Klimatické charakteristiky sněhu a laviny v Krkonoších

Říkáte si sněhu málo, nač se obávat lavin? Omyl, není to tak jednoduché, v tomto článku si povíme, proč.

Jako rychle se pohybující sněhové masy představují sněhové laviny vážné riziko pro lidi, majetek a infrastrukturu.

Nárůst popularity zimní turistiky vedl k nárůstu počtu lavinových nehod (Techel et al., 2016).

Z hlediska lavin jsou v literatuře opomíjena nízká až středně vysoká pohoří. Proto jsme se zaměřili na nízko položené české pohoří Krkonoš (z pohledu evropského regionálního měřítka).

Krkonoše s nejvyšším vrcholem Sněžkou (1603 m n. m.) jsou oblastí s nejčastější lavinovou aktivitou v Česku. Krkonoše se rozprostírají mezi Českem a Polskem, přičemž jejich větší část se nachází na severovýchodě Česka.

Čtěte také: Klimatické podmínky

Lavinová aktivita a faktory, které ji ovlivňují

Lavinová aktivita se řídí jak proměnlivými, tak stálými faktory (Quervain, 1973). Zatímco variabilní faktory jsou připisovány meteorologickým podmínkám (např. déšť, teplota vzduchu, vítr, sněžení), které postupně vytvářejí sněhovou pokrývku a mohou vést k uvolnění lavin, trvalé faktory jsou připisovány vlastnostem terénu (nadmořská výška, sklon, aspekt (orientace), drsnost terénu atd.) (Sielenou et al., 2021).

Převládající západní větry (v důsledku čehož se na západních, návětrných svazích hromadí relativně málo sněhu, zatímco na strmých, závětrných svazích se hromadí mnohem více sněhu) (Blahůt et al., 2017) podporují vznik převějí a následných lavin, které jsou v lavinové lokalitě Obří důl běžným jevem. Větry redistribuují sníh z náhorních plošin Bílé louky a Čertovy louky (Vrba a Spusta, 1975). Akumulace sněhu se řídí větry usměrňovanými horským reliéfem (anemo-orografický systém) (Jeník, 1961).

Odtrhové zóny lavinových drah se nachází v rozmezí 1072 a 1575 m n.m.; lavinové dráhy jsou většinou orientovány na východ, jihovýchod a jih (Obr. Podle mapy zelené infrastruktury KRNAP jsou odtrhové zóny lavin tvořeny především alpínskými loukami (39,7 %), přirozenými cypřiši (32,7 %) a skalami a sutěmi (21,0 %), občasně se vyskytují smrčiny, rašeliniště a prameniště (<3 %) (MaGICLandscapes). Hranice lesa leží mezi 1200-1350 m n. m.

Trendy v lavinové aktivitě

Spolu s mými kolegy jsme v rámci výzkumu, shrnutého v článku Natural Hazards and Earth System Sciences, analyzovali trendy v četnosti, velikosti a orientaci (aspektu) lavinové aktivity mokrých a deskových lavin během 59 zimních sezón (1962-2021). Zároveň jsme určili hlavní meteorologické a sněhové proměnné mokrých lavin pro zimní sezóny od roku 1979 do roku 2020 pomocí technik strojového učení.

V Krkonoších je každoročně zaznamenáno v průměru 20 sněhových lavin. Tento počet se v jednotlivých letech značně liší a pohybuje se v rozmezí 0-77 záznamů (v zimě 2011 nebyl zaznamenán žádný záznam, v roce 2005 77 záznamů).

Čtěte také: Změny v jet streamu v důsledku klimatu

Výzkumníci FŽP se zaměřili na mokré laviny (185 záznamů, 14,8 % všech lavin v lavinovém katastru). Počet mokrých lavin klasifikovaných v katastru jako mokré, označené jako C = 2 (celkově 185 lavinových záznamů) (v Quervain et al., 1973), se v období 1962-2011 zvýšil. V posledním desetiletí, tj. v letech 2011-2021, však mírně poklesl. Nejvyšší počet mokrých lavin byl zaznamenán v roce 2005.

Za poslední 3 desetiletí bylo zaznamenáno přibližně 7krát více mokrých lavin (163 mokrých lavin celkem, roční průměr 5,6) než v období 1961-1991 (22 lavin celkem, roční průměr 0,7) (Obr. 3). Mokrá lavinová aktivita se měnila i v rámci zimního období, kdy v posledních 3 desetiletích pozorujeme nárůst výskytu lavin v březnu a následně v únoru (Obr. 4).

Obecně se mokré laviny vyskytují především v březnu a dubnu, nicméně v posledních 30 letech se více uvolnění mokrých lavin vyskytuje v únoru (Obr. V období 1961-1991 bylo nejvíce uvolněných mokrých lavin na východní (V), jihovýchodní (JV), severovýchodní (SV) a jižní (J) straně, zatímco v posledních 30 letech bylo nejvíce lavin na JV, V, J a SV straně. Největší změnu v mokré lavinové aktivitě lze pozorovat na JV svazích, přičemž podíl mokrých lavin vzrostl z 23 % (1962-1991) na 47 % (1991-2021)(Obr.

Vliv klimatických změn na lavinovou aktivitu

Budoucí vývoj vlivu změny klimatu na laviny je nejednoznačný. V oblastech, kde sněhová pokrývka klesá, se očekává méně lavin, které budou vlhčí s kratším dosahem, zatímco v oblastech s vyšší nadmořskou výškou, kde převažují sněhové srážky padají laviny stále často a samovolně.

Ze zpráv Synop (povrchová synoptická pozorování) vyplývá, že fáze srážek v chladném období se částečně posunula od pevných ke smíšeným srážkám, přičemž v období 1983-2018 došlo na českých meteorologických stanicích k nejvýraznějšímu poklesu sněhových srážek v únoru (-10,5 % za dekádu) a v lednu (-6,3 % za dekádu) (Hynčica and Huth, 2019). Klimatické modely naznačují, že v letech 2021 až 2040 se sněhová sezóna v Česku zkrátí o 25 dní; simulace jsou k vidění zde pro predikce let 2030, 2050, 2090. Výsledky Nedělčeva a Jeníčka (2021) ukázaly, že sněhová pokrývka v nadmořských výškách pod 1200 m n. m se zdá být citlivější na změny teploty vzduchu, zatímco srážky více ovlivňovaly sněhovou pokrývku v nadmořských výškách nad 1200 m n. m.

Čtěte také: Luboše Motla o klimatické změně

Ze zahraniční literatury vyplývá, že regionální lavinové roky s velkým dosahem lavin se v minulosti vyznačovaly bouřlivý zimami s příznivými anomáliemi sněhové pokrývky (husté sněžení, vyšší výška sněhu); v posledních desetiletích však např. ve Skalistých horách stále více působí vyšší teploty a mělká sněhová pokrývka (Peitzsch et al., 2021). V oblastech a nadmořských výškách, kde dochází k výraznému snížení sněhové pokrývky, se snižuje celkový počet a dosah sněhových lavin. Méně sněhu však nemusí nutně vést k menšímu počtu lavin (Ballesteros-Cánovas et al., 2018; Peitzsch et al., 2021; Reuter, Benjamin et al., 2020). Ve vyšších nadmořských výškách se očekávají smíšené změny s větším počtem lavin z mokrého sněhu.

V lokálním měřítku (např. SV Francie, pohoří Vogézy) je pozorován posun linie sněhových lavin směrem nahoru v oteplujícím se klimatu s odtrhovými zónami výše než 1200 m n.m. (Giacona et al., 2021). (Ballesteros-Cánovas et al., (2018) zaznamenali v posledních desetiletích zvýšenou frekvenci mokré lavinové aktivity na některých svazích západního indického Himálaje. V evropských Alpách a Tatrách se v nižších nadmořských výškách snížil výskyt lavin a vzdálenost jejich dosahu. Počet lavin se snížil pod 2000 m n.m.

Z naší studie plyne, že mokré laviny jsou nejvíce ovlivňovány maximální a minimální teplotou vzduchu, výškou sněhu, směrem větru a průměrnou rychlostí větru. Z naší analýzy souboru lavinových dat, vyplývá že z hlediska typu lavin je více mokrých lavin z důvodu tání sněhu. Pokud jde o velikost, výsledky poukazují na to, že větší rozměry lavin se uvolňují v důsledku rostoucí teploty vzduchu a posunutí výskytu dešťových srážek dříve v zimě. Potenciální nárůst výskytu lavin velkých rozměrů může být zapříčiněn vyššími teplotami a jarními srážkami.

Mokré laviny a jejich spouštěcí mechanismy

Laviny z mokrého sněhu mají tři spouštěcí mechanismy (nebo jejich kombinace), a to ztráta pevnosti, přetížení a postupné oslabování (Baggi and Schweizer, 2009). Konkrétně může být ztráta pevnosti způsobena infiltrací a akumulací vody na kapilární bariéře (kapilární voda je držena povrchovým napětím v kapilárních pórech mezi sněhovými zrny a pro odtok není dostupná, dokud nedojde k rozsáhlejšímu tání, či přeuspořádání sněhových krystalů). K přetížení může dojít v důsledku srážek z částečně mokré a oslabené sněhové pokrývky. A k postupnému oslabování základní sněhové pokrývky, může dojít když se sněhová pokrývka stane izotermickou (nemění se teplota v celém profilu), což způsobí kolaps základních vrstev. To může být způsobeno teplem akumulovaným v zemi, které rozpouští nejspodnější sněhovou vrstvu.

Rizika a doporučení

Přestože sněhové laviny nepředstavují pro obyvatelstvo a sídla v Česku významné riziko, rostoucí popularita zimních sportů (lyžování mimo sjezdovky a skialpinismus) v posledních letech vedla k nárůstu společenskému vystavení sněhovým lavinám, a tím i k nárůstu počtu obětí (od roku 2005: 11 mrtvých, 15 zraněných a 28 stržených osob) (Horská služba, 2021) a ojediněle i dopravních nehod.

Lidé navštěvující Krkonoše v zimě by měli vědět o lavinovém ohrožení v Krkonoších a možnosti výskytu mokrých deskových lavin. Od zimy 2006 jsou sněhové profily zaznamenávány Horskou službou Krkonoše, proto je dobré je před túrou zkontrolovat stejně tak jako lavinou předpověď, předpověď počasí a být odpovědným skialpinistou/turistou. Také doporučujeme pro bezpečný pohyb, nainstalovat si aplikaci Záchranka, Snowsafe a seznámit se skialpovými trasami.

Jak ukázali Germain et al. (2005), odstraňování stromů po kácení a lesních požárech ovlivňuje redistribuci sněhu, což může zvýšit četnost událostí na stávajících i nových lavinových drahách. Služby lesního hospodářství by měly vždy pečlivě zvážit, kde se odlesnění a heterogenita krajiny uplatňují. Odlesňování v uvolněných oblastech Krkonoš je částečně omezeno nebo limitováno vzhledem k poloze v první a druhé zóně KRNAP. Odlesněny však byly např. lavinové dráhy 16A a 16B (Součková et al., 2022) (Obr. 1), které protíná lyžařská turistická trasa; vzniká zde tedy lavinové nebezpečí.

Data pro posouzení klimatických rizik

Data pro posouzení klimatických rizik využívá čím dál více odvětví. Web climrisk.cz pro každý katastr uvádí, jaké klimatické podmínky lze očekávat v následujících obdobích. „K dispozici jsou údaje o průměrných teplotách vzduchu, srážkách, rychlosti větru, vlhkosti vzduchu či délce slunečního svitu. Pokud člověka zajímá budoucí průměrná teplota ve Slapech nad Vltavou, z webu se dozví, že loni roční průměr teplot dosáhl 9,9 stupně Celsia. V roce 2035 to bude 10,5 stupně a v roce 2075 už 12 stupňů Celsia. Naproti tomu srážky za totéž období klesnou jen mírně z 583 milimetrů za rok na 578 milimetrů. „Předkládáme ty nejpravděpodobnější odhady budoucího klimatu. Web nabízí výstupy ve dvou úrovních. Podrobnější v rozlišení 500 metrů jsou pro Česko, méně podrobné v rozlišení 10 kilometrů pro celou střední Evropu. „Data mohou být užitečným nástrojem pro vhodné nastavení adaptačních opatření v různých regionech, a to i lokálního charakteru. Podkladová data jsou ve vysokém rozlišení, takže jsou dobře zacílena i na regionální specifika. Data přímo z webu ClimRisk využívají například Lesy ČR. Podle mluvčí státního podniku Evy Jouklové jsou tato data důležitá pro budoucí stabilitu celého lesnicko-dřevařského sektoru. „Predikce změn klimatu jsou zásadní, zejména kvůli včasné adaptaci lesních ekosystémů na změněné podmínky. Máme zpracovanou vlastní Adaptační strategii Lesů ČR na změnu klimatu do roku 2030. Připravit se na budoucí vývoj díky relevantním údajům je nezbytné i pro vodohospodáře.

V této části uvádíme výpis průměrné teploty vzduchu ve °C za toto období let 2005-2024 sestupně. Komentář: Letošní zima byla druhá nejteplejší po zimě 2006/2007, kterou si pamatujeme za poslední roky jako nejteplejší. Nejstudenější zimou byla také proslulá zima 2009/2010 společně se zimami 2010/2011 a 2005/2006.

V této části uvádíme výpis průměrných srážek za toto období let 2005-2024 sestupně. Komentář: Nejvlhčí zimou byla právě ta letošní, což nikoho asi příliš nepřekvapí. Ještě máme v paměti četné srážky, tání sněhu a povodňové situace. Letošní zima ve vlhkosti předčila i velmi vlhkou zimu 2009/2010. Mezi nimi byl zásadní rozdíl, zima 2009/2010 byla současně nejstudenější a tedy bohatá na sněhovou pokrývku, mnohde velmi bohatá.

Úbytek sněhu a jeho důsledky

Asi každého, kdo čte tento článek trápí, že poslední zimy to se sněhem často není žádná sláva. Sníh je nejen symbolem zimní krásy a radosti, ale hraje klíčovou roli v našem ekosystému, vodním hospodářství, a dokonce i v naší kultuře. V poslední době však čím dál více pozorujeme, že tradiční zimní krajiny mizí nahrazovány scenériemi bez sněhu, na které často jen prší. Tento úbytek sněhu není jen estetickou ztrátou; má důležitý význam pro naši planetu a náš způsob života.

Sníh má zásadní vliv na přírodu, hydrologii, klima i socioekonomické aspekty lidského života. Funguje jako izolační vrstva ochraňující rostliny a zvířata před zimním chladem, zároveň ve sněhové pokrývce žije řada druhů řas, sinic a drobných živočichů. Sněhová pokrývka také přispívá během tání k postupnému doplňování živin do půdy. Sníh je důležitý pro zimní turistiku a rekreaci, má nemalý vliv na zemědělství, ať už dotací půdní vláhy nebo ochranou půdy proti promrzání. Může také způsobovat problémy v dopravě a infrastruktuře.

Celosvětově pozorujeme významný posun srážek od sněhu k dešti během zimy. Klimatology většinou zajímá, jak se mění podíl srážek padajících ve formě sněhu a deště. Tento poměr bohužel dlouhodobě klesá a v zimě stále častěji prší na úkor sněžení, jak uvádí řada studií.

Anglicky se fenoménu, kdy prší na sníh říká „rain-on-snow“ a v poslední době se mu ve vědecké literatuře věnuje hodně pozornosti. Nastává tak zajímavá situace, kdy se voda v kapalné formě (déšť) dostane do kontaktu s vodou ve zmrzlé formě (sníh). To má řadu důsledků na chování sněhové pokrývky. Jednak se vlivem deště sníh otepluje, protože prší při kladných teplotách vzduchu a déšť je tak teplejší než sníh. Buď se ve sněhu zadrží nebo jím proteče. Jaké chování bude převažovat záleží především na struktuře sněhu, na teplotě vzduchu a na intenzitě deště. Pokud prší na mokrý sníh jako je firn, tak se zesílí tání a voda sněhem proteče a může způsobit povodně. Nevyzrálý a relativně suchý sníh však většinou funguje jako velká houba a velkou část vody z deště v sobě zadrží.

Obecně sněhová pokrývka zabírá stále menší plochu a leží na zemském povrchu stále kratší dobu. V roce 2020 vydalo výzkumné centrum EURAC velmi zajímavý článek, který hodnotí změny sněhové pokrývky v nejvýznamnějších světových pohořích v období 2000-2018. Změny ve sněhové pokrývce jsou však značně variabilní a mimo jiné závisí na nadmořské výšce a roční době. Ve vyšších nadmořských výškách (od 4000 metrů) byly zjištěny pouze negativní změny ve všech sledovaných faktorech, jako výška sněhu nebo délka trvání sněhové pokrývky. Hlavním faktorem ovlivňujícím začátek a konec sněhové pokrývky je teplota vzduchu, zatímco během zimní sezóny ovlivňují sněhovou pokrývku kromě teploty i množství, a především typ srážek, tj.

Jelikož sníh je velká zásobárna vody v krajině, tak jeho nedostatek bude mít dopad například v energetice nebo v zemědělství.

Na většině stanic v České republice se délka zimní sezony dlouhodobě snižuje, což naznačuje černá čára trendu. V tomto grafu sloupečky představují počet dní, kdy na jednotlivých stanicích ležel sníh. Je patrné, že stanice v Krušných horách jdou mírně proti trendu a délka sezóny se tam dlouhodobě prodlužuje. Všude je ale vidět, jak délka sezóny kolísá každým rokem.

Abychom však nebyli pouze negativní, tak v některých oblastech ve světě byl zaznamenán i pozitivní trend s nárůstem trvání sněhové pokrývky až o 32 dní a nárůstem plochy sněhové pokrývky až o 11 %, především na severní polokouli během zimního období. Podle zmiňované studie EURAC se našly i lokality v Evropě, kde sníh za sledované období spíš přibyl. Z přibývající sněhové pokrývky se tak mohou těšit lyžaři ve Skotsku nebo na Islandu, a to jak z hlediska délky sezóny, tak z hlediska celkové zasněžené plochy.

Dle červených a oranžových polygonů ve spodní části grafu lze vidět, že v posledních dvaceti letech dochází ke dramatickému snížení plochy sněhové pokrývky zejména v letním období od května do září. Naopak během zimních měsíců je plocha sněhové pokrývky na severní polokouli průměrná a někdy i nadprůměrná.

Nikdo z nás nemáme křišťálovou kouli, abychom mohli budoucnost předpovědět, nicméně klimatické modely se většinou shodují na rostoucí teplotě kvůli emisím skleníkových plynů a tím pádem i klesající sněhové pokrývce. Jak už jsme uvedli výše, ne všude však sníh mizí. Předpokládá se, že do budoucna v některých oblastech bude přibývat, což předkládá studie z prestižního časopisu Nature z roku 2021. Jedná se především o polární oblasti, kde vládne kontinentální klima, tzn. Oteplení těmto regionům tak paradoxně přinese více sněhu. Vyšší teploty způsobují větší výpar, díky kterému se do atmosféry dostane více vodní páry, která pak spadne ve formě srážek. Efekt se ještě umocňuje tím, že teplejší atmosféra je schopna v sobě udržet více vlhkosti.

Další studie tentokrát ze Švýcarského Davosu predikuje, že právě délka zimní sezóny bude čím dál kratší a lyžařské areály ve Švýcarsku pod 1200 m budou mít čím dál větší problémy. Na konci století tak pod touto výškovou hranicí nebude skoro žádný sníh a zimní sezóna začne přibližně o měsíc později a skončí o 1-3 měsíce dříve.

Řešení

Jako jedno z lokálních řešení, které se v poslední době stále více využívá se nazývá Snowfarming, tj. uchování sněhu na příští sezónu. Princip spočívá v tom, že se většinou během posledních mrazů na konci zimní sezóny vyrobí potřebné množství umělého sněhu a hromada se přikryje silnou vrstvou pilin, které se osvědčily jako nejlepší a nejlevnější izolační materiál. Pro uchování ledovců se osvědčilo zakrývat je bílou plachtou, která odráží velké množství slunečního záření (zvyšuje albedo). Nevýhodou jsou nejen velké náklady, ale také lokální znečistění mikroplasty, které se uvolňují z těchto plachet vlivem srážek a povětrnostních podmínek. Tímto způsobem se tak zakrývají pouze ty nejcennější ledovce, tj.

Samozřejmostí bude masivní výroba technického sněhu, ale podmínek pro jeho výrobu bude stále méně během následujících zim. Proto je velmi důležité s technickým sněhem nakládat co nejefektivněji. Jedna z účinných metod, která zvyšuje efektivitu hospodaření se sněhem je například monitoring výšky sněhu pomocí přesných GPS umístěných na rolbách. Pomocí této techniky lze vytvořit velmi podrobnou mapu rozložení výšky sněhu, kdy má skiareál přehled kolik sněhu kde leží a kde ho efektivně přehrnout rolbou, aby byla všude dostatečná výška sněhu. Pokročilé řešení monitoringu sněhu nabízí třeba aplikace Mountain Manager.

tags: #klimaticke #charakteristiky #snehu

Oblíbené příspěvky:

• Japonci a jejich boj s odpadem
• Definice velitelského stanoviště Wehrmacht
• Třídění odpadu Církvice
• Zásady ekologického chovu králíků
• Podíl obnovitelných zdrojů energie