Vliv Zadržování Vody na Tvorbu Klimatu

Změna klimatu nevyhnutelně nutí města vypořádávat se s extrémnějším počasím. Je třeba se adaptovat na přívalové deště, sucha, nedostatek vody nebo vlny veder. Poloha měst u velkých řek znamenala už od nepaměti určitou výhodu v podobě splavné obchodní a dopravní cesty či neustálý přístup k pitné vodě. Dnes si jejich obyvatelé užívají toho, že vodní plocha má schopnost ochladit městské klima a vytvořit příjemné prostředí pro trávení volného času.

Napříč staletími s sebou řeky přináší vedle benefitů i destrukci a povodně jsou dnes označovány za nejdražší přírodní katastrofu. Až 12 procent indického území je náchylné k povodním, což z asijské země dělá jeden z nejohroženějších států na světě. Tamní hydrologové běžně používají satelitní technologie, které umí předpovídat silné deště a mapovat povodně v reálném čase. Ve vysokém rozlišení má zmapovanou městskou topografii, analyzuje hydrologická data z celého povodí, modeluje vzedmutí hladin řek Cooum a Adyar, příliv i vzedmutí vody při tropických bouřích. Jejich pravděpodobnost systém vyhodnocuje na základě předpovědi počasí a s třídenním předstihem upozorní příslušné krizové úřady na riziko povodně.

Jak dodává magazín Eos, město zatím nemělo příležitost systém otestovat v krizové situaci. Britská společnost Previsico nabízí varovné systémy na podobném principu, který krizovým štábům, firmám a pojišťovnám přímo doporučuje, jaká opatření mají přijmout. Cestou varování konkrétních lidí se v rizikovém regionu Indie a Bangladéše vydává také Google. Systém nevyužívá data uživatelů, a funguje na platformě historických dat, aktuálních meteorologických a hydrologických informací a strojového učení. Ohroženým majitelům telefonů posílá varování před povodní a v místech, kde to jeho mapy umožňují, předpovídá také výšku hladiny. S jejím určením jsou podle vlastních dat přesní na 90 procent.

Z měst pochází 70 % emisí skleníkových plynů, a to především kvůli topení v budovách či jejich klimatizaci nebo také pohybu nákladní a osobní dopravy. Proto jsou tyto sektory hlavními oblastmi užití technologií k omezení emisí. Metropole začínají uvádět do provozu elektrické prostředky městské hromadné dopravy a podporují na svém území elektromobilitu, sdílená auta a další dopravní prostředky. Při urbánním rozvoji se začíná hledět směrem k energeticky úsporným projektům se zelenými prvky a udržitelným vytápěním.

Hustá zástavba z betonu v kombinaci s asfaltovými cestami a dlážděnými chodníky dokáže podle CNN zvednout teplotu ve městě až o 15-20 stupňů. Opět platí, že nejdůležitějším řešením je návrat zeleně a výsadba stromů a keřů. Mezi populární technologická řešení patří použití světlého pórovitého asfaltu, který ochladí teplotu až o 12 stupňů a umožňuje vsak vody. Samotné technické řešení staveb také přispívá k ochlazení prostoru, v němž stojí. Proto se myslí na albedo i při designu budov. Teplo, které vyzařují, dobře redukují odrazivé materiály, které dokážou snížit teplotu povrchu budov až o 20 stupňů. Dalšími používanými řešeními jsou dvojité fasády a především izolace, která dokáže zchladit povrch stavby až o 26 stupňů. Dobrá izolace budov vedle nižších nákladů na vytápění přináší i nižší požadavky na klimatizování.

Čtěte také: Voda a horniny a jejich role v klimatu

Dostupnost Vodních Zdrojů v ČR a Změna Klimatu

Význam vody, který nejlépe charakterizuje výstižná zkratka ?Voda je život?, si obyvatelé Země nejvíce uvědomují v oblastech, kde je vodních zdrojů nedostatek a kde snahy o jejich získání nebo zabezpečení vyvolávaly i řadu válečných konfliktů. Řeč je o sladkovodních zdrojích, které tvoří pouze nepatrnou část (2,77 %) celkového množství vody na zeměkouli (97,23 % je slaná voda v mořích a oceánech). Po odečtu vody v ledovcích, v atmosféře, organismech a půdní vody zbývá k využití velmi malá část (povrchové zdroje činí 0,34 %!), která je navíc velmi nerovnoměrně rozdělena v prostoru i v čase.

Poslední zprávy o vývoji klimatu však pohled na budoucnost vodních zdrojů výrazně mění. Zatímco do konce 20. století vědecká centra rozsáhle diskutovala, zda růst teplot a jeho důsledky pro vodní režim jsou příznakem ?globální změny klimatu?, pak při vstupu do 21. století se k diskusím nevracejí. Poslední závěry vědců na konferenci OSN v Paříži jednoznačně potvrzují, že lidská činnost (produkce skleníkových plynů, především kysličníku uhličitého) ?velmi významně přispívá ke změně klimatu?. Proto je třeba zahájit omezení těchto vlivů a zároveň připravit opatření, jak nepříjemné důsledky změny klimatu omezit.

Česká republika má následkem své geografické polohy a utváření reliéfu zvláštní postavení. Území leží na rozvodnici tří moří (Severního, Baltského a Černého) a prakticky veškerá voda odtéká páteřními vodními toky do sousedních států. Důsledkem této skutečnosti je naprostá závislost našich vodních zdrojů na atmosférických srážkách, a tak nepřekvapuje, že objem obnovitelných zdrojů vody je zhruba poloviční v přepočtu na jednoho obyvatele i na jednotku plochy území ČR v porovnání k průměru původních 15 členských států EU.

Zároveň je značně kolísavý srážkový režim příčinou nerovnoměrných odtokových poměrů. Tuto rozkolísanost dokumentuje vodní bilance z let 2002 (povodeň) a 2003 (přísušek). A právě již tak značná rozkolísanost vodního režimu na našem území by se měla vývojem klimatické změny dále zvýšit. Výsledky výzkumných projektů, jejichž počet se zaměřením na důsledky různých scénářů vývoje klimatu v posledních letech roste, přinášejí velmi znepokojivé vize: i při tzv. ?průměrně nepříznivém scénáři? (vzrůst teploty během 50-70 let o cca 3 ºC) lze očekávat velmi odlišnou bilanci i rozložení srážek. Jejich maxima by se posunula především do jarních měsíců (po mírných zimách) s výskytem povodní, naopak letní bezesrážková období budou příčinou sucha s pravděpodobným poklesem průměrných průtoků v našich vodních tocích o cca 40 %!

Díky poloze území nemáme (naštěstí) problémy s růstem hladiny moří a oceánů, který je důsledkem tání ledovců na pólech a velehorách. I tak je však třeba, aby nejenom vodohospodáři, ale zejména hospodářské resorty a sektor životního prostředí v ČR zvýšili přípravu tzv. adaptačních opatření, která ztlumí, respektive umožní překonat nepříznivé situace srážkoodtokových poměrů a bilance našich vodních zdrojů.

Čtěte také: Ekologické inovace v průmyslu

Nelze však opomenout ani druhý extrémní jev - sucho, které, na rozdíl od povodní, nastává nenápadně a má obvykle dlouhodobé důsledky. Jeho dopad a rozsah lze dělit na tzv. agronomické sucho (ve vegetační sezoně poškozuje zemědělskou produkci) a dlouhotrvající sucho hydrologické, které je důsledkem výrazného poklesu srážkových úhrnů a může trvat i několik let. Přináší problémy v zásobování vodou, pokles průtoků ve vodních tocích a působí výrazné změny vodních ekosystémů. Jeho důsledkem je často socioekonomické sucho, které znamená vážné dopady na hospodářská odvětví a zdraví lidí.

Zachycení povodňových vln a jejich transformace do neškodných průtoků při současné akumulaci vody k překlenutí sucha vedlo k vybudování nádrží a rybníků. Již počátkem minulého století existovalo na našem území 60 významných nádrží (objem nad 1 mil. m3) vybudovaných zejména v povodích s nejčastějšími povodňovými extrémy. V současné době existuje 195 významných nádrží a přes 23 000 rybníků a drobných vodních nádrží. Jen díky jejich existenci je zásobování vodou bez výrazných problémů, neboť - na rozdíl od řady evropských zemí - z povrchových zdrojů je připraveno přes 54 % pitné vody. Je potěšitelné, že počet obyvatel připojených na veřejné vodovody průběžně roste a v současnosti patří ČR k zemím s největším podílem obyvatelstva (téměř 92 %) zásobeným z vodovodních systémů s vysokou úrovní kontroly kvality pitné vody.

S ohledem na příznivý vývoj odběrů vody jak z povrchových, tak z podzemních zdrojů, se v současnosti a v nejbližších 10-15 letech zdá málo pravděpodobná nedostatečnost vodních zdrojů. Spotřeba vody v litrech z vodovodních systémů v přepočtu na 1 obyvatele a den - celkově (vč. Opatření ?předběžné opatrnosti? Z hlediska dlouhodobého výhledu a po zohlednění scénářů změny klimatu však současná situace zjevně nepotrvá věčně.

Vzhledem k historickému zázemí vodohospodářských koncepčních záměrů na našem území máme k dispozici prozíravý prvek ?územního hájení lokalit vhodných k akumulaci vody?. Vhodnost je dána souborem podmínek hydrologických, geologických a charakterem reliéfu terénu (velký akumulační prostor při krátké hrázi). Jedná se celkem o přibližně 200 lokalit, které by bylo možné využít k zachycení vody pro případnou potřebu a posílit tak disponibilní vodní zdroje k překlenutí suchých období. Je samozřejmé, že vytvořené záchytné prostory by posloužily také k zachycení přívalových vod, a tedy k transformování povodní.

Vliv Mokřadů na Klima

Mokřady ve vztahu ke klimatu lze pojímat jako pasivní složku vystavenou globální klimatické změně, i jako složku aktivní, která působí na klima nepřímo produkcí/vázáním skleníkových plynů a zejména potom ochlazováním svého okolí výparem vody. Řada studií se zabývá úlohou mokřadů v tvorbě klimatu a jejich vztahem ke klimatické změně. Mokřady působí přímo na lokální klima tak, že během dne své okolí chladí výparem vody (evapotranspirací) a v noci se skupenské teplo uvolňuje při kondenzaci vodní páry zpět na vodu. Jde o těsný vztah mezi sluneční energií a přeměnami skupenství vody zprostředkovaný rostlinami. Mokřady tak přispívají k vyrovnávání tepelných rozdílů v čase i mezi místy.

Čtěte také: Biochar: řešení pro budoucnost?

Mokřady jsou významnými krajinnými prvky, které mají nezastupitelnou úlohu v hydrologickém cyklu. Jsou schopny zadržovat vodu, zmírňovat povodňové vlny v dolních částech povodí. Díky funkcím, které mokřady plní, je jejich ochrana zakotvena v legislativních předpisech různých zemí. Jednou z potenciálně nejdůležitějších, avšak stále nedoceněných služeb, které mokřady poskytují, je jejich úloha při tvorbě klimatu a v tocích energie. Mokřady působí především na lokální klima přímo: sluneční energie se váže v mokřadech a ve vegetaci zásobené vodou prostřednictvím rostlin a vody do vodní páry. Během dne své okolí chladí výparem vody (evapotranspirací) a v noci se skupenské teplo vodní páry uvolňuje. Tím se vyrovnávají v čase i mezi místy teplotní rozdíly i rozdíly tlaků, čímž se zmírňuje i rychlost proudění vzduchu. Evapotranspirací se přeměňuje mnohonásobně více energie než při fotosyntéze.

Sluneční záření dodává energii procesům, které v biosféře probíhají - oběh vody, produkce biomasy. Na zemský povrch dopadá přibližně 47 % slunečního záření, které přichází na horní hranici atmosféry. Vztah mezi dopadajícím, odraženým a emitovaným slunečním zářením na zemský povrch a ze zemského povrchu lze vyjádřit pomocí radiační bilance, kde definujeme pojem tzv. čisté radiace.

Poměr mezi energií, která je spotřebována primárními producenty na tvorbu biomasy, je v poměru energie, která je spotřebována evapotranspirací (pro ochlazování a klimatizační funkci), velmi nízký. Rostliny přeměňují hlavní část dopadající energie na výpar vody - na ochlazování, tedy na transpiraci; pouze 1 % dodávané energie využijí pro tvorbu biomasy. Mokřadní rostliny tedy fungují jako jednoduchý a velmi účinný klimatizační systém.

Množství molekul vody, které rostlina s okolním prostředím vymění, je minimálně o dva rády vyšší, než je množství přijímaného oxidu uhličitého při fotosyntéze a následně vázaného v biomase.

Při maximální čisté fotosyntéze lze uvažovat se spotřebou 20 W.m-2, s průměrnou hodnotou 2 W.m-2. Pokud porovnáme maximální roční primární produkci (cca 1 kg.m-2.rok-1) s ročním úhrnem dopadajícího slunečního záření v mírném pásu (asi 1 100 kWh.m-2), je jasné, že účinnost přeměny sluneční energie do rostlinné biomasy je nižší než 0,5 %.

Fázová změna vody z kapalného na plynné skupenství je spojena se spotřebou velkého množství energie. Entalpie (veličina vyjadřující tepelnou energii uloženou v jednotkovém množství látky) kapalné vody je 2,5 kJ.g-1. Spotřebovaná energie je 250 MW.km-2. Jinými slovy, je to množství energie, o které byl díky výparu vody ochlazen km2 krajiny. Sluneční energie byla přeměněna na latentní teplo výparu. b) v místech, kde dojde k následné kondenzaci vodní páry, se uvolní latentní teplo, které ohřeje okolí. Evapotranspirace navíc velmi dobře odstraňuje a snižuje gradienty, tzn.

tags: #uplatneni #vody #pri #vytvareni #klimatu

Oblíbené příspěvky:

• Emise tuhých paliv v ČR
• Živočišný průmysl a ovzduší
• Krása floxů v zahradě
• Obaly Gillette a recyklace
• Test Melt čističe ucpaných odpadů