Jak Dlouho Lze Odhadnout Klimatické Podmínky

Klima, neboli podnebí, je dle definice Meteorologického slovníku České meteorologické společnosti (ČMeS, 2022): „dlouhodobý charakteristický režim počasí na Zemi nebo její části, daný variabilitou stavů klimatického systému.“ Použité slovo „dlouhodobý“ jasně značí, že chceme-li klima nějak kvantitativně popsat, nevystačíme s použitím okamžitých hodnot zjištěných např.

Světová meteorologická organizace (WMO) doplňuje, že v oblasti klimatologie je doporučeno provádět dlouhodobá srovnání pomocí tzv. normálů. Normálem se přitom rozumí průměrné hodnoty za relativně dlouhé a uniformní období tvořené alespoň třemi po sobě jdoucími desetiletými periodami (WMO, 2017), vypočtené z homogenních nebo homogenizovaných řad měření a pozorování. Právě období 30 let je již dostatečně dlouhé pro postižení variability klimatických podmínek.

Toto tzv. normálové období bylo původně používáno v na sebe navazujících třicetiletích (1931-1960; 1961-1990; 1991-2020), které jsou dnes označovány jako klimatický standardní normál. Stále rostoucí teplota vzduchu však přinesla praktickou potřebu srovnávání vůči co nejnovějším datům, proto se normálové období v současnosti posouvá po každém ukončeném desetiletí.

Ne vždy je ovšem možné pro srovnávání využít normálové období. Může se stát, že neexistuje dostatečně dlouhé měření pro vypočtení normálu podle požadovaných pravidel WMO. Může nastat situace, kdy je pro daný účel vhodnější použít období o jiné délce.

Pro normálové období je zpracován celý soubor různých charakteristik, které lze pro srovnávání klimatických podmínek využít. Pro veřejnost je však základním používaným srovnáním vztažení k dlouhodobému průměru určité veličiny. Průměrná měsíční teplota vzduchu pro měsíc srpen je v ČR 17,9 °C. Tato hodnota vznikla jako průměr z průměrné teploty jednotlivých srpnů mezi roky 1991 až 2020. Průměrná teplota konkrétního měsíce je průměrem denních průměrů teploty všech dní daného měsíce.

Čtěte také: Jak dlouho trvá rozklad?

Rozložení skutečných hodnot okolo průměrné hodnoty je tzv. normální. V případě srážek je průměrný srpnový měsíční úhrn vypočten jako průměr z naměřených srážkových úhrnů ve všech srpnech téhož období. V případě srážkových úhrnů jsou největší hodnoty od průměru více odchýleny, než hodnoty nejmenší, z principu proto mají na výsledný průměr větší vliv.

Průměr velmi dobře funguje v případě veličin majících tzv. normální (gaussovo) rozložení, což bohužel nejsou všechny. Zatímco teplota normální rozložení má, u srážek tomu tak již není, ale ještě více patrný problém nerovnoměrného rozložení hodnot panuje v případě průtoků. Důvodem je skutečnost, že za povodní ve vodním toku protéká o několik řádů více vody, než je obvyklé množství. A i taková jedna extrémně velká hodnota velmi výrazně ovlivní hodnotu průměru.

Na příkladu Vltavy a srpnových průtoků můžeme říci, že v období let 1991 až 2020 pouze 7 měsíců z 30 přesáhlo průměr. Pokud bychom chtěli uvést jaký je „obvyklý“ srpnový průtok, museli bychom použít jinou charakteristiku střední hodnoty - medián. Medián je prostřední hodnota z řady hodnot seřazených podle velikosti. Pro některé účely může být vhodnou charakteristikou také tzv. modus, tedy nejčastější hodnota.

Vidíme, že prosté použití průměrné hodnoty může mít úplně jiný význam pro různé prvky, záleží zejména na tzv. tvaru jejich statistického rozložení, které je třeba vždy brát při vyhodnocování v potaz. V případě některých veličin si při hodnocení extrémů lze vypomoci použitím hodnocení ve více stanicích s pravděpodobně podobným režimem a mechanismem vzniku extrémů. Například budeme-li chtít určit hodnotu stoleté hodinové srážky na Staroměstském náměstí v Praze, lze pro její hodnoty použít všechna naměřená data v Praze a okolí, protože pravděpodobnost výskytu bouřek a přívalových srážek zde všude bude obdobná.

Klimatologové na začátku února oznámili, jaké jsou nejnovější klimatologické normály teplot a srážek pro Českou republiku - normu průměrné roční hodnoty zvedli skoro o půl stupně Celsia. Má to značný význam pro vnímání toho, co je normální, a co už ne.

Čtěte také: Jak dlouho trvá rozklad odpadu?

Starší normálové období 1981-2010 a to nové 1991-2020 se ve dvaceti letech překrývají. To znamená, že údaje jsou ze dvou třetin stejné. I tak je ale u teploty vzduchu dobře vidět, že se v novějším období zvýšila. Nový normál průměrné roční teploty je o 0,4 stupně Celsia vyšší než ten starý. V jednotlivých krajích je změna ročního normálu teploty vzduchu většinou o 0,4 až 0,5 stupně.

Pro většinu měsíců se průměrná teplota na území Česka zvýšila o 0,5 až 0,7 stupně. Změna je menší na jaře a na podzim, hlavně v březnu, květnu, září a říjnu. Zima a léto se oteplily nejvíc: leden, červen, srpen, ale také duben a listopad jsou měsíce, ve kterých můžete mít právem pocit, že se Česko posunulo do teplejších jižních krajin.

To normál ročního úhrnu srážek na území České republiky a jednotlivých krajů se téměř nezměnil. Na první pohled to vypadá dobře; srážek v Česku nijak výrazně neubývá, ale při vědomí zvyšující se teploty je jasné, že v teplejším vzduchu se vypaří víc vody. Podstatné jsou i rozdíly v tom, jak je dešťová voda „dávkovaná“ během roku. V posledních třiceti letech pršelo a sněžilo výrazně méně v dubnu, listopadu a v prosinci. Naopak víc vody připadlo na červen, říjen a září.

Klimatologický normál je průměr za dlouhou dobu měření, zpravidla za třicet let. A proč právě za toto období? Podle Světové meteorologické organizace (WMO) je to rozumně dlouhá perioda, aby se eliminovaly krátkodobé výkyvy počasí. Jinými slovy je to už dost dlouhá doba, aby se ukázalo, kolem jakých hodnot se teplota, srážky nebo další meteorologicky sledované veličiny v tom kterém období pohybovaly.

Rozdíly mezi jednotlivými roky můžou být obrovské: třeba v únoru u nás může být teplota od minimálních -42,2 stupně (11. února 1929 v Litvínovicích u Českých Budějovic) až po maximálních 22,0 stupňů Celsia; takovou hodnotu ukázal teploměr 27. 2. 1994 v Českém Krumlově.

Čtěte také: Kompostování krok za krokem

Pro studium klimatu různých míst je třeba, aby se klimatologické normály vztahovaly ke stejnému období. Dříve WMO doporučovala počítat standardní klimatologické normály z třicetiletí 1901-1930, 1931-1960, 1961-1990 a tak dále. Když to tak udělaly všechny země, daly se dobře srovnávat údaje z celého světa.

Od roku 2015 WMO doporučuje počítat normály vždy za nejnovější třicetiletí (1971-2000, 1981-2010, …) Příčina je jednoduchá: Pamětníci vědí, že i mezi třicetiletými obdobími na stejném místě můžou být velké rozdíly.

Využití Klimatologického Normálu

Sucho můžeme hodnotit z klimatologického a z hydrologického hlediska. Jde o základní třídění sucha na klimatické či jinými slovy meteorologické, které má přímý vztah k suchu zemědělskému, které lze nazývat též jako sucho půdní. Též na sucho hydrologické, které je důsledkem sucha klimatického a jeho dlouhodobého působení. Sucho je u nás ve střední Evropě v posledních letech zejména ve vegetačním období velkým problémem.

Hodnotíme ho tedy na základě několika faktorů, které jsou vyjádřeny jednotlivými indexy. Ty nám ukazují extremitu daného sucha a jeho výskyt během daného roku. Založeny na meteorologických veličinách jako je teplota vzduchu nebo atmosférické srážky. Indexy se vypočítávají na základě vstupních dat a jde právě o meteorologická měření.

Standardizovaný srážkový index, dále jen SPI, je založen pro hodnocení sucha s použitím týdenních a měsíčních srážkových úhrnů. Jde o normovanou hodnotu úhrnu srážek za dané období. Tento index je vhdoný pro hodnocení krátkodobého, střednědobého i dlouhodobého sucha. Jde o indikátor nedostatku srážek, ale nebere v potaz výpar ani změny teploty vzduchu.

Palmerův index intenzity sucha, dále jen PDSI, je index používaný ke klasifikaci sucha po celém světě. Vypočítává se z vodní bilance daného území a zahrnuje vedle úhrnu srážek za určité období také obsah vody v půdě, evapotranspiraci a další. Je dobrým indikátorem dlouhodobého sucha.

Ukazují tedy stav hydrologického sucha a jsou závislé na meteorologických ukazatelích a pozorováních. Tyto indexy ukazují, do jaké míry a v jaké oblasti ovlivnil klimatický vývoj směrem k suchu vývoj hydrologický , tedy sucho hydrologické. Indexy prosté jsou jednoduššími indexy a také jsou srozumitelnější. Indexy komplexní pracují s kombinací několika měřených a pozorovaných veličin, čímž narůstá složitost výpočtu hodnot indexu.

Definice zní „nízký průtok je průtok ve vodním toku během období dlouhotrvajícího suchého počasí“. Definice sucha dle prahové hladiny a prahové hodnoty průtoku, která odpovídá suchu. Sucho je u odtokového indexu definováno podle měsíčních hodnot odtoku. První jmenovaný slouží ke kvantifikaci deficitu doplňování zásob podzemních vod.

První index, dodávek povrchové vody započítává do tzv. Palmerova indexu hydrologického sucha též akumulaci vodních zásob ve sněhu a je zaměřen zejména na oblasti povodí, kde je hlavním zdrojem vody právě tání sněhové pokrývky. Index náhrad sucha slouží pro poskytování náhrad pro ty, kteří byli postiženi suchem a též pro obecnou detekci sucha. Tento index má tyto vstupní údaje: teplotu vzduchu na jedné straně a srážkový úhrn, zásobu vody v nádržích, ve sněhu a celkový odtok na druhé straně. Též se zaměřuje na dobu trvání sucha.

Závěrem tedy řekněme, že indexů, které mají shrnout podmínky a to jak meteorologické/klimatologické, tak hydrologické pro vznik a intenzitu sucha máme v současné době mnoho. S předpokladem častějšího výskytu sucha a zvyšování jeho extremity bude potřeba častějšího využívání různých indexů. Které by sucho co nejpřesněji monitorovaly a pokud možno také dokázaly předpovědět i v delším horizontu.

Článek měl za úkol čtenáři podat základní informaci o existenci indexů sucha a představit jejich dělení či též stručně popsat některé z uvedených druhů indexů a to alespoň z jakých dat tyto vycházejí a k monitoringu jakých aspektů sucha přesně slouží. Rozlišovat musíme indexy sucha meteorologické a hydrologické, byť spolu oba dva základní druhy indexů dosti souvisí a některé z jiných vycházejí.

Označení nový normál se v kontextu extrémního počasí používá v momentě, kdy jsou extrémy tak časté či výrazné, že svádí k přehodnocování definice toho, co považujeme za normální. Klimatologové pojem používají v debatách o konkrétních událostech, jako jsou například povodně, požáry nebo vlny veder, aby poukázali na skutečnost, že katastrofy tohoto typu jsou častější než dřív a se zvyšující se globální teplotou stále méně výjimečné.

Otopné Období a Klimatologický Normál

Vyhodnocení základních charakteristik otopného období 2013/2014 je jak v Praze, tak i v dalších lokalitách na území naší republiky vázáno na aplikaci legislativních ustanovení. Pro vyhodnocování charakteristik otopného období se legislativa nezměnila. Platí vyhláška 194/2007 Sb. [L1], kterou se stanoví pravidla pro vytápění a dodávku teplé užitkové vody, měrné ukazatele spotřeby tepla pro vytápění a přípravu teplé užitkové vody a požadavky na vybavení vnitřních tepelných zařízení budov přístroji regulujícími dodávku tepelné energie konečným spotřebitelům. Řídícím předpisem této vyhlášky je zákon 406/2000 Sb., o hospodaření energií v platném znění. Vyhláška slouží k provedení § 6a - energetická náročnost budov, odst. 9, 10 a 11.

Vyhláška se vztahuje na ústřední vytápění a centrální přípravu teplé vody v bytech a nebytových prostorách bytových budov nájemních, družstevních i bytových budov s byty ve vlastnictví osob a dále za určitých podmínek i na prostory v provozních prostorách budov nebytových. Nutno zdůraznit, že se nevztahuje na budovy, v nichž jsou všechny byty v užívání jediné právnické nebo fyzické osoby, která je vlastníkem budovy - tedy zejména na rodinné domy.

Vyhláška stanovuje začátek a konec otopného období a podmínky pro případné přerušení vytápění v průběhu otopného období. Otopné období je čas, kdy jsou zdroje tepla uvedeny do stavu pohotovosti k dodávce tepla spotřebitelům. Začíná 1. září a končí 31. května. Dodávka tepla se zahájí v otopném období, když průměrná denní teplota venkovního vzduchu v místě poklesne pod +13 °C ve dvou dnech po sobě následujících a podle vývoje počasí nelze očekávat zvýšení této teploty nad +13 °C pro následující den.

Průměrnou denní teplotou venkovního vzduchu je čtvrtina součtu venkovních teplot v 7, 14 a ve 21 hodin, přičemž teplota měřená ve 21 hodin se počítá dvakrát. Vytápění se omezí nebo přeruší v otopném období tehdy, jestliže průměrná denní teplota venkovního vzduchu v příslušném místě nebo lokalitě vystoupí nad +13 °C ve dvou dnech po sobě následujících a podle vývoje počasí nelze očekávat pokles této teploty pro následující den. Při následném poklesu průměrné denní teploty venkovního vzduchu pod +13 °C se vytápění obnoví.

Pro stanovení základních charakteristik otopného období použil autor vlastní výpočetní metodiku. Ta vychází z podobných zásad jako výpočetní pomůcka Denostupně v oddílu Výpočty. Mezní teplotou pro zahájení, ukončení a přerušení vytápění je teplota 13 °C. Nabízí se otázka, jaké má tato hodnota stanovená právníky tedy - legislativně - své fyzikální opodstatnění. Odpověď vychází z energetické bilance budovy. Při poklesu venkovní teploty porovnáváme tepelné toky z budovy do venkovního prostředí a naopak. Tedy - tepelnou ztrátu budovy, vnější a vnitřní tepelné zisky. Teplota vnitřního vzduchu se udržuje na stálé výši. Pak v jednom okamžiku dojde k vyrovnání kladných a záporných tepelných toků. Tento okamžik je charakterizován teplotou venkovního vzduchu. Při poklesu venkovní teploty se již bilance dostává do nerovnováhy - převáží tepelné ztráty. Vnitřní teplota začne klesat.

Z rozboru je zřejmé, že mezní teplota vytápění je pro každou budovu individuální. Závisí na tepelně-izolačních vlastnostech obvodového pláště, na obsazení budovy lidmi, vybavení spotřebiči i na provozním režimu. Teplota 13 °C doznala ve znění legislativních předpisů posledních třiceti let jistý vývoj, který reagoval na potřebu vytápění průměrného bytového fondu. Je zřejmé, že budovy zateplené, a zvláště pak budovy postavené v nízkoenergetickém a pasivním standardu mají mezní teplotu počátku vytápění nastavenou mnohem níže. Legislativní předpis nemůže (zatím) pracovat s individuálními vlastnosti jednotlivých budov.

Začátek otopného období je 1. září, nicméně vlastní zahájení dodávky tepla závisí na poklesu venkovní teploty pod stanovenou hodnotu. Prvním dnem vytápění bylo 19. září 2013. První období s potřebou vytápění trvalo pět dnů. V říjnu se pokračovalo ve vytápění až do dalšího třídenního přerušení. S teplotou pod bodem mrazu bylo v otopném období pouhých 16 dnů. V listopadu to byl jeden den, v prosinci pět dnů a v lednu deset dnů. V dalších měsících průměrné denní teploty pod bod mrazu neklesly. Nejnižší teplota −6,9 °C ve sledovaném otopném období nastala 26. ledna 2014.

Měsíc leden je s průměrem +2,4 °C teplejší, a to o 3,3 °C nad dlouhodobým standardem. Měsíc únor je s průměrem +4,6 °C teplejší, a to o 3,8 °C nad dlouhodobým standardem. Měsíc březen je s průměrem +8,6 °C teplejší, a to o 4,1 °C nad dlouhodobým standardem.

Globální oteplování postupuje rychleji, než vědci donedávna odhadovali, a podle klimatologa Radima Tolasze se na ně nedokážeme dostatečně rychle adaptovat. Takže nezbývá než radikálně snižovat emise skleníkových plynů, což se ovšem celosvětově moc nedaří. „Omezení a přísná pravidla, která byla a jsou pro ochranu životního prostředí přijímána, vždy některé skupiny obyvatel odmítají. Je třeba je přesvědčit, že moderní svět má vypadat jinak,“ říká Tolasz. Podle nejhorších klimatických scénářů se průměrná teplota Země do konce století zvedne až o šest stupňů v porovnáním s koncem 20. století.

tags: #jak #dlouho #lze #odhadnout #klimatické #podmínky

Oblíbené příspěvky:

• Ředitel ČIŽP
• Odpad živočišného původu a trus
• Využití koudelového vlákna v historii
• Definice a Charakteristika PPVP
• Ekologická Nobelovka