METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY METEOROLOGICAL BULLETIN

ČESKÝ HYDROMETEOROLOGICKÝ ÚSTAV CZECH HYDROMETEOROLOGICAL INSTITUTE METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY METEOROLOGICAL BULLETIN Martin Stříž Jiří Nekovář: Prostorová a časová analýza prvních květů a prvních listů smrku obecného (1961 1990 a 1991 2009)................. 101 Pavel Treml: Extrémy v teplotě vzduchu a vody období výskytu a jejich typizace vzhledem k největšímu vzestupu a poklesu teploty................. 108 Josef Štekl Jaroslav Jež: Pokus o rekonstrukci teplotních poměrů během stalingradské operace (listopad 1942 leden 1943)....................... 117 Informace Recenze........................................... 107, 124 ROČNÍK 63 2010 ČÍSLO 4

Martin Stříž Jiří Nekovář: First flowers and first leaves space analysis of Common spruce for 1961 1990 and 1991 2009 periods.................................................................... 101 Pavel Treml: Extremes in air and water temperatures periods of the occurence and their typing in view of the highest temperature increase and decrease................................................ 108 Josef Štekl Jaroslav Jež: An attemp on reconstruction of temperature conditions during the Stalingrad operation (November 1942 January 1943).................................................... 117 Information Reviews................................................................. 107, 124 Abstracting and Indexing: Current Contents/Physical Chemical and Earth Sciences Cambridge Scientific Abstracts (CSA) Meteorological and Geoastrophysical Abstracts Environmental Abstracts Meteorologické Zprávy, odborný časopis se zaměřením na meteorologii, klimatologii, čistotu ovzduší a hydrologii. Dvouměsíčník Meteorological Bulletin, Journal specialized in meteorology, climatology, air quality and hydrology. Bi-monthly Vedoucí redaktor Chief Editor L. Němec, Český hydrometeorologický ústav, Praha, Česká republika Redaktoři Executive Editors Z. Horký, Český hydrometeorologický ústav, Praha, Česká republika O. Šuvarinová, Český hydrometeorologický ústav, Praha, Česká republika Redakční rada Editorial Board J. Bednář, Univerzita Karlova, Praha, Česká republika F. Hudec, Univerzita obrany, Brno, Česká republika K. Krška, Brno, Česká republika M. Lapin, Univerzita Komenského, Bratislava, Slovenská republika F. Neuwirth, Zentralanstalt für Meteorologie und Geodynamik, Wien, Austria V. Pastirčák, Slovenský hydrometeorologický ústav, Bratislava, Slovenská republika D. Řezáčová, Ústav fyziky atmosféry AV ČR, Praha, Česká republika J. Strachota, Praha, Česká republika J. Sulan, Český hydrometeorologický ústav, Plzeň, Česká republika F. Šopko, Český hydrometeorologický ústav, Česká republika K. Vaníček, Český hydrometeorologický ústav, Hradec Králové, Česká republika H. Vondráčková, Český hydrometeorologický ústav, Praha, Česká republika Vydavatel (redakce) Publishers 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. Sazba a tisk: Studio 3P, spol. s r. o. Rozšiřuje a informace o předplatném podává a objednávky přijímá Český hydrometeorologický ústav, SIS, Na Šabatce 17, 143 06 Praha 4-Komořany; Cena jednotlivého čísla 25, Kč, roční předplatné 240, Kč včetně poštovného. Reg. číslo MK ČR E 5107. Meteorologické Zprávy, Český hydrometeorologický ústav Czech Hydrometeorological Institute, Na Šabatce 17, 143 06 Praha 4-Komořany, Phones: 244 032 722, 244 032 725, Fax: 244 032 721, e-mail: horky@chmi.cz. Printed in the Studio 3P, l.l.c. Orders and enquiries: Please contact Czech Hydrometeorological Institute, SIS, Na Šabatce 17, 143 06 Praha 4-Komořany, Czech Republic. Annual subscription: 48, EUR (6 issues) ISSN 0026 1173

METEOROLOGICKÉ ZPRÁVY Meteorological Bulletin ROČNÍK 63 (2010) V PRAZE DNE 31. SRPNA 2010 ČÍSLO 4 PROSTOROVÁ A ČASOVÁ ANALÝZA PRVNÍCH KVĚTŮ A PRVNÍCH LISTŮ SMRKU OBECNÉHO (1961 1990 A 1991 2009) Martin Stříž, Český hydrometeorologický ústav, Pobočka Ostrava, K Myslivně 2182/3, 708 00 Ostrava-Poruba, striz@chmi.cz Jiří Nekovář, Český hydrometeorologický ústav, Na Šabatce 2050/17, 143 06 Praha 4-Komořany, jiri.nekovar@chmi.cz First flowers and first leaves space analysis of Common spruce for 1961 1990 and 1991 2009 periods. This contribution gives time development analysis of two selected phenology phases of common spruce (Picea excelsa) for the period from 1961 to the year 2009. This period is divided into two sub-periods 1961 1990 and 1991 2009. This decision has three reasons: a) From 1991 sub-network of wild plants (after former from 1923 proceeding general phenology network) has come into existence, b) Actual climate change according to a lot of references has dated from 1986, resp. 1988, c) The period 1961 1990 is accepted according to WMO recommendation like NORMAL and so it serves for our comparison with the newest data. Common spruce phase space analysis is given in GIS maps. Same colours being used in all maps for same phase onset day of year facilitate the space orientation in shift difference of both Common spruce selected phases between normal period and the period 1991 2009. KLÍČOVÁ SLOVA: první květy první listy fenologie GIS mapování KEY WORDS: first flowers first leaves phenology GIS mapping 1. ÚVOD Příspěvek podává analýzu časového vývoje dvou vybraných fenologických fází smrku obecného (Picea excelsa, Norway Spruce) od roku 1961 do roku 2009. Toto téměř padesátiletí je rozděleno do dvou období, 1961 1990 a pak 1991 2009. Dané dělení má praktické důvody, neboť od roku 1991 byla předcházející síť všeobecné fenologie rozdělena na tři podsítě, přičemž síť fenologie lesních rostlin počala svá pozorování k tomuto roku. Druhým důvodem byl ohled na současnou klimatickou změnu, jejíž nástup se datuje přibližně od roku 1986 až 1988. Není cílem článku hodnotit příčiny této změny; autoři hodnotí tendence a trendy dat nástupu fenofází prvních květů (užita zkratka PK) a prvních listů (PL), které jsou jedněmi z nejvíce užívaných fenologických fází všech rostlin, včetně zde zpracovaného smrku obecného. Třetím důvodem je užití období 1961 1990 doporučeného WMO za normál k porovnání s daty za období 1991 2009. Pro účely tohoto příspěvku byla použita fenologická data prvních květů smrku (PK10) a prvních listů smrku (PL10) z fenologické databáze ORACLE FENODATA. Data byla vybrána pomocí nadstavby aplikace přístupné na intranetové adrese http://192.168.90.54/datafeno/ Byly vytvořeny dva datové soubory s ročními daty (1961 až 2009) jak pro fenofázi PK10, tak pro fenofázi PL10. Vybraná data obsahovala všechna data uložená v databázi (včetně nevalidovaných). Pro fenofázi PK10 bylo z databáze vybráno celkem 1 898 záznamů, pro fenofázi PL10 vybráno celkem 3 043 záznamů. Rozdíl v součtu dat spočívá ve skutečnosti, že nikoli každá stanice zaznamenává kvetení pro jeho obtížnější indikaci. V aplikaci byl použit modul pro přístup k fenologickým datům pomocí SQL dotazů. 2. KONTROLA DAT Při analýze jakýchkoliv dat je nezbytné data před samotnou analýzou zkontrolovat z hlediska výskytu možných chyb. Jednou z možností kontroly dat je využít statistické metody; v této práci jsou použity základní charakteristiky, jako průměrná hodnota, směrodatná odchylka, minimální a maximální hodnota. Cílem kontroly dat je nalézt v souboru podezřelé hodnoty. V této aplikaci pro rozhodnutí, zda je daná hodnota podezřelá, je použit jako mezní hodnota interval přijetí od 3 sd do 3 sd (sd je směrodatná odchylka). Hodnoty mimo tento interval jsou posouzeny jako data podezřelá a dále nejsou použity pro výpočet průměrného ročního nástupu dané fenofáze. Pro výpočet směrodatné odchylky nebyla použita standardní rovnice ( ) ale rovnice částečně modifikovaná tak, aby mohla vypočítat směrodatnou odchylku od hodnot odhadnutých pomocí rovnice trendu. Upravený vztah pro výpočet směrodatné odchylky má tvar Meteorologické Zprávy, 63, 2010 101

Tab. 1 Seznam extrémních hodnot nástupu prvních květů smrku. (NS násobek směrodatné odchylky, T1 trend včetně extremní hodnoty, T2 trend bez extrémní hodnoty) Table 1. Overview of Norway spruce beginning of flowering extreme value onset data. Stanice n. v [m] nástup [den] Rok NS T1 [dne/rok] T2 [dne/rok] O1KRNO31 340 87 1974-6.9-0.8704-1.9227 P2KOVA31 304 112 1961-6.2 0.029-0.2196 P3SENO31 470 120 1961-6.1 0.0983-0.3971 L1BORT31 467 140 1970-4.29-1.0131-1.8273 O2SUMP31 330 154 1970 6.18 0.0572 0.1669 H1SVOB31 560 153 1965 3.98 0.2808 0.4505 O1STHA31 540 143 1962 3.92 1.0274 1.5834 O1JAVO31 360 146 1972 3.849-0.6939-0.8111 H3KROU31 543 161 1970 3.6558 0.2674 0.2322 P3POST31 445 147 1970 3.35 0.6287 0.7365 C1KHOR31 709 147 1962 3.12-0.0027 0.4127 C1KHOR31 709 105 2009-7.14-2.8714-1.4752 Tab. 2 Seznam extrémních hodnot nástupu prvních listů smrku. (NS-násobek směrodatné odchylky, T1-trend včetně extremní hodnoty, T2- trend bez extrémní hodnoty) Table 2. Overview of Norway spruce first leaves extreme value onset data. Stanice n. v. [m] nástup [den] rok NS T1 [dne/rok] T2 [dne/rok] L1RUDO31 480 92 1974-7.7 0.1018-0.039 P2KOCH31 200 94 1974-7.28-0.2603-0.0541 C1NIHO31 530 105 1961-6.66437 0.9016 0.4852 P3SENO31 470 97 1974-6.25205-0.3215-0.163 L1POBE31 430 98 1971-6.21333-0.0342 0.2261 P2MODR31 250 109 1990-6.14604-0.0785 0.0896 P3CIHO31 531 110 1974-5.03303-0.0941-0.1167 L3OSNO31 400 107 1961-4.87786 0.164 0.0055 P2KONL31 169 110 1961-4.55585 0.0055-0.1322 H2LIPO31 318 125 1971-4.37839 0.2534 0.2356 H1SVOB31 560 115 1989-4.29133-0.0221 0.2496 P3KOSE31 480 108 1961-4.29044 0.0667-0.2467 P3POST31 445 112 1961-4.1801-0.0883-0.2963 H4HOLO31 345 112 1961-3.78998 0.0858-0.303 L1LOME31 450 105 1961-3.55396 0.1541-0.3039 P2DOBR31 240 105 1985-3.52606-0.1524 0.0099 O1TRSI31 271 123 1983-3.52499 1.2788 2.0834 C1KHOR31 709 120 1961-3.44329 0.3351 0.26 H3VRMO31 630 122 1967-3.3264-0.6051-0.7218 O2VBYS31 256 112 1961-3.32423 0.2767 0.1361 O1PALK31 330 117 1968-3.15105-0.1018-0.1973 O1DBLU31 280 117 1961-3.12724 0.327 0.1819 H3MOZD31 580 329 1978 30.728 2.5429 0.4118 H4KOLI31 220 311 1969 24.47 0 0.4254 P1ROZD31 400 272 1962 22.72-0.6752 0.3089 L1BORT31 467 314 1978 18.68658-1.6554-0.5203 O1BUDI31 512 224 1975 13.39792 0.6989 0.614 U1DOMO31 322 208 1971 8.009688-0.1422-0.2726 O1STHA31 540 181 1987 6.147035 0.2477-0.1159 C1KHOR31 709 163 1965 4.358243 0.3351 0.5604 O1BRUZ31 340 157 1980 4.330056 0.2353 0.0363 H3KROU31 543 149 1963 3.791478 0.4666 0.6455 O1KOZL31 400 145 1980 3.196671 0.1855 0.0382 O1BRUZ31 340 148 1963 3.119634 0.0363 0.3496 Tab.3 Průměrná měsíční teplota vzduchu na území ČR. Table 3. Air temperature monthly average in Czechia territory. Rok 1961 T [ C] normal [T C] odchylka od normálu [T C] únor 1.7-1.1 2.8 březen 5.1 2.5 2.6 duben 10.7 7.3 3.4 květen 10.2 12.3-2.1 Rok 1970 T [ C] normal [T C] odchylka od normálu [T C] únor -2.7-1.1-1.6 březen 0.3 2.5-2.2 duben 5.7 7.3-1.6 květen 10.7 12.3-1.6 Rok 1974 T [ C] normal [T C] odchylka od normálu [T C] únor 2.3-1.1 3.4 březen 5.6 2.5 3.1 duben 7.2 7.3-0.1 květen 11 12.3-1.3 σ = ( ) kde σ i vypočtená hodnota směrodatné odchylky v i-tém roce x i datum nástupu fenofáze v i-tém roce trend i vypočtená hodnota v i-tém roce na základě trendu n počet let pozorovaní. Výpočet trendu probíhal pro každou stanici a rok z naměřených nástupů dané fenofáze v jednotlivých rocích vyjma testovaného roku, tj. celkem n 1 let. Z výše uvedených důvodu měla každá fenologická stanice pro každý rok vypočítané různé intervaly přijetí (min, max), kde min = trend i 3σ a max = trend i + 3σ Pro urychlení práce byl vytvořen program (obr. 1), který tyto statistické výpočty a interval přijetí automaticky z datových souborů zpracuje. Aplikace umožní nejen výpočet základních statistických veličin, ale i generování grafů trendu (ukázky nalezených podezřelých hodnot jsou uvedeny na obr. 2, 3) pro každou zvolenou stanici; zároveň i informaci o maximální a minimální hodnotě přijetí (± 3 sd). Několik stanic na základě kontroly vykazovalo odlehlá data pozorování. Například stanice Kovanec (50 25 z. š., 14 47 z. d., 304 m n. m.) má v databázi pro rok 1961 uložen nástup fenofáze prvních květů smrku (112. den, tj. 22. dubna). Tato hodnota podle grafu (obr. 2) vychází mimo interval přijetí. Pokud bychom tuto podezřelou hodnotu ponechali, vyšlo by, že první květy smrku mají tendenci nastávat později (+0,029 dne/rok). Ale pokud tuto podezřelou hodnotu (112) vypustíme (obr. 3), tak se trend významně změní a má tendenci nástupu fáze dříve ( 0,220 dne/rok). Celkem bylo nalezeno 46 podezřelých hodnot (viz tab. 1 a tab. 2). U fáze PK to činilo pouze 0,63 % (12 z 1 898 údajů) a u fáze PL 1,12 % (34 ze 3 043) databázových dat. Některé údaje označené za podezřelé hodnoty nemusely být způsobené špatným pozorováním, ale vlivem teploty vzduchu v daném 102 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

Obr. 1 Aplikace pro kontrolu fenologických dat. Fig.1. Application for phenology data control processing. Obr. 2 Extrémní hodnota nad +3 sigma, stanice Kovanec. Fig. 2. Extreme value over +3 sigma, Kovanec station. Obr. 3 Extrémní hodnota v roce 1961 vyřazena. Fig. 3. Trend without extreme value in the year 1961. roce. Při detailnější analýze extrémních hodnot bylo zjištěno, že během období 1961 až 2009 se výskyt extrémních hodnot nejčastěji vyskytoval v rocích 1961 (12 výskytů), 1970 (4 výskyty) a 1974 (5 výskytů). Pro výše uvedené tři roky (1961, 1970, 1974) byla porovnána průměrná měsíční teplota vzduchu v měsících únor až květen s normálovými (1961 až 1990) teplotami vzduchu ve stejných měsících (tab. 3). Na základě porovnání průměrné měsíční teploty vzduchu s nástupem sledovaných fenofází jsme došli k poznatku, že extrémně včasné hodnoty nástupu fenofáze smrku v roce 1961 mohly být způsobeny vyšší teplotou vzduchu oproti normálu, a naopak pozdější nástup fenofází smrku v roce 1970 mohl být způsoben nižší teplotou vzduchu oproti normálu. 3. VÝSLEDKY ČASOVÁ ANALÝZA NÁSTUPU FENOFÁZÍ Výsledky lze rozdělit do dvou částí. První část je časová analýza prvních květů a prvních listů smrku, kterou zhodnotíme pomocí grafů, druhá část se zabývá prostorovou analýzou, a zhodnotíme ji pomocí mapových výstupů. Aplikace umožňuje generovat pro danou periodu ze všech stanic tzv. krabicové grafy (obr. 4). Meteorologické Zprávy, 63, 2010 103

resp. 1988, mající tendenci k dřívějšímu nástupu obou těchto fenofází smrku. Období 1991 2009 je znázorněno na obr. 7, kde krabicový graf představuje první květy a na obr. 8, kde je uspořádán časový vývoj nástupu fenofáze první listy sledované lesní dřeviny. V období 1991 2009 při zachování každoroční fluktuace je klesající tendence prvních květů (obr. 7) směřující k dřívějšímu nástupu výrazně zřetelnější než v předchozím období 1961 1990. U počátku olisťování (obr. 8) jako u vegetativní fáze je daná tendence ještě zřetelnější než u počátku kvetení, které jako fáze generativního vývoje si zachovává více konzervativní vlastnosti. Generativní fáze jsou zřejmě více závislé na vnitřní energii biologického objektu než na vlastnostech okolního prostředí včetně klimatu. Obr. 4 Popis krabicového grafu s grafem normálního rozdělení. Q1 dolní kvartil, Q3 horní kvartil, medián, 25% pencentil, 75% percentil. Fig. 4. Box graph description. Q1 lower quartile, Q3 upper quartile, median, 25% &75% percentile. Mezi další funkce aplikace patří exportní funkce: 1. Výpočet průměrné hodnoty dané fenofáze ve zvoleném období (1961 1990, 1991 2009) do textového souboru *.csv, vhodného pro import do GIS aplikací. 2. Export statistických charakteristik do XLS souboru (Excel). Období 1961 1990 obou vybraných fenologických fází smrku obecného je vypracováno na krabicových grafech; přičemž obr. 5 představuje první květy a obr. 6 první listy smrku obecného. V období 1961 1990 jde o poměrně vyrovnaný nástup prvních květů (obr. 5) i prvních listů (obr. 6); od roku 1986, 4. VÝSLEDKY VYBRANÉ ČASOVÉ ŘADY FENOLOGICKÝCH DAT Z datových souboru jsou vybrány dvě fenologické stanice a jejich časová řada nástupu fenofází PK10 a PL10. Stanice Svoboda nad Úpou (H1SVOB31, 560 m n. m.) je podhorská a stanice Seletice (H4SELE31, 260 m n. m.) je nížinná, obě se nacházejí ve východočeském regionu. Fenologická stanice Svoboda nad Úpou (560 m n. m) představuje (obr. 9) po vyrovnání regresní přímkou zkrácení doby nástupu fenofáze počátku kvetení o 11 dní za posledních 45 let. V roce 1964 nástup fáze představoval 140. den roku (20. květen), v roce 2009 (v obou případech po lineárním regresním vyrovnání každoroční fluktuace) 129. den roku (9. květen). První listy (obr. 10) jako významná vegetativní fáze nastávala v roce 1964 25. května (145. den roku) a v roce 2009 (opět po regresním vyrovnání tendence) 7. května, tedy uspíšení činilo 18 dní více než u generativní fenologické fáze prvních květů. Obr. 5 Zobrazení krabicového grafu pro období 1961 1990 a nástup prvních květů (osa y). Fig. 5. Beginning of flowering onset - Box graph, period 1961 1990. Obr. 7 Zobrazení krabicového grafu pro období 1991 2009 a nástup prvních květů (osa y). Fig. 7. Beginning of flowering onset - Box graph, period 1991 2009. Obr. 6 Zobrazení krabicového grafu pro období 1961 1990 a nástup prvních listů (osa y). Fig. 6. Box graph of first leaves onset, period 1961 1990. Obr. 8 Zobrazení krabicového grafu pro období 1991 2009 a nástup prvních listů (osa y). Fig. 8. Box graph of first leaves onset, period 1991 2009. 104 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

Obr. 9 Nástup prvních květů smrku obecného stanice Svoboda nad Úpou, období 1964 2009. Fig. 9. First flowers onset Norway spruce, Svoboda nad Úpou station, period 1964 2009. Obr. 10 Nástup prvních listů smrku obecného stanice Svoboda nad Úpou, období 1964 2009. Fig. 10. First leaves onset Norway spruce, Svoboda nad Úpou station, period 1964 2009. Obr. 11 Nástup prvních květů smrku obecného stanice Seletice, období 1969 2009. Fig. 11. First flowers onset Norway spruce, Seletice station, period 1969 2009. Fenologická stanice Seletice (260 m n. m.) vykazuje uspíšení nástupu fáze prvních květů smrku obecného (obr. 11) o 9 dní za posledních 41 let; v roce 1969 nástup (po regresním vyrovnání) činil 16. května (136. den roku) a roku 2009 pak 7. května (127. den roku). Uspíšení nástupu prvních listů smrku (obr. 12) jako vegetativní fáze představovalo v této nížinné stanici až 38 dní ze 14. května (134. den roku) roku 1965 na 6. dubna (96. den roku). Korelace je významná na vyšší hladině u prvních listů u počátku olisťování stanice Svoboda nad Úpou činí R 2 = 0,251, u prvních listů nížinné stanice Seletice dokonce R 2 = 0,426 (za období časově delší než 4 desetiletí). 5. PROSTOROVÁ ANALÝZA V GIS Datové soubory průměrného nástupu fenofází PK10 a PL10 vyexportované z dříve popsané aplikace byly prostorově interpolované z bodových oblastí (fenologických stanic). Byla použita lokální lineární regrese mezi nadmořskou výškou stanice a jejím vypočítaným ročním průměrem nástupu dané fenofáze. Z důvodu malé hustoty staniční sítě fenologických stanic jsme museli zvolit veliké okolí pro výběr okolních stanic a to pro PK10 500 km a PL10 200 km. Prostorové rozložení zvolených fenofází je znázorněno na výsledných mapách (obr. 13 16). Výsledky naznačené u vzorku vybraných stanic zastupujících podhůří a nížiny jsou graficky zpracovány na GIS mapách: průměrný den nástupu prvních květů a prvních listů smrku obecného obě fáze za rozdílná a na sebe navazující období 1961 1990 a 1991 2009. Pro větší názornost bylo u všech map použito stejných barevných odstínů pro stejné dny v roce. Pak barevná rozlišnost velmi výrazně dokumentuje posun (shift) k uspíšení nástupu obou fází v období posledního téměř dvacetiletí (1991 2009) vůči období klimatologického normálu 1961 1990. U olisťování je rozdíl v dřívějším nástupu fáze ještě výraznější než u nástupu kvetení jako generativní fáze. V nížinách je rozdíl v dřívějším nástupu vegetativní fáze prvních listů výraznější než v podhůří. Rozdíly mezi oběma obdobími u generativní fáze prvních květů jsou ve vertikální diferenciaci (v nížinách, středních polohách a podhůří) ve srovnání s vegetativní fází prvních listů daleko méně výrazné. 6. ZÁVĚR V období 1961 1990 jde o poměrně vyrovnaný každoroční nástup prvních květů i prvních listů; od roku 1986, resp. 1988, mající tendenci k dřívějšímu nástupu těchto fenofází smrku obecného. V období 1991 2009 při zachování každoroční fluktuace je klesající tendence prvních květů k dřívějšímu nástupu zřetelnější než v předchozím období 1961 1990. U počátku olisťování jako u vegetativní fáze je daná tendence zřetelnější než u počátku kvetení, které jako fáze generativního vývoje si zachovává konzervativní vlastnosti. Generativní fáze jsou zřejmě více závislé na vnitřní naakumulované energii biolo- Meteorologické Zprávy, 63, 2010 105

Obr. 12 Nástup prvních listů smrku obecného stanice Seletice, období 1965 2009 Fig. 12. First leaves onset Norway spruce, Seletice station, period 1965 2009 gického objektu než na vlastnostech jeho okolního prostředí včetně klimatu. Fenologická stanice Svoboda nad Úpou (560 m n. m.) představuje po vyrovnání regresní přímkou zkrácení doby nástupu fenofáze počátku kvetení o 11 dní za posledních 45 let. V roce 1964 nástup fáze představoval 20. květen, v roce 2009 9. květen v obou případech po vyrovnání každoroční oscilace. První listy jako významná vegetativní fáze nastává v roce 1964 dne 25. května a v roce 2009 (opět po regresním vyrovnání tendence vývoje) 7. května, tedy uspíšení činilo 18 dní více než u prvních květů jako generativní fáze. Fenologická stanice Seletice (260 m n. m.) vykazuje uspíšení nástupu fáze prvních květů smrku obecného o 9 dní za posledních 41 let; v roce 1969 nástup (po regresním vyrovnání) činil 16. května a roku 2009 pak 7. května. Uspíšení nástupu prvních listů smrku jako vegetativní fáze představovalo v této nížinné stanici až 38 dní ze 14. května roku 1965 na 6. dubna Obr. 13 Průměrný nástup prvních květů (PK10) u smrku za období 1961 1990. Fig. 13. First flowers mean entrance Norway spruce, period 1961 1990. Obr. 14 Průměrný nástup prvních květů (PK10) u smrku za období 1991 2009. Fig. 14. First flowers mean entrance Norway spruce, period 1991 2009. Obr. 15 Průměrný nástup prvních listů (PL10) u smrku za období 1961 až 1990. Fig. 15. First leaves mean entrance Norway spruce, period 1961 1990. Obr. 16 Průměrný nástup prvních listů (PL10) u smrku za období 1991 až 2009. Fig. 16. First leaves mean entrance Norway spruce, period 1991 2009. 106 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

v roce 2009. Korelace je významná na vyšší hladině u prvních listů u počátku olisťování podhorské stanice Svoboda nad Úpou činí R 2 = 0,251, u prvních listů nížinné stanice Seletice dokonce R 2 = 0,426 (za období časově delší než čtyři desetiletí). To, co je naznačeno u dvou vybraných stanic, zástupců podhůří a nížiny, je graficko znázorněno na GIS mapách (obr. 13 16): průměrný den nástupu prvních květů a prvních listů smrku obecného obě fáze za rozdílná období 1961 1990 a 1991 2009. U všech map bylo použito stejných barevných odstínů pro stejné dny v roce. Barevná rozlišnost velmi výrazně dokumentuje posun (shift) k uspíšení nástupu obou fází v období posledního téměř dvacetiletí (1991 2009) vůči období klimatologického normálu 1961 1990. U olisťování je rozdíl v dřívějším nástupu fáze výraznější než u nástupu kvetení jako generativní fáze. V nížinách je rozdíl v dřívějším nástupu vegetativní fáze prvních listů výraznější než v podhůří. Mezi oběma obdobími generativní fáze prvních květů jsou ve vertikální diferenciaci (v nížinách, středních polohách a podhůří) rozdíly daleko méně výrazné. Poděkování Autoři děkují doc. Pavlu Cudlínovi, Ph.D. z Ústavu ekologie krajiny AV ČR za inspirační podněty. Cenné informace vedoucí k řešení problematiky čerpali autoři i z projektu OC09029 (CHMI_9949). Literatura [1] ARONOFF, S., 1993. GIS: A Management Perspective. Ottawa: WDL Publications. [2] ISAAKS, E. SRIVASTAVA, R., 1989. Applied Geostatistics. New York: Oxford University Press. [3] HÁJKOVÁ, L. NEKOVÁŘ, J., 2006. GIS evaluation of selected generative phenophases for allergology purposes. EGU General Assembly Wien, 4. 4. 2006. Geophysical Research Abstracts, Vol. 8, 01590. [4] NEKOVÁŘ, J. HÁJKOVÁ, L. STŘÍŽ, M., 2006. Selected Phenological Characteristics of the Czech Republic. 3 rd HAICTA Conference Information system in Sustainable Agriculture, Agro- environment and Food Technology, 20 23 September 2006, Volos, Greece. [5] Meteorologický slovník výkladový a terminologický. 1993. Praha: Academia. 594 s. ISBN 80-85368-45-5. [6] STŘÍŽ M. NEKOVÁŘ J., 2004. GIS results of selected phenophases from Czech Republic. DACH Conference Karlsruhe, 7 9 th September 2004. [7] STŘÍŽ M. NEKOVÁŘ J., 2009. Phenophases onset and air temperatures differences between two periods (1961 1970 and 1996 2005) in Czechia. Int. Conf. on Scope and Current limits of linking phenology and climatology. Forschungsanstalt Geisenheim in cooperation with DWD, Germany, 10. 12. 3. 2009. [8] STŘÍŽ, M. NEKOVÁŘ, J., 2009. Porovnání nástupu fenofází a teploty vzduchu v letech 1956 1980 a 1981 2005 v Česku. Meteorologické Zprávy, roč. 62, č. 3, s. 89 96. ISSN 0026-1173. [9] TOLASZ R. et al, 2007. Atlas podnebí Česka. Praha, Olomouc: ČHMÚ v koedici s UP Olomouc. 255 s. ISBN 978-80-86690-26-1. Lektor (Reviewer) RNDr. L. Němec. INFORMACE RECENZE SEMINÁR PRE UČITEĽOV V STAREJ LESNEJ V kongresovom centre SAV Academia v Starej Lesnej sa v dňoch 26. 29. 5. 2010 uskutočnil seminár s názvom Voda a jej premeny určený pre učiteľov základných a stredných škôl. Akcia je súčasťou rozsiahleho projektu Geofyzikálneho ústavu SAV Meteorológia pre verejnosť, ktorý je zameraný na vzdelávanie verejnosti v oblasti meteorológie a klimatológie, a to najmä pre žiakov, študentov a učiteľov, predovšetkým zo škôl východoslovenského a severoslovenského regiónu a pre návštevníkov a obyvateľov Vysokých Tatier. Na seminári odznelo celkove 22 prednášok. Zborník príspevkov vo virtuálnej forme a zoznam všetkých prezentácii vo formáte.pdf je k dispozícii na adrese: http://www.ta3.sk/ gfu/met_vyucovanie/voda.html. Prednášky boli rozdelené do troch tematických oblastí: 1. voda a jej premeny, 2. amatérska meteorológia, 3. meteorológia a klimatológia vo vyučovaní. Súčasťou programu bola aj exkurzia na pracovisko aerológie v Gánovciach pri Poprade a na meteorologické observatórium v Starej Lesnej. Z 20 prednášajúcich bolo 9 zo Slovenskej akadémie vied, 6 učiteľov zo základných a stredných škôl (1 z ČR), 2 zo SHMÚ, 1 z ČHMÚ, 1 z Fakulty matematiky, fyziky a informatiky UK Bratislava a 1 príspevok mal aj študent gymnázia. V prvom tematickom okruhu sa prednášky zaoberali vodou od jej základných vlastností cez rozšírenie vo vesmíre a na Zemi, kolobehom vody, vodou z hľadiska chemického, biologického, hydrologického, meteorologického a klimatologického. Druhý okruh prednášok venovaný amatérskej meteorológii sa týkal nielen meteorologických krúžkov v ČR a SR, ale aj možností vyrobiť si svojpomocne meteorologickú staničku a bol aj o fotografovaní meteorologických objektov. V treťom okruhu prednášok prezentovali učitelia svoje aktivity v rámci učebných osnov, ktoré sa týkajú vyučovania meteorologických, klimatologických a hydrologických tém na školách, fyzikálnych experimentov, súvisiacich s meteorológiou a propagáciou meteorológie na školách v rámci meteorologického dňa. Zo seminára som odchádzal s dobrým pocitom, pretože bolo vidieť, že meteorológia na školách nie je úbohou popoluškou, ale veľmi žiadanou časťou výučby, ktorá sa dá aj žiakom základných škôl prezentovať zrozumiteľnou, vtipnou a príťažlivou formou, a to aj pre handicapované deti. Kuriozitou bolo, že seminár o vode prebiehal v dobe rozsiahlych povodní v strednej Európe, ale v priebehu spomínaných 4 dní bolo počasie ešte pomerne priaznivé. Stanislav Racko Meteorologické Zprávy, 63, 2010 107

EXTRÉMY V TEPLOTĚ VZDUCHU A VODY OBDOBÍ VÝSKYTU A JEJICH TYPIZACE VZHLEDEM K NEJVĚTŠÍMU VZESTUPU A POKLESU TEPLOTY Pavel Treml, Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v.v.i., Podbabská 30, 160 00 Praha 6, pavel_treml@vuv.cz Extremes in air and water temperatures periods of the occurrence and their typing in view of the highest temperature increase and decrease. The period of the occurrence of the highest and the lowest average daily air and water temperatures within a year is assessed in the contribution. The period of the highest increase and decrease in air and water temperatures within a year is determined by means of a sum consecution method after that. The defined periods are analyzed afterwards.temperature extremes are then typified on the basis of the position of the period of the highest increase (or the highest decreases) of temperature against the lowest and the highest daily temperature within a year. KLÍČOVÁ SLOVA: nejvyšší průměrná denní teplota nejnižší průměrná denní teplota - růst teploty pokles teploty období největšího vzestupu teploty období největšího poklesu teploty metoda součtových řad KEY WORDS: the highest average daily temperature the lowest average daily temperature temperature increase temperature decrease period of the highest temperature increase period of the highest temperature decrease sum consecution method 1. ÚVOD Následující příspěvek navazuje na článek s názvem Vymezení období největšího růstu a největšího poklesu teploty vzduchu a vody metodou součtových řad [5], v němž bylo popsáno užití metody součtových řad pro vymezení období největšího vzestupu a období největšího poklesu teploty vzduchu a teploty vody. Příspěvek vychází z výsledků ročníkové práce autora [4], grantového projektu GAČR 205/03/0162 [3] a z prací provedených v rámci subprojektu Dopady klimatických a antropogenních změn na vodní režim a přírodní prostředí výzkumného záměru VÚV [2]. 2. POUŽITÁ DATA A METODY Vstupními daty k příspěvku byly řady denní průměrné teploty vzduchu a denní teploty vody (měřené v 7 hodin ráno) z období let 1961 1990 z vybraných 27 klimatologických a ze 14 vodoměrných stanic (obr. 1). Z denních průměrů teploty vzduchu a teploty vody v každém roce byla určena nejvyšší a nejnižší průměrná denní teplota vzduchu (resp. teplota vody) v sezoně, přičemž roční minimum teploty bylo hledáno z denních teplot zimního půlroku (nikoliv tedy v období kalendářního roku 1. 1. 31. 12.). Při výskytu více stejných hodnot teploty (což byl mj. případ nejnižších hodnot u teploty vody, které vícekrát dosahovaly 0 C, což je dáno fyzikálními zákonitostmi) se považoval za den výskytu nejnižší či nejvyšší teploty den s nejpozdějším datem Obr. 1 Poloha klimatologických a vodoměrných stanic. Fig. 1. The location of climatological and water-gauging stations. výskytu stejné teploty. Zvolení tohoto postupu se opírá o úvahu, že důsledky nástupu nejnižší (popř. nejvyšší) teploty vzduchu a teploty vody se projeví se zpožděním, a proto pozdější datum výskytu bude lépe odpovídat výskytu dané teploty. Poté byla aplikována metoda součtových řad [5]. Pomocí této metody bylo vymezeno období největšího vzestupu teploty během roku. Obdobím největšího vzestupu teploty je myšleno období, v němž jsou kumulované hodnoty rozdílů mezidenních změn teploty a průměrných denních vzestupů teploty převážně kladné. Analogicky bylo metodou součtových řad vymezeno i období největšího poklesu teploty během roku. Období největšího vzestupu teploty je ohraničeno prvním a posledním dnem období největšího vzestupu teploty, období největšího poklesu teploty je ohraničeno prvním a posledním dnem období největšího poklesu teploty. Podle polohy období největšího vzestupu a poklesu teploty ve vztahu k sezonnímu minimu nebo maximu teploty byla provedena typizace teplotních extrémů. 3. DATUM VÝSKYTU DNE NEJVYŠŠÍ A NEJNIŽŠÍ DENNÍ TEPLOTY V ROCE Na vybraných meteorologických a vodoměrných stanicích byl nejprve sledován den výskytu nejvyšší a nejnižší průměrné denní teploty vzduchu a denní teploty vody v roce (obr. 2, 3). Datum nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu bylo zaznamenáno nejdříve 4. května (v Čáslavi v roce 1977) a nejpozději 17. září (na meteorologických stanicích Churáňov, Vráž, Liberec, Benecko, Lysá hora a Praděd v roce 1975). Délka období, v němž se vyskytla nejvyšší průměrná denní teplota vzduchu, je 136 dní. Průměrně připadá datum výskytu nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu v roce na období mezi 12. 27. červencem. V obdobném rozmezí je i rozpětí mediánů (14. červenec až 2. srpen). Průměrné datum výskytu nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu v roce z 27 analyzovaných stanic připadá na 19. červenec (medián na 25. červenec). Z měsíčního vyhodnocení četnosti výskytu nejvyšší průměrné denní teploty v jednotlivých měsících vyplývá, že v SZ polovině České republiky je nejčetnějším měsícem na většině stanic měsíc červenec, naopak v JV polovině republiky je to měsíc srpen (první polovina měsíce srpna). Pokud by se analyzoval výskyt nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu v jednotlivých dekádách vyhodnocovaného období, tak nej- 108 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

a) Datum výskytu nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu b) Datum výskytu nejvyšší denní teploty vody c) Datum výskytu nejnižší průměrné denní teploty vzduchu d) Datum výskytu nejnižší denní teploty vody Obr. 2 Datum výskytu nejvyšší a nejnižší průměrné denní teploty vzduchu a teploty vody v roce. Fig. 2. The date of the occurrence of the highest and the lowest average daily air and water temperatures within a year. a) Měsíc výskytu nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu b) Měsíc výskytu nejvyšší denní teploty vody c) Měsíc výskytu nejnižší průměrné denní teploty vzduchu d) Měsíc výskytu nejnižší denní teploty vody Obr. 3 Měsíc výskytu nejvyšší a nejnižší průměrné denní teploty vzduchu a denní teploty vody v roce. Fig. 3. The month of the occurrence of the highest and the lowest average daily air and water temperatures within a year. Meteorologické Zprávy, 63, 2010 109

větší četnost výskytu nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu je v dekádách v období od 11. července do 20. srpna, v ostatním období je četnost výskytu nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu v roce významně nižší. U teploty vody se nejvyšší denní teplota vody vyskytla nejdříve 4. června (v roce 1981 na vodoměrných stanicích Slatina nad Úpou, Železný Brod, Písek, Bechyně, Jarcová, Kroměříž, Opava a Svinov) a nejpozději 17. září (v roce 1975 na vodoměrné stanici Jarcová), rozmezí dnů výskytu období nejvyšší denní teploty vody je 105 dní. Průměrný výskyt dne s nejvyšší denní teplotou vody v roce připadá na období od 14. do 24. července, medián výskytu na dny od 15. července do 28. července. Průměrné datum výskytu ze 14 sledovaných vodoměrných stanic je 19. červenec, medián 23. červenec. Měsíc červenec je obecně i měsícem s nejčastějším výskytem nejvyšší denní teploty vody při vyhodnocování četností výskytu nejvyšší denní teploty v jednotlivých měsících. Nejvyšší denní hodnoty teploty vody nastávají v měsíci červenci přibližně ve stejných dnech jako u teploty vzduchu, v měsících červnu a srpnu je četnost výskytu nejvyšších hodnot teploty vody výrazně menší, což je pravděpodobně způsobeno délkou období přílivu tropického vzduchu. Nejnižší průměrná denní teplota vzduchu v roce byla naměřena nejdříve 22. listopadu (v roce 1988 na většině území s výjimkou pásu táhnoucího se od Kuchařovic přes Brno, Přibyslav, Olomouc, Mošnov a Opavu; v Brandýse nad Labem, Hradci Králové a Holešově byla nejnižší denní průměrná teplota vzduchu o den později 23. listopadu), nejpozději 19. března (na Pradědu v roce 1984). Délka trvání období, v němž se vyskytla nejnižší průměrná denní teplota vzduchu v roce, je 117 dnů, o 19 dnů kratší než délka období, v němž se vyskytla nejvyšší průměrná denní teplota vzduchu. Průměrně se vyskytuje den s nejnižší průměrnou denní teplotou vzduchu v období od 3. do 18. ledna, medián výskytu dne s nejnižší průměrnou denní teplotou vzduchu nabývá hodnot mezi 6. a 17. lednem. Průměrné i nejčastější datum výskytu (průměr, medián, modus) nejnižší průměrné denní teploty vzduchu v roce z 27 analyzovaných stanic připadá na 10. leden. Leden je obecně i měsíc, na který nejčastěji připadá datum výskytu nejnižší průměrné denní teploty vzduchu (přibližně polovina všech případů, obr. 3). Druhým měsícem s nejčetnějším datem výskytu je většinou měsíc prosinec, následuje měsíc únor. Na horských stanicích může být druhým nejčetnějším měsícem výskytu nejnižší průměrné denní teploty vzduchu v roce měsíc únor a teprve pak měsíc prosinec a četnost rozdělení teplot během jednotlivých měsíců je rovnoměrnější (např. na Lysé hoře je četnost výskytu nejnižší průměrné denní teploty v roce v měsících prosinec, leden a únor přibližně stejná). Z hlediska četnosti výskytu nejnižší průměrné denní teploty vzduchu v jednotlivých dekádách zimních měsíců se nejčastěji nejnižší průměrná denní teplota vzduchu vyskytuje buď v 1. nebo ve 2. lednové dekádě (v součtu za období 1961 1990 to je mezi 30 50 % případů, v Opavě v 52 % a v Mošnově dokonce v 55 % případů). Hodnocení výskytu dne s nejnižší hodnotou teploty vody během roku je ovlivněno použitou metodikou pro stanovení dne s nejnižší denní teplotou vody v sezoně. V tomto případě je výstižnější používat pojem výskyt posledního dne s nejnižší denní teplotou vody v sezoně. Poslední den s nejnižší denní teplotou vody v sezoně se vyskytl v období mezi 23. listopadem (vodoměrná stanice Železný Brod v roce 1988) a 31. březnem (vodoměrné stanice Písek v roce 1984 a Opava v roce 1963). Délka období, v němž se vyskytl poslední den s nejnižší denní teplotou vody v sezoně, je 128 dnů. Průměrný výskyt posledního dne s nejnižší denní teplotou vody v sezoně připadá na dny mezi 24. lednem a 28. únorem, kde dřívější výskyt je na vodoměrných stanicích v teplejších povodích. Rozdíly v době nástupu posledního dne nejnižší denní teploty vody v sezoně mohou být i na velmi blízkých povodích dosti rozdílné (např. průměrný výskyt posledního dne nejnižší denní teploty vody v sezoně je na řece Moravě v Kroměříži 8. února, na řece Bečvě v Dluhonicích až 24. února). Z hlediska největší četnosti výskytu posledního dne s nejnižší denní teplotou vody v sezoně připadá tento den na měsíce leden (teplé vody na vodoměrných stanicích Brandýs nad Labem, Ústí nad Labem, Děčín), únor (vodoměrné stanice Slatina nad Úpou, Moravičany, Kroměříž, Svinov) a březen (ostatní vodoměrné stanice). Průměrná délka růstu průměrné denní teploty vzduchu v období vzestupu teploty vzduchu od zimního minima k letnímu maximu teploty vzduchu je 191 dnů, nejdelší vzestup průměrné denní teploty vzduchu v období růstu teploty trval 267 dní (stanice v Čechách + Kostelní Myslová, Lysá hora a Praděd od 22. 11. 1988 do 16. 8. 1989), nejkratší 90 dnů (meteorologická stanice Mošnov 22. 2. 16. 5. 1983). Průměrná délka poklesu průměrné denní teploty vzduchu v období poklesu teploty vzduchu od letního maxima k zimnímu minimu teploty vzduchu je 175 dnů, nejdelší pokles průměrné denní teploty vzduchu v období poklesu teploty vzduchu trval 268 dnů (Brandýs nad Labem a Liberec od 13. 6. 1964 do 8. 3. 1965), nejkratší pouze 68 dnů (Liberec od 17. 9. do 24. 11. 1975). a) Období největšího vzestupu a největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu na meteorologické stanici Brandýs nad Labem Obr. 4 Období největšího vzestupu a největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu a denní teploty vody. Fig. 4. The period of the highest increase and the highest decrease of average daily air and water temperatures. b) Období největšího vzestupu a největšího poklesu denní teploty vody na vodoměrné stanici Brandýs nad Labem 110 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

a) Začátek období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu b) Konec období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu c) Začátek období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu d) Konec období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu e) Začátek období největšího vzestupu denní teploty vody f) Konec období největšího vzestupu denní teploty vody g) Začátek období největšího poklesu denní teploty vody h) Konec období největšího poklesu denní teploty vody Obr. 5 Období největšího vzestupu a největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu a denní teploty vody. Fig. 5. The period of the highest increase and the highest decrease of average daily air and water temperatures. Meteorologické Zprávy, 63, 2010 111

a) Začátek období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu b) Konec období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu c) Začátek období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu d) Konec období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu e) Začátek období největšího vzestupu denní teploty vody f) Konec období největšího vzestupu denní teploty vody g) Začátek období největšího poklesu denní teploty vody h) Konec období největšího poklesu denní teploty vody Obr 6 Četnost výskytu období největšího vzestupu a období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu a denní teploty vody v jednotlivých měsících. Fig. 6. The frequency of the occurrence of the period of the highest increase and the highest decrease of average daily air and water temperatures in individual months. 112 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

Průměrná délka růstu denních hodnot teploty vody v období vzestupu teploty vody od zimního minima k letnímu maximu teploty vody je 157 dnů, nejdelší vzestup denních hodnot teploty vody v období růstu teploty vody trval 259 dnů (vodoměrná stanice Děčín 3. 12. 1973 až 13. 8. 1974), nejkratší 85 dnů (vodoměrné stanice Kroměříž, Opava, Svinov od 22. 3. do 15. 6. 1980). Průměrná délka poklesu denních hodnot teploty vody v období poklesu teploty vody od letního maxima k zimnímu minimu je 208 dnů, nejdelší pokles denních hodnot teploty vody v období poklesu teploty vody trval 283 dnů (Bechyně 14. 6. 1977 až 24. 3. 1978), nejkratší pouze 111 dnů (Brandýs nad Labem 22. 8. 1989 až 11. 12. 1989). 4. STANOVENÍ DATA ZAČÁTKU A DATA KONCE OBDOBÍ NEJVĚTŠÍHO VZESTUPU A OBDOBÍ NEJVĚTŠÍHO POKLESU TEPLOTY První den období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu (NVT) byl zaznamenán nejdříve 23. listopadu (v roce 1988 na meteorologické stanici České Budějovice), nejpozději 14. září (v roce 1975 na meteorologických stanicích Churáňov, Benecko a Praděd). Období NVT začíná průměrně v období od 4. února do 24. března, na Milešovce až 6. dubna a na Benecku dokonce až 17. dubna. Na horských stanicích začíná období NVT později než na stanicích nížinných. Rozptyl hodnot mediánu výskytu začátku období NVT je o něco větší od 19. ledna až po 23. březen, pro Milešovku je medián výskytu prvního dne období NVT 12. 4. a pro Benecko 19. 4. Na západě republiky a v Opavě a Mošnově se vyskytuje nejčastěji první den období NVT v měsíci lednu, na východě republiky se nejčastěji vyskytuje v měsíci dubnu, na výše položených stanicích je pak nejčastěji se vyskytujícím měsícem měsíc duben, což je i měsíc 2. nejčetnějšího výskytu prvního dne období NVT na českých stanicích. V Kostelní Myslové se první den období NVT vyskytuje rovnoměrně ve všech měsících od ledna do května. Pro výskyt prvního dne období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu jsou typické dva časy výskytu 1. výskyt ihned po dni s nejnižší průměrnou denní teplotou v sezoně (lednové a únorové případy), 2. typické období výskytu je růst průměrné denní teploty vzduchu v jarním období. Poslední den období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu (NVT) byl zaznamenán nejdříve 29. listopadu (v roce 1988 na meteorologické stanicí České Budějovice), nejpozději 17. září (v roce 1975 na meteorologických stanicích Churáňov, Benecko a Praděd). Období NVT končí převážně v měsíci březnu, v Čáslavi a v Domažlicích je to již ve 2. polovině února (nejdříve v Čáslavi 21. února), naopak až v 1. polovině měsíce dubna je to v Liberci, na Pradědu, na Churáňově a na Lysé hoře. Na Milešovce končí období NVT 26. dubna a na Benecku dokonce až 6. května. Data mediánu výskytu konce období NVT nabývají hodnot od 6. února po 5. květen. Poslední den období NVT se vyskytuje nejčastěji na západě republiky v lednu, občas v měsíci květnu. Na výše položených stanicích a na východě republiky je to nejčastěji měsíc květen, na některých moravských stanicích i měsíc duben. Průměrná délka období NVT je 20,3 dne (medián 17,0 dnů), nejdelší 91 dnů (Kostelní Myslová 12. 2. 14. 5. 1985), nejkratší období jsou 2 dny (nížinné stanice v JZ polovině republiky + stanice Liberec od 14. do 15. 1. 1968). Průměrná velikost vzestupu teploty je 20,9 C (medián 20,4 C) za období NVT. Extrémní případy růstu teploty vzduchu během období NVT jsou v rozmezí od 11,6 C do 39 C. Průměrné vzestupy teploty vzduchu za 1 den období NVT zpravidla nepřesahují 1,6 C, extrémní vzestupy za 1 den se pohybují až kolem 10,9 C (Vráž ze 14. na 15. 1. 1968). Pro zajímavost lze uvést i extrémní vzestupy teploty vzduchu po sobě jdoucích 2 dnů. Ty byly největší z 13. na 15. 1. 1968 v jihozápadní polovině republiky, kdy např. ve Vráži vzrostla denní průměrná teplota o 21,8 C (z 15,0 C na 6,8 C), v Domažlicích o 20,8 C či v Chebu o 20,1 C. Období největšího vzestupu teploty vzduchu tedy nastává buď těsně po dnu s nejnižší průměrnou denní teplotou vzduchu v roce (období připadá na oteplení po období vpádu arktického vzduchu), což je častější varianta pro nížinné stanice, nebo v období počátku jara, což je charakteristické zejména pro východní část České republiky a výše položené stanice. První den období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu (NPT) byl zaznamenán nejdříve 5. června (v roce 1982) na meteorologické stanici Benecko, na ostatních stanicích byl v období let 1961 1990 zaznamenán nejdříve až 12. července. Nejpozdější datum prvního dne období NPT je 7. únor (v roce 1971 na meteorologických stanicích Lysá hora a Praděd). Průměrné datum výskytu připadá na dny mezi 22. říjnem a 2. prosincem (mediány nabývají hodnot od 29. října do 11. prosince). Nejčastějším měsícem začátku 1. dne období NPT je měsíc listopad, na části stanic měsíc prosinec. Poslední den období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu (NPT) byl zaznamenán nejdříve 15. června (v roce 1982) na meteorologické stanici Benecko, na Churáňově 16. července, na většině ostatních stanic pak v období mezi 26. červencem a 4. říjnem, v Brně 21. října a v Holešově až 26. října. Variabilita výskytu nejpozdějšího data posledního dne období NPT je výrazně menší od 12. ledna (meteorologická stanice Churáňov v roce 1987) až po 4. březen (meteorologické stanice Benecko, Lysá hora a Praděd v roce 1971). Průměrné datum výskytu připadá na dny mezi 13. listopadem a 25. prosincem (mediány nabývají hodnot od 22. listopadu do 1. ledna). Nejčastějším měsícem konce období NPT je měsíc prosinec, na části stanic měsíc leden. Období NPT je delší než období NVT o 4,2 dne, trvá průměrně 24,5 dne (medián 18,0 dnů). Nejdéle období NPT trvalo 115 dnů (Liberec 11. 9. 1970 3. 1. 1971), nejméně 1 den (Brno, Holešov, Olomouc 1. 1. 1979). Za celé období NPT poklesne teplota vzduchu průměrně o 22,2 C (průměr i medián), přičemž nejmenší poklesy bývají kolem 11,5 C, největší až 37 C. Velikost poklesů teploty během 1 dne období NPT se pohybuje od řádu desetin C v dlouhých obdobích až po výjimečně extrémní hodnoty připadající na pokles teploty vzduchu během 1 dne. Nejvyšší denní pokles ze sledovaných stanic byl zaznamenán dne 1. 1. 1979 v Holešově, kdy průměrná denní teplota vzduchu poklesla o 22,7 C, ze 7,8 C na 14,9 C! (Pro srovnání lze uvést hodnotu největšího mezidenního ochlazení pozorovaného ve 21 hodin z 31. 12. 1978 na 1. 1. 1979 se ochladilo ve Frenštátě pod Radhoštěm o 30,5 C [1], příp. hodnotu nejvyšší denní amplitudy teploty vzduchu z období let 1961 1990 ta byla naměřena dne 29. 7. 1990 na Horské Kvildě a měla hodnotu 31,9 C [1].) První den období největšího vzestupu denních hodnot teploty vody (NVTV) byl zaznamenán nejdříve 22. února (v roce 1984 na vodoměrné stanici Brandýs nad Labem), nejpozději 27. července (v roce 1974 na vodoměrných stanicích Jaroměř a Slatina nad Úpou). Období NVTV začíná průměrně v období od 19. dubna do 26. května. Hodnoty mediá- Meteorologické Zprávy, 63, 2010 113

nu výskytu začátku období NVTV jsou zhruba stejné od 18. dubna až po 22. květen. Nejčastějším měsícem začátku období NVTV je měsíc duben, v povodí Labe po vodoměrnou stanici Brandýs nad Labem až měsíc květen. Poslední den období největšího vzestupu denních hodnot teploty vody (NVTV) byl zaznamenán nejdříve 13. března (v roce 1975 na vodoměrných stanicích Kroměříž a Moravičany), nejpozději 17. srpna (v roce 1974 na vodoměrné stanici Slatina nad Úpou). Období NVTV končí průměrně v období od 17. května do 21. června. Hodnoty mediánu výskytu začátku období NVTV jsou zhruba stejné od 15. května až po 19. červen. Období NVTV končí na vodoměrných stanicích v Čechách převážně v měsíci červnu, na většině moravských stanic v květnu. Průměrná délka období NVTV je 33,9 dnů (medián 25,5 dne). Nejdéle trvalo období NVTV 112 dnů (vodoměrná stanice Kroměříž 16. 3. 6. 7. 1988), nejméně 3 dny (v Písku od 13. 7. do 16. 7. 1965, v Opavě od 26. 5. do 29. 5. 1968, v Kroměříži, Dluhonicích a Svinově od 6. 5. do 9. 5. 1980 a v Moravičanech od 23. 6 do 26. 6. 1981). Průměrná velikost vzestupu teploty vody v období NVTV je 12,6 C (medián 12,9 C), nejmenší 5 C a největší 25,9 C. Za 1 den vzroste teplota vody v období NVTV průměrně o 0,55 C (medián 0,44 C), maximálně však o 2,4 C. První den období největšího poklesu denních hodnot teploty vody (NPTV) byl zaznamenán nejdříve 28. června (v roce 1962 na vodoměrné stanici Ústí nad Labem). Nejpozdější datum prvního dne období NPTV je 31. prosinec (v roce 1978 na vodoměrné stanici Děčín). Průměrné datum výskytu připadá na dny mezi 18. srpnem a 20. září (mediány nabývají hodnot od 16. srpna do 23. září). Nejčastějším měsícem začátku 1. dne období NPTV je měsíc srpen, na části stanic měsíc září. Poslední den období největšího poklesu denních hodnot teploty vody (NPTV) byl zaznamenán nejdříve 1. července (v roce 1970) na vodoměrné stanici Jarcová. Nejpozdější datum posledního dne období NPTV je 16. leden (v roce 1980 na vodoměrné stanici Ústí nad Labem). Průměrné datum výskytu posledního dne období NPTV připadá na dny mezi 30. říjnem a 5. prosincem (mediány nabývají hodnot od 8. listopadu do 7. prosince). Nejčastějším měsícem konce období NPTV je měsíc listopad, na vodoměrných stanicích Děčín a Ústí nad Labem pak měsíc prosinec. Průměrná délka období NPTV je 68,2 dní (medián 69,5 dne), maximální 152 dnů (Brandýs nad Labem 8. 8. 1970 6. 1. 1971), minimální 2 dny (Slatina nad Úpou 29. 9. až 30. 9. 1981). Průměrná velikost poklesu teploty vody za období NPTV je 16,0 C (medián 16,6 C), nejmenší 5 C, největší 27 C. Za 1 den období NPTV klesne teplota vody průměrně o 0,38 C (medián 0,24 C), maximálně o 7,2 C. Z výše uvedených vlastností je patrné, že denní hodnoty teploty vody rostou nejvíce v období měsíců duben až květen. Průměrné denní hodnoty teploty vzduchu rostou v tomto období rovněž nadprůměrně. Kromě tohoto období rostou nadprůměrně i po výskytu dne s nejnižší průměrnou denní teplotou vzduchu v sezoně. Zásadnějším vlivem pro růst teploty vzduchu je oteplení po zimním vpádu arktického vzduchu než vliv anticyklonálního počasí, které ovlivňuje naše území na konci dubna a na začátku května. Obdobně je to i u největšího poklesu teploty vzduchu, kde opět pokud se vyskytne vpád arktického vzduchu, tak je období největšího poklesu teploty vzduchu v sezoně před dnem s výskytem nejnižší průměrné denní teploty vzduchu a podzimní pokles průměrné denní teploty vzduchu je pomalejší. Vztahy mezi obdobími běžného a největšího růstu (resp. poklesu) průměrné denní teploty vzduchu a denní teploty vody ilustruje obrázek 4. Statistické vyhodnocení začátku, konce, průměrného data a mediánu výskytu prvního a posledního dne období největšího růstu a největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu a denní teploty vody pak zachycuje obrázek 5. Obrázek 6 zachycuje procentuální četnost výskytu období největšího růstu a období největšího poklesu teploty v jednotlivých měsících. 5. TYPOLOGIE EXTRÉMŮ NEJVYŠŠÍ A NEJNIŽŠÍ DENNÍ TEPLOTY PODLE PRUDKOSTI VZESTUPU VŮČI NEJVYŠŠÍ, RESP. NEJNIŽŠÍ TEPLOTĚ Metodou součtových řad bylo vymezeno z období vzestupu teploty období největšího vzestupu teploty a z období poklesu teploty období největšího poklesu teploty. V analýze provedené v kapitole 4 se ukázalo, že konec období největšího poklesu průměrné denní teploty vzduchu často předchází dnu s výskytem sezonního minima průměrné denní teploty vzduchu a že počátek období největšího vzestupu průměrné denní teploty vzduchu v mnoha případech nastává po období s výskytem sezonního minima průměrné denní teploty vzduchu. Proto v dalším kroku byla provedena typizace extrémů nejnižší a nejvyšší denní teploty podle prudkosti vzestupu vůči nejnižší a nejvyšší teplotě a to jak u teploty vzduchu, tak i u teploty vody. Podle rychlosti vzestupu (poklesu) teploty vůči nejnižší teplotě lze roční extrémy denní teploty rozdělit následovně: 1. Typ VV Období největšího poklesu teploty předchází dnu s výskytem nejnižší teploty v sezoně a po dnu s výskytem nejnižší teploty v sezoně nastupuje období největšího vzestupu teploty. U průměrné denní teploty vzduchu se tento typ extrému vyskytuje velmi často. Větší pravděpodobnost výskytu je v obdobích, kdy jsou průměrné roční teploty vzduchu nadprůměrné. U denních hodnot teploty vody se tento typ extrému nevyskytuje. To může být způsobeno 2 faktory. První faktor souvisí s fyzikálními vlastnostmi vody, kdy teplota vody neklesne pod 0 C. Proto se prudká ochlazení teploty vzduchu na hodnotách teploty vody příliš neprojevují. Druhým faktorem, který může mít vliv na výsledný počet extrémů typu VV u teploty vody, je že podle užité metodiky vymezení dne s výskytem nejnižší denní teploty se uvažuje až poslední den výskytu nejnižší denní hodnoty teploty vody v sezoně a ten se na mnoha stanicích vyskytuje až v březnu, kdy je pravděpodobnost současného rychlého poklesu a rychlého růstu teploty výrazně menší než uprostřed zimy. 2. Typ VU Období největšího poklesu teploty předchází dnu s výskytem nejnižší teploty v sezoně a po dnu s výskytem nejnižší teploty v sezoně následuje období s pozvolným růstem teploty. U průměrné denní teploty vzduchu se tento typ extrému vyskytuje opět poměrně často. U denních hodnot teploty vody se tento typ extrému vyskytuje zcela výjimečně. 3. Typ UV Nastává pozvolný pokles teploty až k dnu s nejnižší teplotou v sezoně, po dnu s výskytem nejnižší teploty v sezoně nastává rychlý vzestup teploty v období největšího růstu teploty. Tento typ extrému se u průměrné denní teploty vzduchu vyskytuje nejméně ze všech typů extrémů, pouze na meteorologických stanicích České Budějovice, Liberec, Přibyslav a Kostelní Myslová je tento typ extrému 2. nejméně početný. Na meteorologické stanici Benecko se za celé hodnocené období extrém UV nevyskytl vůbec a na Milešovce a Lysé hoře byl zaznamenán pouze jednou. 114 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

a) Nejnižší průměrná denní teplota vzduchu b) Nejvyšší průměrná denní teplota vzduchu Obr. 7 Podíl jednotlivých typů extrémů u průměrné denní teploty vzduchu vzhledem k výskytu nejnižší a nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu. Fig. 7. The proportion of individual types of extremes in daily air temperature in view of the occurrence of the lowest and the highest average daily air temperature. a) Nejnižší denní teplota vody b) Nejvyšší denní teplota vody Obr. 8 Podíl jednotlivých typů extrémů u denních hodnot teploty vody vzhledem k výskytu nejnižších a nejvyšších hodnot teploty vody. Fig. 8. The proportion of individual types of extremes in daily values of water temperature in view of the occurrence of the lowest and the highest values of water temperature. U denních hodnot teploty vody je tento typ extrémů výjimečný, avšak četnější než typ VU. 4. Typ UU Nastává pozvolný pokles teploty až ke dni s výskytem nejnižší teploty v sezoně, po dni s výskytem nejnižší teploty v sezoně nastává pozvolný vzestup teploty. U průměrné denní teploty vzduchu jde o nejčastější typ extrému na stanicích s horským rázem (např. na Lysé hoře a Milešovce je typu UU přes 50 % extrémů) a o nejčastější nebo 2. nejčastější typ na ostatním území republiky. V Klatovech a Žatci je tento typ extrému až 3. nejpočetnější. Tento typ extrémů se vyskytuje častěji v letech s podprůměrnými ročními teplotními průměry. U denních hodnot teploty vody se jedná o dominantní typ extrému. Podobně lze rozdělit roční extrémy denní teploty podle rychlosti vzestupu (poklesu) teploty i vůči nejvyšší teplotě: 1. Typ VV Období největšího vzestupu teploty předchází dnu s výskytem nejvyšší teploty v roce a po dni výskytu nejvyšší teploty v roce následuje období největšího poklesu teploty. U průměrné denní teploty vzduchu jde o zcela výjimečný typ, který se patrně vyskytuje pouze ve vyšších nadmořských výškách. Na níže položených stanicích nebyl zaznamenán ani v dlouhých řadách (např. v Praze - Klementinu, Táboře a Čáslavi od roku 1875 až do současnosti [4] ). U denních hodnot teploty vody se tento typ extrému může výjimečně vyskytnout. 2. Typ VU Období největšího vzestupu teploty předchází dnu s výskytem nejvyšší teploty v roce. Po dnu výskytu nejvyšší teploty v roce nastává období s pozvolným poklesem teploty. U průměrné denní teploty vzduchu se vyskytuje malý počet případů. U denních hodnot teploty vody se jedná na Labi a na Úpě o 2. nejrozšířenější typ extrému, na ostatních tocích o 3. nejrozšířenější typ. 3. Typ UV Nastává pozvolný vzestup teploty až ke dnu s nejvyšší teplotou v roce, po dni s nejvyšší teplotou v roce následuje rychlý pokles teploty v období největšího poklesu teploty. U průměrné denní teploty vzduchu se vyskytuje malý počet případů, avšak jejich četnost výskytu je početnější než u typu extrému VU. U denních hodnot teploty vody se jedná kromě vodoměrných stanic ležících na Labi a na Úpě o 2. nejrozšířenější typ extrému (v Písku a v Dluhonicích až 39 % případů). 4. Typ UU Před dnem výskytu nejvyšší denní teploty v roce nastává pozvolný vzestup teploty a po dni výskytu nejvyšší denní teploty v roce nastává pozvolný pokles teploty vzduchu. Tento typ extrému je dominantní na všech typech stanic, zejména u průměrné denní teploty vzduchu (kde se tento typ extrému vyskytuje až v 96 % případů). Meteorologické Zprávy, 63, 2010 115

Tab. 1 Procentuální podíl jednotlivých typů extrémů průměrné denní teploty vzduchu vzhledem k výskytu nejnižší a nejvyšší průměrné denní teploty vzduchu v roce. Table 1. Percentage of individual types of extremes of average daily air temperature in view of the occurrence of the lowest and the highest average daily air temperatures within a year. Nejnižší teplota Nejvyšší teplota ID Stanice VV VU UV UU VV VU UV UU 406 Cheb 37 19 11 33 0 4 11 86 428 Domažlice 30 22 19 30 0 4 4 93 442 Kralovice 26 30 7 37 0 7 11 82 455 Klatovy 30 33 15 22 0 4 7 89 457 Churáňov 19 22 19 41 11 11 7 71 464 Milešovka 11 30 4 56 7 14 11 68 468 Žatec 30 30 15 26 0 0 4 96 514 Praha-Klementinum 22 33 7 37 0 7 7 86 519 Praha-Karlov 22 30 15 33 0 7 11 82 532 Vráž 33 22 19 26 0 0 7 93 535 Bechyně 30 26 15 30 0 0 7 93 542 České Budějovice 30 15 22 33 0 0 7 93 563 Brandýs nad Labem 37 19 19 26 0 0 4 96 603 Liberec 7 48 22 22 0 11 7 82 622 Čáslav 33 22 22 22 0 0 4 96 636 Kostelní Myslová 11 33 15 41 0 0 14 86 644 Benecko 7 22 0 70 14 7 11 68 649 Hradec Králové 22 37 11 30 0 4 7 89 659 Přibyslav 15 37 19 30 0 4 7 89 698 Kuchařovice 19 19 19 44 0 0 11 89 723 Brno 19 37 7 37 0 4 4 93 735 Praděd 15 37 11 37 4 4 7 86 742 Olomouc 30 26 11 33 0 4 4 93 763 Opava 33 22 11 33 0 0 4 96 774 Holešov 26 19 11 44 0 0 4 96 782 Mošnov 33 30 7 30 0 7 0 93 787 Lysá hora 22 22 4 52 0 7 7 86 Četnosti jednotlivých typů extrémů jsou uvedeny v tabulce 1 a v tabulce 2 a zobrazeny na obrázku 7 a na obrázku 8. 6. ZÁVĚR Průměrné denní teploty vzduchu nabývají nejvyšších hodnot nejčastěji v měsíci červenci nebo v 1. polovině měsíce srpna, denní hodnoty teploty vody pak v měsíci červenci. Průměrné denní teploty vzduchu nabývají nejnižších hodnot nejčastěji v měsíci lednu, denní hodnoty teploty vody pak v období od ledna do března. Polohou dnů s nejnižší a nejvyšší teplotou jsou vymezena období růstu a období poklesu teploty. V nich bylo hledáno pomocí metody součtových řad období největšího růstu a období největšího poklesu teploty. Bylo zjištěno, že průměrná denní teplota vzduchu v roce nejčastěji nejrychleji klesá před dnem s nejnižší denní průměrnou teplotou vzduchu v sezoně a naopak nejčastěji nejrychleji roste po dnu s nejnižší denní průměrnou teplotou vzduchu v sezoně. Tento fakt je způsoben především rychlým vpádem studeného arktického vzduchu od severovýchodu. Největší vzestupy průměrné denní teploty vzduchu v roce bývají kromě zimních měsíců i v měsících duben a květen, což jsou i měsíce s největším růstem denních hodnot teploty vody. Naopak největší pokles denních hodnot teploty vody bývá na podzim. Na základě polohy teplotního extrému (nejvyšší denní teploty v roce, resp. nejnižší denní teploty v sezoně) a polohy období největšího vzestupu nebo období největšího poklesu teploty byly vymezeny 4 typy teplotních extrémů VV, VU, UV a UU. Tab. 2 Procentuální podíl jednotlivých typů extrémů denních hodnot teploty vody vzhledem k výskytu nejnižších a nejvyšších hodnot teploty vody v roce. Table 2. Percentage of individual types of extremes of daily values of water temperature in view of the occurrence of the lowest and the highest values of water temperature within a year. Nejnižší teplota Nejvyšší teplota DBČ Stanice VV VU UV UU VV VU UV UU 141 Slatina nad Úpou 0 0 0 100 7 39 7 46 160 Jaroměř 0 0 4 96 0 25 21 54 910 Železný Brod 0 0 0 100 4 7 29 61 1040 Brandýs nad Labem 0 0 4 96 0 18 14 68 1330 Bechyně 0 0 4 96 4 7 32 57 1510 Písek 0 0 4 96 7 14 39 39 2210 Ústí nad Labem 0 4 0 96 4 18 11 68 2400 Děčín 0 7 0 93 0 14 7 79 2570 Svinov 0 0 4 96 0 11 14 75 2660 Opava 0 0 11 89 0 21 32 46 3550 Moravičany 0 0 4 96 4 7 11 79 3820 Jarcová 0 0 0 100 0 18 21 61 3900 Dluhonice 0 0 0 100 0 4 39 57 4030 Kroměříž 0 0 7 93 0 18 36 46 Poděkování Vznik tohoto příspěvku byl podpořen grantovým projektem Grantové agentury České republiky s názvem Vlastnosti klimatických sezon významné pro lidské zdraví (označení projektu GAČR 205/03/0162) a Ministerstvem životního prostředí v rámci subprojektu Dopady klimatických a antropogenních změn na vodní režim a přírodní prostředí výzkumného záměru VÚV s názvem Výzkum a ochrana hydrosféry výzkum vztahů a procesů ve vodní složce životního prostředí, orientovaný na vliv antropogenních tlaků, její trvalé užívání a ochranu, včetně legislativních nástrojů (identifikační kód MZP0002071101). Literatura [1] KVĚTOŇ, V., 2001. Normály teploty vzduchu na území České republiky v období 1961-1990 a vybrané teplotní charakteristiky období 1961 2000, In: Národní klimatický program, Praha: ČHMÚ, svazek č. 30, 217 s. ISBN 80-85813-91-2, ISSN 1210-7565. [2] NOVICKÝ, O. a kol., 2009. Dopady klimatických a antropogenních změn na vodní režim a přírodní prostředí. In: Výzkum a ochrana hydrosféry výzkum vztahů a procesů ve vodní složce životního prostředí, orientovaný na vliv antropogenních tlaků, její trvalé užívání a ochranu, včetně legislativních nástrojů - tematický oddíl A - hydrologie, výzkumný záměr VÚV T. G. M., v. v. i., Praha: VÚV T.G.M, v.v.i. s. 24 27. [3] SLÁDEK, I., 2004. Závěrečná zpráva o řešení grantového projektu GAČR 205/03/0162 Vlastnosti klimatických sezon významné pro lidské zdraví. Praha: Přírodovědecká fakulta UK. [4] TREML, P., 2004. Vlastnosti teplotních extrémů. Praha: Přírodovědecká fakulta UK. [Ročníková práce.] [5] TREML, P., 2010. Vymezení období největšího růstu a největšího poklesu teploty vzduchu a vody metodou součtových řad, Meteorologické Zprávy, roč. 63, č. 2, s. 52 56. ISSN 0026-1173. Lektor (Reviewer) RNDr. L. Němec. 116 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

POKUS O REKONSTRUKCI TEPLOTNÍCH POMĚRŮ BĚHEM STALINGRADSKÉ OPERACE (LISTOPAD 1942 LEDEN 1943) Josef Štekl, Ústav fyziky atmosféry AV ČR v. v. i., Boční II/1401, 141 31 Praha 4, ste@ufa.cas.cz Jaroslav Jež, Ústav fyziky atmosféry AV ČR v. v. i., Boční II/1401, 141 31 Praha 4, jez@ufa.cas.cz An attemp on reconstruction of temperature conditions during the Stalingrad operation (November 1942 January 1943). An answer to the question how temperature conditions could influenced the course of the Stalingrad operation in the winter period 1942-1943 is searched in the paper. An estimate of the time course of daily minimum air temperatures during the Stalingrad operation (11/1942 1/1943) was carried out using grid values and graphical analyses of the surface pressure field from the periods 1942-1943 and 1954-2008 and values of daily minimum air temperatures in 1954 2008 from the Stalingrad station, after the year 1961 from the Volgograd station.the authors worked on the assumption that in case of geomertically similar fields of the surface pressure also values of minimum air temperatures close to each other can be found. Similarity of the fields was determined by a method of correlations and the smallest distances. KLÍČOVÁ SLOVA: teplota minimální metody rozpoznávání obrazců synoptická klimatologie stalingradská operace Volgograd KEY WORDS: minimum air temperature methods for figures identification synoptic climatology Stalingrad operation Volgograd 1. ÚVOD Bitva u Stalingradu byla jedním z nejvýznamnějších mezníků dějin druhé světové války. V této bitvě, která trvala od 13. září 1942 až do konečné kapitulace 2. února 1943, byla německá armáda poražena Rudou armádou, která nedlouho před tím stála na pokraji úplné pohromy. Bitva o Stalingrad byla součástí snahy A. Hitlera paralyzovat průmyslová centra doněcké pánve a ovládnout zdejší nerostné zdroje a v oblasti Baku získat přístup k ropě. Oblast Kavkazu dodávala v roce 1941 90 % sovětské ropy. Na jaře roku 1942 rozhodl Hitler, že porazí Sovětský svaz útokem jižním směrem (operace Blau), když jako cíle byly určeny Majkop, Groznyj a rychlý postup podél Volhy na jih od Stalingradu k Baku [18]. Tato varianta zničení Sovětského svazu následovala po neúspěšném útoku wehrmachtu na Moskvu (říjen listopad 1941) podle plánu Barbarossa, který předpokládal bleskovou likvidaci východního nepřítele. Jedním z faktorů, který německé armádě u Moskvy ztěžoval útočnou činnost, byly povětrnostní podmínky. Např. podle [18] v oblasti Rostova prudký déšť ochromil činnost mechanizovaných složek natolik, že útočná operace v bahnitém terénu, která byla zahájena 5. listopadu, mohla pokračovat až 17. listopadu. 20. listopadu však klesla teplota až k 20 C. Podle stejného zdroje 1. prosince útočila 4. armáda na Moskvu při teplotách až 35 C. Obdobně významnou měrou ovlivnily povětrnostní podmínky průběh válečné operace u Stalingradu v období listopad 1942 až leden 1943. Německé armádě byl vnucen boj v Kalmycké stepi, vyznačující se nejvyšším stupněm kontinentality, mimořádně studenými a dlouhotrvajícími zimami se stabilní sněhovou pokrývkou s výškou až 40 50 cm [2]. V této publikaci se uvádí, že město Achtuba, vzdálené od Stalingradu zhruba 30 km východním směrem, má průměrné denní teploty: listopad 0,1 C, prosinec 5,8 C, leden 9,9 C, což jsou o 1 až 2 C nižší hodnoty než na Fichtelbergu (1 215 m n. m.) v Krušných horách [11]. Předpokládáme, že údaje ze stanice Achtuba mohla mít k dispozici meteorologická služba wehrmachtu. Německou armádu vedle klimatických podmínek ovlivňovaly především faktory logistické, technické a lidské. Stalingrad ležel zhruba 3 200 km od Berlína. Zásobování technickými prostředky, palivem, potravinami, převoz zraněných, to vše bylo závislé na řídké síti železnic (s přechodem na širokorozchodnou trať), řídké síti většinou nezpevněných silnic a na letecké dopravě. Snahou autorů bylo získat v dostupných literárních a internetových zdrojích konkrétní údaje, ať už o průběhu průměrných denních nebo minimálních denních teplot v období stalingradské operace, případně informace o tom, jak ovlivňovaly povětrnostní podmínky (mlhy, výška oblačnosti, srážkové poměry, silný vítr apod.) jednotlivé fáze stalingradské operace. Podařilo se získat pouze sporadické údaje ze zdrojů [1, 6, 7, 18]. Vzhledem k historickému významu a zajímavosti tématu, jsme provedli pokus s využitím metod synoptické klimatologie rekonstruovat průběh minimálních denních teplot vzduchu v období listopad 1942 leden 1943 v oblasti Stalingradu (Volgogradu). Cílem bylo vytvořit alespoň přibližnou představu o konkrétních teplotních poměrech a jejich vlivu na průběh vojenské operace zásadního významu. 2. SÉRIE NĚMECKÝCH ÚTOKŮ NA STALINGRAD Stalingrad se před rokem 1925 jmenoval Caricyn a od roku 1961 nese název Volgograd. V průběhu 19. století vzkvétal jako klíčové obchodní centrum na řece Volze. Po první změně názvu se město začalo budovat jako výkladní skříň sovětské moci. Rozvíjel se ropný průmysl, byl vybudován ocelářský, zbrojařský a chemický průmysl, což byly významné vojenské cíle. Samo město svou rozlohou podél západního břehu Volhy v délce 40 km a v šířce 6 až 8 km, masivními průmyslovými stavbami a hustou bytovou výstavbou skýtalo neobyčejně dobré obranné postavení. Řeka Volha v těchto místech dosahuje šířky až 1,6 km a tak znemožňovala město obklíčit a nutila německé jednotky k čelním útokům. První útočná operace německé armády k dobytí Stalingradu byla uskutečněna za příznivého teplého počasí v období od 14. do 26. září 1942. Obraně Stalingradu velel od 12. 9. generálporučík V. I. Čujkov, který novou taktikou boje se snažil paralyzovat přednosti německého způsobu boje. Před zahájením útoku měla Čujkovova 62. armáda, rozmístěná ve městě, 54 000 mužů, 900 děl a 100 tanků. I přes hrdinství obránců postoupili Němci na jihu až k Volze. Sověti uhá- Meteorologické Zprávy, 63, 2010 117

jili severní průmyslovou část města. Druhý německý útok na město byl veden od 27. září do 7. října a třetí pak od 14. října do 29. října 1942. Vyčerpaná 6. armáda ovládla 90 % města. Sověti uhájili pouze území u břehů Volhy v hloubce několika stovek metrů a to s velkým přispěním dělostřelectva na východním břehu. Čujkovova armáda odolávala díky doplňování záloh, dodávek výzbroje, munice a dalšího materiálu přes řeku Volhu. Doprava probíhala v noci bez světel, a proto německá Luftwaffe, byť měla vzdušnou převahu, nebyla sto vyřadit tuto zásobovací tepnu. Pro sovětskou stranu však existovalo nebezpečí meteorologické povahy a to případné zamrzání řeky, které mohlo trvat několik dnů případně i týdnů, což by tento způsob dopravy znemožnilo. Samozřejmě, že zásobování po následně dostatečně silné vrstvě ledu bylo podstatně jednodušší [18]. 3. OPERACE URAN A CHARAKTER POČASÍ Plán na obklíčení 6. armády v podobě sovětské protiofenzívy Uran (19. 23. 11. 1942) se začal rodit v polovině září 1942 ve vrchním velení v Moskvě. Jako jeho autoři jsou uváděni G. K. Žukov a A. M. Vasilevskij [18]. Mezi 6. a 9. říjnem byl položen základní rámec operace. J. V. Stalin potvrdil termín zahájení operace 17. listopadu, tedy dva dny před útokem. Tyto termíny uvádíme pro možnost odhadu, jaký podíl na přípravě operace mohla mít předpověď počasí. Jednalo se o ofenzívu mimořádného rozsahu s koncentrací 1 mil. vojáků, 13 350 děl, 900 tanků za podpory 8. a 17. letecké armády. K prolomení fronty došlo v sektorech obsazených rumunskou 3. a 4. armádou severozápadně, resp. jižně od Stalingradu. Hlavní úder od severu měl provést Vatutinův Jihozápadní front, který musel urazit zhruba 130 km. Jižní úder Jeremenkova Stalingradského frontu, který musel projít postaveními 4. rumunské armády, měl k uzavření obkličovacího manévru urazit vzdálenost zhruba 100 km. K tomu došlo 23. 11. u města Kalač. Pro autory jedinými dostupnými informacemi o povětrnostních podmínkách v oblasti operace Uran jsou sporadické a nesystematické údaje z knih [1, 6, 7, 18] a rekonstruované mapy přízemního tlaku vzduchu. Na obr. 1 je převzato z uvedeného zdroje pole přízemního tlaku vzduchu pro 19. 11. 1942, doplněné o frontální analýzu. Pro stalingradskou oblast je určujícím tlakovým útvarem cyklona se středem nad západním Tureckem a z ní vybíhající brázda severovýchodním směrem, v níž s velkou pravděpodobností ležela výrazná teplá fronta. Zmíněná cyklona vznikla 17. 11. po vpádu arktického vzduchu po přední straně anticyklony nad Britskými ostrovy nad Itálii. Cyklona postupovala přes Řecko (18. 11.), západní Turecko (19. 11.) nad východní Turecko (20. 11.) a nad jižní část Kaspického moře (21. 11.). Během 21. 11. oblast Stalingradu začala ovlivňovat přední, studená strana anticyklony. Za předpokladu, že vojenská meteorologická služba Sovětského svazu měla informace ze středního a východního Středomoří, mohla extrapolovat postup nové cyklony východním směrem. Je třeba zdůraznit, že se jednalo o relativně řídký a intenzivní vpád arktického vzduchu nad teplý mořský povrch v subtropických šířkách, vedoucí v zimním období ke vzniku počasově výrazných cyklon. Jaké bylo počasí? Z dostupných podkladů [6] vyplývá, že 18. 11. byl v regionu Stalingradu pozorován déšť se sněhem. Následující den, kdy byla zahájena operace Uran, podle vyjádření genplk. von Richthofena, velitele Luftflotte 4, déšť, sníh a mlha bránily jakémukoliv nasazení letectva. Dohlednost byla místy necelých 100 m. Sověti po 80min. dlouhé dělostřelecké přípravě v 7.30 h. zahájili útok za mlhy, kdy německé a rumunské dělostřelectvo nemohlo vést přímou palbu. Obdobně se nemohly v nastalé situaci orientovat ani velitelé tanků. Všeobecně ve prospěch Sovětů působil moment překvapení, neboť němečtí vojáci neočekávali útok za mimořádně složitých povětrnostních podmínek. Podle [6] 20. 11. od rána hustě sněžilo, 22. 11. se přes noc silně ochladilo. Dne 24. 11. bombardovala německá letadla pěchotu v Kalači při mlze z výšky 100 m [1]. Za zmínku stojí znebojeschopnění řady tanků v důsledku jejich ochrany před mrazy. Jednalo se zhruba o 50 tanků Panzer III a II 22. tankové divize. Tanky ukryté v okopech, aby byly chráněny před mrazy, byly zakryty slámou. V té se uhnízdily myši a přehryzaly pogumované kabely. Tím bylo vyřazeno z činnosti zapalování motorů, elektrické vedení od baterií, vedení k věžové technice a k tankovým kanónům. Peripetie zbylé části této jednotky však nebyly u konce. Při přesunu do míst průlomu, kdy se citelně ochladilo a vyskytovala se sněhová pokrývka a náledí, neměl pluk sněhové nástavce na pásy, které zůstaly v týlu. Tak se z původních 104 tanků do míst bojového nasazení přesunulo pouze 31 tanků [6]. Popsaný průběh počasí koresponduje se synoptickou situací 19. 11. (viz obr. 1) a v následujících dnech. V kotli o rozměrech 56 na 40 km zůstalo obklíčeno více než 250 000 mužů. Šlo o 14 pěších, 3 tankové a 3 motorizované německé divi- Obr. 1 Přízemní tlakové pole (hpa) dne 19. 11. 1942 (podle www.wetterzentrale.de.), doplněné pravděpodobnou polohou frontálního rozhraní. Je vyznačena poloha Stalingradu. Fig. 1. The surface pressure field (hpa) on November 19 1942 completed by a probable position of the frontal line. Location of Stalingrad is marked. 118 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

Obr. 2 Vojáci, kteří lopatami odklidili přistávací plochu, upírají oči na přistávající letoun [18] Fig. 2. Soldiers who shoveled the landing field of snow are having their eyes fixed on just landing airplane [18]. ze, 2 rumunské divize a 1 chorvatský pluk, přes 20 000 sovětských vojáků, kteří bojovali na německé straně a 40 až 50 000 koní [17]. 4. LETECKÝ MOST A POVĚTRNOSTNÍ PODMÍNKY Polní maršál von Weichs (velitel armádní skupiny B), genplk. F. Paulus (velitel 6. armády) a pět velitelů jeho sborů byli jednotní v názoru, že 6. armáda se může zachránit proražením obklíčení. Z toho důvodu Paulus požádal A. Hitlera o volnost jednání, která by ho opravňovala k ústupu. Hitler Paulusovu žádost zamítl a prohlásil Stalingrad za pevnost, která musí být hájena do posledního muže. Vydal rozkaz, že 6. armáda zaujme kruhovou obranu a za každou cenu udrží současné frontové linie a její zásobování bude zajištěno leteckým mostem [18]. Možnost zásobování obklíčených vojsk leteckou cestou, které požadovalo denně dopravit do kotle 300 tun paliva, munice, technického materiálu a potravin zpochybnili náčelník gen. štábu genplk. K. Zeitler, vrchní velitel Luftflotte 4 genplk. W. von Richthofen i s odkazem na možný nepříznivý vliv povětrnostních podmínek. Vrchní velitel Luftwaffe, říšský maršál H. Göring naopak tvrdil, že německé letectvo disponuje schopnostmi dopravit do obklíčeného prostoru denně v průměru až 500 tun potřebného materiálu [6]. Na otázku, zda německé velení zvažovalo vliv nízkých teplot na přežití vojáků ve stepních podmínkách (nedostatečné zdroje paliva), jsme v dostupných podkladech nenalezli odpověď. Jak vyplývá z prohlášení von Richthofena, již 26. 11. bylo počasí (mlha, nízká oblačnost, tvořící se námraza, sněhové bouře) zcela zásadním důvodem, který bránil realizaci leteckého mostu. 27. 11. nad Tatinskou, důležitou přistávací plochou v kotli, se střídala jedna sněhová bouře za druhou. Jak uvádí genmjr. Pickert, velitel 9. polní divize, nedostatek zateplených hangárů, vhodných mazadel, zařízení pro starty studených motorů, vážně snižoval využití prostředků 4. letecké flotily. Řada přistávacích ploch neměla dostatek sněhových pluhů, a proto pozemní personál čistil přistávací dráhy lopatami v případech, kdy za den napadlo i 30 cm sněhu (obr. 2). Při narušení leteckého mostu sehrál důležitou roli i zlepšený výkon sovětského letectva (genplk. A. Novikov) a změna taktiky, spočívající v nočním bombardování německých letišť [18]. Starty a přistávání naslepo s přetíženými letouny vedly k četným haváriím, takže ztráty narůstaly do kritických rozměrů. Patrně hlavní podíl na zásobování stalingradského kotle měly třímotorové transportní letouny Junkers JU 52 s nosností 1,6 t a významný podíl střední bombardéry se dvěma motory Heinkel HE 111 s nosností 2,5 t [17]. Totální ztráta letounů je uváděna číslem 550, což byla třetina nasazených letounů [6]. Pouze ve dnech 7. 12. (282 tun), 19. 12. (289 tun) a 20. 12. (291 tun) se podařilo přiblížit požadované normě přepravovaného materiálu. Např. od 25. 11. 1942 do 11. 1. 1943 bylo v průměru přepraveno denně 105 tun. Nefunkčnost leteckého mostu se projevila nejen v nedostatečném zásobování municí (hlavně dělostřelecké) a benzínu, ale hlavně ve snížení denních dávek potravin [6]. 5. LIKVIDAČNÍ OPERACE KRUH A CHARAKTER POČASÍ Po neúspěchu německé operace Zimní bouře, kterou měl maršál E. von Manstein uvolnit obklíčení 6. armády (12. až 20. 12. 1942), dále v důsledku nízké účinnosti vzdušného mostu mj. hlavně vlivem povětrnostních podmínek a tím vyvolané hladovění a nepředstavitelné strádání armády, mezi Vánocemi a Novým rokem rapidně poklesla německá morálka [18]. Operace, která by strádající 6. armádě zasadila smrtící úder, měla označení Kruh a řídil ji maršál K. K. Rokkosovskij. Po odmítnutí nabídky kapitulace německou Meteorologické Zprávy, 63, 2010 119

Obr. 3 Přízemní tlakové pole (hpa) dne 10. 1. 1943 (podle www.wetterzentrale.de.), doplněné pravděpodobnou polohou frontálního rozhraní. Je vyznačena poloha Stalingradu. Fig. 3.The surface pressure field (hpa) on January 10 1943 completed by a probable position of the frontal line. Location of Stalingrad is marked. stranou (8. 1. 1943) byla operace Kruh zahájena v 8.05 h. 10. ledna 1943. Synoptická situace ten den (obr. 3) byla překvapivě analogická situaci z 19. 11. 1942, kdy byla zahájena operace Uran. Cyklona nad západním Tureckem byla spojena s vpádem arktického vzduchu z prostoru Špicberky-Nová Země. V protáhlé brázdě v poledníkovém směru (viz obr. 3) lze předpokládat existenci teplotně významného frontálního rozhraní. Cyklona se ze západního Turecka přemístila nad východní část Černého moře (11. 1.) a dále přes Kaspické moře na východ. Od 12. 1. se nad stalingradskou oblastí začal uplatňovat vliv přední, studené části výrazné anticyklony, která při postupu na východ sledovaný prostor ovlivňovala do 18. 1. Otázka, zda podobnost povětrnostních situací 19. 11. 1942 a 10. 1. 1943 při zahájení operací Rudé armády u Stalingradu je náhodná nebo termín zahájení operací ovlivnily předpovědi počasí, je otevřená. Podle [18] v den zahájení operace Kruh se vyskytovaly sněhové bouře a třicetistupňový mráz. Ze stejného pramene lze usoudit, že před pádem Pitomniku, hlavní přistávací plochy uvnitř kotle (16. 1.), panovala teplota 20 C. Poslední přistávací dráha v Gumraku padla 23. 1. a tím byla ukončena možnost transportu raněných. Zásobování se nouzově řešilo pomocí padáků. Němečtí vojáci se začali vzdávat, zatímco tisíce jiných umírali v boji nebo na následky zranění, omrzlin, hladu a vyčerpání. Dne 31. 1. 1943 se polní maršál Paulus vzdal, ale nenařídil kapitulaci. Dne 2. února 1943 Donský front v 16 h pozastavil vojenské operace a tím Rudá armáda bitvu o Stalingrad vítězně ukončila. Německé ztráty nejsou přesně vyčíslené, ale v samotném stalingradském kotli zahynulo kolem 60 000 mužů, zajato bylo 130 000 mužů [18]. Do 24. 1. 1943 bylo letecky evakuováno 42 000 raněných, nemocných a specialistů [6]. Během operací Vasilevského frontu mezi 19. 11. 1942 a 2. 2. 1943 činily sovětské ztráty 154 885 mrtvých a 330 892 raněných [18]. 6. VÝBĚR PRACOVNÍ METODY Jednou z nejstarších předpovědních technik v synoptické meteorologii je metoda analogie, založená na úsudku o shodě dvou nebo více jevů nebo dějů na základě shody některých jejich vlastností. Jinak řečeno, předpokládá se, že při analogických povětrnostních situacích se s přijatelně vysokou pravděpodobností vyskytuje podobné počasí [15]. V podstatě jde o princip synoptické klimatologie, která vyšetřuje vztah Obr. 4 Synoptická situace jižní cyklona (SC), typická pro výskyt podnormálních teplot na území Čech v zimním období. a) AT 1000 hpa (silně), AT 500 hpa (slabě), pravděpodobná poloha frontálního rozhraní. b) AT 850 hpa (silně), teplota vzduchu [ C] (slabě) [8, 15]. Fig. 4. Synoptic situation south cyclone (SC), typical for the occurrence of subnormal air temperatures in Bohemia during the winter period. a) AT 1.000 hpa (thickly), AT 500 hpa (thinly), probable position of the frontal line. b) AT 850 hpa (thickly), air temperature [ C] (thinly) [8,15]. 120 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

Obr. 5 Synoptická situace severovýchodní anticyklona (NEA), typická pro výskyt podnormálních teplot na území Čech v zimním období. a) AT 1000 hpa (silně), AT 500 hpa (slabě), b) AT 850 hpa (silně), teplota vzduchu [ C] (slabě) [8, 15]. Fig. 5. Synoptic situation north east anticyclone (NEA), typical for the occurrence of subnormal air temperatures in Bohemia during the winter period. a) AT 1.000 hpa (thickly), AT 500 hpa (thinly), b) AT 850 hpa (thickly), air temperature [ C] (thinly) [8,15]. lokálního nebo regionálního klimatu k charakteru atmosférické cirkulace. S rozvojem samočinných počítačů se začaly rozvíjet metody (např. [9]), které z dostatečně dlouhých řad, většinou polí AT 1000 hpa a AT 500 hpa, vyhledávaly určitý, stanovený počet nejvíce podobných povětrnostních situací s cílem využít analogie při regionální předpovědi počasí v komplexní podobě nebo pro předpověď jednotlivých meteorologických prvků či jevů [např. 4, 11, 13, 14, 15]. V této době ještě neexistovaly přímé numerické prognózy počasí. V rámci řešení státního úkolu byla navržena metoda využití numerických prognóz meteorologických polí pro předpověď mj. i podnormálních teplot vzduchu [18]. Bylo vytvořeno 45 typických synoptických situací, z toho 15, při nichž se v jednotlivých ročních obdobích na území Čech vyskytují podnormální teploty. Typická meteorologická pole vznikla průměrováním několika a až několika málo desítek polí, při nichž byla splněna podmínka plošného výskytu podlimitních teplot (nejméně na 50 % meteorologických stanic byla minimální teplota nižší než 8 C) [8, 15]. Cirkulační poměry typických synoptických situací byly popsány na hladinách 1000 hpa, 850 hpa, 500 hpa a teplotní poměry na hladině 850 hpa a to na ploše obdélníku o stranách 2 700 km (rovnoběžníkový směr) a 2 400 km (poledníkový směr). Vybrané dvě typické synoptické situace cyklo- a anticyklonálního charakteru jsou zřejmé z obr. 4 a 5 a patří k nejčastěji se vyskytujícím synoptickým situacím s podnormálními teplotami na území Čech [15]. Úspěšnost této metody byla ověřena v práci [13]. Typická synoptická situace pro podnormální teploty v zimě na území Čech (obr. 4) má obdobné rysy jako synoptické situace z 19. 11. 1942 a 10. 1. 1943. Obdobně se nízké minimální teploty ve Volgogradu vyskytovaly při synoptické situaci, uvedené na obr. 5. 6.1 Vstupní data Pro rekonstrukci teplotních poměrů v období stalingradské operace byla k dispozici následující data: hodnoty tlaku vzduchu na hladině moře v síti uzlových bodů s krokem 5 stupňů zeměpisné šířky a délky pro severní polokouli v období 1942 1943 a 1954 2008, získané na stránkách http://dss.ucar.edu/catalogs/free.html hodnoty průměrných denních a minimálních teplot vzduchu ze stanice Volgograd v období 1954 2008, získané na stránkách http://www7.ncdc.noaa.gov/cdo/cdo grafické analýzy tlakového pole na hladině moře pro Evropu a širší okolí v období 1942 1943, získané na stránkách http://www.wetterzentrale.de/topkarten/fsslpeur. html a v období 1954 2008, získané na stránkách http:// www.wetterzentrale.de/topkarten/fsreaeur.html Pro výpočty byla použita síť uzlových bodů s hodnotami tlaku vzduchu na hladině moře a s krokem 5 stupňů, která zahrnovala oblast od 40. do 60. stupně severní zeměpisné šířky (5 bodů) a od 25. do 60. stupně východní zeměpisné délky (8 bodů). Celkem byly tedy použity hodnoty ze 40 uzlových bodů. Volgograd se souřadnicemi 48 45 N 44 30 E leží přibližně uprostřed této oblasti a má nadmořskou výšku 147 m. Velikost oblasti odpovídá velikosti, která byla použita v práci [15] s požadavkem, aby zahrnovala plochu s možným vlivem dvou řídících tlakových útvarů. 6.2 Postup výpočtu Pro povětrnostní situaci každého dne zájmového období, od 1. 11. 1942 do 31. 1. 1943, vyjádřenou hodnotou tlaku vzduchu ve 40 uzlových bodech, jsme hledali povětrnostní situace z období 1954 2008, které by se jí nejvíce podobaly a pro které byly známy hodnoty minimálních denních teplot. Z nich jsme potom vybrali ty, které byly ze stejného měsíce a zjištěné minimální teploty považovali za věrohodný odhad minimálních teplot pro období 1942 1943. Jako míra podobnosti dvou povětrnostních situací byl použit korelační koeficient [10, 16] a vzdálenost měřená střední kvadratickou odchylkou [10, 14, 16]. Byly tedy pro každý den zájmového období vypočítány korelační koeficienty se všemi dny období 1954 2008 a rovněž vzdálenosti měřené střední kvadratickou odchylkou. Potom byly vybrány situace s nejvyššími hodnotami korelačních koeficientů a s nejmenšími vzdálenostmi. Porovnáním několika variant jsme zjistili, že optimální počet pro výběr je 25 situací. Tato hodnota zaručovala, že pro každý den budou nejméně tři situace pocházet ze stejného měsíce. Malý počet vybraných podobných povětrnostních situací vyhovuje požadavku určení extrémních hodnot. Meteorologické Zprávy, 63, 2010 121

Použité vzorce pro výpočet: D 1 = D 2 = 40 i=1 a i, j, a i,l 40 i=1 40 i=1 (a i, j a i,l ) 2 40 (a i, j ) 2 40 (a i,l ) 2 1/2 i=1 D 1 korelační koeficient D 2 střední kvadratická odchylka Hodnoty a i představují centrované hodnoty tlaku vzduchu v uzlovém bodě i, index j je pro situace z období 1942 1943 (92 dní) a index l pro situace z období 1954 2008 (5 060 dní). 6.3 Výsledky Nejdříve uvádíme základní statistické charakteristiky minimálních denních teplot vzduchu pro období 1954 2008. 1/2 Obr. 6 Průběh průměrných minimálních teplot a absolutních minim ve Stalingradu (Volgogradu) v měsících 11, 12, 1 (1954 2008) a průběh stejných teplotních charakteristik (11/1942 1/1943), určených z vybraných situací (VS) metodou korelace. Fig. 6. The course of average minimum air temperatures and absolute minima in Stalingrad (Volgograd) in November, December and January (1954-2008) and the course of the same temperature characteristics (11/1942 1/1943), determined from selected situations by a method of correlations. Obr. 7 Průběh průměrných minimálních teplot a absolutních minim ve Stalingradu (Volgogradu) v měsících 11, 2, 1 (1954 2008) a průběh stejných teplotních charakteristik (11/1942 1/1943), určených z vybraných situací (VS) metodou nejmenší vzdálenosti. Fig. 7. The course of average minimum air temperatures and absolute minima in Stalingrad (Volgograd) in November, December and January (1954-2008) and the course of the same temperature characteristics (11/1942 1/1943), determined from selected situations(vs) by a method of the smallest distance. Tab. 1 ukazuje pro každý měsíc zájmového období průměrnou minimální teplotu vzduchu, její směrodatnou odchylku, absolutní minimum pro daný měsíc, absolutní maximum pro daný měsíc a počet hodnot. Skutečný počet hodnot nebyl 5 060, ale pouze 4 620, protože data minimálních denních teplot v období 1954 2008 nebyla úplná. Každý den zájmového období byl charakterizován průměrnou hodnotou minimální denní teploty a jejím absolutním minimem, které byly vypočítány z období 1954 2008. Dále průměrnou hodnotou minimální denní teploty a absolutním minimem minimální denní teploty ze skupiny vybraných nejvíce podobných situací pro ten který den, a to pro obě zvolené metody. Výsledky jsou zobrazeny v obr. 6 pro metodu korelace a v obr. 7 pro metodu vzdáleností. Na časové ose obr. 6 a 7 jsou vyznačeny i termíny zahájení operací Uran (19. 11. 1942) a Kruh (10. 1. 1943). Jsme si vědomi, že přesnost výpočtu minimálních teplot je omezena z několika důvodů. Podílí se na tom souhrn příčin: 1) hypotéza, že při podobné synoptické situaci vyjádřené dvourozměrně pouze přízemním tlakovým polem bude v jedné lokalitě obdobný ráz teplotních charakteristik, 2) hypotéza, že rekonstruované přízemní tlakové pole se shoduje se skutečným, 3) hypotéza, že zvolená metoda vyhledávání podobnosti obrazců je dostatečně účinná. Vzhledem k charakteru a rozsahu datových zdrojů jsme měli pouze možnost ověřit vliv výběru metody vyhledávání podobnosti obrazců na výsledek výpočtu. Porovnání statistik rekonstruovaných řad minimálních teplot pro obě metody (tab. 2) ukazuje, že metoda výběru nejlepší korelace polí dává o 1,3 C nižší hodnoty absolutních teplotních minim a o 0,9 C u průměrných minimálních teplot než metoda nejmenších vzdáleností. Dále se ukázalo, že pro 37 případů (40 %) hodnoceného období byla oběma metodami vybrána stejná situace. Koeficient korelace mezi řadami průměrných minimálních teplot určených vybranými metodami byl 0,91 a mezi absolutními minimy byl 0,71. I při porovnání průběhu rekonstruovaných teplotních charakteristik na obr. 6 a 7 můžeme konstatovat převažující souhlas trendů křivek. K obdobnému závěru dojdeme při porovnání rekonstruovaného chodu minimálních denních teplot oběma metodami výběru podobnosti polí v pěti dnech po zahájení klíčových operací Uran a Kruh viz tab. 3. Zdroj [18] uvádí, že v období operace Kruh se vyskytova- 122 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

Tab. 1 Statistika minimálních denních teplot [º C] pro Stalingrad (Volgograd) v období 1954 2008. Table 1. Statistics of minimum daily air temperatures [ C] for Stalingrad (Volgograd) in the period 1954 2008. měsíc minimální teploty absolutní měsíční průměr sm. odch. minimum maximum počet prosinec -8,0 6,8-29,5 6,2 1548 leden -10,6 7,5-32,6 6,1 1570 Tab. 2 Statistika rekonstruovaných řad minimálních teplot pro obě metody [º C] v období 11/1942 1/1943 ve Stalingradu (Volgogradu). Table 2. Statistics of reconstructed series of minimum air temperatures for both the methods [ C] in the period 11/1942-1/1943 in Stalingrad (Volgograd). metoda průměrné minimální teploty absolutní minimální teploty průměr minimum průměr maximum korelace -8,6-25,0-17,5-28,0 vzdálenost -7,7-23,5-16,2-27,0 Tab. 3 Chod minimálních teplot vzduchu [º C] po zahájení operací Uran a Kruh určených metodou korelací (MK) a metodou nejmenší vzdálenosti (MV). Table 3. The course of minimum air temperatures [ C] after the beginning of the operations Uran and Kruh determined by a method of correlations (MK) and a method of the smallest distance. (MV). 11/1942 19. 20. 21. 22. 23. MK -13-14 -10-19 -13 MV -13-14 -10-15 -12 01/1943 10. 11. 12. 13. 14. MK -13-19 -24-21 -28 MV -13-19 -21-21 -22 Tab. 4 Směrodatné odchylky průměrných a absolutních minimálních teplot vzduchu [º C] při vybraných situacích od dlouhodobého průměru pro metodu nejvyšších korelací a metodu nejmenších vzdáleností. Table 4. Standard deviations of average and absolute minimum air temperatures [ C] in selected situations from a long-term average for a method of the highest correlations and a method of the smallest distances. odchylka korelace vzdálenosti průměr minimum průměr minimum 1 až 2 σ 3 0 3 0 do 1 σ 35 6 41 6 do -1 σ 39 16 41 24-1 až -2 σ 13 36 6 37-2 až -3 σ 2 25 1 18 < -3 σ 0 9 0 7 la při sněhové bouři teplota až 30 C a že v tomto období byli odváženi ranění vojáci na nákladních autech bez plachet při teplotě 28 C. Abdulin [1] uvádí, že v prosinci 1942 ve stalingradské oblasti poklesly někdy teploty až na 40 C a při tom fičel příšerný stepní vítr. Dále se v tomto zdroji píše, že 28. 12. 1942 teplota poklesla na 30 C, oslepoval písek, prach a ledové krystalky zvířené příšerným vichrem. Při hodnocení věrohodnosti těchto údajů musíme mít na paměti, že se jedná o zpověď prostého vojáka. Z meteorologického hlediska jde spíše o pocitovou teplotu, která je závislá i na vlhkosti vzduchu a rychlosti větru, kdežto rekonstruovaná řada odpovídá teplotám měřeným v meteorologické budce. Zmíněná hodnota 40 C není v relaci k absolutnímu minimu teploty 32,6 C ve Volgogradu za 54 let. Pro 28. 12. 1942 byla určena minimální teplota metodou korelací 28 C a metodou vzdáleností 23 C. V rekonstruovaných řadách byla metodou nejlepších korelací určena nejnižší minimální teplota 28 C a to i ve dnech 14., 15. a 26. 1. 1943. Nízké teploty vzduchu působí na vojáky nepříznivě nejen nejnižšími dosaženými hodnotami, ale i jejich délkou trvání. Vycházíme-li z údajů minimálních denních teplot určených metodou korelací, pak během listopadu a prosince 1942 bylo trvání dnů s minimální teplotou pod 10 C nejčastěji 5 až 10 dnů a téměř celý leden 1943. Minimální teplota pod 20 C se vyskytovala nepřetržitě v rozmezí od 1 do 4 dnů, nejdéle však 12 dnů. Míru extremity teplotních poměrů v hodnoceném období stalingradského kotle 11/1942 1/1943 vůči období 1954 až 2008 vyjadřuje tab. 4. Asymetrické rozdělení směrodatných odchylek opravňuje k tvrzení, že se jednalo o zimu s mimořádně nízkými teplotami. 7. ZÁVĚR Pro období stalingradské operace (11/1942 1/1943), kdy se zvrátil vývoj 2. světové války v neprospěch wehrmachtu a jeho spojenců, byl proveden pokus o rekonstrukci denního průběhu minimálních teplot vzduchu. Volba pracovní metody byla limitována existujícími podklady. Pracovalo se s principem synoptické klimatologie, kdy se ke každému dni hodnoceného období přiřazovaly ze souboru přízemních tlakových polí z období 1954 2008 pole geometricky podobná a při nich se vyskytující hodnoty minimálních teplot. Podobnost polí byla určována na zvolené ploše, postihující alespoň dvě řídící tlaková centra a to dvěma postupy. Jednak šlo o metodu největších korelací a dále o metodu nejmenších vzdáleností. Tento postup umožňoval zhodnotit účinnost výběru. Ukázalo se, že metoda nejmenších vzdáleností dává u průměrných denních minim hodnoty o 0,9 C a u absolutních minim o 1,3 C vyšší než metoda největších korelací. Na přijatelnost získaných výsledků ukazuje porovnání s epizodickými daty, získanými pro autory z dostupné literatury. Absolutní teplotní minimum určené výpočtem je 28 C, minima uváděná v literatuře 30 C. Na vojáky a techniku obou válčících stran působily nepříznivě jak nízké teploty extrémně studené zimy 1942 1943, tak délky mrazivých období. Bylo zjištěno, že při zahájení a v průběhu jak obkličovací operace Uran, tak operace Kruh, která měla za cíl likvidovat obklíčenou 6. armádu, byly analogické synoptické situace, které existencí mlh, nízké oblačnosti a následným ochlazením významným způsobem ovlivnily průběh operací. Zda se jednalo o náhodný efekt, či se na tom podílela meteorologická předpověď, zůstává otevřenou otázkou. Literatura [1] ABDULIN, M., 2005. Krvavá cesta od Stalingradu. Zpověď prostého vojáka. Brno: Jota military. 200 s. [2] ALISOV, B. P. BERLIN, I. A. MICHEL, V. M., 1954. Kurs klimatologii, časť III. Leningrad: Gidrometeoizdat. 320 s. [3] BAGROV, N. A. 1959. Analogičnosť meteorologičeskich polej i ocenka prognozov. Trudy CIP, vyp. 74. [4] BALZER, K., 1984. Über die automatische Interpretation von Vorhersagekarten am NWC Potsdam-Ein Erfahrungsbericht. Teil I, Zeitschrift für Meteorologie, Vol. 34. [5] BARRY, R. G. CARLETON A. M., 2001. Synoptic and Dynamic Climatology. London: Rontledge. 620 p. Meteorologické Zprávy, 63, 2010 123

[6] CARELL, P., 1994. Stalingrad. Sláva a pád 6. armády. Praha: Naše vojsko. 167 s. [7] GERLACH, H., 2004. Zrazená armáda. Praha: Baronet a.s. 496 s. [8] GREGAR, F. ŠTEKL, J., 1981. Střednědobá předpověď výrazně podnormálních teplot na území Čech. In: Sborník prací HHÚ, č. 46. Praha: Hlavní hydrometeorologické ústředí, s. 39 63. [9] GRUZA, G. V., 1968. Prognoz pogody i zadača raspoznavanija obrazov v kibernetike. Meteorologija i gidrologija, č. 1. [10] HENDL, J., 2004. Přehled statistických metod zpracování dat. Praha: Portál. 584 s. [11] PAEGLE, J. N., 1974. Prediction of precipitacion probability based on 500 mb flow types. Journal of Applied Meteorology, Vol. 14, p. 213 220. [12] PLEISS, H., 1961. Wetter und Klima des Fichtelberges. Abhandlungen des meteorologischen und hydrologischen Dienstes der DDR, Nr. 62 (Bond VIII). Berlin: Akademie Verlag. 323 s. [13] RÉPAL, V., 1994. Využití typizace povětrnostních situací při předpovědi podnormálních teplot. [Diplomová práce.] Brno: Vojenská akademie. 79 s., 2 příl. [14] ŠTEKL, J., 1983. Objektivnyj prognoz anomalnych uslovij pogody na teritorii ČSR s ispolzovanijem čislennych prognozov polej davlenija i temperatury. Studia Geophysica at Geodeatica, Vol. 27, s. 100 110. [15] ŠTEKL, J., 1984. Metoda automatizovaného výběru analogických povětrnostních situací, vyvolávajících extrémní počasové podmínky na území ČSR (MAVAS). [Zpráva o plnění SÚ P-16-331-459 DÚ 01.] Praha: ÚFA ČSAV. 34 s. [16] TOTH, Z., 1991. Intercomparison of Circulation Similarity Measures. Monthly Weather Review, Vol. 119, is. 1, p. 55 64. [17] WILSON, J., 2008. Luftwaffe, Propagandistické pohlednice. Praha: BB/art s. r. o. 224 s. [18] WALSH, S., 2002. Stalingrad 1942 1943 Pekelný kotel. Praha: Ottovo nakl. 177 s. Lektoři (Reviewers) RNDr. J. Munzar, CSc., Ing. F. Hudec, CSc. INFORMACE RECENZE Obr. 2 Testování Brewerova spektrofotometru po transportu do Antarktidy před instalací na argentinské stanici Marambio. Obr. 1 Webová stránka projektu: http://www.antarktida-ozon.cz 50 LET POLÁRNÍCH VÝZKUMŮ V ČESKÉM HYDROMETEOROLOGICKÉM ÚSTAVU V letošním roce uplyne 50 let od počátku výzkumných aktivit ČHMÚ v Antarktidě, u kterých na počátku stál pracovník aerologické služby RNDr. Oldřich Kostka. Po studiu gymnazia se v roce 1945 stal posluchačem Přírodovědecké fakulty Karlovy univerzity. Při studiu se zajímal o meteorologii a klimatologii, která souvisela s jeho zálibou plachtěním. V roce 1950 promoval na doktora přírodních věd. Po vojenské službě se stal zaměstnancem Hydrometeorologickému ústavu, kde působil jako vedoucí radiosondážní stanice na letišti v Praze- Ruzyni a později jako vedoucí aerologického oddělení. Tehdy 36letý se zabýval výzkumem vyšších vrstev atmosféry. Uveřejňoval odborné a populární pojednání z meteorologie na světové úrovni na konferencích v zahraničí. Byl stálým zástupcem v aerologické komisi Světové meteorologické organizace. Jako člen páté sovětské Antarktické expedice pracoval na stanici Mirnyj. Své úkoly vlastní měření atmosférické cirkulace nad jižním pólem plnil svědomitě. Jako čtvrtý Čechoslovák, který se do Antarktidy dostal, se na svou cestu pečlivě připravoval. Po 18 měsících se měl vrátit ke své rodině. V krutých klimatických podmínkách, které provázejí jihopolární zimu, RNDr. Oldřich Kostka dne 3. srpna 1960 tragicky zahynul při požáru na stanici Mirnyj. V jeho osobě ztratila česká meteorologie mladého významného vědeckého pracovníka. 124 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

Obr. 3 Instalovaný Brewerův spektrofotometr na argentinské stanici Marambio. O 35 let později, v letech 1994 1995 aktivity pokračovaly v rámci 19. antarktické expedice Polské akademie věd na polské stanici Arctowski. Po 50 letech se ČHMÚ opět zapojuje do výzkumu v Antarktidě v rámci výzkumného úkolu Ministerstva životního prostředí VAV-MŽP č. SPII1a9/23/07 Příspěvek ČR k zajištění stavu ozonové vrstvy Země a slunečního UV záření v Antarktidě, paleoklimatická a paleogeografická rekonstrukce vybraného území Antarktidy a související geologické studium a mapování. V geografické oblasti Antarktidy došlo vlivem působení globálních emisí ONL (ozon ničící látky) k dosud nejrozsáhlejšímu zeslabení ozonové vrstvy, které je všeobecné známé pod označením ozonová díra. Komplexní a pravidelné sledování této anomálie je klíčovým úkolem k hodnocení účinnosti Montrealského protokolu a jeho dodatků a ke spolehlivé identifikaci předpokládané přirozené globální obnovy ozonové vrstvy. Vazby mezi extrémními změnami celkového ozonu a intenzitou spektrálního složení UV slunečního záření, dopadajícího na zemský povrch, umožňují provádět jejich analýzu v unikátních přírodních podmínkách a využít výsledky měření k dalším interdisciplinárním studiím. Monitoring stavu stratosférického ozonu a UV záření v oblasti ozonové díry je předmětem širokého mezinárodního zapojení vědeckých institucí a agentur. Prostorová měření se provádějí především pomocí několika družicových systémů (NASA, ESA, EUMETSAT). Kvalita jejich monitoringu je ale závislá na korekci satelitů pomocí pozemních měření, prováděných na omezeném počtu stanic, měřících v různých oblastech kontinentu. Počítačovou korekcí a asimilací výstupů z obou měřících systémů jsou vytvářeny prostorové a časové charakteristiky každoročního formování, vývoje a rozsahu ozonové díry, které jsou dále předmětem analýz a informačních výstupů pro relevantní odborné a politické rozhodovací procesy, především však pro hodnocení dopadů Montrealského protokolu a jeho dodatků. S monitoringem těchto prvků v různých zeměpisných šířkách mají dlouhodobé zkušenosti pracovníci Solární a ozonové observatoře ČHMÚ v Hradci Králové, kteří se již řadu let podílejí na udržování globální pozemní sítě na měření stratosférického ozonu v trámci programu GAW (Global Atmosphere Watch) Světové meteorologické organizace a na budování evropské databáze spektrálních měření UV záření. Zavedením dlouhodobě kvalitních měření v oblasti Antarktického poloostrova pomocí nejmodernějšího typu Brewerova spektrofotometru (Model MK-III, dosud v této oblasti nenasazený), se datové a analytické výstupy navrhovaného projektu zařadily ke špičkovým podkladům zejména v oblasti okamžitého vyhodnocování stavu ozonové díry (Ozonové bulletiny SMO) a k validaci satelitních systémů (SCIAMACHY, OMI, GOME-2). Jejich mezinárodní prezentace se mimo odborných časopisů a tematických konferencí předpokládá v Scientific Ozone Assessment WMO, UNEP. Úspěšná realizace pravidelných a kvalitních měření ozonu a UV na stanici rovněž umožní zvýšit vědecký potenciál výstupů pro těsnější spolupráci s dalšími stanicemi zaměřenými na monitoring ozonové vrstvy v daném regionu. Dílčí část projektu B-1) Zavedení pravidelných měření celkového ozonu a spektrálního UV záření v severovýchodní části Antarktického poloostrova a on-line přenos naměřených dat k zpracování na Solární ozonovou observatoř ČHMÚ v Hradci Králové. B-2) Využití měření celkového ozonu a vertikálního Umkehr profilu ozonu pro operativní hodnocení stavu ozonové vrstvy a k validaci satelitních měření ozonu. B-3) Využití měření spektrální intenzity UV záření pro operativní hodnocení pole UV-Indexu v oblasti Antarktidy, k validaci satelitních měření UV a UV modelů. Meteorologické Zprávy, 63, 2010 125

Obr. 4 Instalovaný Brewerův spektrofotometr na argentinské stanici Marambio. Klimatická část projektu, na které se ČHMÚ podílí 1. Nákup Brewerova spektrofotometru Brewerův spektrofotometr MK III. Přístroj byl firmou Kipp-Zonen dodán do ČR v srpnu 2009. 2. Instalace a testování Brewerova spektrofotometru v ČR a) Instalace na Solární a ozonové observatoři Českého hydrometeorologického ústavu v Hradci Králové v září roku 2009. b) Testování samotného přístroje a dalších systémů (satelitní přenos dat přes Inmarsat Bgan) se uskutečnilo v období říjen prosinec 2009. 3. Transport a instalace Brewerova spektrofotometru v Antarktidě a) Transport Brewerova spektrofotometru do Antarktidy v lednu 2010. b) Instalace a testování přístroje v Antarktidě, únor březen 2010. Samotný transport přístroje a instalace Brewerova spektrofotometru v Antarktidě byl posunut. Transport na argentinskou stanici Marambio zajišťovalo letectvo argentinské armády pomocí letadel Herkules C-130. Koncem roku 2009 a začátkem roku 2010 bohužel došlo v oblasti Jižní Ameriky k několika přírodním katastrofám (zemětřesení na Haiti, rozsáhlé povodně v Peru, ničivé zemětřesení v Chile). V rámci široké humanitární spolupráce pod záštitou Organizace spojených národů (OSN) byla letadla Herkules (C-130) přednostně použita k humanitárním akcím v postižených oblastech. Z těchto důvodů, které nemohl nikdo dopředu předpokládat, došlo k několika posunům transportu a instalace Brewerova spektrofotometru v Antarktidě (od poloviny listopadu 2009 do ledna 2010). Samotná instalace Brewerova spektrofotometru v Antarktidě byla úspěšná. Přístroj pracuje v pořádku a data jsou denně přenášena pomocí satelitního systému Inmarsat Bgan do ČR, na Solární a ozonovou observatoř ČHMÚ v Hradci Králové. Instalace Brewerova spektrofotometru na argentinské stanici Marambio v Antarktidě (plnění smlouvy č. 19740881 SFŽP ČR a VAV-MŽP č. SPII1 a 9/23/07) má v současné době podporu v podepsaném dokumentu Dohody o spolupráci v záležitostech Antarktidy mezi vládou ČR a vládou Argentiny z března 2010. Jak již bylo uvedeno, instalace Brewerova spektrofotometru v Antarktidě je úspěšná, přístroj funguje v pořádku. Denní informace o monitorování stavu ozonové vrstvy Země a měření intenzity UV-záření v této oblasti je možné nalézt na internetové adrese: http://www.antarktida-ozon.cz/ Michal Janouch IMPLEMENTACE SYSTÉMŮ AWOS (AUTOMATED WEATHER OBSERVATION SYSTEM) AVIMET NA REGIONÁLNÍCH LETIŠTÍCH KARLOVY VARY, BRNO-TUŘANY A OSTRAVA-MOŠNOV Stěžejní investiční akcí Odboru letecké meteorologie ČHMÚ v roce 2009 byla implementace systémů AWOS AviMet fy Vaisala na meteorologických služebnách regio- 126 Meteorologické Zprávy, 63, 2010

nálních letišť Karlovy Vary, Brno-Tuřany a Ostrava-Mošnov. Startovacím impulzem k jejich implementaci byl požadavek Řízení letového provozu ČR, s. p. na separaci leteckých a synoptických zpráv poskytovaných dosud ze systému MONITWIN přednesený na zasedání Řídícího výboru Rady uživatelů meteorologické služby civilnímu letectví v ČR v roce 2008. Systém AWOS AviMet byl zakoupen na základě řádného výběrového řízení cestou výhradního dovozce techniky Vaisala OMNIPOL, a. s. Přejímka technologie, dodávka a implementace nové technologie se uskutečnila v říjnu a listopadu 2009. Systém získal Osvědčení technické způsobilosti od Úřadu pro civilní letectví (ÚCL) a následně jeho povolení zkušebního provozu použitelné do 31. 3. 2010. V průběhu měsíce února byly na základě komplexních zkoušek a auditu ÚCL na letišti v Karlových Varech připraveny návrhy na udělení Osvědčení provozní způsobilosti. S platností od 1. 4. 2010 ÚCL vydal pro uvedená regionální letiště Osvědčení provozní způsobilosti, která jsou platná na dobu jednoho roku s následným prodloužením na základě plánovaného komisionálního ověření. Systém AWOS Avimet je Automatizovaný meteorologický pozorovací systém, který využívá data z čidel pro měření množství a výšky základny oblačnosti, dráhové dohlednosti a dohlednosti, tlaku vzduchu, směru a rychlosti přízemního větru, teploty a vlhkosti vzduchu. Hlavní systémovou funkcí systému AWOS AviMet je zpracování, kontrola, zobrazení, distribuce a archivace meteorologických zpráv, resp. dat. Systém umožňuje automatizovaný sběr a poskytování online meteorologických dat z jednotlivých čidel rozmístěných na letišti pro měření meteorologických veličin a pro podporu tvorby zpráv METAR/SPECI a METREPORT/SPECIAL a to pro následnou podporu některých služeb a činností, které jsou poskytovány pro zajištění bezpečného a plynulého letového provozu v souladu s předpisem L3-Meteorologie. Systém je tvořen zdvojenými servery, které trvale běží, vzájemně sdílejí data a pracují v plně redundantním režimu automatické zálohy a komunikační jednotkou. Přepnutí mezi servery je automatické softwarové. Mezi hlavní funkce systému AWOS AviMet patří: Příjem a integrace naměřených dat z jednotlivých čidel do systému prostřednictvím platformy pro sběr dat MAWS301AVI a komunikační jednotky MCU111. Zobrazení rychlosti a směru větru prostřednictvím zobrazovací jednotky WAD21. Tvorba a on-line distribuce zpráv METAR/SPECI do sítě GTS. Automatická tvorba a distribuce zpráv METREPORT/ SPECIAL. Distribuce dat v protokolu METDATA do systémů ŘLP ČR, s. p. (AMS.2, METRAD/IATCC). Distribuce dat on-line v protokolu METDATA do systému MONITWIN. Komunikace se systémem AMIS (Automatizovaný meteorologický informační systém). Pro vnitřní datovou komunikaci používá systém LAN konektivitu. S externími entitami komunikuje prostřednictvím pronajatých datových kanálů ŘLP ČR, s. p. a poskytovatele O2. Systém prezentuje meteorologická data a zprávy ve prospěch meteorologických služeb, poskytovaných OLM, ČHMÚ a následně ŘLP ČR, s. p. Pro prezentaci dat na letecké meteorologické služebně používá vlastní pracovní stanice (PC aplikace WeatherView), které umožňují pasivní i aktivní přístup k meteorologickým datům dostupným v systému. Data předávaná do systémů ŘLP ČR, s. p. jsou prezentována v systémech AMS.2 a WALDO v tzv. meteopravítku nebo v okně dekódovaných zpráv METAR/SPECI. Data směru a rychlosti přízemního větru jsou dále zobrazována na nezávislých zobrazovacích jednotkách Vaisala WAD21M na stanovištích ŘLP TWR a APP. Průběžná provozní kontrola funkčnosti jednotlivých meteorologických čidel a AWOS AviMet je monitorována vlastní diagnostikou (softwarová funkce systému Diagnostic Monitor). Správnost dodávky dat do sítě ŘLP ČR, s. p. je monitorována systémem CMOS, popř. pasivní pracovní stanicí systému AMS. Časová synchronizace serverů AWOS AviMet je prováděna po interní síti ČHMÚ z časových NTP serverů ČHMÚ. Standardní plně provozní režim AWOS AviMet je provoz bez omezení, kdy systém pracuje standardně v plně redundantním stavu oba servery AviMet A, B přijímají data z meteorologických čidel a vzájemně si je sdílejí. Odesílání dat zajišťuje pouze aktivní server. Veškerá data jsou iniciována ze strany AWOS AviMet (v okamžiku dostupnosti zpráv, nebo v pevných časových intervalech). Pro datové přenosy do sítě ŘLP ČR, s. p. je užíván výhradně protokol METDATA po síti CADIN/IP. Provozní režim s výpadkem jednoho serveru je provoz bez omezení, pouze je nutno věnovat zvýšenou pozornost jeho činnosti. Uživatelsky je proto možno provádět veškeré definované činnosti. Degradační provozní režim není z pohledu systémového řešení AWOS AviMet definován. Provozní nedostupnost AWOS AviMet je řešena manuální editací zpráv METAR/SPECI v systému MONITWIN. Na systému není prováděno žádné seřizování parametrů ani jejich letové ověřování. Technické prostředky a aplikační software vyhovují plnění uživatelských požadavků v souladu s předpisem L3 Meteorologie. Na systému AWOS AviMet a jednotlivých meteorologických čidlech se provádí stanovená dvanáctiměsíční kontrola, popř. seřizování parametrů. Lhůta pro pravidelnou kalibraci meteorologických čidel je stanovena Metrologickým řádem ČHMÚ. Softwarová architektura systému AWOS AviMet je založena na použití operačních systémů MS Windows server 2003 pro pracovní PC WeatherView stanice. Použitým aplikačním programovým vybavením je sw AviMet SP2 společnosti Vaisala. Petr Černý Bohumil Techlovský KURZ AMF PRO LETECKÉ METEOROLOGY V týdnu od 26. 4 do 30. 4 2010 se konal v Praze- Komořanech kurz letecké meteorologie Aeronautical MET Forecasting určený pro provozní meteorology Odboru letecké meteorologie (OLM) poskytující leteckou meteorologickou službu pro civilní letectví. Kurz byl uspořádán pro první polovinu leteckých meteorologů, z toho bylo šest meteorologů z centrální meteorologické služebny (MS) Praha, dva z regionální MS letiště Brno-Tuřany a dva z regionální MS letiště Ostrava-Mošnov. V roce 2009 absolvoval tento kurz v sídle britské služby UK MET Office v Exeteru Mgr. Mario Kiriakov, který v OLM pracuje jako odpovědný pracovník pro vývoj. Na základě jeho referencí byl kurz objednán pro Meteorologické Zprávy, 63, 2010 127

Účastníci kurzu, zleva: B. Techlovský a T. Gálová (MS Praha), F. Kukla (MS Brno-Tuřany), M. Švandrlík (MS Praha), S. Kozlovská (MS Ostrava- Mošnov), J. Vašíček a K. Lípa (MS Praha), R. Voženílek (MS Ostrava-Mošnov), J. Zatloukal (MS Brno-Tuřany), M. Kiriakov (MS Praha), lektoři UK MET Office D. Membery a C. McAllister a P. Dvořák (MS Praha). letecké meteorology v OLM ČHMÚ. Kurz byl veden v souladu s požadavky na znalosti leteckých meteorologů obsažené v dokumentu WMO-No. 258, Supplement 1:Training and Qualification Requirements for Aeronautical Meteorological Personnel. Cílem kurzu bylo zlepšit předpovědní techniky předpovědí pro civilní letectví v rámci předpisu L3-Meteorologie, získání většího přehledu o dopadech jednotlivých nebezpečných jevů a přehledu nových poznatků zejména z družicové a radarové meteorologie. Frekventanti kurzu si osvěžili a prohloubili znalosti v následujích oblastech: Revize vydávání a obsahu zpráv METAR, TAF a trend. Revize aerologických výstupů (Tephigram, Emagram, Stüvegram, Skew-T). Diagnóza a předpověď turbulence a jejích druhů. Diagnóza a předpověď námrazy a jejích druhů. Globální distribuce, diagnóza a předpověď konvektivních jevů (TS,CB, MCS, downburst, microburst). Diagnóza a předpověď nízké oblačnosti a mlh a jejich vlivu na letecký provoz. Techniky pro předpověď jednotlivých druhů srážek, zejména sněžení a jeho množství. Vyhodnocení leteckých map, zejména map význačného počasí a SWL map (pro lety v nízkých hladinách). Rozbor výstražné služby informací SIGMET, se zvláštním aktuálním zaměřením na vydávání těchto výstražných informací na výskyt vulkanického popela. Rozbor a předpověď jevů souvisejících s překážkami v proudění (MTW, wake vortices). Nové produkty v letecké meteorologii (mapy turbulence, námrazy, bouřkové oblačnosti CB). Analýza satelitních snímků v jednotlivých spektrálních pásmech, zejména pak RGB produktů. Kurz byl veden v anglickém jazyce, takže byl vedle meteorologických poznatků výbornou příležitostí si osvěžit a vylepšit angličtinu s rodilými mluvčími, Během kurzu účastníci vytvořili dvojice, které v angličtině prezentovaly výsledky zadaných úkolů. Frekventanti kurzu obdrželi na závěr certifikát o úspěšném absolvování celého kurzu a závěrečného testu. V roce 2011 je naplánován stejný kurz pro druhou polovinu meteorologů, kteří se letos nemohli zúčastnit. Petr Dvořák Bohumil Techlovský 7. KONFERENCE BIOMETEOROLOGIE NĚMECKÉ METEOROLOGICKÉ SPOLEČNOSTI Sedmá biometeorologická konference odborné skupiny Biometeorologie Německé meteorologické společnosti byla hostem Albert-Ludvíkovy Univerzity ve Freiburgu ve dnech 12. 14. dubna 2010. Odborná skupina Biometeorologie se schází ve tříletém intervalu. Při takto nastaveném režimu se předpokládá další biometeorologická konference na jaře 2013 v Braunschweigu, kde má Německá meteorologická služba svou observatoř věnovanou agrometeorologii. Spolupořadateli kromě Meteorologického ústavu Freiburské univerzity byly: Fakulta zemědělství a zahradnictví, katedra zemědělské klimatologie Humboldtovy univerzity Berlín, dále Společnost pro podporu medicínsko-meteorologického výzkumu, také Mezinárodní společnost biometeorologie, rovněž Německá meteorologická služba Offenbach nad Mohanem a Ústřední ústav meteorologie a geodynamiky Vídeň. Program konference byl rozdělen do několika sekcí, všechny přednášky byly na stejném místě v aule univerzity, přičemž postery byly instalovány po celou dobu jednání v předsálí auly. 128 Meteorologické Zprávy, 63, 2010