Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno
Možné dopady měnícího se klimatu na území České republiky Jaroslav Rožnovský Calla_Veronica_Liberec_150610
Okruhy přednášky • • • • • •
Podnebí ČR Počasí v posledních letech Oteplování Dopady změny klimatu Predikce podnebí Jak dál Calla_Veronica_Liberec_150610
VODA V KRAJINĚ, 31.5. – 1.6. 2010, Povodeň 05/2010, Nátrž Zubří
Calla_Veronica_Liberec_150610
Janohrad uvnitř Lednického poldru
Calla_Veronica_Liberec_150610
Eroze půdy
Calla_Veronica_Liberec_150610
Krupobití
Calla_Veronica_Liberec_150610
Projevy sucha
Calla_Veronica_Liberec_150610
Počasí okamžitý stav atmosféry
Podnebí dlouhodobý režim počasí na daném místě
Calla_Veronica_Liberec_150610
Podnebí ČR Základní informace: •
Atlas podnebí ČSSR (1960),
•
Podnebí Československa - Tabulky (1960)
•
Podnebí Československa - Souborná studie (1969)
•
V těchto publikacích byly zpracovány pozorovací řady z 326 tehdejších základních a 1048 srážkoměrných stanic v ČR za období let 1901 až 1950
• Atlas podnebí Česka (2007) •
V Atlasu podnebí Česka se vyšlo z dat 1961 - 2000
•
Agroklimatické podmienky ČSSR (1975)
•
ČHMÚ má meteorologické stanice rozmístěné na celém území ČR v tzv. sítích stanic.
•
Pouze meteorologické a klimatické údaje vydané ČHMÚ jsou autorizovány, prošly revizí a mohou být použity jako právní doklad.
Calla_Veronica_Liberec_150610
Calla_Veronica_Liberec_150610
Calla_Veronica_Liberec_150610
Calla_Veronica_Liberec_150610
Průměrná roční zásoba půdní vody za období 1961 - 2000 Calla_Veronica_Liberec_150610
Počasí v posledních letech Calla_Veronica_Liberec_150610
Brno 2010 Průměrná denní teplota vzduchu a denní úhrn srážek na stanici BRNO - TUŘANY v roce 2010 - 0.2
+1.1
+1.2
normální
normální
normální
normální
80,0 70,0
25,0
60,0
teplota vzduchu [
0
C ]
30,0
- 1.2
20,0 15,0
50,0
10,0
40,0
5,0
30,0
0,0
20,0
-5,0
10,0
-10,0 -15,0
0,0 195 %
89 %
45 %
148 %
velmi vlhký
normální
suchý
vlhký
leden
únor
březen
duben
květen
T průměr (1961-1990)
červen
červenec
T průměrná denní
září
srpen
SRA denní úhrn
Calla_Veronica_Liberec_150610
říjen
listopad
prosinec
úhrn srážek [ mm ]
35,0
Rok 2009 • Počasí na území ČR bylo letos mimořádně proměnlivé – výskyt sucha i povodní • Počátek vegetace (měsíc duben) byl velmi suchý, ale velmi teplý • Vyšší úhrny srážek v červnu a červenci bylo převážně dány intenzivními srážkami • První výrazné ochlazení bylo již v polovině října • Výrazně se projevila vánoční obleva Calla_Veronica_Liberec_150610
Průběh teploty vzduchu a srážek v roce 2009 +1.6
35,0
teplota vzduchu [
0
C]
30,0
vlhký rok
mimořádně teplý rok
- 0.5
+0.6
+1.0
+5.2
+1.5
+0.3
+1.9
+2.8
+2.9
- 0.2
+2.4
+0.9
normální
normální
normální
mimořádně teplý
normální
normální
velmi teplý
mimořádně teplý
velmi teplý
normální
velmi teplý
normální
25,0
80,0 70,0 60,0
20,0 15,0
50,0
10,0
40,0
5,0
30,0
0,0
20,0
-5,0
10,0
-10,0 -15,0
0,0 85 %
241 %
299 %
11 %
61 %
normální mimořád mimořádn mimořádn normální ně vlhký ě vlhký ě suchý leden
únor
březen
duben
T průměr (1961-1990)
květen
137 %
188 %
vlhký
velmi vlhký
červen
červenec
46 %
38 %
suchý
suchý
srpen
září
T průměrná denní Calla_Veronica_Liberec_150610
80 %
126 %
162 %
normální normální říjen
listopad
vlhký prosinec
SRA denní úhrn
úhrn srážek [ mm ]
Průměrná denní teplota vzduchu a denní úhrn srážek na stanici BRNO - TUŘANY v roce 2009
116 %
Calla_Veronica_Liberec_150610
Calla_Veronica_Liberec_150610
Extrémy počasí v posledních letech Extrémní hodnoty maximální teploty vzduchu Vysoká proměnlivost teplot vzduchu v zimě Výskyt holomrazů Výskyt vysokých úhrnů srážek - přívalové deště Četná bezesrážková období Velmi proměnlivá sněhová pokrývka Povodně plošné i lokální
Calla_Veronica_Liberec_150610
Průměrná denní teplota vz duchu a denní úhrn sráž ek na stanici BRNO - TUŘANY v roce
mimořá dně te plý rok
2000 -
70
30
V ELMI TEPLÝ MĚSÍC
60
V ELMI MIMOŘÁ DNĚ TEPLÝ TEPLÝ MĚSÍC MĚSÍC
MIMOŘÁ DNĚ TEPLÝMIMOŘÁ DNĚ MĚSÍC TEPLÝ MĚSÍC
20
15 TEPLÝ MĚSÍC
CHLA DNÝ MĚSÍC
40
MIMOŘÁ DNĚ TEPLÝ MĚSÍC
10
MIMOŘÁ DNĚ TEPLÝ MĚSÍC
5
30 0
20
-5
V ELMI V ELMI SUCHÝ V LHKÝ MĚSÍC MĚSÍC
MIMO ŘÁ DNĚ SUCHÝ MĚSÍC
TEPLOTA [ st C ]
SRÁŽKY [ mm ]
50
25
-10
10 -15
0
-20 leden
ú n o r b ř e z e nd u b e n k v ě t eč ne r v e čn ervene sc r p e nz á ř í ř í j e n l i s t o p pa rd osinec
SRÁŽKY
PRUMĚR
1961-1990
PRUMĚR
2000
Průměrná denní teplota vz duchu a denní úhrn sráž ek na stanici BRNO - TUŘANY v roce
2001
70
30
60
CHLA DNÝ MĚSÍC
SRÁŽKY [ mm ]
50
40
25
MIMOŘÁ DNĚ TEPLÝ MĚSÍC CHLA DNÝ MĚSÍC
20
15
CHLA DNÝ MĚSÍC 10
TEPLÝ MĚSÍC
V ELMI TEPLÝ MĚSÍC
30
V ELMI TEPLÝ MĚSÍCMIMOŘÁ DNĚ V LHKÝ MĚSÍC
5
0
20
TEPLOTA [ st C ]
TEPLÝ MĚSÍC
-5
V ELMI SUCHÝ MĚSÍC
-10
10 -15
0
-20 leden
únorbřezen d u b e n k v ě t eč ne r v ečne r v e n e sc rpenzáří
SRÁŽKY
PRUMĚR
1961-1990
prosinec říjen listopad
PRUMĚR
2001
Průměrná denní teplota vz duchu a denní úhrn sráž ek na stanici
ve lmi te plý rok
BRNO - TUŘANY v roce
2002 -
70
30
25 60
40 V ELMI TEPLÝ MĚSÍC
V ELMI TEPLÝ MĚSÍC
V ELMI TEPLÝ MĚSÍC
15 CHLA DNÝ 10 MĚSÍC
V ELMI TEPLÝ MĚSÍC
5
30 0
V ELMI V LHKÝ MĚSÍC
TEPLOTA [ st C ]
SRÁŽKY [ mm ]
20
V ELMI TEPLÝ CHLA DNÝMĚSÍC MĚSÍC
V ELMI TEPLÝ MĚSÍC
50
-5
20
-10 10
V ELMI SUCHÝ MĚSÍC
Calla_Veronica_Liberec_150610 -15
0
-20
leden
ú n o rb ř e z e nd u b e n k v ě t ečne r v eč ne r v e ns er cp e n z á ř í
SRÁŽKY
PRUMĚR
1961-1990
prosinec říjen listopad
PRUMĚR
2002
Calla_Veronica_Liberec_150610
Calla_Veronica_Liberec_150610
Průměrná denní teplota vzduchu a denní úhrn srážek na stanici Kroměříž, září 2006 – srpen 2007
Calla_Veronica_Liberec_150610
1:07
3:07
4:07
6:07
7:07
9:07
10:07
11:07
12:07
14:07
15:07
16:07
17:07
18:07
19:07
20:07
21:07
22:07
23:07
cm
120
0:07
100
13:07
T - 24.2.03 6
7
4
3
1 20 21
23
19
22
9
18
10
11
17
12
13
16
14 15
80 60 0
40 20 °C
0 -15
-12
-9
-6
-3
0
3
6
9
12
Vertikální rozložení teplot vzduchu dne 24. 2. 2003 Calla_Veronica_Liberec_150610
15
18
Globální oteplování Vyjadřuje dlouhodobý trend Roste variabilita teploty vzduchu Na Zemi je rozdílné Calla_Veronica_Liberec_150610
Chod průměrných ročních teplot vzduchu za období 1961-2008 12,0
12,0
B2LEDN01
11,0
11,0
10,0
10,0
T [°C]
T [°C]
B2KUCH01
9,0
9,0
8,0
8,0
7,0
7,0
6,0
6,0
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
1961
12,0
1964
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
12,0 B2VPAV01
B1STRZ01
11,0
11,0
10,0
10,0
T [°C]
T [°C]
1967
9,0
9,0
8,0
8,0
7,0
7,0
6,0
6,0 1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
1961
1964
1967
1970
Calla_Veronica_Liberec_150610
Chod absolutních ročních maximálních teplot vzduchu za období 1961-2008 39,0
39,0 37,0
B2KUCH01
37,0 35,0
TMA [°C]
TMA [°C]
35,0 33,0 31,0
33,0 31,0
29,0
29,0
27,0
27,0
25,0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
25,0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
39,0
39,0
37,0
B2VPAV01
37,0
B1STRZ01
35,0 TMA [°C]
35,0 TMA [°C]
B2LEDN01
33,0 31,0
33,0 31,0
29,0
29,0
27,0
27,0
25,0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
25,0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
Calla_Veronica_Liberec_150610
Roční počet ledových dnů za období 1961 - 2008 80
80 70
B2KUCH01
70 60 Počet dnů
Počet dnů
60 50 40 30
40 30 20
10
10
0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
80
80 B2VPAV01
70
B1STRZ01
60 Počet dnů
60 Počet dnů
50
20
70
B2LEDN01
50 40 30
50 40 30
20
20
10
10
0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
0 1961 1965 1969 1973 1977 1981 1985 1989 1993 1997 2001 2005
Calla_Veronica_Liberec_150610
10,0 y = 0,0313x + 6,9465
°C
y = 0,0299x + 7,3481
y = 0,0308x + 5,6563
9,5 Domažlice Lineární (Domažlice) Lineární (Přimda)
Bolevec Přimda Lineární (Bolevec)
9,0
8,5
8,0
7,5
7,0 t
6,5
6,0
5,5
Obr. Průběh průměrných ročních teplot vzduchu (°C)
Calla_Veronica_Liberec_150610
20 07
20 05
20 03
20 01
19 99
19 97
19 95
19 93
19 91
19 89
19 87
19 85
19 83
19 81
19 79
19 77
19 75
19 73
19 71
19 69
19 67
19 65
19 63
19 61
5,0
Liberec – teplota vzduchu Liberec teploty ROK ZIMA JARO LETO PODZIM Lineární (LETO) Lineární (PODZIM) Lineární (JARO) Lineární (ROK) Lineární (ZIMA)
20
15
y = 0,0302x + 6,9176 R2 = 0,301 5 y = 0,0399x + 6,434 R2 = 0,2337 y = 0,0306x + 15,589 R2 = 0,1896
0
y = 0,0104x + 7,661 R2 = 0,0224 -5 y = 0,0451x - 2,3082 R2 = 0,1043
rok
Calla_Veronica_Liberec_150610
08 20
06 20
04 20
00
02 20
20
96
98 19
19
94 19
90
92 19
19
88
86
19
19
82
84 19
19
80 19
78 19
76 19
72
74 19
19
68
70 19
19
66 19
64 19
62
-10
19
teplota oC
10
Liberec – úhrny srážek 1100,0
ROK ZIMA JARO LETO PODZIM Lineární (ROK) Lineární (JARO) Lineární (LETO) Lineární (PODZIM) Lineární (ZIMA) y = 1,4849x + 779,43 R2 = 0,0243
1000,0
900,0
700,0
600,0
500,0 y = -0,4608x + 196,36 R2 = 0,0178 400,0 y = 0,7915x + 246,86 R2 = 0,0245
300,0
y = 0,0369x + 188,23 R2 = 8E-05
200,0
100,0
y = 1,155x + 147,08 R2 = 0,0931
Calla_Veronica_Liberec_150610
05
03
01
99
07 20
20
20
20
97
95
rok
19
19
19
93 19
91 19
87
89 19
83
81
79
77
75
73
71
85
19
19
19
19
19
19
19
19
19
69 19
67 19
65 19
63 19
EA
R
0,0
Y
množství srážek v mm
800,0
1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 3. 4. 4. 4. 4. 4. 3. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 23. 25. 12. 28. 16. 19. 10. 29. 21. 4. 12. 20. 23. 31. 12. 22. 9. 17. 3. 6. 18.
130
pořadové dny v roce
120
y = -0,1758x + 107,33
110 100 90 80
y = -0,1685x + 102,64
první květ plný květ
70
Lineární (plný květ) Lineární (první květ)
60
1961 1963 1965 1967 1969 1971 1973 1975 1977 1979 1981 1983 1985 1987 1989 1991 1993 1995 1997 1999 2001 2003 3. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 4. 3. 4. 3. 4. 4. 4. 3. 4. 4. 4. 4. 3. 4. 4. 30. 20. 19. 9. 24. 10. 10. 5. 25. 14. 31. 8. 16. 19. 28. 8. 18. 5. 6. 31. 4. 15.
Výskyt počátku kvetení a plného rozkvětu meruňky za období 1961 až 2003, Velké Pavlovice
Calla_Veronica_Liberec_150610
Dub letní (Quercur robur) Nejčasnější datum začátku rašení listů připadá průměrné na 31.3.1974, nejpozdější na 2.5.1980…variační rozpětí 33 dní. Nejčasnější průměrné datum plného olistění bylo zaznamenáno v roce 2000, a to 23.4. a nejpozdější 24.5.1980, tedy v podstatě stejná variabilita jako u předchozí fenofáze…variační rozpětí 31 dní Při proložení křivky začátku rašení listů lineární spojnicí trendu je patrný mírný trend dřívějšího nástupu fenofáze rašení listů během období pozorování (o 8 dní, r = 0,32) Obdobný trend je zřejmý u fenofáze plného olistění (dřívější nástup fenofáze o 7 dnů, r = 0,34 ) 150 145 140 135 130 125 120 115 110 105 100 95 90 85 80
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1983
1981
1979
1977
1975
1973
Calla_Veronica_Liberec_150610 1971
1969
1967
1965
1963
rašení listů plné olistění
1961
pořadové číslo dne v roce
Mezi daty nástupu obou fenofází byla silná korelační závislost (r = 0,73) Dubzjištěna letní (Quercus robur)
Extremita průměrných teplot vzduchu (°C) Brod nad Dyjí I
II
III
IV
V
VI
Staré Město VII
VIII
IX
X
XI
XII
I
II
III
IV
V
VI
Olomouc VII
VIII
IX
X
XI
XII
I
1961
1961
1961
1962
1962
1962
1963
1963
1963
1964
1964
1964
1965
1965
1965
1966
1966
1966
1967
1967
1967
1968
1968
1968
1969
1969
1969
1970
1970
1970
1971
1971
1971
1972
1972
1972
1973
1973
1973
1974
1974
1974
1975
1975
1976
1976
1977
1977
1978
1978
1979
1979
1980
1980
1981
1981
1982
1982
1983
1983
1984
1984
1985
1985
1986
1986
1987
1987
1988
1988
1989
1989
1990
1990
1992
1991
1991
1993
1992
1992
1994
1993
1993
1995
1994
1994
1996
1995
1995
1997
1996
1996
1998
1997
1997
1999
1998
1998
2000
1999
1999
2000
2000
2001
2001
2001
2002
2002
2002
2003
2003
2003
2004
2004
2004
2005
2005
2005
2006
2006
2006
2007
2007
2007
1975 1976 1977 1978 1979 1980 1981 1982 1983 1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991
Calla_Veronica_Liberec_150610
II
III
IV
V
VI
VII
VIII
IX
X
XI
XII
Průběh průměrných ročních teplot vzduchu v pražském Klementinu. Aproximace polynomem třetího stupně (černá), resp. druhého stupně pouze od r. 1850 (červená) 12
12
°C 11
11
10
10
9
9
8
8
7
7
1770
1810
1850
1890
1930
Calla_Veronica_Liberec_150610
1970
2010
Klima měst
• změna radiační a energetické bilance na umělých površích • v průměru vyšší zvýšení teploty vzduchu
• nárůst výskytu maximálních teplot vzduchu, • u extrémů až ohrožení zdraví obyvatel, ale také snížení minim • rychlý odvod srážkové vody z města • znečištění ovzduší, hlavně rostoucí dopravou Calla_Veronica_Liberec_150610
Dopady možné změny klimatu Krajina • oteplení – zvyšování průměrů • zvyšování evapotranspirace • snížení zásoby půdní vody • zvýšené výskyty sucha • zvýšení eroze vodní i větrné • zvýšené nebezpečí požárů • změny v ekosystémech Calla_Veronica_Liberec_150610
Dopady možné změny klimatu Oběh vody v krajině
• změna v rozložení a intenzitě srážek • zmenšování vydatnosti vodních zdrojů, • častější pokles hladiny v povrchových tocích a nádržích na minimum • snížení hladiny podzemní vody • snížení vlhkosti půd • v souvislosti s oteplováním zvýšení eutrofizace Calla_Veronica_Liberec_150610
Dopady možné změny klimatu Zemědělství • změna agroklimatických podmínek – změna produkce • prodloužení vegetačních období • dřívější nástupy fenofází, zkrácení vegetační doby o 10 až 14 dnů • nebezpečí výskytu holomrazů a vegetačních mrazů • rozšíření oblastí pro pěstování teplomilných druhů • zvýšení výskytu a rozšíření nových druhů chorob a škůdců • změna technologií v chovech • změna staveb pro hospodářská zvířata Calla_Veronica_Liberec_150610
Dopady možné změny klimatu Lesnictví • zhoršení stavu nestabilních porostů • zvýšení škod extrémními povětrnostními jevy • změna druhové skladby, redukce hlavně smrku • rozvoj škůdců • změna pěstebních technologií Calla_Veronica_Liberec_150610
Co musíme znát k hodnocení dopadů možné změny klimatu
• Teorii
podnebí
• Klimagenetické procesy – vlivy člověka • Modely možné změny klimatu • Vztahy mezi podnebím a organizmy • Musíme pamatovat, že podnebí působí komplexně
Calla_Veronica_Liberec_150610
Predikce vývoje podnebí Oteplování na našem území představuje také zvýšení proměnlivosti výskytu extrémů. Prodlužuje se vegetační období, ale také se zvyšuje nebezpečí poškození porostů mrazy. Calla_Veronica_Liberec_150610
Výskyt srážek je proměnlivější, narůstá četnost bouřek, ale roční úhrny srážek se nebudou významně měnit. Zvýšena teplota vzduchu znamená vyšší evapotranspirci, ale při stejných úhrnech srážek i častější výskyty suchých období. Calla_Veronica_Liberec_150610
Calla_Veronica_Liberec_150610
BRNO-TUŘANY
[o C] 30,0
25,0
20,0
15,0
10,0
5,0
0,0
-5,0
-10,0 001.
051.
101.
151. měření
s01
201. s02
s03
251. s04
Denní průměrné teploty vzduchu [oC] za období 1961-2000 podle měření a vybraných scénářů Calla_Veronica_Liberec_150610
301.
Průměrná roční teplota vzduchu
Tři hodnocená období: • 1961 – 2000 • 2021 – 2050 • 2071 – 2100 (dle emisního scénáře A1B)
rozpětí modelované změny teploty vzduchu podle podkladů IPCC (1997) při dvojnásobné koncentraci C02: 1,5 až 4,5 °C (střední změna teploty vzduchu 2,5 °C)
Calla_Veronica_Liberec_150610
Jak dál??? Celý soubor možností • Snížení emisí • Využívání alternativních zdrojů energie • Zvýšení retenční kapacity krajiny • Zvýšení biodiverzity • Ekologické hospodaření • Ochranná opatření Calla_Veronica_Liberec_150610
Technická opatření
Calla_Veronica_Liberec_150610
Závěry • zvyšuje se proměnlivost podnebí, • za období 1961 – 2009 se prokazatelně zvyšují průměrné teploty vzduchu,
• jsou dřívější nástupy teplot pro zahájení vegetace, prodlužují se vegetační období • projevuje se dřívější nástup fenofází • snižuje se počet dnů mrazových a ledových • nepravidelně se vyskytují arktické dny Calla_Veronica_Liberec_150610
Závěry • s rostoucí teplotu vzduchu roste evapotranspirace • mění se výskyt srážek v průběhu roku • u mnoha stanic se nejvyšší měsíční úhrn vyskytuje v červnu • významněji kolísá obsah vody v půdě = jsou častější výskyty půdního sucha • ovlivnění oběhu vody – zvýšení minimálních průtoků vody v tocích Calla_Veronica_Liberec_150610
Při hodnocení potenciálu naší krajiny musíme vycházet ze znalostí našich klimatických podmínek včetně jejich predikce
Calla_Veronica_Liberec_150610
Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno Kroftova 43, 616 67 Brno e-mail:
[email protected] http://www.chmi.cz telefon: 541 421 020, 724185617 fax: 541 421 018, 541 421 019
Děkuji za Vaši pozornost Jaroslav Rožnovský Mendelova zemědělská a lesnická univerzita Zemědělská 1, Brno Ústav argosystémů a bioklimatologie Calla_Veronica_Liberec_150610
Calla_Veronica_Liberec_150610