Modelové hodnocení kvality ovzduší a rozptylová studie

S nástupem podzimu se objevují častěji inverze, což vede ke zhoršení rozptylových podmínek a tím i ke znečištění ovzduší. Inverze totiž vytvářejí jakési "pokličky", pod kterými se znečišťující látky udrží déle a hůře se rozptylují. Tyto rozptylové podmínky samozřejmě řeší i meteorologové a objevují se i v televizních předpovědích počasí, protože mohou mít poměrně velké dopady na lidské zdraví.

Rozptylové podmínky určují schopnost atmosféry rozptylovat látky vypouštěné ze zdrojů znečišťování ovzduší. Není to ani zdaleka tak jednoduché, jak by se mohlo zdát, ovlivňuje je totiž celá řada faktorů, hlavně rychlost a směr větru, ale i takzvaná stabilita teplotního zvrstvení. Ta udává, jak rychle se mění teplota vzduchu s výškou.

Tento fenomén je v tuzemsku dobře prozkoumaný, vědci se mu věnují už od poloviny minulého století, kdy se ukázalo, jak moc může spalování uhlí znečistit atmosféru a jak škodlivé to může být pro lidské zdraví. Postupně se do popředí zájmu dostávala i problematika vazeb mezi meteorologickými podmínkami, kvalitou ovzduší a vlivem na lidské zdraví.

Historie hodnocení rozptylových podmínek

V podmínkách tehdejšího Československa panovala nejhorší situace s kvalitou ovzduší v Severočeském kraji. V první polovině sedmdesátých let dvacátého století tam byl proto zaveden předpovědní signální systém pro regulaci emisí, tehdy se jednalo o oxid siřičitý. Tím vznikla i potřeba hodnocení podmínek pro rozptyl znečišťujících látek v ovzduší, kterému by rozuměla i veřejnost. Rozptylové podmínky se tehdy hodnotily na základě teplotního rozdílu mezi přízemní teplotou vzduchu a teplotou v tlakové hladině 850 hPa, která odpovídá přibližně výšce 1,5 kilometru. Později meteorologové tento způsob ještě zpřesnili tím, že ho doplnili o vliv větru a míru promíchávání vzduchu nad terénem.

Změna režimu a nový model

Se změnou režimu a zlepšením vědeckého poznání se u nás začala používat nová koncepce určování rozptylových podmínek. Jednalo se o takzvaný ventilační index. Jde o číselné vyjádření rozptylových podmínek, které je definováno jako součin výšky směšovací vrstvy a průměrné rychlosti větru v ní za uvažovaný časový úsek. Směšovací vrstvou se rozumí vrstva ovzduší mezi zemským povrchem a spodní hranicí nejnižší zadržující vrstvy, tedy vrstvy, která brání vertikálnímu promíchávání vzduchu. Nejvýraznějšími zádržnými vrstvami bývají teplotní inverze, proto jsou tak důležité.

Čtěte také: Metody hodnocení klimatu třídy

Výška směšovací vrstvy závisí na promíchávání vzduchu v této vrstvě, roste se zvyšujícím se promícháváním. Pokud tedy fouká silnější vítr, dochází ke zvýšení této výšky a znečišťující příměsi se lépe rozptylují. Tím dochází ke snižování koncentrací látek znečišťujících vzduch. Obecně vyšší hodnoty ventilačního indexu tedy znamenají lepší rozptylové podmínky.

Ventilační index se počítá pomocí modelu ALADIN v ČHMÚ, na jehož webových stránkách jsou mapy s tímto údajem volně k dispozici. Při změně před necelými patnácti lety byly přijaty nové hranice pro definici tříd rozptylových podmínek na základě hodnot indexu, nicméně jejich slovní hodnocení zůstalo stejné jako v minulém století. Bylo založené na pouhých čtyřech slovech a třech hodnotách: nepříznivé, mírně nepříznivé a dobré. Tato vymezení a označení se používala do letošního jara.

Nové hodnocení rozptylových podmínek

Od 1. dubna letošního roku změnil Český hydrometeorologický ústav jejich hodnocení, právě teď na podzim se to začíná projevovat v praxi. Dosavadní tři kategorie se mění na čtyři.

S postupem let se ale ukázalo, že bude nutné tento způsob změnit. Hlavně se zaměřením na hodnocení a predikci úrovně znečištění ovzduší prachovými částicemi PM10, které v současnosti hrají hlavní roli při vzniku smogových situací.

Pro PM10 platí denní limit 50 mikrogramů na metr krychlový. Překračování limitu je tolerováno maximálně 35 dní v roce. Například na Ostravsku bývá překračován sto i více dní. Pro PM2,5 nejsou v Česku stanoveny hodinové nebo denní koncentrace, pouze průměrná roční povolená hodnota - 25 mikrogramů na metr krychlový. Podle Světové zdravotnické organizace je bezpečná hodnota do 10 mikrogramů.

Čtěte také: Hodnocení nebezpečných odpadů dle české metodiky

Největšími zdroji atmosférického aerosolu jsou především vysokopecní spalovací procesy, cementárny, vápenky, lomy, těžba, doprava atd.

Nová metodika je opět založená na výpočtu ventilačního indexu pomocí modelu ALADIN. Hodnoty ventilačního indexu, které popisují jednotlivé třídy rozptylových podmínek, jsou určeny příslušnými intervaly koncentrací PM10. Oproti dosavadní klasifikaci se teď používají čtyři třídy rozptylových podmínek: nepříznivé, mírně nepříznivé, dobré a velmi dobré.

Hranice nepříznivých podmínek je v novém systému o něco posunutá - dá se tedy očekávat, že se budou právě „nepříznivé podmínky“ vyskytovat o něco častěji než v minulosti.

Dopad na obyvatelstvo

Nepříznivé rozptylové podmínky nemusí nutně znamenat, že ve vzduchu budou vysoké koncentrace znečišťujících látek. Záleží na délce trvání takové situace, ale hlavně na reálné úrovni znečištění, rozložení zdrojů a jejich emisích do nejnižších vrstev atmosféry. Platí ale, že k významným a plošně rozsáhlým překročením imisních limitů dochází téměř výhradně při mírně nepříznivých a nepříznivých rozptylových podmínkách.

Na druhou stranu nelze ani tuto klasifikaci aplikovat bez ohledu na vnější okolnosti, a to v případech, kdy jsou vysoké koncentrace znečišťujících látek způsobeny dálkovým nebo regionálním přenosem.

Čtěte také: Indikátory ovzduší

tags: #modelove #hodnoceni #kvality #ovzdusi #rozptylova #studie

Oblíbené příspěvky:

• Vše o cenách škol v přírodě
• Význam obojživelníků v ekosystému
• Třídění odpadu v Moravském Berouně
• Problémy Bajkalu
• Česká filosofie o přírodě