Setrvalé hospodaření v pojmech toků sluneční energie, vody a látek NÁRODNÍ DIALOG O VODĚ. Jan Pokorný

Podobné dokumenty
Voda ve městě a v krajině ve čtvrtek, 29. ledna 2015 od 9:00 hod v Městské hale Roháč, v kavárně v II. patře, Na Sadech 349/II, Třeboň Bez

Voda a energie v klimatizačnom zariadení planéty Zem

Co umí strom aneb o zeleni s trochou fyziky. Jan Pokorný ENKI, o.p.s. Ústav systémové biologie a ekologie AVČR

Voda, sluneční energie a klima

Management lesů význam pro hydrologický cyklus a klima

Vodohospodářské důsledky změny klimatu Voda v krajině. Ing. Martin Dočkal Ph.D. B-613, tel: ,

Vodohospodářské důsledky změny klimatu Voda v krajině. Ing. Martin Dočkal Ph.D. B-613, tel: , dockal@fsv.cvut.cz

Stromy zdarma chladí, a to výrazně

Krajina jako zdroj služeb, které nikdo neplatí. Jan POKORNÝ ENKI, o.p.s., Třeboň

Toky energie v ekosystémech a evapotranspirace. Jakub Brom LAE ZF JU a ENKI o.p.s.

Distribuce sluneční energie. Jak navracet vodu do krajinynové vodní paradigma

VODA V KRAJINĚ. ENKI, o.p.s. - Třeboň. Jan POKORNÝ CENTRUM PRO PÉČI O MOKŘADY A VODU V KRAJINĚ

Bezzásahový režim nemá zásadní vliv na hydrologii šumavských povodí. (Hruška a kol. 2016, Ochrana přírody)

VODA V KRAJINĚ. Jan POKORNÝ Spicak_zemetr_CB_leden_2014.pdf ENKI, o.p.s. - Třeboň

Mokřady aneb zadržování vody v krajině

Dopad výroby a spotřeby energie na život. prostředí, skleníkový efekt Setkání EKIS a odborný seminář Jihlava Jan Pokorný, ENKI,

Jak stromy chladí a utvářejí místní klima Wie Bäume kühlen und das lokale Klima beeinflussen

J i h l a v a Základy ekologie

5. hodnotící zpráva IPCC. Radim Tolasz Český hydrometeorologický ústav

Pracovní list č. 3 téma: Povětrnostní a klimatičtí činitelé část 2

APE Zeleň význam, funkce, problémy,

Možné dopady klimatické změny na dostupnost vodních zdrojů Jaroslav Rožnovský

Koncepce Ministerstva zemědělství v období ochrana půdy.

Podmínky působící na organismy: abiotické - vlivy neživé části prostředí na organismus biotické - vlivy ostatních živých organismů na život jedince, m

Ekosystém. tok energie toky prvků biogeochemické cykly

ATMOSFÉRA. Anotace: Materiál je určen k výuce zeměpisu v 6. ročníku základní školy. Seznamuje žáky s vlastnostmi a členěním atmosféry.

TERMOKINETIKA PŮDNÍ POVRCHOVÉ VRSTVY Thermokinetics of Surface Soil Layer

restation, PNAS Science, J., 2008: Water Alternatives

Úmluva o mokřadech majících mezinárodní význam především jako biotopy vodního ptactva

Voda v krajině. Funkce vody v biosféře: Voda jako přírodní zdroj je předpokladem veškerého organického života na Zemi. Evropská vodní charta

Otázky k předmětu Globální změna a lesní ekosystémy

Vodní režim posttěžební krajiny, ideál a realita. Ivo Přikryl ENKI o.p.s., Třeboň

Klimatická specifika Mohelenské hadcové stepi první výsledky Hana Středová; Eva Stehnová, Petra Procházková

Změny klimatu a jejich vliv na zajištění krmivové základny

11. PROJEKCE BUDOUCÍHO KLIMATU NA ZEMI

Změna klimatu a zemědělství dopady a adaptace

7. Hydrologický cyklus

Změny klimatu a jejich vliv na zajištění krmivové základny

Jak funguje zdravá krajina? Prof. RNDr. Hana Čížková, CSc.

DOPADY ZMĚN KLIMATU NA HYDROKLIMA ČR. Marta Martínková

Aktivita CLIL Chemie I.

Výzkumný ústav meliorací a ochrany půdy, v.v.i. Research Institute for soil and Water conservation. Půda a omezení rizik.

Vodní režim půd a jeho vliv na extrémní hydrologické jevy v měřítku malého povodí. Miroslav Tesař, Miloslav Šír, Václav Eliáš

Význam vody pro lidstvo

Vliv vegetace na oběh vody kontroverzní názory aneb čím se mají řídit ti, co rozhodují, když se vědci přou o principy.

Atmosféra, znečištění vzduchu, hašení

Klimatická změna a její projevy celosvětově a ve střední Evropě. Jan POKORNÝ - ENKI, o.p.s., Třeboň

Zařazení materiálu: Šablona: Sada: Inovace a zkvalitnění výuky v oblasti přírodních věd (V/2) Název materiálu: Autor materiálu: Pavel Polák

ATMOSFÉRA. Plynný obal Země

Vodohospodářské důsledky změny klimatu

Téma 3: Voda jako biotop mořské biotopy

RELATIONSHIP OF PHENO & CLIMA-DATA IN NORTH BOHEMIA REGION

Klimatická změna minulá, současná i budoucí: Příčiny a projevy

Voda z kohoutku, voda v krajině. Ing. Lenka Skoupá

Seminář I Teplota vzduchu & Městský tepelný ostrov..

Oddělení biomasy a vodního režimu

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Klimatická změna její příčiny, mechanismy a možné důsledky. Změna teploty kontinentů ve 20. století

Možné dopady měnícího se klimatu na území České republiky

Ostrov Vilm 5. KOLOBĚH HMOTY. Sedimentace. sedimentace. eroze. Půdní eroze. zaniklý záliv 5.1 ZÁKLADNÍPOJMY KOLOBĚHU HMOTY.

KOLIK JE KDE DEŠŤOVÉ VODY

Projekt realizovaný na SPŠ Nové Město nad Metují. s finanční podporou v Operačním programu Vzdělávání pro konkurenceschopnost Královéhradeckého kraje

Plošné zdroje znečištění ze zemědělského hospodaření ve vazbě na kvalitu vody V Jihlavě dne

Půda je přírodním útvarem, který vzniká z povrchových zvětralin zemské kůry a ze zbytků organické hmoty.

Hodnocení lokálních změn kvality ovzduší v průběhu napouštění jezera Most

POTENCIÁLNÍ OHROŽENOST PŮD JIŽNÍ MORAVY VĚTRNOU EROZÍ

Příčiny krajinného uspořádání. abiotické faktory, biotické interakce, antropogenní změny (land use, land cover change)

Zatížení prostředí pesticidy. etapy I, II, III, V

Klimatické podmínky výskytů sucha

MB130P68 Globální změny a trvalá udržitelnost. ZS 2012/2013. Lubomír Nátr. Lubomír Nátr

Faktory počasí v ekologii - úvod

Úloha odumřelého dřeva v lesních porostech

Návrh Implementačního plánu Strategie adaptace hl. m. Prahy na klimatickou změnu

Organizmy a biogeochemické cykly hlavních prvků (C,N,P) a látek (voda) v ekosystému. (Hana Šantrůčková, Katedra biologie ekosystémů, B 361)

Vliv emisí z měst ve střední Evropě na atmosférickou chemii a klima

Význam vody pro chlazení povrchu Země a minimalizaci klimatických extrémů Globe Processes Model Verze 14

PROJEVY GLOBÁLNÍCH ZMĚN V BIOSFÉRICKÉ REZERVACI TŘEBOŇSKO

Zemědělství a klimatická změna. prof. Ing. Zdeněk Žalud, Ph.D. a kol. Mendelova univerzita v Brně Ústav výzkumu globální změny AV ČR

Metody predikace sucha a povodňových situací. Stanislava Kliegrová Oddělení meteorologie a klimatologie, Pobočka ČHMÚ Hradec Králové

Tlak vzduchu Kdyby s vodou pak potřeba 14 m hadici:) příčina: nižší hustota vody

Sucho, součást našeho podnebí. Jaroslav Rožnovský

NEŽIVÁ PŘÍRODA. Anotace: Materiál je určen k výuce věd ve 3. ročníku ZŠ. Seznamuje žáky se složkami neživé přírody a jejich tříděním.


Hydraulika a hydrologie

Key words Solar radiation; spatial insolation; stereoinsolation sensor; phytoclimate; microclimate of plant stands

Management lesů a jeho význam pro vodu a klimatizaci krajiny

34 % obyvatel. 66 % obyvatel. České republiky považuje sucho nebo nadměrnou spotřebu vody za závažný problém.

Hodnocení úrovně koncentrace PM 10 na stanici Most a Kopisty v průběhu hydrologické rekultivace zbytkové jámy lomu Most Ležáky 1

PŘÍČINY ZMĚNY KLIMATU

Co je to CO 2 liga? Víš, co je to CO 2??? Naučil/a jsi se něco nového???

Voda koloběh vody a vodní bilance

EU peníze středním školám digitální učební materiál

Tepelný ostrov v Praze a možnosti zmírnění jeho negativních dopadů. Michal Žák (Pavel Zahradníček) Český hydrometeorologický ústav

Vliv pěstebních opatření na porostní mikroklima

Ing. Matěj Orság Vodní bilance rychle rostoucích dřevin

Představení tématu. Viktor Třebický CI2, o. p. s.

VODA V KRAJINĚ. Praha, Voda v krajině v kontextu změny klimatu

Hydrologie a pedologie

Kvantifikace účinků opatření v krajině na hydrologický režim

HYDROLOGIE Téma č. 6. Povrchový odtok

Transkript:

Setrvalé hospodaření v pojmech toků sluneční energie, vody a látek NÁRODNÍ DIALOG O VODĚ Jan Pokorný ENKI, o.p.s. Třeboň ČZU Praha, Přírodovědecká fakulta Praha, Uni Appl Sci Turku/Finsko, UNESCO IHE Delft, INTECOL Wetland Working Group, STRP Ramsar Convention,

Lesy zaujímají 34% plochy státu Zemědělská půdy 54% plochy Komunikace, skladiště, parky 9% Zastavěné plochy 1,7% 2% vodních ploch HOSPODAŘENÍM s VODOU a VEGETACÍ OVLIVŇUJEME TEPLOTY A KLIMA

Hlavní sdělení/message Fungování krajiny v pojmech toků sluneční energie, vody a dalších látek (živin) Člověk svými hospodářskými zásahy účinně a nevědomky mění distribuci sluneční energie v krajině Odvodnění, odlesnění, ztráta vegetace působí přímo na místní klima a zvyšují teplotní rozdíly. Inteligentní hospodaření v kulturní krajině zaměřené na recyklaci vody zejména pro její setrvalé užívání a zmírnění klimatických extrémů.

Vliv změny užívání krajiny na pohyb vzduchových mas a změny klimatu i v oblastech vzdálených od míst, kde ke změnám užívání krajiny došlo. Tyto vzájemné interakce je nutno poznávat, aby podpory na adaptaci a zmírňování klimatické změny šly správným směrem.

Accacia 20 C holá zem/písek C

Meteorological station in the Wet meadows

Meteorological station at the concrete surface

Air Temperature & Shortwave radiation Sensor (Rs) Relative Humidity Solar energy panel Computer Data logger Long wave radiation Sensor (RL) Soil Temperature

Incoming solar radiation Clouds/water control amount of incoming solar energy

Reflected solar radiation

Zjevné teplo a výparné teplo/evapotranspirace Uvolňuje se teplo a horký vzduch Klimatizace

Právě dnes Na metr čtverečný přichází až 1000W 20% odraz, 5 10% tok tepla do půdy, 70% výpar + zjevné teplo 250W/m2 představuje výpar 0,1g/m2.s z hektaru se nyní vypařuje přibližně 1 litr vody za vteřinu, z kilometru čtverečného se vypařuje 100litrů vody za vteřinu. Kdy zůstane v krajině a kdy z povodí odejde?

Toky energie Evapotranspirace (výpar vody): stovky W/m2 Fotosyntéza: jednotky W/m2 Odraz: 10 25% přicházející sluneční energie Tok tepla do půdy: až 150 W/m2 Skleníkový efekt (radiative forcing) 1-3 W/m2 od roku 1750. (0,2 W/m2 za příštích 10 let)

Za jasné oblohy přichází 2MW sluneční energie na 0.2 ha Na suchém povrchu se přemění v teplo ve zjevné teplo Výkon max 2 MW

JETE 2000 MW Sluneční energie přicházející v jasném dnu na 2 km2 = 2000 Zjevné teplo (teplý vzduch) uvolněný z několika km2 suchého povrch za slunného dne je srovnatelná s výkonem J

lňované z tohoto povrchu je za slunného dne vyšší nežli

Člověk odvodňuje krajinu

Hlavní plodiny Obilniny pocházejí ze stepních trav Jejich kořeny nesnáší zatopení vodou

Sumer Mesopotamie (Irák, ZAVLAŽOVACÍ Jordánsko, KANÁLY Sýrie) První velké civilizace se rozvíjely před 8000 roky. Časem potýkaly s nedostatkem vody

Platon kritizoval odlesnění a odvodnění ŘECKO Současná krajina v Řecku

200 000km2 zemědělské půdy se ročně znehodnotí desertifikací. Je to následek špatného hospodaření s vodou.

Eroze v okolí Viktorína jezera

It is consequence of bad landscape management not effect of increase of green house gases. It is overgrazing which results in overheating (sensible heat release instead of latent heat of vaporization) Intenzivní pastva a pálení dřeva Nikoli skleníkový efekt

Zaniklé civilizace Aztecs, Mayas Greece Sumer Egypt China Indus valley Incas

Odvodnění polí Zemědělská krajina ve středních Čechách

Odvodnění Povrchové doly v severozápadních Čechách

Odvodnění La Defance, Paříž (concrete jungle)

Rozklad organických látek v odvodněné půdě Dekompozice organického materiálu vlivem odvodnění uvolňuje CO 2 a živiny.

LATENTNÍ TEPLO se spotřebovává při výparu a uvolňuje při kondenzaci přenos destilovanou vodou Energie ve vodní páře ochlazení ohřev

zorané pole 32,5 C louka 19,8 C budova 45 C Ar 1 meadow, Ar 2 bare soil

Termovizní snímek střech a Mokrých luk u Třeboně

KOLOBĚH VODY V PŘÍRODĚ VODA podmínka života na Zemi Akumulace srážkové vody na kontinentě soustředěný odtok nutná kompenzace Transport vody v plynném skupenství Minimalizace tření

KONGO AMAZONKA JENISEJ OB MACKENZIE LENA Z. AFRIKA J. AMERIKA S. AMERIKA Z. AFRIKA S. AUSTRÁLIE V. ASIE

PRINCIP BIOTICKÉ PUMPY Makarieva, Gorškov) Intenzivní výpar nad lesími porosty zvýšená kondenzace snížení tlaku pokles vertikálního tlakového gradientu pohyb vzduchu mimo lesy nasátí vzduchu od oceánů Vzduch od oceánů je vlhký podpora procesů biotické pumpy Po vypadnutí srážky suchý vzduch zpět nad oceány

DŮSLEDKY EXISTENCE BIOTICKÉ PUMPY Vznik AKCEPTORSKÝCH (nízký tlak vzduchu, převládá vzestupné adiabatické proudění) a DONORSKÝCH (vysoký tlak, převládá sestupné adiabatické proudění) oblastí Rozdíl teploty mezi oblastmi se vzestupným a sestupným prouděním (až 3 C) Rozdělení atmosféry do oblastí se srážkami a bez srážek DONORSKÉ a AKCEPTORSKÝCH oblasti jsou spojeny horizontálním prouděním

21 C 3O C Inverze teplot ve dne v lese Udržuje vodu v porostu Zásadní úloha vzrostlého lesa

V plodinách je vyšší teplota u země (až 50 C) nežli na povrchu porostu (31 C) Vysoké teploty povrchu půdy u plodin způsobují ztrátu vody vzestupným prouděním vzduchu

t Teplotní snímky Keňa 3000m nad mořem

Mau Forest (alt. c. 3000m) Bare field, crop plants, forest

(low land) forest and bare land

Vesnice hájí 600ha horského lesa Keňa 3000m n.m.

Povrchová teplota až 60 C Odlesněná plocha

Teplota v lese 22 stupňů Doceňujeme chlazení lesa(lesem)

Temperature inside of a mountain forest

Následky změn zemědělské krajiny Zrychlený odtok vody Odnos živin a eroze půdy, degradace půd Přehřívání krajiny

Termovizní fotografie Termografická fotografie ENKI, o.p.s. ArgusGeo s.r.o. Gyrostabilizace GSM 3000 udržuje kameru kolmo k zemskému povrchu i při turbulencích Velikost pixelu 0.3 and 3 m podle výšky letu.

Termovizní kamera nesená vzducholodí Heliem plněná vzducholoď, délka 8m. Vybavená řídícím a naváděcím systémem, výškoměrem a GPS naváděcím systémem. Elektromotor poháněný z akumulátoru. Pracovní rychlost 5 m/s; výška do 1000 m, maximální doba letu 30 minut. Závěs na gondole udržuje termovizi v pravém úhlu k povrchu zemskému. Frekvence snímání se řídí rychlostí letu. Užitný vzor Jirka a kol 2011 (NPV 2B06023)

16x snímkování během 9.7.2010 od 4:50 do 20:10 ChKO Třeboňsko, okolí obce Domanín rovinatá kulturní krajina je ideální pro DPZ

22.1 C 22 9.7. 2010 5:30 20 18 16 14 12 10 9.6 47.2 C 45 40 35 30 9.7. 2010 14:00 23.8 25 34.8 C 9.7. 2010 18:40 30 25 18.5 20

Povrchová teplota C Pole s řídkou vegetací Posečená louka Mokrá louka Les Olšina Voda Denní průběhy povrchové teploty různých typů krajinného pokryvu; V poledních hodinách teploty posečené louky a asfaltu dosahují téměř 50 C, povrchu s vegetací a vodou (les, mokrá louka, olšina) nepřesahují 30 C Asfalt Rozdíl povrchové teploty a teploty vzduchu měřené v meteobudce dosahuje v těsně popoledních hodinách až 20 C Čas (hod)

Rozdíly mezi teplotou vzduchu měřenou ve 2m (Ta) a povrchovou teplotou (Ts) posečené louky (HM), sporé vegetace SV), mokré louky WM), olšiny (AS), lesa (F), vodní plochy (W), asfaltu (A) Figure 5. Differences of air temperature T a at 2m above ground (mean values from 5 meteorological stations) and surface temperature T s of the studied localities.

Temperature C Denní průběh průměrné teploty vzduchu (2m) a povrchových teplot 60.00 Average air temperature and surface temperature 50.00 40.00 30.00 20.00 Teplota vzduchu 2m Posečená louka Mokrá louka Olšina Les Voda Asfalt Pole 10.00 0.00 Time Povrchové teploty se výrazně liší od hodnocených teplot vzduchu ve 2m. Povrchové teploty určují rychlost výparu atd.

Odvodnění a odstraňování vegetace má za následek vzrůst povrchových teplot v letních dnech s nízkou oblačností. Tento vzestup teplot není zaznamenán standardním měřením teploty v meteorologické budce.

Les uživí nejvýše 10 osob na km2, proto se odlesňuje. Dokážeme napodobit funkci lesa zemědělské krajině.

Severozápadní Čechy, snímek z roku 10.8. 2004 RGB 321 synthesis = visible part of electromagnetic spectrum = photograph from the space

Krajinný pokryv Chemnitz Neklasifikováno Holé plochy Nelesní vegetace Les Voda, stíny Ústí nad Labem mraky

[ C ] teploty krajiny měřené satelitem 120x120m

Vegetace chladí: Porost akacie: 20 C holá půda, písek: až 70 C

6000 K 1351-1431 W.m -2 Skleníkový efekt (radiative forcing): 0,2 W/m2 během příštích 10 let (IPCC data) atmosféra až 1000 W.m -2 Zemský povrch 300 K stovky W/m2 evapotranspirace = klimatizace Vegetace a voda 20 C stovky W/m2 ohřev vzduchu Suchý povrch 40 C

Skleníkové plyny CO 2 CH 4 H 2 O koncentrace (ppm) např. ml/m3 380 1,5 1000 40 000 (průměr:20 000) Fáze (skupenství) plyn plyn pevná plynná kapalná Endo/exo termické reakce 18 ml kapalné vody vytvoří 22 400 ml vodní páry Obrat v atmosféře roky roky dny, hodiny emission trading emission trading ignorováno

Několik set molekul vody na jednu molekulu CO2 Transpiration Photosynthesis Je to omyl přírody/stvořitele?

IPCC doporučení pro politiky Nebere vodu v úvahu vodu, pouze suché skleníkové plyny (oxid uhličitý, metan, oxidy dusíku).

The RF from emissions of well-mixed greenhouse gases (CO2, CH4, N2O, and Halocarbons) for 2011 relative to 1750 is 3.00 [2.22 to 3.78] W m 2 (see Figure SPM.5). The RF from changes in concentrations in these gases is 2.83 [2.26 to 3.40] W m 2.

Lesy zaujímají 34% plochy státu Zemědělská půdy 54% plochy Komunikace, skladiště, parky 9% Zastavěné plochy 1,7% 2% vodních ploch HOSPODAŘENÍM s VODOU a VEGETACÍ OVLIVŇUJEME TEPLOTY A KLIMA

Třístoličník 1311 m.n.m. 26.8. 2011, Třístoličník

26.8. 2011 Vysoký hřeben (Hochkamm) 1341 m.n.m. Česká x bavorská část Snadno dostupný z bavorské strany

Pohled na bavorskou stranu Třístoličníku

Les na bavorské straně Třístoličníku

Rybníky na Třeboňsku - kulturní krajina.

RYBNÍK JAKO EKOSYSTÉM Voda Litorál Louka Pole Les Sídla Cesty

Zdroj : Povodí Vltavy

Kenya Naivasha region Jospat Macharia (Oserian Farm) 2,2 ha, tanks for cca 100 m3 of water, retention and inteligent distribution of water respecting demands and adaptation of individual plant species. (unique in the world context). In long dry period the farm had green vegetation which atracted wild animals. Jospat showed that his farm is able to produce food for 80 persons.