhite proposed new indices to solve the weaknesses of the current ones. Daily depletion of water resources is represented by effective precipitation (EP). The indices, which are calculated from EP, make it possible to determine the duration and severity of drought, accumulated precipitation deficit, precipitation for the return to normal condition. A standardized index EDI allows comparison between different places. This paper is a part of the project Long-term changes in the regime of the occurrence of extreme drought in Czechia. The evaluation of drought was based on 8 weather station, which were chosen according to the length of the measurement. In the first part of the paper we determined the driest months, vegetation seasons and years in Czechia in the period 1876 2002 according to the sum of EDI. The October 1947, the vegetation season 1976 and the year 1943 seem to be the driest ones. The average of EDI for the individual decades indicates the increasing intensity of drought towards the end of the 20 th century. The next part of the paper deals with the evaluation of drought and dry periods. The period at the Prague-Karlov station between 16.6.1942 21.5.1944 is the worst dry period according to nearly all criteria. From this dry period we can also determine the longest drought period 3.11.1942 14.8.1943. We also made an analysis of frequency of days of 1-year and more considerable dry and drought periods in each year. The years 1943 and 1973 have the highest average frequency in days of dry periods. The driest year, according to the occurrences of drought periods, is 1943. The years 1990 1992 represent the three-year period with the highest frequency in dry periods. Finally, we tried to determine new dry and drought periods as the intersection of 1-year and more considerable dry and drought periods from all stations. KLÍČOVÁ SLOVA: sucho období suchá metody hodnocení sucha intenzita sucha Česko 1. ÚVOD 1.1 Definice sucha První přiblížení pojmu sucho, i když velmi obecné, podává Meteorologický slovník výkladový a terminologický (1993): Sucho - velmi neurčitý, avšak v meteorologii často užívaný pojem, znamenající v zásadě nedostatek vody v půdě, rostlinách nebo i v atmosféře. S podobným přístupem se setkáváme i v [1]: Hlavní vlastností sucha je pokles dostupnosti vody v určitém období a oblasti. Jiný pohled na sucho přináší definice NDMC (National Drought Mitigation Center, Lincoln, Nebraska, USA) v [5]. Podle ní je sucho normální, opakující se projev klimatu, který souvisí s jeho kolísáním (fluktuací). Mnoho lidí se však chybně domnívá, že se jedná o vzácný a náhodný jev. Sucho se může jako přechodná anomálie klimatu vyskytovat ve všech klimatických zónách (srážkových režimech) a liší se tak od aridity, kterou považujeme za trvalý znak klimatu. Zavedení pojmu sucho podle Encyclopedia of Earth System Science [11], která uvádí, že sucho lze definovat jako deficit srážek vzhledem k očekávané srážce (normálu), jenž se vyskytuje v průběhu sezony nebo delšího časového období, lze chápat jako definici meteorologického sucha. Sucho ovlivňuje různé složky krajinné sféry. Neexistuje proto žádná univerzální a všeobecně uznávaná definice sucha. D. A. Wilhite a M. H. Glantz (1985) uvádějí přehled některých z více než 150 publikovaných definic sucha. Autoři rozlišují sucho meteorologické, hydrologické, zemědělské a socioekonomické. Souhrn definic sucha podávají také Tate a Gustard (2000), Demuth a Bakenhus (1994) a Dracup et al. (1980). Meteorologické sucho ve smyslu nedostatku srážek je primární příčinou sucha. Kvůli nedostatku vody v půdě se postupně objevuje sucho zemědělské. Pokud deficit srážek nadále pokračuje, vzniká hydrologické sucho, vztahující se k zásobám povrchových vod. Podzemní vody jsou obvykle ovlivněny naposled a jako poslední se také vracejí k normálu. Sucho řadíme mezi přírodní rizika. Liší se však od nich v několika směrech. Většina přírodních rizik vzniká velmi rychle (někdy úplně bez jakéhokoliv varování) a má rychlý průběh. Sucho se vyznačuje pomalým vznikem i vývojem, který trvá měsíce. Někdy se může vyskytovat v průběhu celé sezony, roků a dokonce i desetiletí. Stanovení začátku a konce sucha je velmi obtížné a vyžaduje řadu meteorologických, ale také hydrologických proměnných. Efekty působení sucha mají kumulativní charakter, velikost intenzity sucha se zvyšuje s každým dalším dnem. S dopady po suchu se setkáváme ještě několik let po výskytu normálních dešťů [12]. Pro území Česka bude vyzkoušena poměrně nová metoda H. R. Byuna a D. A. Wilhitea [2], podrobně popsaná v následujícím textu. Z tohoto území bylo vybráno osm stanic, které do jisté míry mohou reprezentovat srážkové i teplotní poměry studovaného období, neboť déle trvající sucho se projevuje hlavně srážkovým deficitem víceméně současně na celém území Česka i v sousedních státech. O využití dalších stanic, které by pomohly lépe pokrýt zpracovávané území, nebylo s ohledem na délku projektu a časovou náročnost na získání vstupních údajů uvažováno. 1.2 Metody hodnocení sucha V [9] nacházíme stručný komentář k charakteristikám sucha. Co tedy můžeme u sucha sledovat? Sucho hodnotíme z prostorového a časového hlediska, určujeme také jeho intenzitu. 10 Meteorologické zprávy, 58, 2005

První kategorií je plošný rozsah sucha. Časovými vlastnostmi sucha rozumíme zejména začátek, konec a délku trvání. Kromě času se na charakteru a průběhu sucha podílejí také další faktory, jako vysoká teplota, rychlost větru, nízká relativní vlhkost vzduchu aj. Ty mohou významně zvýšit intenzitu sucha. Absence univerzální definice sucha vede k mnoha problémům. Obtížné je v některých případech vůbec rozhodnout, zda se sucho vyskytuje či nikoliv. Pro stanovení začátku, konce a intenzity sucha máme celou řadu objektivních metod. Do výpočtu indexů sucha vstupují různé faktory, jako srážky, teplota, evapotranspirace, půdní vláha, odtok, zásoby sněhu, vody v řekách a nádržích atd. Existuje celá řada publikací, které se dotýkají problematiky přehledu a klasifikace metod hodnocení sucha. Zmínit musíme zejména publikaci WMO s názvem Drought and Agriculture [9]. V její příloze nalezneme přehled definic sucha a s nimi souvisejících přístupů založených na meteorologických a hydrologických proměnných, charakteristikách půdní vláhy a rostlin. Poněkud aktuálnější přehled indexů sucha je spolu s komentářem k výhodám a omezením jejich použití uveden v [2, 6 a 7]. Nejznámějším a asi také nejpoužívanějším indexem je PDSI (Palmer Drought Severity Index), který řadíme mezi meteorologické indexy sucha. K výpočtu indexu potřebujeme vedle srážek rovněž evapotranspiraci, odtok, půdní a hloubkovou infiltraci. PDSI modeluje rovnici vodní bilance pro danou lokalitu. Současné indexy sucha však mají celou řadu slabin, na které upozorňují H. R. Byun a D. A. Wilhite v [2]. Většina indexů, které se používají při hodnocení sucha, nedokáže dostatečně přesně určit jeho začátek a konec. Obvykle pracují pouze s měsíčními průměry (nejen meteorologických prvků). Neuvažují rovněž úbytek vodních zásob v čase, který je funkcí odtoku a evapotranspirace. Nevýhodou některých metod zůstává značná náročnost na vstupní údaje. Mnoho parametrů při výpočtu indexů musí být odhadováno. Dále je také opomíjen fakt, že základem všech odhadovaných parametrů jsou srážky. Někteří autoři se domnívají, že použití pouze srážek je pro stanovení meteorologického sucha lepší než užití složitých indexů. Žádný z indexů také nezohledňuje skutečnost, že se dopady sucha na jednotlivé části krajinné sféry projevují s určitým zpožděním. Velikost půdní vláhy vztahujeme obvykle k aktuálním srážkovým poměrům, vodní zdroje v rezervoárech pak k časově delším součtům srážek. H. R. Byun a D. A. Wilhite v [2] navrhli nové indexy sucha, které se pokouší řešit nedostatky současných metod hodnocení sucha. Denní úbytek vodních zdrojů reprezentuje efektivní srážka (EP), k jejíž určení potřebujeme pouze denní průměry srážek na stanici. Úbytek vodních zásob v čase vyjadřuje časově závislá redukční funkce, z níž odhadujeme aktuální vodní deficit. Z EP vychází řada dalších indexů, které dovolují stanovit délku a intenzitu sucha, akumulovaný srážkový deficit (odchylku od normálu), srážku nutnou pro návrat k normálu. Standardizovaný index intenzity sucha umožňuje srovnání mezi různými místy s odlišnými klimatickými poměry. V následující kapitole představíme metodu efektivní srážky (EP) autorské dvojice H. R. Buyn, D. A. Wilhite, kterou jsme se rozhodli vyzkoušet při hodnocení sucha na území ČR v letech 1876 2002. 2. METODA EFEKTIVNÍ SRÁŽKY (EP) 2.1 Výpočet EP Denní úbytek vodních zdrojů reprezentuje efektivní srážka EP (Effective Precipitation), která je dána rovnicí, (1) kde i je doba sumace (DS), P m je srážka před m dny (P i značí aktuální srážku). Složitý matematický zápis můžeme přepsat:, kde λ m jsou váhy pro srážky P m. Položíme-li i rovno 365, představuje EP 365 vodní zdroje nahromaděné za posledních 365 dní. Pro hodnocení deficitu půdní vláhy (vlhkosti) se používá EP 14(15), která vyjadřuje vodní zdroje akumulované během posledních 14 (resp. 15) dní. Rovnice EP vychází z úvahy, že srážka před m dny je přidána k celkovým zásobám vody ve tvaru průměru za m dnů (např. ). Způsob vážení denních srážek v závislosti na čase, který uplynul od jejich výskytu (vyjádřen počtem dní, které uplynuly od příslušného dne, jehož úhrn srážek vážíme), popisuje obrázek 1. Křivka z obr. 1 znázorňuje průběh časově závislé redukční funkce. Jak vidíme z obrázku, rovnice EP zaručuje strmější změny vah v prvních dnech. To je také v souladu s výsledky různých srážkoodtokových modelů, které ukazují, že změna poměru odtoku je nejprudší jen po dešti [2]. Obr. 1 Váhy pro srážky P m ve výpočtu EP 365. Fig. 1 Variation of the weight of precipitation P m to EP 365 along the day pass (m). Kromě této uvažované rovnice lze úbytek vodních zdrojů v čase vyjádřit také dalšími rovnicemi. Výběr nejlepší rovnice však nadále zůstává nevyřešeným problémem, protože zde vystupuje velmi mnoho parametrů. Jedná se zejména o topografii, vlastnosti půdy, schopnost zadržovat vodu ve vodních nádržích, teplotu a vlhkost vzduchu, rychlost větru a další. Všechny zmiňované faktory ovlivňují úbytek vody v přírodě odtokem a evapotranspirací. Komplikovaná situace s modelováním vodních zdrojů nastává zejména v zimních měsících Meteorologické zprávy, 58, 2005 11

a na začátku jara, kdy akumulace vody závisí také na promrzání půdního povrchu a sněhové pokrývce. 2.2 Postup a přehled ukazatelů Rozhodli jsme se pracovat pouze s EP 365 (vodní zdroje za 365 posledních dní), neboť rok se vyznačuje charakteristickým chodem srážek. Hodnota EP 365 se používá při hodnocení sucha z pohledu akumulovaných vodních zásob. Z EP 365 počítáme další indexy, které nám dovolí vymezit období sucha, zhodnotit jejich intenzitu a rovněž umožní jejich vzájemné srovnání. Společně s přehledem indexů naznačíme postup při aplikaci EP 365. Nejprve se spočítají pro každou stanici a každý den hodnoty EP 365 (dále jen EP) podle vzorce (1). K provedení výpočtu potřebujeme denní úhrny srážek za posledních 365 dní. Znamená to, že metodika výpočtu nedovoluje hodnotu EP spočítat pro první rok měření příslušné stanice. Ve druhém kroku se na jednotlivých stanicích spočítá pro každý kalendářní den roku průměr hodnot EP (MEP). Hodnota MEP představuje klimatologickou charakteristiku vodních zdrojů. Lze si ji také představit jako dlouhodobý normál hodnot EP pro daný den v roce. MEP má vysokou variabilitu, proto se dále počítá s 5denními klouzavými průměry. V další fázi postupu se porovnává výpočtem stanovená hodnota EP s dlouhodobým normálem (MEP) pro příslušný kalendářní den v roce. Pro každý den období stanovíme na jednotlivých stanicích hodnotu DEP (Deviation of EP from MEP) ze vztahu DEP = EP MEP. DEP vyjadřuje nedostatek nebo nadbytek vodních zdrojů k určitému datu a místu. Z DEP pro jednotlivé dny pak vychází další indexy. Standardizací DEP dostáváme index SEP (Standardized value of DEP), který umožňuje srovnání intenzity sucha mezi různými místy: kde σ(ep) je standardní odchylka pro každou denní řadu EP (standardní odchylka pro příslušný kalendářní den). Standardní odchylka je spočítána z pětidenních klouzavých průměrů EP. Negativní hodnoty DEP a SEP znamenají období srážkového deficitu, neboť hodnoty EP jsou pod úrovní normálu. Suché období definujeme jako období po sobě jdoucích dní s negativní hodnotou SEP (DEP). Délku suchého období označujeme CNS (Consecutive days of negative SEP). Ke kvantifikaci intenzity sucha se používají další indexy. Uvedeme zde jejich přehled a stručný komentář. ANES (Accumulation of consecutive negative SEP) značí součet všech záporných po sobě jdoucích negativních hodnot SEP. Další charakteristikou, která vychází z DEP, je PRN (Precipitation needed for a return to normal condition). Z negativní hodnoty DEP lze spočítat denní srážku nutnou pro návrat k normálním podmínkám. Její předností je především srozumitelnost široké veřejnosti. PRN vyjadřuje rovnice PRN udává rovněž deficit srážek akumulovaný během posledních 365 dní. Ačkoliv PRN a jiné uvedené indexy poměrně dobře určují intenzitu sucha, je potřeba konstruovat také index, který by umožňoval stanovit intenzitu sucha a přitom dovolil srovnání mezi různými místy (nezávisle na jejich klimatických charakteristikách). EDI (Effective drought index) tyto požadavky splňuje: kde σ značí standardní odchylku indexu v závorce pro příslušný kalendářní den. Standardizací se rozložení EDI blíží normovanému normálnímu rozdělení. Proto se někdy sucho definuje jako období s hodnotami EDI menšími než -1,0, kde jsou suchá období mezi jednotlivými suchy zahrnuta, pokud se nevyskytnou kladné hodnoty EDI [2]. Suchá období však při vymezování such uvažovat nebudeme. Sucho v našem pojetí bude znamenat období po sobě jdoucích dní s hodnotou EDI menší než -1,0. Vedle indexů vztažených k metodě efektivní srážky, jsme využívali také charakteristiku APD (Accumulated precipitation deficit): kde j je délka suchého období (nebo sucha), P i denní úhrn srážek pro i-tý den a AVG i je dlouhodobý průměr srážek (normál) pro den i. Při hodnocení srážkových poměrů vymezených such a suchých období jsme používali také ukazatel PDst j kde j je délka suchého období (nebo sucha), P i denní úhrn srážek i-tého dne období, AVG i je dlouhodobý průměr srážek (normál) pro příslušný (kalendářní) den a σ i značí standardní odchylku denních úhrnů srážek pro daný kalendářní den. Podobně můžeme zhodnotit také teplotní poměry vymezených období. Pro výpar mají význam teploty nad nulou, proto jsme záporným teplotám přiřadili automaticky nulové hodnoty a uvažovali níže uvedený index Tst j kde j je délka suchého období (nebo sucha), T oi je denní průměr teploty vzduchu i-tého dne období (v případě záporných teplot je roven 0 ºC), T oi je dlouhodobý průměr teplot pro příslušný (kalendářní) den (místo záporných hodnot se při jeho výpočtu berou nuly) a σ oi značí standardní odchylku denních průměrů teplot pro daný kalendářní den. Kombinací hodnot PDst j a Tst j lze pak zkonstruovat novou charakteristiku, která vypovídá o teplotní a srážkové abnormalitě vymezeného období. Naším úkolem je stanovit intenzitu sucha, která logicky roste se snižujícími se hodnotami PDst j a zároveň rostoucími hodnotami Tst j. Nový ukazatel DI j, který bude určitým doplňkem indexů odvozených z metody EP, má tvar DI j = PDst j c. Tst j, 12 Meteorologické zprávy, 58, 2005

kde j je délka suchého období (nebo sucha) a multiplikátor c je empirická hodnota, která může např. vyjadřovat průměrnou změnu úrovně výparu při změně hodnoty kladných denních průměrů teploty vzduchu. V naší studii budeme pracovat s hodnotou c rovno 1,0 a 0,1. První hodnota zajišťuje stejnou váhu obou dílčích ukazatelů na výslednou hodnotu DI j. Váha 0,1 vyjadřuje v kombinaci s indexem Tst j spíše abnormalitu výparu a ukazatel DI j pak porovnává úroveň srážkové abnormality s úrovní abnormality výparu. Tato úvaha vychází z rovnice Seljaninovova hydrotermického koeficientu [7]. 3. KLIMATOLOGICKÉ HODNOCENÍ SUCHA A SUCHÝCH OBDOBÍ NA ÚZEMÍ ČR V LETECH 1876 2002 3.1 Přehled výsledků ukazatelů za jednotlivé stanice Pro osm vybraných stanic na území ČR s nejdelšími homogenními řadami pozorování denních úhrnů srážek a denních průměrů teploty vzduchu jsme spočítali metodou efektivní srážky jednotlivé indexy, které jsme doplnili hodnotami dalších ukazatelů z předchozí kapitoly. Při výběru stanic hrála roli délka pozorování. Období pozorování jednotlivých stanic uvádí tabulka 1. Tab. 1 Přehled stanic a délek jejich pozorování. Table 1. Weather stations periods of observation. Stanice Pozorování Ukazatele za období Brno 1. 1. 1891 31. 12. 2002 31. 12. 1891 31. 12. 2002 České 1. 1. 1888 31. 12. 2002 30. 12. 1888 31. 12. 2002 Budějovice Čáslav 1. 1. 1876 31. 12. 2002 30. 12. 1876 31. 12. 2002 Karlov 1. 1. 1921 31. 12. 2002 31. 12. 1921 31. 12. 2002 Klatovy 1. 1. 1921 31. 12. 2002 31. 12. 1921 31. 12. 2002 Klementinum 1. 1. 1875 31. 12. 2002 31. 12. 1875 31. 12. 2002 Olomouc 1. 3. 1909 31. 12. 2002 28. 2. 1910 31. 12. 2002 Tábor 1. 1. 1875 31. 12. 2002 31. 12. 1875 31. 12. 2002 Hodnoty jednotlivých indexů jsme spočítali pro všech osm stanic za období, která odpovídají délce jejich pozorování zmenšené o jeden rok (viz koncept EP), neboť ukazatele vycházející z EP potřebují ke svému výpočtu denní úhrny srážek za posledních 365 dní. Extrémní hodnoty vybraných ukazatelů na jednotlivých stanicích, společně s dnem, ve kterém jich bylo dosaženo, přináší tabulka 2. Tab. 2 Extrémy hodnot EDI a PRN. Table 2. Extreme values of EDI and PRN. Stanice EDI PRN den hodnota den hodnota Brno 28. 6. 1893-2,76 21. 7. 1976-57,11 České Budějovice 30. 1. 1909-2,51 22. 8. 1911-71,15 Čáslav 23. 3. 1954-2,46 15. 9. 1878-63,96 Karlov 21. 2. 1954-2,61 11. 8. 1990-54,30 Klatovy 16. 10. 1947-2,62 23. 9. 1947-65,88 Klementinum 24. 2. 1954-2,66 8. 9. 1911-58,15 Olomouc 29. 6. 1925-2,57 3. 7. 1925-63,45 Tábor 26. 12. 1953-2,79 31. 8. 1904-60,06 Z tabulky lze vyčíst, že nejvyšší hodnoty denních srážek, které by bylo potřeba, aby se vyrovnal akumulovaný deficit vodních zdrojů za posledních 365 dní (PRN), se vyskytují výhradně v letních měsících a v září. Je to vcelku logické, neboť v těchto měsících dosahuje ukazatel MEP nejvyšších hodnot a případná odchylka od normálu (DEP) se může dostat hluboko do záporných čísel. Pravděpodobnost výraznější srážky je však v létě vyšší, což může vést k poměrně rychlému vyrovnání deficitu, např. dne 22. 8. 1911 by byl na stanici České Budějovice vyrovnán deficit z předchozího období denní srážkou ve výši 71,15 mm. Základním indexem, ze kterého budeme v další části studie vycházet, je EDI (Effective drought index). Při představení indexu jsme uvedli, že se jedná o index, který je standardizovaný a umožňuje srovnání mezi různými místy (nezávisle na jejich klimatických charakteristikách). Proto jsme jej zvolili pro srovnání mezi stanicemi a v následující kapitole také k určení nejsušších měsíců, vegetačních období a roků na jednotlivých stanicích a také v průměru pro všech osm stanic dohromady. Náhodně vybraná hodnota EDI pro libovolný den na některé ze stanic je pouze s pravděpodobností 1 % nižší než -1,96. Při vymezování such budeme pracovat s hodnotou EDI -1,0. Stejná nebo nižší hodnota se vyskytuje na našich stanicích pouze s pravděpodobností 15,1 %. Suchá období jsme definovali jako období po sobě jdoucích dní s hodnotou EDI menší než nula. Záporné EDI se vyskytuje u 53,6 % dní. Už spíše jako zajímavost uvádíme skutečnost, že EDI menší než -2,0 zaznamenáváme jen u 2 716 dní z celkového počtu 314 060, což odpovídá pouhým 0,86 %. 3.2 Nejsušší měsíce, vegetační období a roky v letech 1876 2002 podle EDI V této kapitole, se pokusíme zhodnotit sucho v předem daných kalendářních jednotkách. Srovnáme mezi sebou nejsušší měsíce, vegetační období (duben září) a roky na jednotlivých stanicích a stanovíme nejsušší období v průměru za všechny stanice. Problémem zůstává zejména různě dlouhá období pozorování na jednotlivých stanicích. U některých měsíců, vegetačních období a roků máme k dispozici hodnoty EDI pouze ze dvou stanic, od roku 1922 pak již ze všech osmi stanic. Průměry EDI za kalendářní jednotky jsou tedy spočítány z různého počtu stanic. Na úrovni měsíců lze za nejsušší označit období prosinec 1953 až březen 1954 a podzim roku 1947 (září listopad), který je následkem abnormálně suchého léta 1947. Vůbec nejsušším měsícem byl na základě ukazatele EDI prosinec roku 1953 na stanici Tábor (-2,54), ve vegetačním období zaznamenáváme nejnižší průměrnou hodnotu EDI v červenci 1976 v Brně. V námi sledovaných stanicích vychází v průměru jako nejsušší říjen 1947, jak je patrné z tab. 3. Snažili jsme se také určit nejsušší období tří po sobě jdoucích měsíců. Jako nejsušší se jeví období leden březen roku 1954. Dny těchto tří měsíců mají průměrnou hodnotu ukazatele EDI -1,92. K uvedeným měsícům je třeba přidat také prosinec 1953. Jen nepatrně vlhčím obdobím jsou měsíce září až listopad 1947 s průměrem EDI -1,86. Vegetační období je v naší studii určeno měsíci duben září. Nejsušší vegetační období připadají na konec 80. a začátek 90. let 20. století, i když je potřeba zdůraznit mimořádně suché vegetační období roku 1976. Nejnižší tříletý průměr hodnot EDI za vegetační období pozorujeme mezi lety 1990 1992 (-0,72), pětiletý v období 1989 1993 (-0,62) a desetiletý v letech 1990 1999 (-0,32). U roků je patrná poměrně dobrá shoda s vegetačními obdobími. Vedle dvou abnormálně suchých let 1943 a 1973 tvoří nejsušší tříleté období, stejně jako v případě vegetačních Meteorologické zprávy, 58, 2005 13

Tab. 3 Deset nejsušších měsíců celkově a ve vegetačním období. Table 3. Ten driest months overall and in the vegetation season. Pořadí Celkem Vegetační období rok měsíc EDI rok měsíc EDI 1 1947 říjen -2,095 1947 září -1,779 2 1954 únor -1,998 1974 duben -1,754 3 1954 březen -1,977 1976 červenec -1,701 4 1953 prosinec -1,962 1904 srpen -1,651 5 1943 březen -1,951 1943 květen -1,631 6 1909 leden -1,781 1911 srpen -1,590 7 1947 září -1,779 1976 srpen -1,442 8 1954 leden -1,774 1885 červen -1,433 9 1974 duben -1,754 1904 září -1,432 10 1976 červenec -1,701 1990 srpen -1,425 období, roky 1990 1992 (-0,72), pětileté pak roky 1989 1993 (-0,61). Desetileté se od vegetačních období trochu liší, neboť je více posunuto do let osmdesátých mezi roky 1983 1992 (-0,34). Mezi deseti nejsuššími roky a vegetačními sezonami mají zastoupení různé dekády. Zvyšování intenzity sucha směrem ke konci 20. století dokládá průměr EDI za jednotlivá desetiletí. Ten jsme vypočítali z jednotlivých roků a vegetačních sezon. Nejsušším desetiletím jsou u roků i vegetačních období 90. léta 20. století. Stručné závěry této kapitoly doplňujeme o sled tabulek, které dávají lepší přehled o intenzitě sucha v hodnocených kalendářních jednotkách. Tab. 4 Deset nejsušších vegetačních období na stanicích a v průměru za všechny stanice. Table 4. Ten driest vegetation seasons at the stations and at average. Pořadí Na stanicích V průměru stanice veg. období EDI veg. období EDI 1 Brno 1893-1,775 1976-1,233 2 Karlov 1943-1,772 1943-0,957 3 Brno 1976-1,688 1885-0,885 4 Klementinum 1943-1,628 1893-0,867 5 Klementinum 1976-1,504 1884-0,867 6 Karlov 1976-1,445 1933-0,846 7 Klementinum 1911-1,418 1947-0,828 8 Karlov 1990-1,402 1973-0,806 9 Klementinum 1990-1,372 1990-0,764 10 Olomouc 1993-1,371 1991-0,727 Tab. 5 Deset nejsušších roků na stanicích a v průměru za všechny stanice. Table 5. Ten driest years at the stations and at average. Pořadí Na stanicích V průměru stanice rok EDI rok EDI 1 Karlov 1943-1,834 1943-1,185 2 Klementinum 1943-1,741 1973-1,011 3 Klatovy 1943-1,535 1933-0,835 4 Brno 1893-1,362 1991-0,825 5 Čáslav 1943-1,310 1976-0,807 6 Brno 1976-1,279 1990-0,777 7 Karlov 1990-1,245 1984-0,664 8 Klementinum 1990-1,219 1884-0,660 9 Brno 1983-1,212 1934-0,643 10 Čáslav 1991-1,195 1983-0,642 Tab. 6 Průměr EDI v jednotlivých desetiletích. Table 6. EDI of individual decades. Pořadí Roky Vegetační období období EDI období EDI 1 1991 2000-0,257 1991 2000-0,271 2 1981 1990-0,240 1981 1990-0,214 3 1971 1980-0,207 1971 1980-0,160 4 1901 1910-0,102 1901 1910-0,073 5 1941 1950-0,063 1941 1950-0,065 6 1951 1960-0,051 1951 1960 0,001 7 1961 1970-0,021 1921 1930 0,047 8 1876 1880 0,078 1961 1970 0,068 9 1921 1930 0,091 1931 1940 0,086 10 1881 1890 0,182 1876 1880 0,098 11 1931 1940 0,186 1881 1890 0,126 12 1891 1900 0,242 1911 1920 0,179 13 1911 1920 0,274 1891 1900 0,275 3.3 Vymezování a hodnocení such a suchých období Na úvod této kapitoly si připomeneme definice sucha a suchých období, jak jsme je uvedli dříve při představení metody efektivní srážky. Suché období definujeme jako období po sobě jdoucích dní s negativní hodnotou SEP (resp. EDI nebo DEP). Sucho bude znamenat období po sobě jdoucích dní s hodnotou EDI menší než 1,0. Pro úplnost ještě připomeneme, že podíl počtu dní se zápornou hodnotou EDI (SEP nebo DEP) je na našich osmi stanicích v průměru 53,6 % a počtu dní s EDI nižším než -1,0 zhruba 15,1 %. V krátkosti naznačíme postup, jehož výsledky zde budeme prezentovat. Nejprve jsme dle definic vymezili na všech osmi stanicích sucha a suchá období. Ta jsme poté seřadili podle různých ukazatelů, jež by měla pomoci kvantifikovat intenzitu sucha vzhledem k normálu. Uvažována byla následující kritéria: délka suma EDI (EDI) suma PRN (PRN) průměr EDI na den průměr PRN na den PDst j DI j (s vahami 0,1 a 1,0). Pořadí nejvýraznějších such, resp. suchých období, se s volbou kritéria nutně mění. Pro hodnocení intenzity sucha se jeví jako nejvhodnější suma EDI. Na rozdíl od ukazatele PRN je EDI pro jednotlivé dny roku standardizovaný - máme tak eliminován vliv ročního chodu srážek. Vysoký denní průměr EDI a PRN značí vysokou intenzitu suchého období, resp. sucha. Zásoby vody v daném období jsou sice výrazně podnormální, nicméně délka bývá mnohem kratší než u období dle sumy EDI. Navíc musíme zohlednit skutečnost, že s rostoucí délkou suchého období (sucha) se zároveň zvyšuje i intenzita sucha jako jevu. Ukazatel PDst j je stejně jako EDI standardizovaný. Jeho nevýhodou však zůstává, že nijak nezohledňuje srážkové poměry období těsně předcházejícího vymezenému suchu, resp. suchému období. Index DI j jsme uvažovali pouze jako pomocný. Volba vah v jeho definici zůstává otevřenou záležitostí. Jeho výhodou ve srovnání s ostatními jmenovanými charakteristikami, kvůli které jsme jej také zařadili do naší studie, je skutečnost, že pracuje s teplotními poměry, a tedy nepřímo s výparem. V daném období 14 Meteorologické zprávy, 58, 2005

Tab. 7 Pět nejvýraznějších suchých období podle vybraných ukazatelů. Table 7. Five most considerable dry periods after chosen indices. Poř. St. Období Délka St. Období PRN 1 Ka 16. 6. 1942 21. 5. 1944 706 Ka 16. 6. 1942 21. 5. 1944-20815,7 2 Čá 26. 8. 1932 26. 6. 1934 670 Čá 26. 8. 1932 26. 6. 1934-15001,0 3 Kle 20. 10. 1942 21. 5. 1944 580 Kle 20. 10. 1942 21. 5. 1944-14610,5 4 Čá 4. 8. 1942 12. 2. 1944 558 Čá 4. 8. 1942 12. 2. 1944-13959,2 5 Kle 28. 2. 1953 6. 6. 1954 464 Br 12. 3. 1893 27. 4. 1894-13023,7 Poř. St. Období EDI St. Období PDstj 1 Ka 16. 6. 1942 21. 5. 1944-1100,6 Ka 16. 6. 1942 21.5.1944-116,8 2 Kle 20. 10. 1942 21. 5. 1944-875,8 Čá 26. 8. 1932 26. 6. 1934-92,7 3 Čá 26. 8. 1932 26. 6. 1934-734,1 Kle 20. 10. 1942 21. 5. 1944-83,1 4 Br 12. 3. 1893 27. 4. 1894-692,3 Br 12. 3. 1893 27. 4. 1894-79,2 5 Kle 28. 2. 1953 6. 6. 1954-664,3 Kla 20. 3. 1942 10. 6. 1943-79,0 Poř. St. Období EDI/den St. Období PRN/den 1 Kla 24. 4. 28. 12. 1947-1,715 Kla 24. 4. 28. 12. 1947-42,69 2 Tá 6. 8. 1953 21. 6. 1954-1,689 Čá 3. 6. 13. 11. 1976-41,06 3 Br 12. 3. 1893 27. 4. 1894-1,680 Ol 22. 5. 1921 23. 3. 1922-38,29 4 Br 3. 6. 12. 11. 1976-1,659 Bu 21. 7. 22. 12. 1947-37,63 5 Br 23. 5. 1921 31. 3. 1922-1,610 Br 3. 6. 12. 11. 1976-37,20 Poř. St. Období DIj (1,0) St. Období DIj (0,1) 1 Kle 22.4. 2000 21. 3. 2001-221,9 Ka 16. 6. 1942 21. 5. 1944-120,5 2 Kle 14. 7. 1989 22. 4. 1990-183,8 Kle 20. 10. 1942 21. 5. 1944-85,0 3 Olo 5. 9. 1989 22. 4. 1990-171,6 Čá 26. 8. 1932 26. 6. 1934-84,4 4 Kla 16. 4. 1982 10. 2. 1983-168,9 Kla 20. 3. 1942 10. 6. 1943-83,0 5 Tá 7. 5. 1992 21. 5. 1993-159,6 Br 12. 3. 1893 27. 4. 1894-80,9 Tab. 8 Pět nejvýraznějších such podle vybraných ukazatelů. Table 8. Five most considerable drought periods after chosen indices. Poř. St. Období Délka St. Období PRN 1 Ka 3. 11. 1942 14. 8. 1943 285 Ol 9. 7. 1921 21. 3. 1922-10846,6 2 Br 9. 7. 1921 21. 3. 1922 256 Br 9. 7. 1921 21. 3. 1922-9302,3 3 Ol 9. 7. 1921 21. 3. 1922 256 Ka 3. 11. 1942 14. 8. 1943-9046,2 4 Kle 10. 12. 1942 14. 8. 1943 248 Bu 15. 6. 24. 12. 1911-8469,3 5 Ka 23. 8. 1953 20. 4. 1954 241 Kla 14. 7. 22. 12. 1947-8467,4 Poř. St. Období EDI St. Období PDstj 1 Ka 3. 11. 1942 14. 8. 1943-517,1 Ka 3. 11. 1942 14. 8. 1943-62,5 2 Br 9. 7. 1921 21. 3. 1922-469,6 Kle 10. 12. 1942 14. 8. 1943-54,5 3 Kle 23. 8. 1953 4. 4. 1954-463,1 Ka 23. 8. 1953 20. 4. 1954-52,7 4 Ka 23. 8. 1953 20. 4. 1954-463,0 Tá 15. 9. 1953 2. 4. 1954-50,3 5 Kle 10. 12. 1942 14. 8. 1943-447,5 Kle 23. 8. 1953 4. 4. 1954-49,7 Poř. St. Období EDI/den St. Období PRN/den 1 Kle 23. 8. 1953 4. 4. 1954-2,058 Kla 14. 7. 22. 12. 1947-52,27 2 Tá 15. 9. 1953 2. 4. 1954-2,042 Ćá 23. 6. 3. 11. 1878-51,16 3 Kla 14. 7. 22. 12. 1947-2,017 Bu 9. 7. 14. 9. 1904-50,65 4 Br 11. 6. 16. 9. 1976-1,944 Čá 3. 7. 23. 9. 1911-48,81 5 Ka 15. 7. 27. 12. 1947-1,930 Bu 16. 8. 14. 11. 1947-47,78 Poř. St. Období DIj (1,0) St. Období DIj (0,1) 1 Čá 8. 8. 1982 9. 2. 1983-105,2 Ka 3. 11. 1942 14. 8. 1943-63,5 2 Ol 24. 10. 1973 20. 5. 1974-104,5 Kle 10. 12. 1942 14. 8. 1943-57,2 3 Kla 14. 7. 22. 12. 1947-100,7 Tá 15. 9. 1953 2. 4. 1954-53,1 4 Kle 8. 9. 1982 15. 1. 1983-99,2 Ka 23. 8. 1953 20. 4. 1954-52,6 5 Ol 13. 7. 2. 9. 1992-98,1 Kle 23. 8. 1953 4. 4. 1954-51,7 tak porovnává srážkovou abnormalitu s abnormalitou teplotní, resp. výparu. Následující tabulka podává přehled nejvýraznějších such a suchých období podle zvolených ukazatelů souhrnně za všechny stanice. Jako nejvýraznější suché období lze podle všech kumulativních ukazatelů označit 706 dní dlouhý časový úsek na stanici Praha-Karlov vymezený dny 16. 6. 1942 a 21. 5. 1944. Na druhé pražské stanici v Klementinu začíná odpovídající suché období až 20. 10. 1942, jeho konec je však totožný. Další výrazná suchá období, která svou délkou významně překračují rok, jsme vymezili na stanici Čáslav mezi dny 26. 8. 1932 26. 6. 1934 a 4. 8. 1942 12. 2. 1944. Tato dlouhotrvající suchá období však logicky nejsou mezi předními z pohledu intenzity sucha vyjádřené ukazateli EDI/den, resp. PRN/den. Zde dominují kratší období a jejich zařazení z pohledu roků je také odlišné. Nejvýraznější suché období se podle obou ukazatelů intenzity sucha vyskytlo na stanici Klatovy v roce 1947 a trvalo 249 dní. Dalšími roky s výskytem vysoce intenzivních suchých období jsou 1893, 1894, 1921, 1922, 1953, 1954 a 1976. Zcela odlišnou vypovídající schopnost a také úplně jiné pořadí pozorujeme u ukazatele DI j (1,0), který porovnává teplotní a srážkovou normalitu období. V tabulce se objevují suchá období, která hodnotíme jako teplotně výrazně nadnormální (z pohledu nezáporných teplot) a u kterých je předpoklad vysokého výparu, jenž předchozí charakteristiky nezohledňují. Můžeme si všimnout, že všechna nejvýraznější suchá období se podle tohoto kritéria vyskytují v posledních 25 letech. Sucha jsou již z definice součástí suchých období. Přísnější kritérium na vymezení podstatně zkracuje jejich délku ve srovnání se suchými obdobími. Z toho také vyplývají menší rozdíly mezi suchy z pohledu jednotlivých ukazatelů. Z nejdelšího suchého období na stanici Praha-Karlov lze rovněž vymezit patrně nejvýraznější sucho (3. 11. 1942 14. 8. 1943), které ostatní sucha předčí nejen svou délkou, ale také podle standardizovaných ukazatelů srážkových poměrů EDI a PDst j. Z pohledu intenzity sucha měřené indexy EDI/den a PRN/den je situace dosti odlišná. Nicméně stejně jako u suchých období pozorujeme vyšší intenzitu jevu v letech 1953, 1954, 1947 a 1976. Období září 1953 až duben 1954 na stanicích Klementinum a Tábor, stejně jako léto a podzim roku 1947 na stanicích Klatovy, resp. Karlov, a léto 1976 v Brně, můžeme označit jako zcela mimořádně suchá (EDI/den), neboť hodnoty EDI nižší než -2,0 nalezneme v průměru pouze u necelého procenta všech sledovaných dní. Z tab. 8 můžeme dále vyčíst, že průměrný deficit vodních zdrojů ve dnech 14. 7. 22. 12. 1947 činil na stanici Klatovy více než 52 mm (PRN/den). K návratu k normálním vláhovým podmínkám by bylo potřeba, aby během 24 hodin napadlo více než 52 mm srážek. Ukazatel DI j (1,0) upozorňuje na teplotně abnormální sucho v druhé polovině roku 1982 na stanicích Čáslav a Klementinum. Meteorologické zprávy, 58, 2005 15

3.4 Jednoletá a výraznější sucha a suchá období 1876 2002 Následující kapitola si klade za cíl provést podrobnější analýzu such a suchých období. Budeme vycházet, jak jsme již v diskusi k ukazatelům naznačili, pouze ze sumy EDI (dále jen EDI). Přehled nejvýraznějších such a suchých období na jednotlivých stanicích nalezneme v tabulkách 9 a 10. Tab. 9 Pět nejvýraznějších suchých období na jednotlivých stanicích podle sumy EDI (EDI). Table 9. Five most considerable dry periods at the stations after the sum of EDI (EDI). Pořadí Brno EDI Č. Budějovice EDI 1 12. 3. 1893 27. 4. 1894-692,3 15. 5. 1983 12. 5. 1984-472,8 2 23.5. 1921 31. 3. 1922-503,9 5. 8. 1973 10. 5. 1974-381,4 3 12. 5. 1971 12. 4. 1972-412,2 1. 7. 1963 3. 4. 1964-371,9 4 28. 9. 1973 12. 7. 1974-387,0 29. 5. 1911 2. 3. 1912-367,5 5 28. 6. 1983 1. 4. 1984-387,0 8. 8. 1953 6. 5. 1954-354,2 Pořadí Čáslav EDI Karlov EDI 1 26. 8. 1932 26. 6.1934-734,1 16. 6. 1942 21. 5. 1944-1100,6 2 4. 8. 1942 12. 2. 1944-653,1 11. 4. 1953 7. 7. 1954-647,7 3 17. 5. 1878 10. 5. 1879-547,8 28. 4. 1990 1. 8. 1991-557,5 4 29. 6. 1990 25. 7. 1991-519,9 28. 5. 1962 3. 5. 1963-423,4 5 13. 4. 1982 30. 4. 1983-494,9 13. 4. 1933 18. 4. 1934-407,6 Pořadí Klatovy EDI Klementinum EDI 1 20. 3. 1942 10. 6. 1943-637,2 20. 10. 1942 21. 5. 1944-875,8 2 24. 4. 28. 12. 1947-427,0 28. 2. 1953 6. 6. 1954-664,3 3 22. 6. 1943 20. 6. 1944-414,6 1. 5. 1990 26. 6. 1991-516,2 4 22. 8. 1953 6. 5. 1954-374,7 4. 2. 1893 28. 4. 1894-513,0 5 13. 6. 1962 14. 6. 1963-366,9 1. 3. 1933 18. 4. 1934-492,9 Pořadí Olomouc EDI Tábor EDI 1 18. 3. 1932 11. 5. 1933-536,7 6. 8. 1953 21. 6. 1954-540,5 2 9. 5. 1973 26. 6. 1974-501,7 23. 5. 1917 3. 7. 1918-514,4 3 22. 5. 1921 23. 3. 1922-458,6 24. 8. 1883 5. 10. 1884-502,5 4 12. 8. 1953 5. 5. 1954-370,3 9. 3. 1893 16. 3. 1894-460,1 5 7. 10. 1924 2. 8. 1925-366,0 2. 2. 1959 16. 3. 1960-457,3 Tab. 10 Pět nejvýraznějších such na jednotlivých stanicích podle sumy EDI (EDI). Table 10. Five most considerable drought periods at the stations after the sum of EDI. Pořadí Brno EDI Č. Budějovice EDI 1 9. 7. 1921 21. 3. 1922-469,6 22. 8. 1983 29. 3. 1984-367,1 2 12. 7. 1983 16. 1. 1984-316,7 15. 6. 24. 12. 1911-311,0 3 9. 8. 2. 12. 1947-213,8 27. 10. 1973 29. 4. 1974-292,9 4 22. 11. 1893 14. 3. 1894-212,9 28. 9. 1908 2. 2. 1909-238,9 5 21. 2. 17. 6. 1974-209,7 29. 11. 1963 3. 4. 1964-229,5 Pořadí Čáslav EDI Karlov EDI 1 30. 6. 1921 9. 1. 1922-335,1 3. 11. 1942 14. 8. 1943-517,1 2 4. 11. 1953 20. 4. 1954-316,2 23. 8. 1953 20. 4. 1954-463,0 3 26. 9. 1983 2. 4. 1984-313,7 15. 7. 27. 12. 1947-320,4 4 8. 8. 1982 9. 2. 1983-306,1 19. 8. 1943 13. 2. 1944-303,8 5 23. 7. 27. 12. 1947-255,4 9. 6. 17. 11. 1990-267,9 Pořadí Klatovy EDI Klementinum EDI 1 10. 12. 1942 2. 6. 1943-337,5 23. 8. 1953 4. 4. 1954-463,1 2 14. 7. 22. 12. 1947-326,8 10. 12. 1942 14. 8. 1943-447,5 3 8. 10. 1953 2. 4. 1954-317,8 9. 6. 17. 11. 1990-278,9 4 23. 8. 25. 12.1959-227,2 1. 10. 1943 7. 2. 1944-231,9 5 3. 10. 1943 5. 2. 1944-206,7 31. 5. 23. 9. 1911-222,4 Pořadí Olomouc EDI Tábor EDI 1 9. 7. 1921 21. 3. 1922-422,9 15. 9. 1953 2. 4. 1954-408,3 2 24. 10. 1973 20. 5. 1974-307,9 4. 1. 3. 6. 1884-282,8 3 28. 10. 1932 10. 5. 1933-300,2 28. 7. 21. 12. 1947-258,5 4 7. 11. 1953 5. 4. 1954-274,8 28. 9. 1908 2. 2. 1909-240,4 5 24. 7. 1. 12. 1947-207,2 2. 9. 1959 4. 1. 1960-219,1 Abychom omezili počet such a suchých období, která budou součástí naší analýzy, budeme dále pracovat pouze s jednoletými suchy a suchými obdobími na jednotlivých stanicích. Počet jednoletých such na určité stanici (stejně jako jednoletých suchých období) odpovídá počtu roků, za které máme pro danou stanici hodnoty EDI. Z pořadí podle EDI jsme určili na jednotlivých stanicích příslušný počet nejvýraznějších such a suchých období (s nejnižší hodnotou sumy EDI), která budeme dále označovat jako jednoletá a výraznější sucha, resp. jednoletá a výraznější suchá období. Na stanici Klatovy jsme tímto způsobem stanovili 81 jednoletých a výraznějších suchých období (resp. such), u Klementina a Tábora, které mají nejdelší řady pozorování, jich bylo 127. Zajímavé je srovnání mezi vybranými průměrnými charakteristikami jednoletých such a suchých období na jednotlivých stanicích. Vycházeli jsme z 860 (součet za všech osm stanic) jednoletých a výraznějších such a stejného počtu suchých období. Průměrná délka jednoletého a výraznějšího suchého období (dále pouze suchého období) je na našich osmi zpracovávaných stanicích asi 132 dní, u jednoletého a výraznějšího sucha (dále jen sucha) okolo 43 dní. Naší pozornosti by neměla ujít skutečnost, že průměrná (jednoletá a výraznější) sucha a suchá období nejsou pouze období srážkově podnormální, ale jsou ve srovnání s normálem také teplejší. Teplotní odchylka od normálu však není tak velká (Tst j ) jako příslušná odchylka srážek vzhledem k normálu (PDst j ). Nejdelší suchá období i sucha jsou na stanici Praha-Karlov. Karlov předčí ostatní stanice i podle nejdůležitějšího ukazatele EDI. Nejintenzivnější suchá období se v průměru podle EDI/den vyskytují na stanici Klementinum, sucha naopak v Klatovech. Rozdíly mezi stanicemi jsou však velmi malé. Nejvyšší srážka nutná pro návrat k normálu (PRN/den) je potřeba během dní such a suchých období v Olomouci. 3.4.1 Hodnocení četnostního zastoupení dní jednoletých a horších such a suchých období v letech 1876 2002 V této předposlední kapitole nás bude zajímat, do kterých let zasahují nejvýraznější sucha a suchá období, která jsme označili jako jednoletá a výraznější. Souhrnné výsledky prezentuje tabulka 11. U suchých období dominují roky 1943 a 1973, u kterých je více než 300 dní součástí některého z jednoletých suchých období. Třicátá léta zastupuje rok 1933 a sedmdesátá rok 1976. Polovinu z deseti roků s nejvyšším výskytem jejich dní v jednoletých suchých obdobích tvoří roky osmdesátých a devadesátých let. Jedná se o roky 1983 1984 a 1990 1992, které zároveň tvoří tříleté období s nejvyšším průměrným zastoupením ve dnech jednoletých suchých období (průměrná četnost 267). V pětileté periodě dominuje období 1989 1993 (234). Nejvyšší průměrné četnosti v jednoletých suchých obdobích vykazují roky 90. let (173,4). V případě such má nejvyšší průměrné četnost- 16 Meteorologické zprávy, 58, 2005

ní zastoupení rok 1943, u něhož v průměru více než 200 dní zasahuje do vymezených such. U such předpokládáme vyšší intenzitu jevu, což také dokládá postavení roku 1947. Sedmdesátá léta jsou zastoupena roky 1973 a 1976, devadesátá pak roky 1990 a 1991. Vzdálenější minulost reprezentují roky 1893, 1911 a 1921, které mají v průměru více než 100 dní v některém z jednoletých such. Osmdesátá léta nejsou tak výrazně zastoupena jako v případě suchých období. Nutno poznamenat, že mimořádně silné postavení 80. a 90. let se u such neopakuje. V tříleté periodě mají v průměru nejvyšší četnost dní jednoletých such roky 1972 1974 (110). Jako nejsušší pětiletá perioda se z pohledu zastoupení v obdobích jednoletých such jeví roky 1972 1976 (průměrná četnost 93,9). Z pohledu desetiletí jako nejsušší vycházejí 40. léta s rekordním rokem 1943, ve kterých je průměrná četnost dní jednoletých such v jednotlivých letech rovna asi 60. Až za 40. léty následují 70. a 80 léta 20. století. Obecně lze konstatovat, že pravděpodobnost výskytu méně intenzivních suchých období se směrem ke konci 20. století zvyšuje. U such, která se vyznačují vyšším vláhovým deficitem, není tento trend zcela jednoznačný. Můžeme pouze říci, že druhá polovina 20. století byla významně sušší než první. Tab. 11 Nejvyšší průměrná četnost dní jednoletých a výraznějších such a suchých období v letech 1876 2002 a jednotlivých desetiletích Table 11. Highest frequency of days of 1-year and more considerable dry and drought periods in years 1876 2002 and in individual decades Roky Desetiletí Suchá období Sucha Suchá období Sucha Pořadí rok. prům. četnost rok prům. četnost období prům. četnost období prům. četnost 1 1973 338,4 1943 222,1 1991 2000 173,4 1941 1950 59,7 2 1943 318,0 1973 172,4 1981 1990 168,5 1971 1980 59,5 3 1933 299,4 1947 156,6 1971 1980 163,0 1981 1990 55,0 4 1976 282,4 1976 134,5 1941 1950 144,9 1991 2000 51,6 5 1991 282,3 1991 134,4 1951 1960 139,5 1951 1960 44,0 6 1990 269,4 1893 123,8 1901 1910 132,4 1921 1930 39,5 7 1983 262,1 1990 122,6 1921 1930 131,5 1876 1880 36,7 8 1984 257,5 1983 119,1 1876 1880 127,9 1901 1910 35,5 9 1884 256,7 1921 118,8 1961 1970 124,5 1931 1940 35,3 10 1992 250,4 1911 117,2 1881 1890 111,2 1961 1970 34,1 Tab. 12 Deset nejvýraznějších such a suchých období podle EDI vytvořených jako průnik jednoletých a výraznějších such a suchých období ze všech stanic v období 1922 2002. Table 12. Ten most considerable dry and drought periods after EDI created as the intersection of 1-year and more considerable dry and drought periods from all stations in years 1922 2002. Suchá období Délka PDstj PRN EDI PRN/den EDI/den DIj (1,0) DIj (0,1) 28. 9. 1973 5. 5. 1974 220-30,08-5162,2-286,32-23,46-1,30-77,47-34,82 4. 11. 1953 6. 4. 1954 154-27,77-4845,9-283,90-31,47-1,84-14,37-26,43 3. 9. 1983 29. 3. 1984 209-29,95-5208,8-265,75-24,92-1,27-21,00-29,05 25. 7. 22. 12. 1947 151-20,77-6142,0-249,12-40,68-1,65-74,29-26,12 20. 10. 1942 1. 4. 1943 164-30,68-3554,5-212,77-21,67-1,30-41,92-31,81 22. 8. 1982 15. 1. 1983 147-16,57-4027,3-179,13-27,40-1,22-88,51-23,76 19. 12. 1963 21. 3. 1964 94-23,43-1986,3-127,37-21,13-1,36 28,00-18,29 28. 11. 1948 17. 3. 1949 110-22,09-1853,6-113,22-16,85-1,03 2,09-19,67 25. 11. 1972 15. 2. 1973 83-19,41-1732,7-99,57-20,88-1,20-1,63-17,63 25. 7.-20. 10. 1935 88-10,14-2613,9-97,61-29,70-1,11-26,99-11,82 Sucha Délka PDstj PRN EDI PRN/den EDI/den DIj (1,0) DIj (0,1) 3. 9. 14. 11. 1947 73-13,64-3569,6-142,68-48,90-1,95-44,66-16,74 3.12.1983 16.1.1984 45-6,23-1346,2-71,96-29,92-1,60-20,37-7,64 4. 12. 1953 6. 1. 1954 34-11,05-1292,3-67,94-38,01-2,00-4,65-10,41 28. 2. 27. 3. 1943 28-10,86-818,5-55,90-29,23-2,00-22,64-12,03 29. 3. 29. 4. 1974 32-9,18-862,7-55,41-26,96-1,73-18,17-10,08 29. 6. 22. 7. 1976 24-7,67-1071,0-44,61-44,62-1,86-32,11-10,11 2. 25. 11. 1983 24-8,29-843,9-38,37-35,16-1,60 5,77-6,89 17. 11. 7. 12. 1982 21-3,88-692,3-33,78-32,97-1,61-12,27-4,71 12. 24. 5. 1943 13-3,98-421,1-23,89-32,39-1,84-4,96-4,08 6. 19. 1. 1973 14-4,89-366,7-21,7-26,2-1,55 2,47-4,15 3.4.2 Shoda jednoletých a výraznějších such a suchých období mezi stanicemi Snažili jsme se vymezit zcela nová sucha a suchá období, která mají společnou vlastnost jejich dny jsou součástí such a suchých období na všech osmi stanicích. Udělali jsme postupně průnik jednoletých such a suchých období jednotlivých stanic v letech 1922 2002, tedy v letech, ve kterých měřily všechny zpracovávané stanice. Výsledkem jsou nová sucha a suchá období (jednoletá), která zasáhla celé území ČR, neboť se v daných dnech současně vyskytovala na všech osmi stanicích. V následující tabulce uvádíme přehled deseti nejvýraznějších such a suchých období 1922 2002, které vznikly výše popsaným postupem. Společná sucha ani suchá období se samozřejmě nemůžou v jednotlivých ukazatelích srovnávat s obdobími z jednotlivých stanic. Jejich význam spočívá v tom, že poskytují přehled období, ve kterých sucho zasáhlo celé území ČR. Nepřímo tak vypovídají o mimořádném plošném rozsahu takových such a suchých období. Jako nejvýraznější vychází sucho z roku 1947, mimořádně suchá byla také období 1982 1984, 1953 1954, 1973 1974 a roky 1943 a 1976. 4. SHRNUTÍ A ZÁVĚR Na osmi vybraných stanicích na území Česka s různě dlouhými pozorovacími řadami byla vyzkoušena poměrně nová metoda EP (efektivní srážky) dvojice autorů H. R. Byuna a D. A. Wilhitea. Indexy MEP, DEP a SEP (odvozené z EP) umožňují poměrně přesné vymezení deficitního období z pohledu vodních zásob. V naší studii se však opíráme o standardizovaný ukazatel EDI, který umožňuje objektivní srovnání mezi různými místy nezávisle na jejich klimatických poměrech. V první části studie jsme podle EDI určili nejsušší dny, měsíce, vegetační období a roky na území Česka v období Meteorologické zprávy, 58, 2005 17

1876 2002. Jako nejsušší vychází v průměru za všechny stanice říjen 1947, vegetační období 1976 a rok 1943. Průměr EDI za jednotlivé dekády svědčí o zvyšování intenzity sucha směrem ke konci 20. století. Na základě hodnot EDI jsme provedli vymezování such a suchých období. Za nejvýraznější suché období lze podle většiny ukazatelů označit 706 dní dlouhý časový úsek na stanici Praha-Karlov mezi dny 16. 6. 1942 a 21. 5. 1944. Z tohoto suchého období můžeme rovněž vymezit patrně nejvýraznější sucho (3. 11. 1942 14. 8. 1943), které ostatní sucha předčí nejen svou délkou, ale také podle standardizovaných ukazatelů srážkových poměrů EDI a PDst j. Z pořadí podle sumy EDI jsme určili příslušný počet nejvýraznějších such a suchých období (s nejnižší hodnotou sumy EDI), která jsme označili jako jednoletá a výraznější sucha, resp. jednoletá a výraznější suchá období. Spočítali jsme také průměrná jednoletá sucha a suchá období na jednotlivých stanicích a provedli hodnocení četnostního zastoupení jednoletých such a suchých období v jednotlivých letech. V suchých obdobích mají nejvyšší průměrné četnostní zastoupení roky 1943 a 1973, u kterých je více než 300 dní součástí některého z jednoletých suchých období. Roky 1990 1992 naopak tvoří tříleté období s nejvyšším průměrným zastoupením v jednoletých suchých obdobích. U such má nejvyšší průměrné četnostní zastoupení rok 1943 s více než 200 dny, které v průměru zasahují do některého ze such. Lze říci, že mimořádně silné postavení 80. a 90. let se u such neopakuje. Ve tříleté periodě mají v průměru nejvyšší četnost jednoletých such roky 1972 1974. Obecně lze konstatovat, že výskyt méně intenzivních suchých období se směrem ke konci 20. století zvyšuje. U such, která se vyznačují vyšším vláhovým deficitem, není tento trend zcela jednoznačný. Můžeme pouze říci, že druhá polovina 20. století byla významně sušší než první. Na závěr jsme se snažili vymezit nová sucha a suchá období, která jsou průnikem jednoletých a výraznějších such a suchých období ze všech stanic. Nejvýraznějším takto vymezeným suchým obdobím podle sumy EDI je časový úsek 28. 9. 1973 5. 5. 1974, suchem pak období 3. 9. 14. 11. 1947. Význam těchto such a suchých období spočívá v tom, že poskytují seznam období, ve kterých sucho zasáhlo celé území ČR. Jako nejvýraznější vychází sucho z roku 1947, mimořádně suché byly také roky 1982 1984, 1953 1954, 1973 1974, 1943 a 1976. V úvodu byly diskutovány výhody metody EP v porovnání s běžně používanými indexy sucha. Mezi nesporné přednosti uvedené metody patří především možnost snadné interpretace výsledků, nenáročnost na vstupní data a precizní vymezení období deficitu vodních zásob. Nutno však poznamenat, že vývoj metody EP autorů H. R. Buyna a D. A. Wilhitea jistě není ukončen. Otevřenou otázkou zůstává zejména volba redukční funkce (vah pro denní srážky) a volba období pro výpočet EP. Porovnáním s některou další objektivní metodou hodnocení sucha by bylo možné začlenit do redukční funkce odhad evapotranspirace v denním kroku zejména ze závislosti na teplotě vzduchu. Počet vstupních prvků by se tak rozšířil pouze o teplotu vzduchu a samotný algoritmus výpočtu, jednotlivé indexy i způsob vymezování období vodního deficitu by zůstaly zachovány. Metoda je pro svoji jednoduchost a snadnou dosažitelnost vstupních údajů vhodná při klimatologickém výzkumu sucha velkých územních celků (např. celé ČR). Výsledky studie tuto skutečnost prokazují. Literatura [1] BERAN, M. RODIER, J. A., 1985. Hydrological aspects of drought. Studies and reports in hydrology 39. Paris: UNESCO-WMO. [2] BYUN, H. R. WILHITE, D. A., 1999. Objective Quantification of Drought Severity and Duration. Journal of Climate, Vol. 12, s. 2747 2756. [3] DEMUTH, S. BAKENHUS, A., 1994. Hydrological Drought - A literature review. Internal Report of the Institute of Hydrology. University of Freiburg, [4] DRACUP, J.A. LEE, K.S. PAULSON, E.G. JR., 1980. On the definition of droughts. Water Resources Research, Vol. 16, s. 297 302. [5] HAYES, M., 1995. Understanding and defining drought. Lincoln, Nebraska: National Drought Mitigation Center (http://enso.unl.edu/ndmc/enigma/def2.htm) [6] HAYES, M., 1999. Drought indices. Lincoln, Nebraska: National Drought Mitigation Center. (http://enso.unl.edu/ndmc/enigma/indices.html) [7] Meteorologický slovník výkladový a terminologický. 1993. Praha: Ministerstvo životního prostředí ČR, Academia. 594 s. [8] TATE, E.L. GUSTARD, A., 2000. Drought definition: a hydrological perspective. In: Drought and Drought Mitigation in Europe (ed. by J.V.Vogt and F.Somma), Kluwer Academic Publishers, the Netherlands, s. 23 48. [9] Technical Note, No. 138 WMO No. 392, 1975. Drought and Agriculture. Geneva: WMO. 127 s. [10] WILHITE, D. A. GLANTZ, M. H., 1985. Understanding the drought phenomenon: The role of definitions. Water International, Vol. 10, s. 111 120. [11] WILHITE, D.A., 1991. Drought. Encyclopedia of Earth System Science. Vol. 1 4. W.A. Nierenberg, editor, Academic Press, Inc., s. 81 92. Internet [12] http://www.ci.houston.tx.us/oem/disaster.html Lektor RNDr. V. Kakos článek doporučil s politováním, že se autorovi nepodařilo zahrnout do článku i výrazně suchý rok 2003 a rozšířit citaci literatury o některé české prameny; rukopis odevzdán v prosinci 2004. 18 Meteorologické zprávy, 58, 2005

Gražyna Knozová Jaroslav Rožnovský (ČHMÚ) SROVNÁNÍ ZPŮSOBŮ VÝPOČTU PRŮMĚRNÝCH DENNÍCH TEPLOT A VLHKOSTI VZDUCHU Comparison of ways of calculation of average daily temperature and air humidity. Temperature and air humidity belong to the longest measured meteorological elements, and they are moreover in many cases the base for the calculation of other meteorological characteristics, e.g. evaporation and evapotranspiration. The introduction of automatic measurements brings with it also the change of measurement media and higher number of measured data, and enables more accurate information. However for the homogenisation of series of meteorological elements it is necessary to verify whether or not different technical equipment of automatic stations and more frequent measurement influence the accuracy of measurement. From the executed comparison of calculations of daily temperature averages and air humidity characteristics by various means it follows, that differences occur, which are though specific for the individual meteorological elements. For temperature and relative air humidity, what most approaches the value of daily averages from fifteen minute measurements, are averages calculated from 24-hourly averages, on the other hand the water vapour pressure is not much different. Simple arithmetic average from classical terms for air temperature overestimates, and on the other hand for relative air humidity it is more accurate. For the continuation of the existing series of meteorological elements, the gained results should be used, so that the breaking of the homogeneity of series does not occur. KLÍČOVÁ SLOVA: teplota vzduchu charakteristiky vlhkostní průměr denní průměr vážený průměr aritmetický 1. ÚVOD Teplota a vlhkost vzduchu patří k základním meteorologickým prvkům, které jsou však v mnoha případech podkladem pro výpočty dalších meteorologických charakteristik, především evaporace a evapotranspirace [1, 5, 7, 8, 9]. Užívaný klasický výpočet denních průměrů teploty a vlhkosti odpovídá období manuálních měření, kdy dostupnými údaji byly hlavně termínové hodnoty daného dne [4, 11, 12]. Zavedení automatických měření přináší daleko vyšší počet údajů a tím i možnost přesnějších výpočtů. Na druhé straně pro homogenizaci řad meteorologických prvků je nutné ověřit, nakolik odlišná měřicí čidla používaná u automatických stanic ovlivňují přesnost měření ve srovnání s klasickými přístroji. Pro další využití naměřených hodnot z četnějších termínů je nutné stanovit, zda při rozdílných výpočtech, např. denních průměrů, nedochází k významným rozdílům oproti původním postupům. Časové řady klimatických údajů [2, 6, 10, a další] musí být neustále doplňovány. Přitom by nemělo dojít k jejich ovlivnění technickými změnami, tedy zavedením automatických měření, aby bylo možné stanovit skutečnou proměnlivost podnebí. Ovšem četnější měření určitě umožňuje přesnější výpočet průměrů a dalších statistických charakteristik. Je tedy aktuální otázkou využití většího množství naměřených dat (15 minutové intervaly měření) pro zpřesnění vypočítávaných průměrných hodnot, ale také pro výpočet např. již zmíněného výparu. Tento postup by však mohl ovlivnit časové řady právě odlišným výpočtem. Účelem předpokládané práce je proto srovnání denních průměrů teploty a vlhkostních charakteristik vzduchu vypočítaných různými způsoby. 2. ZDROJOVÁ DATA A METODIKA K vyhodnocení bylo využito naměřených 15minutových údajů (dále jen 15min) teploty a relativní vlhkosti vzduchu za období 1. 9. 1999 až 31. 12. 2002 z automatické stanice Brno-Žabovřesky, která je součástí automatizované sítě klimatologických stanic. Přesto, že procento chybějících hodnot za sledované období bylo velmi malé, v roce 1999 dosáhlo 0,04 %, v roce 2000 0,01 %, v roce 2001 0,6 % a v 2002 0,06 %, k dále uváděnému zpracování byla použita pouze naměřená data, dny s chybějícími údaji byly z dalšího zpracování vyřazeny. Analýza byla provedena pro naměřené hodnoty teploty (t) a relativní vlhkosti vzduchu (r) a dále pro často potřebné vlhkostní charakteristiky, vypočítané podle následujících vzorců: tlak nasycené vodní páry (E): nad vodou nad ledem kde: T = teplota vzduchu [ o C]. T 1 = 273,16 [K]. tlak nenasycené vodní páry (e): e = (E r)/100 sytostní doplněk (d): d = E e. Analýza se týká rozdílů mezi denními průměrnými hodnotami zmíněných meteorologických prvků. Jako základní jsme si zvolili průměr vypočítaný z 15min údajů, který považujeme za nejpřesnější. S ním byly srovnávány denní průměry vypočítané: a) z 24 měření v hodinových intervalech, b) z klasických tří termínových hodnot, kde je použit vážený průměr (t 7 + t 14 + t 21 2)/4, c) z klasických tří termínových hodnot jako prostý aritmetický průměr. Meteorologické zprávy, 58, 2005 19

Jsme si vědomi, že výpočet podle c) může být s ohledem na b) považován za bezpředmětný. Zařadili jsme ho vzhledem na některé dílčí výsledky, kdy naopak postup podle b) vykazoval větší rozdíly, jak je podrobně uvedené dále. Tab. 1 Rozdíly (ve C) mezi průměrnou denní teplotou vzduchu vypočítanou z 15min údajů (p96t) a denními průměry vypočítanými různými způsoby: z 24 hodinových měření (p24t), ze tří termínů, jako vážený průměr (p4t), ze tří termínů jako prostý aritmetický průměr (p3t). Table 1. The differences between the most accurate daily average of air temperature calculated from fifteen-minute measurements (p96t) and daily averages calculated: from 24-hourly measuremets (p24t), from classical three terms as weighted average (p4t), from classical three terms as simple arithmetic average (p3t). 3. SROVNÁNÍ DENNÍCH PRŮMĚRŮ TEPLOTY A VLHKOSTI VYPOČÍTANÝCH RŮZNÝMI ZPŮSOBY Zkoumané období 1. 9. 1999 31. 12. 2002 lze charakterizovat jako teplejší a vlhčí oproti dlouhodobému průměru (1901 1950). Na základě zpracování 15min hodnot je průměrná roční teplota z let 2000 2002 rovna 10,4 C, relativní vlhkost 73,7 %, tlak nasycené vodní páry 14,8 hpa, tlak nenasycené vodní páry 10,3 hpa a sytostní doplněk 4,5 hpa. Nejvyšší teploty byly dosaženy v roce 2000 a nejnižší v roce 2001, obdobně byly pozorovány též největší a nejmenší hodnoty tlaku páry a sytostního doplňku. V případě relativní vlhkosti byly zaznamenány nejvyšší hodnoty v roce 2001 a nejnižší v roce 2002. Porovnání denních průměrů teplot vzduchu vypočítaných různými metodami ukazuje, že nejbližší výpočtu z 15min údajů je průměr z 24 hodin (tab. 1). Velmi malé jsou průměrné roční rozdíly při výpočtu denní teploty klasickou metodou (vážený průměr z tří termínů), ačkoliv extrémní rozdíly v konkrétních dnech dosahují -2,65 C až +2,55 C, to je víc než při aritmetickém průměru denní teploty z tří termínů (obr. 1). Je třeba ještě připomenout, že zmíněný aritmetický průměr z tří termínů zvyšuje teplotu průměrně o 0,2 C, ale hodnoty extrémních rozdílů jsou o několik desetin Celsia, v části roku 1999 dokonce o 1,4 C menší než v případě klasického výpočtu. Tyto největší rozdíly nastávají při atypickém denním chodu teploty, kdy v průběhu dne teplota stále stoupá či naopak klesá. Zajímavý je roční chod s dvěma lokálními maximy, který by však bylo třeba ověřit na větším množství stanic a za delší období. Pro vyjádření denního průměru relativní vlhkosti je též nejvíce odpovídající výpočet z 24 hodin (tab. 2). Vážený průměr zpravidla nadhodnocuje relativní vlhkost o 0,1 %, avšak v jednotlivých měsících mohou být jeho hodnoty také menší nežli hodnoty vypočítané z 15min údajů. Aritmetický průměr ze tří termínů zatím během celého roku podceňuje relativní vlhkost (obr. 2), a to o necelé procento. Analýza extrémních rozdílů a jejich směrodatné odchylky u obou průměrů vypočítaných z termínů ukazují, že poněkud menší chybou je zatížen Tab. 2 Rozdíly (v %) mezi průměrnou denní relativní vlhkostí vzduchu vypočítanou z 15min údajů (p96r) a denními průměry vypočítanými různými způsoby: z 24 hodinových měření (p24tr, ze tří termínů, jako vážený průměr (p4r), ze tří termínů jako prostý aritmetický průměr (p3r). Table 2. The differences between the most accurate daily average of air humidity calculated from fifteen-minute measurements (p96r) and daily averages calculated: from 24-hourly measuremets (p24r), from classical three terms as weighted average (p4r), from classical three terms as simple arithmetic average (p3r). 1. 9. 31.12. 1999 2000 2001 2002 p96t p24t 0,00 0,00 0,00 0,00 p96t p4t 0,01 0,03-0,01-0,02 p96t p3t -0,11-0,21-0,21-0,24 p96t p24t 0,15 0,23 0,21 0,24 p96t p4t 1,25 2,55 1,79 1,94 p96t p3t 0,68 2,32 1,43 1,60 p96t p24t -0,15-0,20-0,40-0,23 p96t p4t -2,65-2,26-2,17-2,10 p96t p3t -1,25-1,50-2,04-2,29 p96t p24t 0,05 0,06 0,07 0,07 p96t p4t 0,57 0,66 0,60 0,67 p96t p3t 0,34 0,52 0,44 0,52 1.9. 1.12. 1999 2000 2001 2002 p96r p24r 0,03-0,01 0,01 0,01 p96r p4r -0,16-0,24-0,19 0,03 p96r p3r 0,80 0,82 0,81 1,02 p96r p24r 0,74 0,96 1,00 1,00 p96r p4r 10,08 9,04 9,45 10,73 p96r p3r 7,00 7,76 8,70 10,34 p96r p24r -0,54-1,34-0,95-0,84 p96r p4r -6,84-12,56-11,68-8,89 p96r p3r -2,76-10,79-10,75-8,18 p96r p24r 0,23 0,32 0,28 0,29 p96r p4r 2,61 3,12 2,80 2,90 p96r p3r 1,83 2,52 2,15 2,26 Průměrné rozdíly Průměrné rozdíly Největší kladné rozdíly Největší kladné rozdíly Největší záporné rozdíly Největší záporné rozdíly Směrodatné odchylky rozdílů Směrodatné odchylky rozdílů Obr. 1 Průměrné měsíční odchylky od denní teploty vzduchu vypočítané z 15min údajů (2000 2002). Fig. 1. The monthly mean deviations from daily air temperature calculated from fiftheen-minute measurements (2000 2002). Obr. 2 Průměrné měsíční odchylky od denní relativní vlhkosti vzduchu vypočítané z 15min údajů (2000 2002). Fig. 2. The monthly mean deviations from daily air humidity calculated from fiftheen-minute measurements (2000 2002). 20 Meteorologické zprávy, 58, 2005

prostý aritmetický průměr, ovšem rozdíly mohou dosahovat i přes 6 %. U tlaku nasycené vodní páry průměr vypočítaný z hodinových měření a také vážený průměr dosahují nižších hodnot než nejpřesnější výpočet z 15min údajů (tab. 3). Nejmenší roční rozdíl 0,1 hpa dostáváme při aritmetickém průměru ze tří termínů. Tento průměr v jednotlivých měsících může poněkud přesahovat výpočet z 15min údajů (obr. 3). Extrémní rozdíly v konkrétních dnech kolísají v hranicích -3 až +4,5 hpa. Největší směrodatné odchylky rozdílů se vyskytují u váženého průměru. V případě tlaku nenasycené vodní páry se rozdíly mezi různými způsoby výpočtu denního průměru mezi sebou výrazně neliší. V jednotlivých rocích dosahují průměrně 0,2 až 0,3 hpa (tab. 4). Odchylky všech tří analyzovaných způsobů výpočtů však vykazují výrazný roční průběh s maximem v letních měsících dosahujícím 0,5 hpa (obr. 4). Extrémní rozdíly jsou rovné -1,6 a +2,6 hpa. U hodnot sytostního doplňku zjišťujeme, že analyzované rozdíly vykazují malé průměrné roční hodnoty (kolem ±0,1 hpa). Přitom průměr počítaný z 24 hodin a vážený průměr jsou ve srovnání s výpočtem z 15min údajů nižší, naopak aritmetický průměr z termínů jej nadhodnocuje (tab. 5). Největší Tab. 3 Rozdíly (v hpa) mezi průměrným denním tlakem nasycené vodní páry vypočítaným z 15min údajů (p96e) a denními průměry vypočítanými různými způsoby: z 24 hodinových měření (p24e), ze tří termínů, jako vážený průměr (p4e), ze 3 termínů jako prostý aritmetický průměr (p3e). Table 3. The differences between the most accurate daily average of saturation vapour pressure calculated from fifteen-minute measurements (p96e) and daily averages calculated: from 24-hourly measuremets (p24e), from classical three terms as weighted average (p4e), from classical three terms as simple arithmetic average (p3e). Období 1.9. 1.12. 1999 Průměrné rozdíly Největší kladné rozdíly Největší záporné rozdíly Směrodatné Odchylky rozdílů 2000 2001 2002 p96e p24e 0,21 0,42 0,33 0,36 p96e p4e 0,26 0,43 0,32 0,31 p96e p3e 0,13 0,16 0,11 0,06 p96e p24e 1,41 2,78 2,00 1,97 p96e p4e 2,44 4,49 3,85 3,65 p96e p3e 1,71 2,43 2,55 2,13 p96e p24e -0,06-0,08-0,05-0,13 p96e p4e -0,98-1,24-3,00-1,60 p96e p3e -0,97-1,70-2,72-2,38 p96e p24e 0,30 0,55 0,42 0,44 p96e p4e 0,62 0,73 0,64 0,67 p96e p3e 0,44 0,53 0,50 0,52 rozdíly se vyskytují v letních měsících (obr. 5) a v extrémních případech dosahují -4,6 až +6,1 hpa. Při sledování všech čtyř uvedených meteorologických prvků lze zaznamenat analogický roční průběh rozdílů analyzovaných průměrů. Zatímco v zimních měsících se hodnoty zjištěné při použití různých typů výpočtů vzájemně odlišují jen nepatrně, pro letní měsíce jsou charakteristické značné rozdíly mezi hodnotami získanými na základě různých typů výpočtů. Tato skutečnost je dána vysokými hodnotami teploty a v závislosti na ní i vysokými hodnotami tlaku vodní páry v letních měsících. Analýza extrémních rozdílů různě vypočítaných denních hodnot teploty vzduchu a ukazatelů vlhkosti vzduchu vede k závěru, že se nejčastěji vyskytují v případě váženého průměru vypočítaného z termínových údajů. Denní vážený průměr je zatížený chybou zvláště ve dnech, kdy se počasí měnilo ve večerných hodinách. Na příklad 22. 6. 2000 (obr. 6) kolem 21. hodiny značně stoupla relativní vlhkost vzduchu. Rozdíl mezi denním průměrem relativní vlhkosti vypočítaným z 15min údajů a denním váženým průměrem byl toho dne roven 12,6 %. Také různě vypočítané denní průměry ostatních vlhkostních charakteristik se ve velké míře lišily a nejvíc v případě sytostního doplňku (tab. 6). Tab. 4 Rozdíly (v hpa) mezi průměrným denním tlakem nenasycené vodní páry vypočítaným z 15min údajů (p96e) a denními průměry vypočítanými různými způsoby: z 24 hodinových měření (p24e), ze 3 termínů, jako vážený průměr (p4e), ze 3 termínů jako prostý aritmetický průměr (p3e). Table 4. The differences between the most accurate daily average of vapour pressure calculated from fifteen-minute measurements (p96e) and daily averages calculated: from 24-hourly measuremets (p24e), from classical three terms as weighted average (p4e), from classical three terms as simple arithmetic average (p3e). Období 1. 9. 31.12. 1999 Průměrné rozdíly Největší kladné rozdíly Největší záporné rozdíly Směrodatné odchylky rozdílů 2000 2001 2002 p96e p24e 0,16 0,25 0,21 0,23 p96e p4e 0,13 0,25 0,19 0,23 p96e p3e 0,17 0,26 0,20 0,23 p96e p24e 0,89 1,36 1,03 1,10 p96e p4e 2,08 2,57 1,78 2,49 p96e p3e 1,37 2,51 1,46 1,95 p96e p24e -0,03-0,07-0,05-0,07 p96e p4e -0,83-1,64-1,58-1,17 pr96e p3e -0,38-1,03-0,69-0,98 p96e p24e 0,20 0,29 0,24 0,26 p96e p4e 0,39 0,57 0,46 0,47 p96e p3e 0,30 0,45 0,35 0,38 Obr. 3 Průměrné měsíční odchylky od denního tlaku nasycené vodní páry vypočítaného z 15min údajů (2000 2002). Fig. 3. The monthly mean deviations from daily saturation vapour pressure calculated from fiftheen-minute measurements (2000 2002). Obr. 4 Průměrné měsíční odchylky od denního tlaku nenasycené vodní páry vypočítaného z 15min údajů (2000 2002). Fig. 4. The monthly mean deviations from daily vapour pressure calculated from fiftheen-minute measurements (2000 2002). Meteorologické zprávy, 58, 2005 21

Tab. 5 Rozdíly (v hpa) mezi průměrným denním sytostním doplňkem vypočítaným z 15min údajů (p96d) a denními průměry vypočítanými různými způsoby: z 24 hodinových měření (p24d), ze tří termínů, jako vážený průměr (p4d), ze 3 termínů jako prostý aritmetický průměr (p3d). Table 5. The differences between the most accurate daily average of saturation deficit calculated from fifteen-minute measurements (p96d) and daily averages calculated: from 24-hourly measuremets (p24d), from classical three terms as weighted average (p4d), from classical three terms as simple arithmetic average (p3d). Období 1. 9. 31. 12. 1999 Průměrné rozdíly Největší kladné rozdíly Největší záporné rozdíly Směrodatné odchylky rozdílů 2000 2001 2002 p96d p24d 0,06 0,17 0,12 0,13 pr96d pr4d 0,13 0,18 0,13 0,08 p96d pr3d -0,04-0,10-0,09-0,17 p96d p24d 0,62 1,66 1,07 1,08 p96d p4d 1,87 6,13 3,11 2,30 p96d p3d 1,05 2,94 2,98 1,46 p96d p24d -0,09-0,13-0,13-0,25 p96d p4d -2,47-2,83-4,59-2,35 p96d p3d -1,79-3,25-4,18-2,90 p96d p24d 0,12 0,28 0,20 0,21 p96d p4d 0,53 0,77 0,63 0,65 p96d p3d 0,34 0,60 0,52 0,58 Obr. 6 Průběh teploty a relativní vlhkosti vzduchu 22. 6. 2000. Fig. 6. The course of air temperature and humidity 22 June 2000. Tab. 6 Denní průměry teploty (t), relativní vlhkosti vzduchu (r), tlaku nasycené (E) i nenasycené vodní páry (e) a sytostního doplňku (d) dne 22. 6. 2000. Table 6. Daily averages of air temperature (t), air humidity (r), saturation vapour pressure (E), vapour pressure (e), and saturation deficit (d) 22 June 2000. Průměr z 15min. údajů Průměr z 24 hodinových měření Průměr vážený ze tří termínů Průměr aritmetický ze tří termínů t [ C] r [%] E [hpa] e [hpa] d [hpa] 25,9 49,4 35,2 17,4 17,8 25,6 50,4 32,9 16,6 16,3 24,5 62,0 30,7 19,0 11,7 25,6 54,7 32,8 17,9 14,9 jednotlivých kombinací průměrů od nejpřesnějšího výpočtu se mezi sebou liší málo, tj. kolem 0,1 hpa. Pozoruhodné při tom je, že v každé kombinaci, kde se využívá aritmetický průměr relativní vlhkosti z termínů, je odchylka záporná (tab. 8). Obr. 5 Průměrné měsíční odchylky od denního sytostního doplňku vypočítaného z 15min údajů (2000 2002). Fig. 5. The monthly mean deviations from daily saturation deficit calculated from fiftheen-minute measurements (2000 2002). 4. POROVNÁNÍ DENNÍCH HODNOT e, d VYPOČÍTANÝCH Z KOMBINACÍ RŮZNÝCH PRŮMĚRŮ t, r Při výpočtu denních hodnot tlaku nenasycené vodní páry a sytostního doplňku se nejčastěji používají denní průměry teploty a relativní vlhkosti vzduchu počítané klasickým způsobem. Je třeba ale upozornit, že pro teplotu počítanou klasickou metodou výpočtu denního průměru je vážený průměr ze tří termínů, zatímco pro relativní vlhkost vzduchu je to prostý aritmeticky průměr ze tří termínů. V předpokládané práci bylo provedeno porovnání denních hodnot e a d vypočítaných z kombinací různých průměrů t a r. Rozdíly mezi denními hodnotami tlaku nenasycené vodní páry vypočítanými na základě 15min údajů a hodnotami vypočítanými na základě různě definovaných denních průměrů teploty a relativní vlhkosti vzduchu jsou nejmenší při využití aritmetického průměru teploty z termínů. Pro relativní vlhkosti vypočítané z 24 hodin a také při váženém průměru relativní vlhkosti jsou rovné 0,1 hpa (tab. 7). V případě sytostního doplňku má způsob výpočtu průměrů teploty a relativní vlhkosti menší význam proto, že rozdíly 5. ZÁVĚRY Ze srovnání různě vypočítaných průměrů sledovaných meteorologických prvků vyplynulo, že: u teploty a relativní vlhkosti vzduchu se logicky hodnotě denních průměrů z 15min měření nejvíce blíží průměry z 24 hodin, průměrnou teplotu vzduchu vypočítanou z 15min údajů překračuje aritmetický průměr z tří termínů, průměrnou hodnotu relativní vlhkosti nadhodnocuje vážený průměr, u tlaku nasycené vodní páry jsou nejblíže údajům z 15min průměrů hodnoty vypočtené pomocí průměru denní teploty vypočítané ze tří termínů, v případě sytostního doplňku dává nejlepší výsledky výpočet provedený na základě 24 hodinových údajů, zatímco výpočet na základě aritmetického průměru teploty a relativní vlhkosti ze tří termínů nadhodnocuje denní hodnotu sytostního doplňku, rozdíly ve výpočtech mají roční chod u tlaku nasycené vodní páry a sytostního doplňku. Ze srovnání denních průměrů e a d vypočítaných z kombinací různých průměrů t a r bylo zjištěno, že: nejpřesnější výsledky pro tlak nenasycené vodní páry (e) získáváme z kombinace aritmetického průměru t ze tří termínů a váženého průměru r ze 3 termínů sytostní doplněk lze nejlépe počítat na základě váženého průměru t a aritmetického průměru ze tří termínů r. 22 Meteorologické zprávy, 58, 2005

Tab. 7 Rozdíly (v hpa) mezi průměrným denním tlakem vodní páry vypočítaným na základě 15min údajů (96e) a denními průměry vypočítanými z kombinace různých průměrů denní teploty (p24t, pr.4t, p3t) a denních průměrů relativní vlhkosti vzduchu (p24r, p4r, p3r). Table 7. The differences (hpa) between daily average of vapour pressure calculated from fifteen-minute measurements (p96e) and daily averages of vapour pressure calculated from combination of various means: daily averages of temperature (p24t, p4t, p3t) and daily averages of relative air humidity (p24r, p4r, p3r). Tab. 8 Rozdíly mezi průměrným denním sytostním doplňkem vypočítaným na základě 15min údajů (96d) a denními průměry vypočítanými z kombinace různých průměrů denní teploty (p24t, p4t, p3t) a denních průměrů relativní vlhkosti vzduchu (pr24r, p4r, p3r). Table 8. The differences (hpa) between daily average of saturation deficit calculated from fifteen-minute measurements (p96d) and daily averages of saturation deficit calculated from combination of various means: daily averages of temperature (p24t, p4t, p3t) and daily averages of relative air humidity (p24r, p4r, p3r). Průměrné rozdíly Největší kladné rozdíly Největší záporné rozdíly 1. 9. 31. 12. 1999 2000 2001 2002 Průměr 2000 2002 96e e(p24t; p24r) 0,16 0,25 0,21 0,23 0,23 96e e(p24t; p4r) 0,10 0,22 0,18 0,24 0,21 96e e(p24t; p3r) 0,24 0,40 0,34 0,41 0,39 96e e(p4t; p24r) 0,18 0,27 0,22 0,20 0,23 96e e(p4t; p4r) 0,13 0,25 0,20 0,23 0,23 96e e(p4t; p3r) 0,27 0,43 0,35 0,40 0,39 96 e(p3t; p24r) 0,09 0,09 0,06 0,03 0,06 96e e(p3t; p4r) 0,03 0,07 0,04 0,06 0,06 96e e(p3t; p3r) 0,17 0,26 0,20 0,23 0,23 96e e(p24t; p24r) 0,89 1,36 1,03 1,10 1,16 96e e(p24t; p4r) 2,55 3,28 3,85 3,07 3,40 96e e(p24t; p3r) 1,93 3,51 3,62 2,76 3,29 96e e(p4t; p24r) 1,61 1,93 2,46 2,02 2,14 96e e(p4t; p4r) 2,08 2,57 1,78 2,49 2,28 96e e(p4t; p3r) 1,72 2,79 2,09 2,80 2,56 96 e(p3t; p24r) 1,09 1,41 1,73 1,68 1,61 96e e(p3t; p4r) 1,92 2,28 1,73 2,26 2,09 96e e(p3t; p3r) 1,37 2,51 1,46 1,95 1,98 96e e(p24t; p24r) -0,03-0,07-0,05-0,07-0,06 96e e(p24t; p4r) -0,80-2,99-1,85-1,71-2,18 96e e(p24t; p3r) -0,36-1,83-1,87-0,97-1,56 96e e(p4t; p24r) -0,83-1,07-1,72-1,33-1,37 96e e(p4t; p4r) -0,83-1,64-1,58-1,17-1,46 96e e(p4t; p3r) -0,49-1,24-0,54-0,62-0,80 96 e(p3t; p24r) -0,82-1,25-1,55-1,69-1,50 96e e(p3t; p4r) -1,00-3,04-2,12-1,90-2,35 96e e(p3t; p3r) -0,38-1,03-0,69-0,98-0,90 1. 9. 31. 12. 1999 2000 2001 2002 Průměr 2000 2002 96d d(p24t; p24r) 0,06 0,17 0,12 0,13 0,14 96d d(p24t; p4r) 0,12 0,21 0,14 0,11 0,15 96d d(p24t; p3r) -0,02 0,02-0,01-0,06-0,02 Průměrné 96d d(p4t; p24r) 0,08 0,16 0,11 0,11 0,13 rozdíly 96d d(p4t; p4f) 0,13 0,18 0,13 0,08 0,13 96d d(p4t; p3f) -0,01 0,00-0,02-0,08-0,04 96 d(p3t; p24r) 0,04 0,06 0,04 0,03 0,05 96d d(p3t; p4f) 0,10 0,09 0,07 0,01 0,05 96d d(p3t; p3f) -0,04-0,10-0,09-0,17-0,12 96d d(p24t; p24r) 0,62 1,66 1,07 1,08 1,27 96d d(p24t; p4r) 1,71 5,30 2,58 2,00 3,29 96d d(p24t; p3r) 0,94 2,89 2,67 1,16 2,24 Největší 96d d(p4t; p24r) 0,94 2,56 1,39 1,63 1,86 kladné 96d d(p4t; p4f) 1,87 6,13 3,11 2,30 3,85 rozdíly 96d d(p4t; p3f) 1,23 3,88 2,96 1,51 2,78 96 d(p3t; p24r) 0,70 1,54 0,84 0,81 1,06 96d d(p3t; p4f) 1,71 5,35 2,89 1,95 3,39 96d d(p3t; p3f) 1,05 2,94 2,98 1,46 2,46 96d d(p24t; p24r) -0,09-0,13-0,13-0,25-0,17 96d d(p24t; p4r) -1,83-1,70-2,43-1,61-1,91 96d d(p24t; p3r) -1,21-1,51-2,20-1,69-1,80 Největší 96d d(p4t; p24r) -0,15-0,54-1,28-0,66-0,83 záporné 96d d(p4t; p4f) -2,47-2,83-4,59-2,35-3,26 rozdíly 96d d(p4t; p3f) -1,80-3,00-4,32-2,49-3,27 96 d(p3t; p24r) -0,19-0,54-1,17-0,69-0,80 96d d(p3t; p4f) -2,47-2,92-4,45-2,57-3,31 96d d(p3t; p3f) -1,79-3,25-4,18-2,90-3,45 Z výše uvedených výsledků vyplývá, že hlavně ve dnech s extrémními hodnotami teploty a vlhkosti vzduchu mohou dosavadními postupy stanovené denní průměry ovlivnit výpočty denních hodnot výparu z různých povrchů. Uváděné výsledky dokládají nutnost provedení podrobné analýzy postupů výpočtu meteorologických prvků a stanovení jednotných metodik pro výpočty dalších meteorologických charakteristik. Literatura [1] ARYA, S. P., 1988. Introduction to micrometeorology. San Diego New York Boston Sydney Tokyo Toronto : Academic Press. Inc. 307 s. [2] BRÁZDIL, R., 1991. Kolísání vybraných meteorologických prvků ve střední Evropě v období přístrojových měření. Národní klimatický program ČSFR. Sv. 2, Praha: ČHMÚ. 56 s. [3] COUFAL, L. LANGOVÁ, P. MÍKOVÁ, T., 1991. Meteorologická data na území ČR za období 1961-90. Národní klimatický program ČSFR. Sv. 8, Praha: ČHMÚ. 160 s. [4] FIŠÁK, J., 1994. Návod pro pozorovatele meteorologických stanic. 3. vyd. Praha: ČHMÚ. 115 s. [5] HURTALOVÁ, T., 1995. Aerodynamic resistance role in plants-atmosphere system. Contribution Geophysical Institute Slovak Academy of Sciences, Ser. Meteorol., vol. 15, s. 52 61. [6] KURPELOVÁ, M. COUFAL, L. ČULÍK, J., 1975. Agroklimatické podmienky ČSSR. Bratislava: HMÚ v nakl. Príroda. [7] MATEJKA, F., 1995. Vplyv meteorologických činiteľov na evapotranspiráciu. Meteorologické Zprávy, roč. 48, s. 87 90. [8] MATEJKA, F. HUZULÁK J., 1987. Analýza mikroklímy porastu. Bratislava: Veda. 232 s. [9] Metodický pokyn NVV č.1/1988: Klimatické normály. Praha: ČHMÚ. s.1 4. [10] Podnebí Československé socialistické republiky. Tabulky, 1961. Praha: ČHMÚ. 380 s. [11] SLABÁ, N., 1972. Návod pro pozorovatele meteorologických stanic ČSSR. 2. vyd. Praha: ČHMÚ. 224 s. [12] ŠAMAJ, F. PROŠEK, P. ČABAJOVÁ, Z., 1994. Agrometeorológia a bioklimatológia. [Vysokoškolská skripta.] Bratislava: Univerzita Komenského. 306 s. Lektor RNDr. L. Němec, rukopis odevzdán v listopadu 2004. Meteorologické zprávy, 58, 2005 23

INFORMACE RECENZE SVĚTOVÁ KONFERENCE O SNIŽOVÁNÍ KATASTROF (WCDR) V KOBE Ve dnech 18. 22. ledna 2005 se pod patronací OSN v japonském Kobe konala Světová konference o snižování katastrof (World Conference on Disaster Reduction WCDR). Organizačně se na přípravě této velké konference podílelo Japonsko, které si tak chtělo připomenout 10. výročí velkého zemětřesení v Kobe (provincie Hyogo), při kterém přišlo o život více než 6 000 lidí a město Kobe bylo prakticky srovnáno se zemí. Spolupořadatelem byla Mezinárodní strategie pro snižování katastrof při OSN ( UN International Strategy for Disaster Reduction ISDR). WCDR ovšem značně nabyla na významu v souvislosti s obrovskou katastrofou způsobenou zemětřesením a vlnou tsunami v oblasti Indického oceánu koncem prosince 2004. Právě tato událost ukázala obrovskou zranitelnost některých oblastí světa vůči přírodním katastrofám a upozornila na nutnost, aby se tímto problémem zabývala OSN i vlády a občané všech zemí světa ať již rozvojových, kde bývá dopad přírodních katastrof největší, tak i vyspělých. Konference byla finančně silně podpořena japonskou vládou a zahájení se osobně zúčastnil japonský císař a také japonský premiér. Celkově se této významné události zúčastnili zástupci 168 vlád včetně 40 ministrů, 78 specializovaných agencií OSN a 562 žurnalistů a pochopitelně řada odborníků i představitelů nevládních organizací. Česká republika si uvědomila důležitost snižování následků katastrof a vyslala na konferenci WCDR oficiální delegaci, složenou převážně z odborníků z rezortů životního prostředí, vnitra, zemědělství a zdravotnictví, kterou vedl ministr životního prostředí L. Ambrozek. Téma konference je velice blízké jak hydrometeorologickým službám, tak i Světové meteorologické organizaci, které hrají významnou roli především při včasném varování před přírodními katastrofami způsobenými extrémními meteorologickými a hydrologickými jevy. Právě tyto katastrofy způsobují více než 80 % škod a ztrát na životech. Konference ukázala důležitost napojení hydrometeorologických služeb do systémů krizového řízení jednotlivých států, jen tak se informace o nebezpečné pohromě dostane včas k ohroženým lidem. A. Cílem konference bylo zvýšení mezinárodního uvědomění o nebezpečí katastrof, ať již přírodních či způsobených člověkem, nutnosti snížení rizika těchto pohrom, zvýšení podpory aktivit v této oblasti vládami jednotlivých zemí a konečně zlepšení mezinárodní spolupráce v této oblasti. Po řadě diskusí přijala konference WCDR následující dokumenty: 1. Programový výsledný dokument: Budování odolnosti národů a komunit vůči katastrofám: Hyogo Rámcový plán akcí na léta 2005 2015. 2. Hyogo Deklaraci jakožto krátký politický dokument. 3. Vyhodnocení Jokohamské strategie z roku 1994 pro bezpečnější svět a plán akcí v této oblasti. 4. Společné stanovisko, které vyplynulo ze speciální sekce o situaci v oblasti Indického oceánu: Snížení rizika pro bezpečnější svět. B. Organizace konference. Konference byla rozdělena do tří hlavních segmentů mezivládního, tematického a veřejného fóra. 1. Mezivládního segmentu se zúčastnily převážně politické osobnosti ze 120 zemí a 13 mezivládních a regionálních organizací. Ve svých stanoviscích ve většině případů ocenily přípravu konference ze strany japonské vlády a sekretariátu ISDR v Ženevě. Řada z nich vyvozovala závěry z nedávné katastrofy způsobené vlnou tsunami v oblasti Indického oceánu. Rovněž česká delegace zmínila tato fakta ve svém stanovisku a vyjádřila přesvědčení, že do řešení prakticky úplné absence varovného systému před tsunami v Indickém oceánu je třeba zapojit především specializované agencie OSN, jako je Světová meteorologická organizace se svou infrastrukturou a zároveň i Mezivládní oceánografickou komisi (IOC) UNESCO, která má zkušenosti s monitoringem tsunami v oblasti Tichého oceánu. ČR vyjádřila i podporu dlouhodobému programu na vytvoření Globálního systému systémů pozorování Země GEOSS (Global Earth Observation System of Systems), který by měl významně přispět ke zlepšení varovných systémů před katastrofami a jejich koordinovanému rozvoji s využitím nejmodernějších technologií i stávajících pozorovacích sítí. V mezivládním segmentu proběhly následující akce: Byl prodiskutován první programový dokument WCDR - Budování odolnosti národů a komunit vůči katastrofám: Hyogo Rámcový plán akcí na léta 2005 2015. Po dlouhé debatě, která byla vlastně pokračováním diskusí z přípravné fáze konference, odsouhlasili delegáti nutnost věnovat se nejen problematice přírodních katastrof, ale i katastrof způsobených činností člověka. To je plně v souladu s názory české strany. Na otázce úlohy změny klimatu při narůstání počtu a důsledků přírodních katastrof se delegáti nemohli shodnout, protože brali tuto otázku příliš politicky. Výsledný dokument obsahoval kromě preambule s definicí nebezpečných situací (hazards) jak přírodního, tak i technologického původu tři kapitoly. První byla věnována strategickým cílům a očekávaným praktickým dopadům konference WCDR, což by mělo v následující dekádě (2005 2015) vést k celosvětovému snížení ztrát na životech a majetku vlivem katastrof. Další kapitola vyjmenovává priority akcí na období 2005 2015, kde klade důraz především na zlepšení včasného varování, monitorování rizik a zvýšení připravenosti obyvatel pro případ možných pohrom. Poslední kapitola shrnuje cíle a priority pro co nejširší podíl různých organizací na prevenci katastrof a zdůrazňuje multi-sektorální přístup. Navržené postupy je třeba v praxi používat na několika úrovních státní, regionální i v rámci působnosti mezinárodních organizací. Druhým diskutovaným dokumentem je politická deklarace (Hyogo Declaration), která v úvodu vzpomíná na strašné důsledky zemětřesení v provincii Hyogo před 10 lety. V další části deklarace zdůrazňuje nutnost přijetí mezinárodních závazků a rámcové spolupráce pro posílení úsilí o snížení následků katastrof v 21. století. Deklarace jednoznačně zdůrazňuje primární odpovědnost států za ochranu životů a majetku občanů v případě pohrom i to, že snižování rizika dopadu katastrof musí být dána priorita v národních strategiích. Vyhodnocení působnosti Jokohamské strategie, přijaté v roce 1994 (třetí dokument) ukázalo, že v posledních 24 Meteorologické zprávy, 58, 2005

letech bylo dosaženo řady úspěchů při snižování následků katastrof. Ukázalo se, že zejména přírodní katastrofy mají největší dopady na nejchudší státy a regiony. Byl dosažen určitý pokrok při včleňování snižování dopadů pohrom do národních plánů rozvoje, ale je potřeba vyvinout v tomto směru ještě větší úsilí. Dokument však ukazuje i na určité slabiny celého procesu, často menší míru mezinárodní spolupráce i na to, že v mnohých zemích je nebezpečí pohrom stále ještě podceňováno. Čtvrtý dokument se výhradně týkal aktuálního problému neexistence varovného systému před tsunami v oblasti Indického oceánu v současné době. Je to poměrně otřesný případ zanedbání prevence před velmi nebezpečným druhem katastrof. Faktem je, že v oblasti Tichomoří varovný systém před tsunami již po řadu let pracuje a země v této oblasti (USA, Japonsko a další) mu věnují velkou péči. Na konferenci WCDR nabídly mnohé země a mezinárodní organizace svou pomoc při urychleném vybudování varovného systému v oblasti Indického oceánu. Problémem bude tyto nabídky sjednotit a navrhované aktivity a podpory koordinovat. Většina delegátů se domnívá, že koordinační roli by měly převzít organizace OSN. Zdůrazněno však bylo i to, že by se nemělo zapomínat ani na pomalé katastrofy, jako je hlad či šíření HIV/AIDS. WCDR také přivítala připravované setkání ministrů z vyspělých zemí dne 16. 2. 2005 v Bruselu, kde by měli projednávat postup při koordinaci a vytváření již výše zmíněného Globálního systému systémů pozorování Země GEOSS. Ten by měl umožnit zvýšení kvality monitorování prakticky všech jevů a usnadnit tak i varování před přírodními a jinými pohromami. 2. V tematickém segmentu bylo několik kulatých stolů k tematům, jako riziko katastrof - vývoj v budoucnosti, učit se žít s rizikem a nová rizika - co nás může zítra potkat. V rámci tohoto segmentu bylo organizováno ještě jedno zasedání věnované odborným aspektům možnosti vybudování nového varovného systému před tsunami v oblasti Indického oceánu, kde byly velmi zajímavé příspěvky amerických a japonských autorů. Ti ukázali, že systémy varování před tsunami lze vybudovat a provozovat. S jejich pomocí lze silně omezit ztráty působené těmito pohromami zvláště tehdy, ohrozí-li území ve větší vzdálenosti od epicentra zemětřesení. Dále bylo uspořádáno i několik komplexnějších panelů k nejaktuálnějším tématům: institucionální a politické rámce pro snižování katastrof, podmínky pro čelení katastrofám na lokální úrovni, identifikace rizik a včasné varování, integrovaný přístup k řízení rizik při povodních, vzdělávání a cvičení pro zvyšování odolnosti před katastrofami, vyváření kultury prevence katastrof, snižování rizikových faktorů, funkce prevence katastrof, příprava pro efektivní reakci na pohromy a rostoucí úloha přenosů informací. Rovněž proběhlo několik zasedání věnovaných specifickým problémům jednotlivých kontinentů. Zástupci ČR se zúčastnili panelu o úloze národních výborů (platforem) pro snižování následků katastrof, psychologické podpory v krizovém řízení a obecně i v oblasti včasného varování před pohromami, zejména před povodněmi. Právě povodně jsou daleko nejčastějším druhem pohromy v ČR a rovněž ve střední Evropě. Velmi zajímavé bylo i téma kombinovaných katastrof přírodních s technologickými, zkráceně nazývanými natech, jejichž pravděpodobnost postupně narůstá. V rámci tematického segmentu bylo uspořádáno pět zasedání se zaměřením na regionální problémy snižování následků katastrof (Střední Amerika, Asie, malé ostrovní státy apod.). 3. Veřejného fóra, které se skládalo z mnoha seminářů, se zúčastnil velký počet lidí, především z nevládních organizací. Fórum se zabývalo řadou aspektů snižování následků katastrof a především úlohou jednotlivých komunit a přímo občanů. K dané problematice se vyjadřovali jak odborníci, tak laici. C. Závěrem lze říci, že můžeme konferenci WCDR v japonském Kobe považovat za úspěšnou. Sekretariát Mezinárodní strategie pro snižování katastrof ze Ženevy ve spolupráci s japonskou vládou ji dokázal, přesto, že se jí celkově zúčastnilo okolo 4 000 lidí, organizačně zvládnout. Důležité bylo, že se podařilo zajistit účast vysokých politiků z mnoha zemí a zároveň i reprezentantů významných organizací OSN. Velmi kladně lze hodnotit i účast Světové meteorologické organizace. Ta se na konferenci WCDR dobře připravila a byla na ní zastoupen deseti zástupci v čele s generálním tajemníkem organizace M. Jarraudem. SMO se tak dokázala na velkém mezinárodním fóru výrazně zviditelnit a získat tak zpět poněkud ztracené pozice v konkurenci dalších organizací OSN. O rostoucím významu tematu prevence katastrof v SMO svědčí i rozjíždění speciálního programu prevence katastrof v SMO, který byl v roce 2003 schválen 14. kongresem SMO. WCDR se rovněž zúčastnilo několik ředitelů meteorologických a hydrologických služeb, což svědčí o uvědomování si rostoucí úlohy těchto služeb při snižování následků katastrof. Podařilo se zajistit i dostatečně reprezentativní delegaci z ČR, což by mohlo pomoci při řešení problematiky prevence katastrof a především při získání větší podpory v této oblasti ze strany státu u nás. Účastníci konference WCDR doufají, že vlády zemí se budou otázkou katastrof a především snižování rizika více věnovat a konkrétně podporovat i finančně, aktivity směřující ke snižování těchto pohrom. Otázkou ovšem je, zda se řadu úkolů, zahrnutých do dokumentů WCDR, podaří realizovat. Někteří účastníci projevili i obavy, zda se WCDR příliš nesoustředila na katastrofu v Indickém oceánu a nepotlačilo se trochu řešení běžných, avšak častých, katastrof menšího rozsahu. Ivan Obrusník XVI. ZASEDÁNÍ SMLUVNÍCH STRAN MONTREALSKÉHO PROTOKOLU, PRAHA, 22. 26. 11. 2004 Ve dnech 22. 26. listopadu 2004 se v Praze konalo 16. zasedání smluvních stran Montrealského protokolu (MP) o látkách, které poškozují ozonovou vrstvu. Tato akce byla patrně nejvýznamnějším ekologicky zaměřeným mezinárodním jednáním, které se konalo v České republice v její novodobé historii. Konference se uskutečnila na základě dohody mezi vládou ČR a Programem OSN pro životní prostředí (UNEP). Její realizací bylo pověřeno Ministerstvo životního prostředí ČR. Místní přípravu a zajištění konference, která probíhala v hotelu Hilton, zajišťoval Organizační výbor ustavený MŽP, jehož členem byl i zástupce ČHMÚ. Zasedání se účastnilo na 500 delegátů zastupujících 188 signatářských stran (zemí Meteorologické zprávy, 58, 2005 25

a institucí), z toho okolo 50 ministrů životního prostředí. Při této příležitosti je vhodné shrnout některá základní fakta a nejnovější stav implementace MP. Montrealský protokol byl zformulován v září 1987 a vstoupil v platnost 1. 1. 1989 jako nástroj Vídeňské úmluvy na ochranu ozonové vrstvy z r.1985. Jedná se o mezinárodní právní a technický dokument, jehož signatáři se zavazují ke snižování výroby a užívání látek, které poškozují ozonovou vrstvu Země. Tyto látky a způsob jejich postupného vyloučení z technologických procesů MP přímo stanovuje jako kontrolovatelné ukazatele plnění smlouvy. Původní omezující kritéria MP z r. 1989 se však ukázala jako nedostatečná. Proto došlo na základě rostoucích vědeckých poznatků k jejich postupnému rozšíření formou Dodatků přijatých na zasedáních smluvních stran MP Londýn 1990, Kodaň 1992, Peking 1999. Právě poslední Dodatek se již prakticky přiblížil k variantě dlouhodobého a celkového vyloučení emisí ozon ničících látek (ONL), kterých je dnes již několik stovek viz obr. 1. V případě jeho úspěšné realizace by v následujících cca 50 letech bylo zamezeno dalšímu poškozování ozonové vrstvy, která by se přirozeným způsobem obnovila do původního stavu (období před 70. lety minulého století). Dosavadní vývoj implementace MP se zatím ukazuje jako velmi úspěšný. Je tomu tak především v důsledku včasného a vědecky podloženého rozpoznání hrozby globální ekologické katastrofy ze strany světové politické a hospodářské reprezentace. Dalšími důležitými činiteli jsou fungující způsob kontroly plnění přijatých závazků a finanční podpora snižování produkce a spotřeby regulovaných látek, která je zajišťovaná prostřednictvím UNEP z Mnohostranného fondu pro plnění MP a Globálního fondu životního prostředí. V souvislosti s rostoucími vědeckými poznatky o vlivu ozonové vrstvy na formování globálního klimatu se MP stále více přibližuje Kjótskému protokolu Rámcové úmluvy OSN o změně klimatu. S ohledem na výše uvedené skutečnosti se může jevit další úsilí spojené s naplňováním MP jako překonaný problém. Ve skutečnosti tomu tak není. Opravdový úspěch MP bude možno konstatovat až v období přirozené obnovy ozonové vrstvy, jejíž začátek se očekává v nejbližších letech. Do té doby a ještě v průběhu několika následujících desetiletí však MP čeká zatěžkávací zkouška v podobě očekávaného růstu životní úrovně v rozvojových zemích, které budou potřebovat bezpečné technologie především pro chladírenská a klimatizační zařízení. Případný návrat k levným tvrdým freonům by znamenal významné ohrožení konečného působení MP. Dosavadní vývoj budou proto i nadále zajišťovat pravidelná každoroční zasedání smluvních stran, která slouží mimo jiné i jako fórum pro výměnu názorů a projednání zájmových střetů. Příkladem může být i pražská konference MP, na které byly za přímé účasti lobbistických skupin z některých důležitých smluvních stran velmi intenzivně projednávané výjimky a změkčení omezení používání methylbromidu. Tato látka, která má padesátinásobně větší účinek na ozon než Freon- 11, je důležitým prostředkem zejména pro chemické ošetření zemědělských plodin a půdy. Její omezení má proto negativní dopad na vyspělé i rozvojové producenty a vývozce, kteří vyvíjejí silný tlak na prodloužení výjimek výroby a používání. S podrobným vyhodnocením odborných technických, technologických a právních výsledků 16. zasedání se mohou zájemci seznámit v přehledové zprávě: Jiří Hlaváček, Informace o průběhu a výsledcích Šestnáctého zasedání smluvních stran Montrealského protokolu o látkách, které poškozují ozonovou vrstvu. Zpravodaj MŽP, 1/2005. Jak již bylo uvedeno, dosavadní účinné působení MP v oblasti omezení produkce a používání ONL je podmíněno mimo jiné i soustavným monitoringem atmosférického ozonu. Analýzy dlouhodobých měření z pozemní sítě stanic a družicovými systémy včas identifikovaly poškození ozonové vrstvy v podobě tzv. ozonové díry každoročně vznikající nad Antarktidou od počátku 80. let minulého století a následné zeslabení vrstvy i v oblasti Arktidy a ve středních šířkách. V současné době proto nejen ekologicky zaměřená veřejnost ale i hospodářská sféra spjatá s působením MP očekávají od odborníků z oblasti monitoringu stratosférického ozonu vyjádření, zda se ochranná opatření MP již projevila i v obnově ozonové vrstvy. Tento zájem se projevil i v rámci 16. zasedání smluvních stran, kterému předcházel vědecký seminář na téma Výzvy a perspektivy ochrany ozonové vrstvy. Seminář se uskutečnil dne 19. 11. 2004 v konferenčním sále Ministerstva zahraničí pod záštitou předsedy vlády ČR a za předsednictví nositele Nobelovy ceny za chemii z r. 1995 prof. M. Moliny (USA). Akce se účastnilo na 90 účastníků z řad delegátů konference a pozvaných odborníků. Jednání zahájili vedoucí úřadu vlády ČR A. Šulc zastupující premiéra a ministr životního prostředí L. Ambrozek. Českou odbornou veřejnost reprezentovali odborníci z AV ČR, Univerzity Karlovy, MŽP a ČHMÚ. Hlavní část odborného programu vyplnily vyžádané přehledové příspěvky zahraničních specialistů pozvaných Sekretariátem MP. Mezi stěžejní patřily příspěvky M. Moliny, (USA), P. Frasera (Austrálie), M. Chipperfielda (Velká Británie) a D. Faheye (USA). Druhá část programu byla vyhrazena plenární diskusi. Závěry semináře byly formulovány prof. Molinou v podobě společného prohlášení adresovaného účastníkům 16. zasedání. Jeho hlavní závěry je možno shrnout do těchto bodů: Montrealský protokol a jeho dodatky jsou mezinárodně funkčním nástrojem ochrany ozonové vrstvy a zůstanou jím, pokud bude MP v plném rozsahu plněn i nadále. Ozonová vrstva zůstává velmi nestabilní v důsledku velkého množství ONL přetrvávajících v atmosféře Ochranné působení MP vyžaduje soustavné sledování stavu ozonové vrstvy formou globálních měření a jejich analýz a pokračující uplatňování látek nahrazujících ONL Přirozená obnova ozonové vrstvy ještě nezačala, ale její počátek je očekáván v nejbližších letech. Budoucí vývoj vrstvy je již možno předpovídat pomocí komplexních chemických a dynamických modelů, které zahrnují bilance a reakce dalších chemických složek atmosféry. Atmosférický ozon je důležitým činitelem formujícím klima a řada ONL jsou skleníkovými plyny. Změny ozonové vrstvy a působení MP je proto třeba zkoumat i z hlediska jejich působení na globální změny klimatu. Atmosférický ozon je důležitým regulátorem ultrafialového slunečního záření dopadajícího na zemský povrch, jehož biologický účinek stoupá s růstem teploty. Očekávané oteplování troposféry v kombinaci s pokračujícím zeslabení ozonové vrstvy by v případě neúčinnosti MP vedlo k zvýšenému ekologickému riziku včetně dopadů na zdravotní stav části lidské populace. Ačkoliv již byly hlavní zdroje ONL pomocí MP účinně omezeny, i nadále pokračují emise řady látek s nízkým uvolňovaným objemem. Na jejich omezení je nyní třeba soustředit pozornost, protože jejich kumulace spolu se zbývajícími hlavními ONL by mohla zvrátit klesající celkovou bilanci aktivního chlóru a brómu v atmosféře. 26 Meteorologické zprávy, 58, 2005

o vyhlášení roku 2007 (20. výročí sjednání Montrealského protokolu) Mezinárodním rokem ozonové vrstvy. Karel Vaníček Obr. 1 Modelovaný nárůst koncentrací ONL a výskytu rakoviny kůže pro různé varianty Montrealského protokolu a jeho dodatků (WMO Ozone Assessment. 2002). Účinnost MP je možno zvýšit rychlejší recyklací ONL dosud vázaných v používaných nebo vyřazených výrobcích Mezi významné rizikové ONL stále patří methylbromid, jehož omezení by mělo probíhat podle dosavadního harmonogramu. V případě dodržení současných kritérií MP je oprávněný předpoklad, že do r. 2015 budou emise ONL v rozhodující míře ukončeny a bude vytvořen reálný předpoklad pro obnovení ozonové vrstvy. Pro další úspěšné působení MP je nutná jeho další vědecká podpora jak v environmentální, tak i technologické oblasti MP je velmi důležitým příkladem účinné mezinárodní dohody na globální ochranu životního prostředí. Je proto nezbytné zachovat jeho celistvost včetně v přísné kontroly realizace, financování a prosazování. Součástí prezentace výzkumu atmosférického ozonu a mezinárodní spolupráce ČR byly samostatné kapitoly konferenční publikace a postery popisující aktivity v oblasti monitoringu ozonové vrstvy a UV záření, které připravili pracovníci Solární a ozonové observatoře ČHMÚ v Hradci Králové. Na závěr 16. zasedání MP bylo přijato rozhodnutí KONFERENCE O DŮSLEDCÍCH KLIMATICKÉ ZMĚNY PRO VODNÍ HOSPODÁŘSTVÍ (CLIMATE CHANGE-A CHALLANGE OR A THREAT FOR WATER MANAGMENT) V AMSTERODAMU Koncem září se konala v Amsterodamu v centru RAI konference jejímž hlavním tématem byla klimatická změna a její dopady na vodní hospodářství. Konferenci pořádala International Water Association (IWA) ve spolupráci s holandskou Netherlands Association on Water (NVA). Předsedal jí J. de Jong z domovské KNMI (Het Koninklijk Nederlands Meteorologisch Instituut) z Amsterodamu. Je vcelku symbolické, že konference se odehrála v zemi, která je nucena brát pravděpodobné důsledky klimatické změny velmi vážně. Navíc v Holandsku byla prvou příležitostí svého druhu. Měla se totiž zabývat problematikou dopadů klimatické změny z rozličných pohledů. Sešli se zde zástupci jak z oborů ryze technických, tak i z oblasti vědy. Vedle odborníků na stokování nebo čistotu vody zde byli hydrologové, meteorologové nebo odborníci v klimatologii. S podobnou mezioborovostí se autor setkal nejen v Holandsku, ale i v Praze rok předtím na zdánlivě zcela jiném odborném poli. Jednalo se o seminář historiků a archeologů, který na téma Praha a Voda pořádal Archiv hl. města Prahy. Vedle jmenovaných odborníků zasedli zde i vodohospodáři a technici, kteří měli k danému tématu blízko. Ale zpět ke klimatické změně a konferenci v Amsterodamu. Ta byla rozdělena do čtyř tematických bloků: 1. Vědecké důkazy změn v klimatickém a hydrologickém systému. 2. Dopad na vodní hospodářství. 3. Předpovědi a problematika zranitelnosti společnosti. 4. Možnosti řešení popsaných dopadů. V prvém bloku zaujal příspěvek B. van den Hurka z KNMI týkající se hydrologických simulací v povodí Rýna. Za pomocí modelu RCM (Regional circulation model) v rámci projektu PRUDENCE byly interpretovány výsledky GCM (Global circulation model). Značný rozptyl jednotlivých výsledných scénářů bude vyžadovat zřejmě nové prostředky jak interpretovat tyto nejistoty např. politikům. V povodí Mosely (pravostranný přítok Rýna) prokázal L. Pfister z Lucemburska (Public research centre-gabriel Lippmann) na řadách z let 1860 až 2004 statisticky významnou změnu charakteristik zimních srážek, která se projevila na maximech odtoků v tomto povodí, a to počínaje 70. léty 20. století. Odborníci z UNESCO-IHE (Institute for Water Education) prokázali na základě rozboru srážkových dat z období 1911 2002 z povodí řeky Maas (Meusa) nárůst denních úhrnů nad 10 mm, a to zejména v zimních měsících, počínaje rokem 1980. Velké povodně na Rýnu v devadesátých letech minulého století přispěly v Holandsku k nastartování otázek souvisejících se zásobováním pitnou vodou a tedy i s problémem sucha, jakkoliv se toto spojení zdá překvapivé. Pracovníci HKV (konzultační firma pro hydrologii) a RIZA (Rijksinstituut voor Integraal Zoetwaterbeheer en Afvalwaterbehandeling) prezentovali použití modelů charakterizujích proudění podzemní vody (MOZART, NAGROM) a AGRICOM (zeměděl- Meteorologické zprávy, 58, 2005 27

ské aplikace). S jejich pomocí byl prokázán např. očekávatelný pokles zemědělských výnosů. V druhém bloku, kde byly řešeny dopady očekávané změny, je možné zmínit např. příspěvek Instituto Mexicano de tecnologia del Aqua, jehož pracovníci prezentovali snižování hladiny vulkanického jezera Patzuaro v Mexiku. Jedná se podle nich o výsledek antropogenní činnosti, ale i klimatické změny. Třetí blok byl věnován hydrologickým a meteorologickým předpovědím a také otázkám zranitelnosti společnosti. Velmi pozoruhodný byl příspěvek odborníků z KNMI dotýkající se studia tisíciletých extrémů, zejména pro předpovědi jevů způsobujících problémy v deltě Rýna, tedy předpovědi bouřlivých příbojů a povodní, a to na základě použití archivů ECMWF (European Centre for Medium-Range Weather Forecasts). O mezinárodním projektu International flood network a o globálním varovném systému informoval M. Nagai z Japonska. V tomto bloku zaznělo úderné sdělení o možnostech včasného varování v rámci projektu Natural Hazards, ve kterém hodnotil A. de Roo dosti střízlivě úspěchy i neúspěchy zpracovaných předpovědí (včetně událostí z roku 2002). V posledním bloku, kde byly řešeny možnosti řešení dopadů klimatické změny, zazněly příspěvky z Itálie, Argentiny, Holandska, Chile a Japonska. V příspěvku T. Ikedy zazněla také aktuální informace o obzvláště výrazném tajfunu, intenzivních srážkách a povodních v Japonsku v roce 2004 a také o inovaci japonského varovného systému. Uším českých vodohospodářů by zřejmě zněly dosti neuvěřitelně pasáže z projevu C. Zevenbergena, kde byly prezentovány plovoucí domy pro zástavbu v zátopových zónách. Bylo konstatováno, že očekávaná klimatická změna se nepříznivě projeví zejména v nejzranitelnějších oblastech tzv. rozvojových zemí. Proto byl kromě čtyř základních tematických bloků zařazen ještě jeden okruh věnovaný čistě povodí Nilu. Jednotlivým scénářům, které mohou nastat v tomto povodí, se věnoval J. Kwadijk z KNMI. Bezesporu zajímavým příspěvkem byl referát S. Mutisa z Keni, který zmiňoval písečné hráze a způsob zachycení podzemní vody v aridních oblastech Afriky. Autor článku přihlásil v rámci posterové sekce dva příspěvky. První The 2002 Disastrous Flood in Prague within the Historical Framework upozorňuje na zřetelnou změnu sezonality i četnosti velkých pražských povodní v období posledních 1 000 let. Prezentuje i hlavní příčiny těchto událostí a také kumulaci katastrofických povodní do často krátkých období. Byla využita data z raně instrumentálního a předinstrumentálního období zejména z dokumentárních zdrojů. Příspěvek upozorňuje na určitou nebezpečnost období povodňového klidu, kdy organismus společnosti přestává počítat s velkou povodní (téměř zapomíná na její existenci). Období, kdy přírodní systém přechází do období s větším počtem povodní, znamenalo vždy zvýšené riziko i z těchto důvodů. Právě o tomto faktu jsme se přesvědčili v roce 1997 a 2002, tedy již v období předpokládané klimatické změny. V průběhu konference byla posteru věnována vcelku velká pozornost. To se projevilo v tajném hlasování, po němž byl oceněn prvou cenou. Druhý příspěvek The 2002 Prague Flood in Pictures prezentoval povodeň v Praze v autorových fotografiích. Odpověď na otázku, zda klimatická změna začala, byla v Amsterodamu zodpovězena kladně. V závěru konference bylo totiž souhrnně konstatováno, že klimatická změna začala a působí. Projevuje se např. nárůstem případů intenzivních srážek v mírném pásu, či prohloubením problémů se suchem v aridních oblastech. Diskutována byla otázka zranitelnosti jednotlivých oblastí a kontinentů. Jako nepochybný fakt byla prezentována citlivost zejména rozvojových a nejchudších zemí, kde klimatická změna vyvolá nejvíce problémů. Libor Elleder ŠUMAVA Příroda Historie Život. Praha: Baset 2003. 799 stran. ISBN 80-7340-021-9. Cena 1280,-Kč. V době požehnané pro vydávání krásných tisků, editovaných vesměs za cenu nemalého úsilí, ba i značných hmotných obětí (shánění potřebných finančních prostředků není jednoduché, o čemž mj. svědčí i poděkování 27 organizacím a mediálním partnerům), vyšla velkoryse vypravená kniha o Šumavě, jež vždy zaujímala v českém srdci zvláštní místo. Je více než pouhým pohořím na hranicích naší země, je pojmem, který se úzce dotýká našeho cítění Tak tedy vstupte (předmluva). A vstoupíme-li, nebudeme zklamáni! Na téměř 800 stranách s více než 2 000 vyobrazeními probírá 115 autorů Šumavu ze všech stran. V krátkém sdělení nelze zcela zprostředkovat bohatství obsažené v pěticentimetrovém foliantu vydaném ve formátu 315 x 230 mm. Každá z velkých kapitol je na nejméně padesáti tiskových stranách, což umožňuje široký tematický záběr s dalším rozčleněním. Hlavními kapitolami jsou: Zeměpis Příroda (Geologie a hydrologie, Ekosystémy, Květena, Zvířena, Životní prostředí) Dějiny Kultura (Památky a umění, Jazyk, literatura, hudba, Lidová kultura) Obživa Doprava Turistika Rejstříky Příloha Autorské pojetí vychází z charakteristických daností území, což si ozřejmíme na dvou příkladech. Do první více než stostránkové kapitoly nazvané Zeměpis jsou zahrnuty klasické tematické okruhy Obecná geografie Šumavy, Vývoj mapového obrazu české strany Šumavy, Podnebí Šumavy, Místopis, Horopis, Vodstvo Šumavy. Problém podkapitoly Podnebí Šumavy (10 tiskových stran), jejímž autorem je bývalý dlouholetý vedoucí profesionální meteorologické stanice Churáňov Emanuel Strnad, spočívá v tom, že výchozí údaje jsou čerpány převážně z profesionální meteorologické stanice Churáňov, což není pro klimatologický popis území zcela reprezentativní. Úvodní dvě strany věnované definičnímu vymezení klimatologie, klimatogenním faktorům a rozdělení typů podnebí by se daly jistě zestručnit a ušetřený prostor by mohl být využit pro uvedení dalších konkrétních údajů o území. Vlastní režim podnebí Šumavy je odkrýván na osmi tiskových stranách po jednotlivých prvcích: teplotě vzduchu (měření teploty vzduchu v meteorologických stanicích, zejména na Churáňově), srážkových poměrech s výrazným zaměřením na zimní srážky, dalších klimatologických faktorech (oblačnost, sluneční svit, vítr), charakteristických 28 Meteorologické zprávy, 58, 2005

projevech počasí (bouřky a blýskavice, mlhy, rosa, jinovatka, námraza). Kapitola končí dodatkem k roku 2002, jenž se zapsal rekordní změnou srážek: zatímco dlouholetý roční průměr na stanici Churáňov je 1 091 mm, v roce 2002 byla zaznamenána rekordní hodnota 1 549 mm. I specialisté, natož pak širší čtenářská obec jistě ocení penzum informací obsažené ve většině kapitol např. v nejrozsáhlejší Kultuře je na 150 stranách vedle již zmí ně ných památek a umění, architektury, literatury (krásná literatura v jazyce českém, latinském a německém), věnována samostatná pozornost poutním místům, počátkům fotografie, lidovým zvykům a obyčejům apod. Vynikajícím nápadem bylo přitištění nejstaršího českého průvodce po Šumavě od T. Cimrhanzla, vydaného v roce 1878 pod názvem Šumava. Průvodce obsahuje také seznam vycházek, přehled výšek šumavských i obsah ve formě rejstříku. Také recenzovaná publikace je vybavena několika rejstříky, a to místním a jmenným, rejstříkem živočichů, rostlin a minerálů a také německo-českým místopisným slovníčkem. Jenom přehledy literatury, jež jsou uváděny průběžně, nejsou bohužel zpracovány podle jednotných kritérií, což je téměř charakteristická bolest současnosti. Zdařilá je grafická úprava knihy: na každé tiskové stránce je barevně odstíněn název kapitoly, podkapitoly a oddílu např. v sytě zeleném poli Příroda, světlezeleném Květena a v bledě zeleném Houby. Převažují barevné obrázky, dobové dokumentární fotografie jsou pochopitelně černobílé. Přes zřejmě ne zcela ujednocenou metodiku autorského zpracování i odlišnosti pojetí více než sto autorů, působí kniha homogenně. Na artefakt nakladatelství Baset pohlížíme s úctou a jsme přesvědčeni, že stejného náhledu budou i čtenáři. Zdeněk Horký 100+1 ZÁLUDNÝCH OTÁZEK POČASÍ Autor: Vladimír Seifert. Vydalo nakladatelství Aventinum s. r. o., Praha 2004. 176 s. Cena 399, Kč. ISBN 80-86858-02-2. Lavina (i když menšího rozsahu) populárních knih týkajících se meteorologie přivalila do našich knihkupectví další titul, tentokrát pilného českého autora, známého už z předchozích knížek, Vladimíra Seiferta. Když jsem uviděl název knihy, potěšil jsem se, protože mám rád záludné otázky studentů, které mnohdy prověří hloubku znalostí učitelů, zároveň kvůli tomu nejsou u méně zkušených kantorů oblíbeným tématem pro diskusi. Doufal jsem, že se konečně dozvím, proč v základním schématu všeobecné cirkulace atmosféry jsou na každé polokouli tři pásma, a ne pět nebo sedm, nebo že se dozvím, jakým způsobem může mávnutí motýlího křídla u pobřeží Tichého oceánu ovlivnit počasí za týden u nás. Když už to ne, tak bych čekal, že se zájemce o atmosféru doví, proč s rostoucí nadmořskou výškou nemůže tlak vzduchu v žádném případě stoupat, a když to ne, tak alespoň co dělá vítr, když nefouká. Celá knížka je vlastně soubor běžných témat, rozčleněných na 101 otázek, se kterými se zájemce o meteorologii a jevy v atmosféře setkává. V principu se od ostatních populárních knížek z meteorologie liší jen otazníky za názvy kapitol. Já jsem žádnou záludnou otázku v knize nenašel, i když otázek (název kapitol) bylo 101! Naopak, knížka je koncipována jako obrázková publikace s odlehčeným textem, určená pro dlouhé zimní večery. Z tohoto hlediska by byl asi adekvátnější název 100 + 1 komentářů k hezkým obrázkům. Takže problém s názvy populárních knížek z meteorologie zůstává dál zvláště, když nějaké téma je zpracováváno několikrát v průběhu pár roků. V tomto případě je zřejmé, že za nešťastným názvem stojí vydavatel, který publikuje sérii knížek obdobného názvu. Nosnou částí publikace je bohatá fotografická dokumentace mnoha autorů (zejména Ivana Tichého), která ji činí atraktivní. Škoda, že předimenzovaná obrazová část zabrala příliš mnoho prostoru, část textová z tohoto důvodu zůstala v některých kapitolách příliš zjednodušená a ochuzená. Některá témata by si zasloužila trochu víc místa pro srozumitelnější a ucelenější vysvětlení. Grafická stránka publikace je na vynikající úrovni, čemuž určitě napomohlo vydání na křídovém papíru. Nebuďme naivní - dnes prodává především obal, ne obsah! Škoda přehnaného počtu fotografií pohodových snímků hezkého slunného dne s kupovitou oblačností by tam mohlo být klidně o polovinu méně. Vadilo mi také, že byly použity i některé fotografie z autorových předchozích knížek (i to, že fotka Tater byla vytištěna naopak). U některých (není jich málo!) fotografií chybí souvislost s obsahem, např. u obrázku na str. 164 v textu se píše o sněhových závějích a jazycích, ale na fotografii je záběr slunečného zimního počasí s tenkou vrstvičkou sněhu, podobně obrázek z Chorvatska na str. 59 má s tématem společnou jen geografickou, ale ne meteorologickou souvislost, fotografie na str. 129 jsou taky jenom výplň apod. Kvůli relativně malému prostoru pro text jsou některá témata vysvětlená povrchně a trochu zvídavějšího čtenáře neuspokojí. Pro hrubý průřez (přehled) základními meteorologickými problémy to ale stačí. Navíc poetický styl autorova textu čtenáře neodradí, jak tomu bývá u příliš vědeckých publikací. Obsahem knihy jsou především otázky kolem meteorologických jevů, jako jsou duha, mlha, červánky, bouřka, húlava apod., a popis některých hydrometeorů, jako jsou ledovka, mrholení, rosa, atd. Trochu víc prostoru věnoval autor povodním, což lze pochopit, protože se u nás tento nebezpečný jev vyskytl v rozsáhlejší míře v posledních letech už dvakrát. Podle mého mínění až příliš mnoho prostoru věnoval popisu přechodu front. Proto pak nezůstalo místo pro lepší a podrobnější vysvětlení aerologické sondáže, družicového a radarového pozorování (je uvedeno příliš stručně vzhledem k současnému významu distančních metod získávání údajů), nebo popisu meteorologických přístrojů. Snad by se hodilo napsat rovněž trochu více o historii meteorologie v Česku. Autorovi se nepodařilo držet se u všech otázek stanoveného tématu, např. kap. 22 je věnována více větru než předpovídání počasí podle místních příznaků (název otázky: Můžeme předvídat počasí bez televize a rozhlasu? ). Zpestřením knížky je velké množství informací z mnoha částí světa, které nastiňují některé klimatické zvláštnosti různých míst na Zemi a zároveň je plna zajímavých kuriozit a informací o vztahu počasí a činnosti člověka v různých částech světa. Taky příklady pro popisování meteorologických jevů nebo meteorologických prvků si autor bere z celého světa. Skutečnost, že v knize je dost menších chyb neboli terminologických nepřesností (i kvůli lepší čtivosti textu), lze vzhledem k charakteru publikace prominout, i když hodnotu knížky to částečně snižuje. Vyskytlo se i několik tiskových chyb, ale jsou nenápadné (až na tu, která se vyskytla v názvu otázky č. 15, a to i v obsahu) a nesnižují hodnotu textu. Z metodického hlediska by bylo vhodnější, kdyby do obráz- Meteorologické zprávy, 58, 2005 29

ků z meteorologických družic byly dokresleny polohy front, příp. další jevy, které jsou popisovány v textu. Chybělo mi, že u snímků z meteorologických družic není uveden čas snímání. Pro mě nepochopitelné bylo řazení kapitol (otázek) za sebou. Po vysvětlení, co je brázda nízkého tlaku vzduchu, se další otázka věnuje vertikálnímu členění atmosféry a hned další zase tlakovým útvarům, aby se v další opět přeskočilo na vertikální členění atmosféry(!). Taky jsem nenašel důvod, proč otázky kolem atmosférických front nemohly být pohromadě (jsou v pořadí na 12. 15. místě a potom na 67. 77. místě)!? Závěr Je dobré, že mezi překlady zahraničních publikací (většinou obrázkových publikací pro nenáročné čtenáře), které se týkají atmosféry, se občas najde i něco z původní domácí tvorby. Při čtení této knížky jsem se utvrdil v názoru, že napsat populární knížku z meteorologie, která bude z ilustračního hlediska hezká, odborně na výši a zároveň i pro méně náročného čtenáře zajímavá, je opravdové umění. Knížka se řadí mezi opticky lákavé publikace pro širokou nenáročnou veřejnost, zejména pro zájemce o atmosférické jevy, kteří si nepotrpí na exaktní vyjadřování. Tento charakter publikace autora nezavazuje k přísnému faktografickému a terminologickému vyjadřování. Výhodou knížky je, že se nemusí číst od začátku do konce, ale čtenář si může vybrat otázku, která ho právě nejvíc zajímá. Náročnost textu je velmi kolísavá od nenáročného odlehčeného, téměř až poetického stylu po přísně vědecky a terminologicky vzatý text. Poetičnost textu někdy naráží na přípustnost z hlediska odborného a někdy jde na úkor věcnosti, např. při popisování ročního chodu počasí u nás. Výčet konkrétních připomínek v poslední části recenze není znehodnocováním díla, ale má náročnějšího čtenáře upozornit na slabší místa, zejména na terminologické nepřesnosti a metodicko-didaktické nedostatky. Navzdory těmto připomínkám považuji recenzovanou knížku za přínos a obohacení původní tvorby populárně-naučných knih z meteorologie. Z konkrétních připomínek uvádím následující: str. 14: autor se podle mne mohl zmínit o faktu, že vertikální tlakový gradient je mnohonásobně větší než horizontální; str. 14: proč čáry spojující místa se stejnými hodnotami atmosférického tlaku nazval autor tzv. izobary?; str. 16: věta: Dalo by se očekávat, že pohyb vzduchových částic bude probíhat podobně jako u vody na zemském povrchu z míst vyššího tlaku vzduchu do míst s nižším tlakem nedává smysl; str. 17: u vysvětlování základních sil působících na horizontálně se pohybující vzduchové částice se autor snažil o zjednodušení, to má ale své meze u gradientového větru v oblasti tlakových níží a výší (při zakřivených izobarách) nemůžeme zanedbat odstředivou sílu, takže její nezakreslení do obr. 3 a 4 je nesprávné; str. 18: vysvětlení různých typů stability zvrstvení ovzduší je názorné, ale škoda, že není uveden důvod, proč se vzduchová částice ochlazuje při výstupu přibližně o 1 stupeň Celsia na 100 metrů výšky (stavová rovnice je uvedena později, měla být napsána už tady); str. 20: autor se měl zmínit o tom, že inverze se může vyskytovat i za jasné oblohy (tenké inverze jsou častější za jasné oblohy!), protože z textu nepřímo vyplývá, že když je inverze, tak údolí mají bezpodmínečně mlhu nebo nízkou oblačnost; str. 23: autor napsal pravdu, ale ne podstatnou příčinu vzniku kovadliny: podle textu vzniká kovadlina cumulonimbu tam, kde horizontální proudění převládá nad výstupnými proudy, což je pravda, ale důvodem není horizontální proudění, nýbrž inverze v tropopauze; str. 28: obrázky dole nejsou označeny (a, b, c, d), což tak nevadí, dá se to domyslet, ale rozhodně mi vadilo, že nejsou nakresleny na stejném (mapovém) podkladu; str. 34: myslím, že čtenáři mělo být aspoň naznačeno krátkou poznámkou, že teplota vzduchu ve vysokých vrstvách atmosféry (např. v termosféře) vzhledem k malé hustotě vzduchu už není molekulovou teplotou, tak jak ji známe z přízemních vrstev, ale je vypočtena na základě kinetické energie pohybu molekul; str. 34: o horní hranici atmosféry se mělo napsat mnohem víc, a to proto, že čtenář si v různých knížkách může najít různé hodnoty. Tady se mu mohlo vysvětlit, proč jsou uváděny odlišné hodnoty. Naopak, závěrečná věta k této otázce mohla čtenáře úplně zmást: nejdřív jsou uvedeny výšky termosféry až 800 km a v poslední větě se píše o výškách 200 až 300 km jako o možné horní hranici atmosféry; str. 35: správně má být Dobsonův spektrofotometr, ne spektrometr; str. 41: autor píše v textu o západu Slunce, ale podle sledu obrázků (logicky shora dolů) jde o východ. Když tedy jde o západ, tak potom měl napsat, že červánky zanikají při výšce Slunce 5 stupňů pod obzorem, a ne nad obzorem (to by byla pravda, kdyby šlo o východ Slunce); str. 44: název kapitoly je nešikovný i když autor v textu upozorňuje, že jde o trochu nadsázky, kapitola se klidně mohla jmenovat odkud pocházejí údaje o počasí? nebo podobně; str. 58: autor uvádí, že frontální analýzu počítač neumí. I když je to náročné téma, je škoda, že aspoň stručně neuvedl důvody; str. 59: není uvedena příčina, proč mistral vane tak často a co je příčinou tryskového efektu v tomto regionu; str. 64: text k obrázku je nesprávný oblačnost nevzniká v důsledku fénu!; str. 64: typický příklad neúplného vysvětlení samotnému textu nelze z odborného hlediska vytýkat nic, ale z didaktického ano - autor nezdůraznil principiální důvod, proč dochází k fénu, tedy to, že vzduch musí na návětrné straně ztratit část své vlhkosti (proto je to pseudoadiabatický děj, jak autor správně uvedl), aby při poklesu za horským masivem došlo ve větší výšce k suchoadiabatickému oteplování, než když k tomu dochází na návětrné straně. Kdyby totiž srážky na návětrné straně nevypadávaly, k fénovému efektu by dojít nemohlo. Teoreticky vzato: vzduchová částice by při svém sestupu proběhla na termodynamickém diagramu po stejné křivce jako při výstupu. Stejně správně napsal, že fén vzniká v Alpách zejména při proudění z jižního kvadrantu, ale zdůvodnil to vyšší teplotou vzduchu, který proudí z oblasti Středomoří, než vzduchu proudícího ze severního kvadrantu, což není úplná pravda hlavním důvodem je, že vzduch proudící z jihu obsahuje větší množství vodní páry, která při výstupu vzduchu na návětrné straně alpského masivu kondenzuje a vypadává ve formě srážek. Kdyby byl vzduch proudící z jihu úplně suchý, tak by k fénovému efektu nedošlo; str. 66: do obrázku měla být dokreslena poloha jet streamu. Bylo by to názornější, než to popisovat slovy (pochybuji, že si to běžný čtenář domyslí ); str. 72: kdyby to bylo napsáno v novinách, tak bych se 30 Meteorologické zprávy, 58, 2005

nedivil, ale v knize (i když populárně-naučné) uvést, že je pravděpodobné, že ničivá energie z podzimních vichřic pochází z hurikánu, je podle mého mínění značně přehnané; str. 74: jednotky rychlosti míle za hodinu (mph) měly být přepočítány na jednotky u nás užívané (km/h nebo m/s); str. 77: k hydrometeorům patří i usazené srážky, autor se zmínil jenom o padajících srážkách; str. 108: k nestejnoměrnému ohřívání jednotlivých oblastí zeměkoule, tak jak to vyplývá z kontextu, nedochází v důsledku roční doby, ale v důsledku různého úhlu dopadu slunečního záření na zemský povrch, a to v závislosti na zeměpisné šířce; str. 124: autor se mohl zmínit ještě o tom, že blížící se frontální kupovitá oblačnost může být někdy maskována předfrontální oblačností (např. Sc), a tedy příchod studené fronty (když neznáme aktuální povětrnostní situaci) nás může překvapit; str. 126: ani v této, ani v podobných kapitolách jsem se nedočetl nic o existenci předfrontálních bouřek, přičemž nejednou bývají intenzivnější a nebezpečnější než projevy počasí na studených frontách; str. 129: aby čtenář lépe pochopil, jak se může oteplit za studenou frontou, měl být u této otázky názorný obrázek s rozložením teploty vzduchu před studenou frontou a za ní (místo ilustračních fotografií, které s tématem vůbec nesouvisí); str. 134 143: autor napsal charakteristiky všech vzduchových hmot, ale paradoxně nenapsal kapitolu o té vzduchové hmotě, která je u nás nejčastěji o kontinentálním polárním vzduchu(!); taky mohl napsat, proč se vzduch mírných zeměpisných šířek někdy nazývá v literatuře (zejména ve starších a odborných knihách) polárním; str. 142: autor nezmínil, že rovníkový vzduch k nám (na rozdíl od ostatních typů) neproniká nikdy; str. 167: je uvedeno, že nejstudenějším měsícem v roce je únor jen výjimečně, což není pravda, protože je nejstudenějším přibližně v jedné čtvrtině případů, a to výjimečné není. Stanislav Racko DĚJINY TECHNICKÝCH VĚD A VYNÁLEZŮ V ČESKÝCH ZEMÍCH Autor Ivo Kraus. Praha: Academia 2004. 270 s., 183 obrazových příloh. Kniha I. Krause, experimentálního fyzika, profesora jaderné a fyzikálně inženýrské fakulty ČVUT v Praze, popularizátora fyzikálních objevů a vynikajícího znalce dějin přírodních věd a techniky, navazuje na jeho dřívější velmi úspěšné Dějiny evropských objevů a vynálezů s podtitulem Od Homéra k Einsteinovi (Praha: Academia 2001. 330 s.). Tentokrát se autor v chronologicky uspořádaném souboru 38 esejů zaměřil na životní osudy a činy významných osobností z dějin exaktních věd a techniky (bez ohledu na jejich národnost), které žily a působily na našem území od doby Karla IV. až do konce 20. století. V této souvislosti velmi oceňujeme, že se autor neomezil jen na dějiny technických věd a vynálezů v našich zemích, jak uvádí v titulu knihy, ale že věnuje velkou pozornost významným osobnostem a objevům z oblasti exaktních věd. Hned v předmluvě uvádí, že se čtenář může v knize setkat i se jmény, která jsou v širším povědomí české veřejnosti stále ještě málo známá. Připomíná, že jím uváděný výběr jmen je zcela subjektivní a že neměl žádný důvod někoho preferovat a jiného zase přejít mlčením. S některými autorovými portréty významných osobností a s jejich činy se mohl čtenář již dříve seznámit, např. na stránkách Československého časopisu pro fyziku. Kapitoly, nejčastěji v rozsahu 7 až 8 stran, podle důležitosti a významnosti objevů, popř. vynálezů svých tvůrců, jsou celé věnovány buď jedné osobnosti nebo několika osobnostem, které se na příslušném objevu nebo vynálezu nějakým způsobem podílely, svými pracemi jej připravovaly, popř. rozšířily nebo aplikovaly. Uveďme stručný přehled jmen přírodovědců, techniků a vynálezců, jejichž přínosu do pokladnice světové vědy a techniky autor věnuje zvýšenou pozornost. Z přírodovědců jsou to především: Jan Ondřejův zvaný Šindel, Georgius Agricola, Lazarus Ercker, Tadeáš Hájek z Hájku, Giordano Bruno, Tycho Brahe, Johannes Kepler, Jan Marek Marků z Kronlandu, Jan Antonín Scrinci, Prokop Diviš, Josef Stepling, Jan Tesánek, Ignác Born, Maximilián Hell, Antonín Strnad, Stanislav Vydra, František Josef Gerstner, Bernard Bolzano, Christian Doppler, Jozef Maxmilián Petzval, Emil Weyr, August Seydler, Čeněk Strouhal, Ernst Mach, Ivan Puluj, Friedrich Reinitzer, Václav Dolejšek, Adéla Kochanovská, Jaroslav Heyerovský, František Běhounek, Drahoslav Lím, Otto Wichterle. Z techniků a vynálezců jsou to zejména: Štěpánek Netolický, Jakub Krčín z Jelčan a Sedlčan, Jan Tadeáš Peithner, František Josef Gerstner, Josef Božek, Josef Ressel, bratranci František a Václav Veverkové, Jan Perner, Alois Senefelder, Jakub Husník, Karel Klíč, Josef Hlávka, Emil Škoda, František Křižík, Viktor Kaplan, Viktor Felber. K výběru jmen může mít čtenář řadu výhrad. Tak např., když se autor zmiňuje o přínosu Jana Ondřejův zvaný Šindel, že se nezmínil o jeho vrstevníku Křišťanu z Prachatic, který v počátečním období pražské univerzity rovněž náležel k předním osobnostem v přírodních vědách. Jeho astronomický spis Tractatus de astrolabio, později rozšířený v řadě evropských zemí (Itálie, Německo, Polsko aj.), je zachován v mnoha opisech. Rovněž se domnívám, že také výběr osobností z 20. století měl být mnohem větší, neboť v tomto století došlo k přijetí nových fyzikálních teorií (teorie relativity, kvantová teorie, nové názory na stavbu hmoty), ke vzniku řady převratných objevů a vynálezů, k sestrojení nevídaných technických prostředků a zařízení, k vytvoření nových technologií, což ve svém důsledku vedlo k výraznému hospodářskému vzestupu celé společnosti a nakonec významným způsobem ovlivnilo i zpříjemnilo život každého jednotlivce. Proto bych autorovi doporučoval, aby v příštím vydání knihy v tomto směru její obsah rozšířil o příslušné kapitoly a v nich zhodnotil a vyzvedl přínos našich vynikajících vědců a techniků (a měli jsme je) v kontextu světového vývoje a uvedl jejich účast na různých mezinárodních projektech, čímž by publikace jen získala na větší aktuálnosti a upoutala zájem širší veřejnosti. Domnívám se, že dosavadní pozornost jen několika málo vědcům a technikům z 20. století je nedostatečná. Na druhé straně je na knize velmi sympatické to, že se autor proti názvu v titulu neomezuje výlučně jen na české země, ale připomíná životy a dílo dvou významných slovenských vědců: Maximiliána Hella, fyzika a astronoma evropského významu, zapsaného na seznamu UNESCO mezi nejzasloužilejší osobnosti lidských dějin, a Jozefa Maxmiliána Petzvala, matematika a fyzika, známého především objevnými pracemi z optiky. Čtenář velmi ocení, že osudy a přínosy vědců, techniků Meteorologické zprávy, 58, 2005 31

a vynálezců jsou uváděny na pozadí obecných kulturních dějin, širších historických souvislostí a dobové evropské vzdělanosti, takže zároveň získává úplnější obraz o příslušné době. Tak např. v samostatné kapitole o pražských Gutenbergových nástupcích se pojednává o postupném zdokonalování knihtisku, jednom z největších technických vynálezů lidských dějin, v tiskárně Jiřího Melantricha z Aventina a jeho zetě Daniela Adama z Veleslavína, a o pozdějších našich významných následovnících při vytváření různých tiskařských technik. Velmi zajímavě autor líčí prostředí rudolfínské Prahy s jejími vzácnými hosty (G. Bruno, Tycho Brahe, J. Kepler), vrcholné klementinské období s významnými učenci (J. Stepling, J. Tesánek, A. Strnad), pojednává o systému jezuitského školství, o tereziánské školské reformě, o Komenského pedagogických zásadách a o jeho zájmu o přírodní vědy aj. 17. a 18. století je obdobím, kdy se v různých zemích Evropy zakládají vědecké akademie a učené společnosti. V Čechách tyto snahy začaly sílit po Scrinciho návrhu v r. 1753. Autor uvádí všechna usilování, úspěchy a neúspěchy v tomto směru, která nakonec vyústila ve vznik Akademie věd České republiky v roce 1992. Velká pozornost je věnována vzniku, rozvoji a později rozdělení pražské univerzity a polytechniky na českou a německou, vzniku nejstarších univerzit na Slovensku včetně báňské akademie, později báňské a lesnické akademie v Banské Štiavnici, známé daleko za hranicemi monarchie, vzniku Spolku pro volné přednášky z matematiky a fyziky (dnes JČMF), jeho proměnám a představitelům, jakož i vzniku německého přírodovědeckého spolku Lotos. Rovněž se domnívám, že autor mohl učinit určitou zmínku o významných přírodovědcích působících na německé univerzitě v Praze (A. Einstein, P. Frank aj.), popř. o přírodovědcích a technicích působících na německé technice v Praze a v Brně. Kniha je napsána zajímavě, přehledně a srozumitelně a vybavena velkým množstvím dobového obrazového materiálu (23 obrázků je barevných). Je obdivuhodné, jaké množství poznatků autor dovedl shromáždit na nepříliš velkém rozsahu knihy. Její široký záběr přináší mnoho zajímavých a užitečných informací a souvislostí a podněcuje u čtenářů hlubší zájem o studium exaktních věd a různých oblastí techniky. Vydaná kniha velmi dobře zaplňuje mezeru, která tu nastala v soubornějším a přístupném zpracování dějin exaktních věd a techniky v českých zemích, neboť poslední takovou knihou byla: L. Nový a kol.: Dějiny exaktních věd v českých zemích do konce 19. století (Praha, NČSAV 1961, 431 s., škoda, že ji autor v seznamu literatury necituje). Samozřejmě v uplynulém období vyšly různé dílčí studie o významných přírodovědcích, technicích, objevech a vynálezech, jejichž částečný výčet je např. uveden v doplňující literatuře v závěru knihy. Zatímco humanitní a umělecké obory mají dobře zpracovány své dějiny a velmi si jich váží, mnohým přírodovědeckým a technickým oborům zpracování vlastních dějin často chybí. Kniha by neměla chybět v knihovnách fyzikálních, přírodovědeckých, technických, historických ústavů a škol různých typů. Právě studující mládež by mohla motivovat k většímu zájmu o studium přírodovědeckých a technických oborů, o něž má stále, ve srovnání s humanitními obory, malý zájem. Přitom v praxi se projevuje zvýšená potřeba zejména vysokoškolsky vzdělaných technických pracovníků. Věřím, že po knize rádi sáhnou nejen zájemci o dějiny přírodních věd a techniky, ale i zkušení odborníci různého zaměření pro její zajímavý, podnětný obsah, pěknou obrazovou přílohu a celkovou velmi dobrou úpravu. Proto jí popřejme zasloužený úspěch a mnoho vnímavých čtenářů. Rudolf Kolomý Letošní zima se svými výkyvy počasí umožnila přírodě vytvořit s pomocí větru takovéto artefakty ze sněhu. Na rybníce u vesnice Svaté pole u Dobříše vyfotografoval sněhové kremrole pan Milan Galandák přibližně v 9.45 19. ledna 2005. 32 Meteorologické zprávy, 58, 2005

VÝBĚR Z NOVINEK SPECIALIZOVANÉ KNIHOVNY ČESKÉHO HYDROMETEOROLOGICKÉHO ÚSTAVU Tolasz, R. Kubát, J. Kessl, J. Sucho 2003: závěrečná zpráva 1. vyd. Praha: ČHMÚ. 2003. 24 s., přílohy Šumava: příroda historie život 1. vyd. Praha: Baset. 2003. 799 s. ISBN 80-7340-021-9 Seifert. V. 100-1 záludných otázek Počasí 1. vyd. Praha: Aventinum. 2004. 176 s. ISBN 80-86858-02-2 Šťastný, J. Angličtina pro VFR: Pro piloty, dispečery AFIS, instruktory, lektory leteckých škol 1. vyd. Cheb: Svět křídel. 2004. 72 s. ISBN 80-8680808-4 Suda, J. Cvičení z fyzické geografie 1. díl, Hydrologie 3. vyd. Plzeň: Západočeská univerzita. 2001. 93 s. ISBN 80-7082-810-2 Deset let péče o životní prostředí v České republice: Sborník dokumentů 1. vyd. Praha: MŽP ČR. 2000 80 s. ISBN 80-7212-137-5 Coufal, L. Houška, V. Reitschläger, J. D. Valter, J. Vráblík, T. Fenologický atlas 1. vyd. Praha: ČHMÚ. 2004. 263 s. ISBN 80-86690-21-0 Hvězdářská ročenka 2005 1. vyd. Praha: Hvězdárna a planetárium hl. m. Prahy. 2004. 270 s. ISBN 80-86017-40-0 ISSN 0373-8280 Dvořák, P. Letecká meteorologie 1. vyd. Cheb: Svět křídel. 2004. 221 s. ISBN 80-86808-09-2 Frančeová, E. Letní čas v Evropě: (Roky, dny, hodiny ) 1. vyd. Praha: Vodnář. 2000. 152 s. ISBN 80-86226-18-2 Monitoring zdravotního stavu lesa v České republice: Ročenka programu ICP Forests 2003 1. vyd. Praha: VÚLHM. 2003. 92 s. ISBN 80-86461-30-0 Řeky pro život: Revitalizace řek a péče o nivní biotopy 1. vyd. Brno: Veronica. 2001. 439 s. ISBN 80-238-8939-7 Rameš, V. Velká voda na Lužnici: Povodně 2002 den po dni Historie povodní a rybniční soustavy na Třeboňsku 1. vyd. České Budějovice: Dona. 2003. 126 s. ISBN 80-7322-043-1 ZEMĚ: Počasí. Lesy. Ledovce. Pouště. Hory. Řeky. Oceány. Sopky 1. vyd. Praha: Euromedia Group. 2004. 520 s. ISBN 80-242-1225-0

VÝBĚR Z EDIČNÍHO PLÁNU NAKLADATELSTVÍ ČHMÚ NA ROK 2005 J. Rožnovský R. Tolasz et al: Problematika sucha R. Tolasz M. Stříž: Prostorová analýza srážkového pole za období 1961 1990 J. Rožnovský M Kohut: Dynamika vláhové bilance na jižní Moravě J. Rožnovský M. Kohut M. Hradil: Agroklimatické podmínky jižní Moravy Troposférický ozon (sborník studií) J. Kubát et al: Poznatky a poučení z povodně 2002 V. Květoň H. Květoňová: Charakteristiky teploty ČR 1961 2004 K. Krška V. Vlasák: Historie a současnost hydrometeorologické služby na jižní Moravě Výroční zpráva ČHMÚ 2004 Hydrologická ročenka České republiky 2004 Znečištění ovzduší a atmosférická depozice v datech, Česká republika 2004 Znečištění ovzduší na území České republiky 2004. (Grafická ročenka)

Příloha