Potenciální vláhová bilance jako ukazatel sucha v roce 2012 Potential water balance as an indicator of drought in 2012

Rožnovský, J., Litschmann, T., Středa, T., Středová, H., (eds): Extrémy oběhu vody v krajině. Mikulov, 8. – 9.4. 2014, ISBN 978-80-87577-30-1

Potenciální vláhová bilance jako ukazatel sucha v roce 2012 Potential water balance as an indicator of drought in 2012 Mojmír Kohut, Jaroslav Rožnovský, Filip Chuchma, Petr Hora Český hydrometeorologický ústav, pobočka Brno, Kroftova 43, 616 67 Brno

Abstrakt Potenciální (základní) vláhová bilance je agroklimatickou charakteristikou, vyjadřující vzájemný rozdíl naměřených srážek a modelově vypočítané potenciální evapotranspirace. Tímto postupem získané modelové hodnoty vláhové bilance (v našem případě travního porostu) představují jedno z důležitých kritérií určení vláhových poměrů v krajinném prostředí. Předkládaný příspěvek se podrobněji zabývá rokem 2012 z pohledu nedostatkového množství srážek a projevů intenzivního sucha, a to zvláště v jeho první polovině v průběhu měsíců květen a červen. Podrobná analýza v podobě grafů a přehledných map je založena na vzájemném srovnání aktuálního stavu roku 2012 s dlouhodobým průměrem 1961-2010. Současně je stručně analyzována vláhová bilance předcházející roku 2012. V závěru příspěvku je provedena kategorizace intenzity sucha na území ČR k 1.6.2012. Klíčová slova: sucho, klimatické sucho, vláhová bilance, evapotranspirace, potenciální evapotranspirace

Abstract Potential (base) water balance is agroclimatic characteristics expressing the difference between measured precipitation and potential evapotranspiration calculated by model. Water balance value (in our case the grassland) obtained by the model calculation is one of the most important criteria for determination of the water balance in landscape environment. The present contribution deals in detail with the year 2012, from the perspective of missing rainfall and expressions of intense drought, especially in the first half of the year during the months of May and June. The detailed analysis in the form of charts and maps is based on the mutual comparison of current status in 2012 with the long-term average 1961-2010. It is also briefly analyzed water balance prior to the year 2012. In conclusion, the authors categorize intensity of drought in the Czech Republic on 1st June 2012. Keywords: drought, climatic drought, water balance, evapotranspiration, potential evapotranspiration


Úvod Průběh počasí významně ovlivňuje veškeré procesy v naší krajině včetně růstu a vývoje zemědělských plodin. V tomto pohledu je počasí nezastupitelným výnosotvorným prvkem. Jak je běžně uváděno v odborné literatuře, výnosy zemědělských plodin ovlivňuje hlavně výskyt a množství srážek a průběh teploty vzduchu. Z pohledu bioklimatologického či agroklimatologického tedy z analýz vztahu mezi vláhovými a teplotními podmínkami na straně jedné a růstem a vývojem rostlin na straně druhé vyplývá, že jde o složitou vazbu, kde hraje významnou roli čas, tj. období s určitými hodnotami bioklimatu, tedy souboru klimatických prvků a charakteristik ovlivňujících růst a vývoj organizmů. Je nutné zdůraznit, že naše podnebí je typické svou velkou proměnlivostí a že výskyty sucha jsou jeho nedílnou součástí. V posledních letech jsme ovšem zažili několik extrémních stavů počasí. Došlo k mimořádným výskytům srážek a následně výskytu plošných povodní v letech 1997, 2002 a díky rychlému tání vysoké sněhové pokrývky i v roce 2006. Rok 2010 byl srážkově nadnormální a vyskytl se vysoký počet lokálních povodní z přívalových dešťů. Naopak v letech 2000, 2003, 2007 a v roce 2012 došlo k výskytu mimořádného sucha díky mimořádně nízkým úhrnům srážek a dlouhým, několikatýdenním bezesrážkovým obdobím. Je nutné též zdůraznit, že dopady sucha na zemědělské porosty byly v roce 2012, ale také v roce 2003, dány výskyty holomrazů nebo silných mrazů v průběhu zimy. Je potřeba si uvědomit, že pouze klimatologické hodnocení může mnohdy daným formálním přístupem (např. hodnocením pouze podle kalendářních měsíců nebo podle určitých statistických hodnot apod.) vyjádřit poměry pro organizmy nepřesně a až se zavádějícím výsledkem. Klasickým příkladem tohoto hodnocení je analýza srážkových poměrů pouze měsíčními úhrny srážek. Z tohoto pohledu jsou pro hodnocení agroklimatologických podmínek a vlivu průběhu počasí důležité rovněž půdní poměry a agrotechnické postupy, zvláště pak data výsevů či výsadeb a způsoby hospodaření na půdě. Z hlediska hodnocení agroklimatologických podmínek s ohledem na sucho je v příspěvku uplatněno jako hlavní pohled hodnocení vláhových podmínek či přesněji vláhové bilance (v našem pojetí jde o rozdíl mezi úhrny srážek a potenciální evapotranspirace travního porostu).

Materiál a metody Vláhová bilance je obecně jedna ze základních charakteristik, poukazující na zvýšenou pravděpodobnost možného výskytu sucha. Jednoduchým způsobem analyzuje vláhové poměry v krajině za určitý časový interval. V praxi se počítá jako rozdíl srážek a


evapotranspirace (potenciální, aktuální, referenční) za určité časové období, přičemž obě složky pro lepší vzájemné srovnání se vyjadřují v mm. Pro zjednodušení se neberou v úvahu žádné ze složek odtoku, stejně tak pro výpočet výparu v základní bilanční rovnici uvažujeme zjednodušení ve formě homogenního vypařujícího povrchu, který je svými fyziologickými vlastnostmi velmi blízký standardnímu travnímu porostu. Pokud bychom nepřistoupili k těmto zjednodušením, problematika vláhových bilancí, která je v přírodních podmínkách velmi náročná a složitá, by z pohledu krajiny jako celku byla prakticky neřešitelná. Vláhovou bilanci lze obecně podle způsobu výpočtu rozdělit do dvou základních skupin, a to základní (potenciální) vláhovou bilanci, která je konkrétně pro rok 2012 podrobněji analyzována v předkládaném příspěvku, a aktuální vláhovou bilanci. Základní vláhová bilance je předmětem monitoringu sucha na webových stránkách ČHMÚ. Jak bylo uvedeno výše, jedná se o vzájemný rozdíl mezi srážkami (hlavní příjmová složka) a potenciální evapotranspirací travního porostu (jedna z hlavních výdejových složek oběhu vody v krajině). V tomto pojetí se v podstatě jedná o potenciální vláhovou bilanci, kdy aktuální (skutečné) hodnoty vláhové bilance v krajině jsou tímto způsobem podhodnoceny, neboť v základní výpočetní rovnici se bere v úvahu potenciální, nikoliv aktuální výpar (evapotranspirace), který je v naprosté většině případů nižší (zvláště v teplém půlroce). Evapotranspirace ve své potenciální podobě je prakticky shodná s maximálně možnými hodnotami výparu při optimálních vláhových podmínkách, s nimiž se v přírodním prostředí většinou nesetkáváme ve vegetačním období, resp. v teplém půlroce, ale podstatně častěji v zimě nebo v obdobích přechodných (jaro a podzim). U základní vláhové bilance se při výpočtu potenciální evapotranspirace neberou v úvahu vlhkostní podmínky podloží, tvořené půdním horizontem. Vyjadřuje takto vliv klimatických podmínek na bilanci (a taktéž na výpar) při současném potlačení všech ostatních činitelů, které výpar ovlivňují (půdní vlhkost apod.). Lze hovořit o klimatické vláhové bilanci. Toto je nutno mít stále na zřeteli při případném vzájemném porovnávání základní vláhové bilance jednotlivých míst či oblastí. Sucho je velmi neurčitý, avšak v meteorologii často užívaný pojem, znamenající v zásadě nedostatek vody v půdě, rostlinách nebo i v atmosféře. Jednotná kritéria pro kvantitativní vymezení sucha neexistují, a to zvláště s ohledem na rozmanitá hlediska meteorologická, hydrologická, zemědělská, pedologická, bioklimatologická a celou řadu dalších podmínek i s ohledem na škody v různých oblastech národního hospodářství. Sucho se na našem území projevuje většinou jako jev nahodilý. Vyskytuje se nepravidelně v období podnormálních až výrazně podnormálních srážek s trváním od několika dní až po


extrémně několik měsíců. Srážkový deficit ve vegetačním období bývá velmi často doprovázen nadnormálními až výrazně nadnormálními teplotami vzduchu, nižší relativní vlhkostí vzduchu, zmenšenou oblačností a větším počtem hodin slunečního svitu. Uvedené meteorologické prvky mají pak za následek vyšší evapotranspiraci, resp. vyšší evaporaci, čímž se dále zvyšuje nedostatek vody a současně se prohlubuje období sucha. Nahodilé sucho je velmi nebezpečné právě svým neočekávaným a nepravidelným výskytem. Ve střední Evropě v našich zeměpisných šířkách vzniká v důsledku nadnormálně četného výskytu anticyklonálních typů synoptických situací, při nichž se nad evropskou pevninou často vytvářejí blokující anticyklóny. V těchto situacích je nižší úhrn srážek, vypadávajících při relativně menším počtu přecházejících atmosférických front. Příčiny těchto dlouhodobějších synoptických anomálií nebyly doposud uspokojivě objasněny, a proto je velmi obtížné tato nahodilá sucha předpovídat. Potenciální vláhová bilance travního porostu jako jeden ze základních ukazatelů sucha je použit pro analýzu průběhu počasí během vegetačního období roku 2012, který na většině území ČR signalizoval vyskytující se sucho a byl podroben detailní analýze. Kompletní analýza roku 2012 byla provedena pomocí agrometeorologického modelu AVISO („Agrometeorologická Výpočetní a Informační Soustava“) na ČHMÚ, pobočce Brno. Model je svou podstatou určen pro analýzu případů s převládajícím nedostatkovým množství srážek. Neřeší tedy problematiku nadbytku srážek a s tím spojenou otázku odtoku. Z tohoto pohledu se naskýtá jeho uplatnění pro analýzu existujících suchých období, resp. období, kdy se vyskytují minimální úhrny srážek. Evapotranspirace je modelově počítána v denním kroku modifikovaným postupem podle Penman-Montheitha. Při zpracování vlhkostní situace během roku 2012 byl hlavní důraz kladen na vyhodnocení průběhu počasí ve druhé polovině května a na začátku června. Uvedené měsíce mají význam především z hlediska zemědělského, situaci jsme proto zpracovali podrobně jednak v podobě mapových výstupů pro území ČR, jednak graficky pro vybrané klimatologické stanice, o nichž lze předem předpokládat, že v průběhu vegetačního období mohou být s vysokou pravděpodobností zasaženy suchem (oblast jižní a střední Moravy, Poohří a Polabí). Na obr. 1 je uvedeno rozmístění 135 klimatologických stanic na území ČR, pro něž se v roce 2012 v denním intervalu zpracovávaly hodnoty potenciální vláhové bilance.


Obr. 1

Model AVISO, klimatologické stanice pro operativní analýzu vlhkostní situace v roce 2012

Jako základní kritérium pro specifikaci intenzity sucha bylo zvoleno vzájemné srovnání aktuálních hodnot v roce 2012 s jejich dlouhodobými hodnotami z let 1961–2010, přičemž tyto byly vypočítány pro reprezentativní výběr ze 135 klimatologických stanic. Výsledným pohledem na problematiku jsou mapové podklady, prezentující srovnání vláhové situace v roce 2012 vyjádřené pomocí vláhové neboli klimatické bilance travního porostu s dlouhodobými poměry na našem území postupně pro dny 20.5., 27.5., 3.6. a 10.6. (mapy na obr. 5 až obr. 8). V úvahu se berou kumulativní hodnoty této agroklimatické charakteristiky počítané od začátku roku. Prezentované mapy jsou doplněny grafy (obr. 2 až obr. 4), které zpracovávají konkrétní vláhové podmínky na vybraných klimatologických stanicích:  Dyjákovice, okres Znojmo, nadmořská výška 201 m,  Kuchařovice, okres Znojmo, nadmořská výška 334 m,  Brno-Tuřany, okres Brno-město, nadmořská výška 241 m,  Kroměříž, okres Kroměříž, nadmořská výška 233 m,  Strážnice, okres Hodonín, nadmořská výška 176 m,  Žatec, okres Louny, nadmořská výška 210 m,  Doksany, okres Litoměřice, nadmořská výška 158 m,


 Brandýs nad Labem, okres Praha-východ, nadmořská výška 179 m,  Hradec Králové, okres Hradec Králové, nadmořská výška 278 m,  Pardubice, okres Pardubice, nadmořská výška 225 m. Jedná se vesměs o nížinná místa lokalizovaná v produkčních zemědělských oblastech, v nichž při srovnání se středními a vyššími polohami území ČR lze v teplém půlroce předem předpokládat každoročně horší až výrazně horší vláhové podmínky. První typ grafu vyjadřuje měsíční úhrny v mm za období září 2011 až srpen 2012 a jejich srovnání v %, resp. v mm s dlouhodobými podmínkami 1961–2010, druhý a třetí typ grafu znázorňují kumulativní hodnoty v mm počítané od 1.9.2011, resp. od 1.1.2012 včetně a srovnání v %, resp. v mm s dlouhodobými úhrny 1961–2010. Pro zpracování měsíců září až prosinec předcházejících roku 2012 jsme přistoupili hlavně z důvodů jejich negativního vlivu na vláhovou bilanci následujících měsíců v roce 2012. Uváděné výsledky byly získány zpracováním měřených dat ze staniční sítě klimatologických stanic ČHMÚ (automatizované stanice profesionální a dobrovolnické), naopak dlouhodobé období 1961–2010 (režimová hodnocení) bylo hodnoceno pomocí technických řad základních meteorologických prvků jednotlivých klimatologických stanic. Technické datové řady vycházejí ze staničních dat ČHMÚ. Finálním produktem jsou doplněné a homogenizované hodnoty klimatologických prvků (tzv. časové technické řady v denním intervalu za období 1961–2010). V současné době je na našem území 305 klimatologických stanic s odvozenými technickými řadami klimatologických prvků (Štěpánek, 2007;Štěpánek, Skalák, Farda, 2008).

Výsledky První část uváděných výsledků se věnuje analýze vybraných klimatologických stanic, v další části jsou prezentovány přehledné mapové výstupy. Úvodem je vhodné připomenout, že zvýšenou pravděpodobnost výskytu sucha, jinými slovy méně příznivou vláhovou bilanci v krajinném prostředí obecně signalizují zvýšené úhrny potenciální evapotranspirace (měsíční i kumulativní) při srovnání s dlouhodobými podmínkami (v našem případě 1961-2010). Z grafů na obr. 2 až 4 je patrné, že na všech sledovaných klimatologických stanicích převažuje výrazně negativní potenciální vláhová bilance zvláště v měsících vegetačního období. Srovnáním s dlouhodobým obdobím let 1961–2010 navíc docházíme k závěrům zvýšené negativní potenciální vláhové bilance. Tato skutečnost byla zaznamenána i při hodnocení pomocí kumulovaných úhrnů. Prokazatelné je to hlavně na moravských stanicích (Brno-Tuřany, Kuchařovice) a v Doksanech, kdy oproti dlouhodobým měsíčním hodnotám je

Rožnovský, J., Litschmann, T., Středa, T., Středová, H., (eds): Extrémy oběhu vody v krajině. Mikulov, 8. – 9.4. 2014, ISBN 978-80-87577-30-1 Dyjákovice , ok re s Znojm o

-1,0 mm

40 20

60 40 20

0

XI.

XII.

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

IX.

X.

XI.

XII.

I.

[mm]

60

+12,2 mm

60 40 20

20

XI.

XII.

I.

II.

III.

V.

VI.

VII.

VIII.

IX.

X.

XI.

XII.

I.

-7,9 mm

-10,6 mm IV.

VI.

VII.

-23,0 mm

-43,4 mm

-61,0 mm V.

VIII.

[mm]

Žatec, ok re s Louny

+7,1 mm

20

+6,6 mm

40

-100

-33,8 mm

-22,1 mm

-17,0 mm

-21,4 mm

-60

-9,1 mm

-45,4 mm

-40

-25,0 mm

-15,0 mm

-20

-18,0 mm

-27,5 mm

-34,0 mm

-9,3 mm

-38,3 mm

-31,9 mm

-5,5 mm

0

-20

-80 -100

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

IX.

X.

XI.

XII.

I.

[mm]

X.

XI.

XII.

I.

II.

III.

IV.

V.

VII.

-60 -80

VIII.

Hr ade c Králové , ok re s Hradec Králové

IX.

X.

XI.

XII.

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

[mm]

VII.

VIII.

Pardubice , ok re s Pardubice

20

-100 IX.

X.

XI.

XII.

I.

II. 2011/2012

III.

-16,7 mm

-31,7 mm

-31,0 mm

-47,3 mm

-80

-13,3 mm

-60

-2,3 mm

-25,6 mm

-40

-35,9 mm

-80

-20

-14,6 mm

-60

-49,3 mm

-38,8 mm

-40

-8,3 mm

-20

-23,7 mm

0

-9,4 mm

0

+13,4 mm

40

+1,4 mm

60

+23,0 mm

80

+61,7 mm

+13,8 mm

+0,5 mm

+1,6 mm

+9,3 mm

VIII.

2011/2012

80 60

VII.

-100

2011/2012 [mm]

VI.

+39,9 mm

+13,6 mm -32,5 mm

-27,6 mm VI.

-40

-50,3 mm

-100

-59,0 mm

-31,5 mm

-39,5 mm

-19,3 mm

-29,6 mm

-14,2 mm

-12,9 mm

0 -20

-5,0 mm

20

-11,7 mm

+55,6 mm

40

-20

IX.

V.

Br andýs n. L., ok re s Praha-východ

60

0

-80

IV.

80

+2,9 mm

20

+5,8 mm

+5,6 mm

60 40

III.

+6,6 mm

Dok sany, okr es Litom ě řice

80

-21,1 mm

[mm]

II. 2011/2012

+41,0 mm

II. 2011/2012

-27,7 mm

I.

-31,2 mm

XII.

+1,8 mm

XI.

-15,5 mm

X.

-34,1 mm

IX.

20

III.

60

0

40

II.

80

-0,6 mm

+28,4 mm

+17,4 mm

-0,1 mm

20

-29,2 mm

-100

Strážnice , ok re s Hodonín

40

-60

VIII.

2011/2012

80 60

-36,3 mm

-13,9 mm

-21,3 mm

-3,4 mm

-38,6 mm

-80

-36,6 mm

-22,9 mm

-39,8 mm

-83,7 mm

-35,3 mm IV.

-60

+2,3 mm

[mm]

-40

VII.

+13,5 mm

X.

-40

2011/2012

-80

VI.

+6,0 mm

IX.

-20

-54,7 mm

-19,5 mm

-8,7 mm

-16,7 mm

-41,7 mm

-17,1 mm

-33,6 mm

-100

-60

V.

0

-20

-40

IV.

Kr om ě říž, ok re s Krom ě říž

40

0

-80

III.

+10,3 mm

Brno-Tuřany, ok re s Brno-m ě sto

80

-60

II. 2011/2012

80

-40

-10,2 mm

-2,0 mm

-15,4 mm

-28,6 mm

-8,2 mm

-100

2011/2012 [mm]

-41,6 mm

-80

-34,5 mm

-60

+52,9 mm

X.

-40

-65,2 mm

-100 IX.

-32,5 mm

-13,8 mm

-20

-63,0 mm

-80

-34,5 mm

-16,6 mm

-7,6 mm

-28,0 mm

-24,8 mm

-60

-16,6 mm

0

-20 -40

Kuchařovice , ok re s Znojm o

+7,5 mm

60

[mm] 80

+33,1 mm

+33,7 mm

80

+0,5 mm

[mm]

-100 IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

IX.

X.

XI.

XII.

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

2011/2012

Obr. 2 Potenciální vláhová bilance půdy s travním porostem [mm] na vybraných klimatologických stanicích ČR, měsíční úhrny (IX.2011–VIII.2012) a jejich srovnání s dlouhodobými hodnotami 1961–2010 v mm

Rožnovský, J., Litschmann, T., Středa, T., Středová, H., (eds): Extrémy oběhu vody v krajině. Mikulov, 8. – 9.4. 2014, ISBN 978-80-87577-30-1 [mm]

Dyjákovice , ok re s Znojm o

50

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

XI.


[mm]

VI.

VII.

VIII.

-243,5 mm

-177,1 mm

-220,5 mm

-350

-230,0 mm

-300

-169,0 mm

-250

-139,8 mm

-103,5 mm

-89,6 mm

X.

-99,9 mm

-40,0 mm

IX.

-78,6 mm

-36,6 mm

-338,6 mm

-298,8 mm

-311,0 mm

-400

-400 IX.

X.

XI.

XII.

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

XI.

XII.

I.

2011/2012 [mm]

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

2011/2012


[mm]


VI.

-250

-107,9 mm

V.

-74,1 mm

IV.

-87,6 mm

III.

-93,6 mm

I.

-71,5 mm

XII.

-200

-78,6 mm

-40,2 mm

XI.

-61,6 mm

-31,1 mm

-350

-37,7 mm

-300

-150

-164,8 mm

-119,4 mm

-118,8 mm

-147,2 mm

-250

-100

-129,2 mm

-67,7 mm

-62,2 mm

-101,7 mm

-200

-79,6 mm

-70,3 mm

-32,0 mm

0 -50

-31,9 mm

0 -50

-12,7 mm

50

+2,3 mm

50

-300 -350

-400

-400 IX.

X.

XI.

XII.

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

IX.

X.

2011/2012 [mm]

II.

VII.

VIII.

2011/2012


50

[mm]


50

-115,8 mm

-300

-162,3 mm

-134,6 mm

-103,4 mm

-53,8 mm

XII.

-42,1 mm

XI.

-250

-122,4 mm

-400

-87,9 mm

-166,6 mm

-55,7 mm

X.

-50,7 mm

-18,2 mm

IX.

-200

-216,9 mm

-350

-222,2 mm

-300

-150

-194,6 mm

-250

-135,6 mm

-104,1 mm

-200

-100

-21,1 mm

-50

-64,6 mm

-45,3 mm

-51,1 mm

-56,7 mm

-150

-27,1 mm

0

-12,9 mm

0

VII.

VIII.

-350 -400

IX.

X.

XI.

XII.

I.

II.

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

I.

2011/2012 [mm]

II.

III.

IV.

V.

VI.

2011/2012


[mm]


-300

-350

-350

-400

-97,6 mm

V.

-80,9 mm

IV.

-250

-300

-121,9 mm

-90,2 mm

-200

-92,0 mm

-150

-61,0 mm

XII.

-13,7 mm

XI.

-0,4 mm

X.

-13,8 mm

IX.

-11,5 mm

+24,4 mm

-82,8 mm

-57,2 mm

-100

+23,0 mm

-250

-118,9 mm

-104,3 mm

-200

-96,0 mm

-50

-72,3 mm

-23,0 mm

-13,6 mm

-27,4 mm

-150

0

-27,9 mm

+10,9 mm

50

+9,3 mm

50

-100

IV.


-200

-361,5 mm

-350

-227,3 mm

-300

-150

-192,0 mm

-137,3 mm

-117,8 mm

-250

-100

-109,1 mm

-200

-92,4 mm

-50,7 mm

-33,6 mm

0 -50

0

III.

50

0

-50

II.

2011/2012

-50

-100

-216,2 mm

XII.

50

-50

-208,3 mm

XI.

[mm]

-150

-215,8 mm

X.

2011/2012

-100

V.

-400 IX.

-150

-216,3 mm

-300 -350

-400

-100

-151,1 mm

I.

-250

-140,5 mm

XII.

-98,9 mm

-88,7 mm

X.

-200

-86,7 mm

IX.

-71,3 mm

-42,7 mm

-350

-34,5 mm

-150

-171,6 mm

-139,1 mm

-172,2 mm

-300

-205,9 mm

-142,9 mm

-250

-100

-129,1 mm

-94,6 mm

-200

-78,0 mm

-70,4 mm

-50

-53,8 mm

-25,8 mm

-150

0

-24,8 mm

-100

Kuchařovice , ok re s Znojm o

50

0 -50

[mm]

-400 IX.

X.

XI.

XII.

I.

II.

III.

2011/2012

Obr. 3

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

I.

II.

III.

VI.

VII.

2011/2012

Potenciální vláhová bilance půdy s travním porostem [mm] na vybraných klimatologických stanicích ČR, kumulace měsíčních úhrnů (IX.2011–VIII.2012) a jejich srovnání s dlouhodobými hodnotami 1961–2010 v mm

VIII.

Rožnovský, J., Litschmann, T., Středa, T., Středová, H., (eds): Extrémy oběhu vody v krajině. Mikulov, 8. – 9.4. 2014, ISBN 978-80-87577-30-1 Dyjákovice , ok re s Znojm o

[mm] 100

50

50

[mm]

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

I.

II.

III.


[mm]

50

50

III.

IV.

V.

VI.

VII.

VIII.

III.

[mm]


[mm] 100

50

50

-77,2 mm VI.

VII.

VIII.


V.

VI.

-76,8 mm

IV.

-43,0 mm

III.

-56,5 mm

-250

-40,4 mm

-200

-250

-47,5 mm

-150

-200

-300

-30,5 mm

-100

-9,1 mm

-50

-85,2 mm

-39,8 mm

-39,2 mm

-67,6 mm

-150

-49,6 mm

0

-22,1 mm

+11,9 mm

V.

2012

100

+17,4 mm

IV.

-62,5 mm

II.

2012

-300 V.

VI.

VII.

VIII.

I.

II.

2012

[mm] 100

50

50


+13,6 mm

+1,9 mm

-115,5 mm

I.

II.

-150

-165,8 mm

-250

-171,1 mm

-200

-100

-143,5 mm

-84,5 mm

-50

-53,0 mm

-13,5 mm

0

+5,8 mm

0

-150

VIII.

-300

-200

-60,1 mm


100

-32,2 mm

[mm]

VII.

2012

-66,7 mm

IV.

-106,6 mm

III.

-78,9 mm

II.

-47,7 mm

I.

VII.

VIII.

-250 -300

V.

VI.

VII.

VIII.

III.

2012

[mm]


-100

+0,1 mm

-50

-55,4 mm

-29,8 mm

-91,5 mm

-76,9 mm

-68,6 mm

-44,9 mm

0

-200

I.

II.

-150

IV.

V.

-200

-250

-250

-300

-300 I.

II.

III.

IV. 2012

Obr. 4

VI.

-83,8 mm

50

+4,4 mm

50

+13,8 mm

100

-47,2 mm


100

-150

V.

2012

+13,4 mm

[mm]

IV.

-67,1 mm

IV.

-108,1 mm

III.

-76,4 mm

II.

-78,2 mm

I.

-100

-143,6 mm

-250

-120,6 mm

-200

-300 I.

-50

VIII.

-130,1 mm

II.

-69,1 mm

I.

-150

-39,9 mm

-3,6 mm

-300

0

VII.


+10,3 mm

-250

-252,4 mm

-100

-229,5 mm

-189,7 mm

-118,2 mm

-200

-201,9 mm

-50

-82,9 mm

-28,2 mm

-8,7 mm

-150

-100

VI.

0

0

-50

IV. 2012

100

-100

-129,5 mm

III.

100

-50

-121,6 mm

II.

2012

0

V.

-300 I.

-100

-129,1 mm

-200 -250

-300

-50

-64,4 mm

-53,8 mm

-68,7 mm

-150

-129,6 mm

-250

-100

-101,2 mm

-200

-101,8 mm

-135,5 mm

-72,5 mm

-150

-50

-58,7 mm

-24,2 mm

-7,6 mm

-100

-12,2 mm

0

0 -50

Kuchařovice, ok re s Kuchařovice

-2,0 mm

[mm] 100

V.

VI.

VII.

VIII.

III.

VI.

VII.

2012

Potenciální vláhová bilance půdy s travním porostem [mm] na vybraných klimatologických stanicích ČR, kumulace měsíčních úhrnů (I.2012–VIII.2012) a jejich srovnání s dlouhodobými hodnotami 1961–2010 v mm

VIII.


situace v roce 2012 o více než 50 mm horší (květen). Bereme-li v úvahu kumulované úhrny po měsících, pak ve vegetačním období je situace ještě horší, neboť oproti dlouhodobým poměrům do vyrovnané potenciální vláhové bilance schází i více než 200 mm (jižní Morava). Bilanční rozdíl úhrnu srážek a výparu je možné sledovat na mapách potenciální vláhové bilance (obr. 5 až 8). Zde je vidět, že ve srovnání s dlouhodobým průměrem se na většině území ČR kromě nejvyšších poloh (více jak 90 % území) projevují značně negativní bilanční hodnoty, což ukazuje na vysokou převahu výparu nad srážkami. K 20.5. (obr. 5) je hodnota bilance -100 mm a méně dosažena na asi 13 % území ČR a na 1 % území je hodnota pod -150 mm vzhledem k dlouhodobému průměru. Nejvíce je těmito nepříznivými podmínkami postiženo území jižní a střední Moravy. Hodnoty -100 až -50 mm jsou poté na více jak 40 % území ČR. K 27.5. (obr. 6) je již rozdíl oproti dlouhodobé hodnotě -100 mm a nižší na více jak 30 % území ČR. Nejvíce jsou opět postiženy jižní a střední Morava, dále Polabí, část Poohří a také plošně velké oblasti jihozápadních Čech a Šumavy. Vláhovou bilanci pod -100 mm už je možno považovat za mimořádné sucho. Pod -150 mm je na 3,5 % území, nejvíce na jižní Moravě, části Šumavy a na Přerovsku. Plochy oblastí s hodnotami rozdílu -100 až -50 mm od dlouhodobých poměrů zabírají k tomuto datu už více než 48 % území ČR.

Obr. 5

Potenciální vláhová bilance půdy s travním porostem [mm] na území ČR, srovnání roku 2012 s dlouhodobým průměrem 1961–2010 ke dni 20.5.2012


Počátkem června (obr. 7) dochází k postupnému mírnému zlepšování vláhové situace hlavně na území Moravy, ovšem velké rozdíly hodnot potenciální vláhové bilance vzhledem k dlouhodobým poměrům se projevují stále na většině území, nedochází ale už k výraznému nárůstu ploch s negativní bilancí. Na více jak 75 % území ČR jsou hodnoty rozdílu vzhledem k dlouhodobé hodnotě potenciální vláhové bilanci pod -50 mm, asi 26 % území má pak hodnoty pod -100 mm. Suchem je stále nejvíce zasažena jižní a střední Morava a výrazné negativní rozdíly jsou nadále i v Polabí a na Šumavě. Během června ke dni 10.6. (obr. 8) již rozdíly nejsou tak extrémní a zasažené plochy území jsou již o něco méně rozsáhlé. Nadále dochází ke zlepšování vláhových podmínek, hlavně na Moravě. V Polabí dochází k mírnému zvýšení oblastí s hodnotami pod -100 mm. Ovšem stále na více než 62 % území ČR jsou hodnoty potenciální vláhové bilance pod -50 mm ve srovnání s dlouhodobou hodnotou. Plocha území s hodnotami pod -100 mm je již asi 21 %, hodnotami pod -150 mm je zasaženo pouze 0,3 % území ČR.

Obr. 6



Obr. 7


Obr. 8



Následující tabulka (Tab. 1) názorně dokumentují plochy v % z celkového území ČR, které přísluší jednotlivým intervalům hodnot potenciální vláhové bilance travního porostu, kterou jsme srovnali s dlouhodobým průměrem. Spolu s dále uvedenými mapami (obr. 5 až 7) ukazují na rozsah území ČR, které bylo v daném období postiženo nepříznivými vláhovými podmínkami.

Tab. 1

Procentuální část plochy ČR [%] zasažená nepříznivými vláhovými podmínkami na přelomu května a června v roce 2012 při srovnání aktuálního stavu s dlouhodobým průměrem 1961–2010 PVLBI _TP srovnání s dlouhodobým průměrem [mm]

20.5.

27.5.

3.6.

10.6.

pod -150 -150 až -100 -100 až -50 -50 až 0 0 až 50 50 až 100 100 až 150 nad 150

0,6 12,5 40,9 40,1 5,0 1,0 0,0 0,0

3,5 28,7 48,1 17,0 2,6 0,1 0,0 0,0

2,9 25,6 43,6 24,5 3,0 0,4 0,0 0,0

0,3 21,9 41,6 30,3 4,7 1,1 0,1 0,0

Datum

Plošné vyjádření výskytu sucha reprezentuje mapa míry ohrožení zemědělským suchem, která byla zpracována ve formě kategorizované mapy potenciální vláhové bilance travního porostu ke dni 1.6.2012 (za období od 1.1.2012 do 1.6.2012). Modelové hodnoty potenciální vláhové bilance travního porostu byly překlasifikovány do 7 intervalů, přičemž jednotlivým takto vzniklým regionům byly určeny následující názvy: region 1 - mimořádné riziko ohrožení klimatickým suchem: pod -100 mm region 2 - vysoké riziko ohrožení klimatickým suchem: -100 až -50 mm region 3 - středně vysoké riziko ohrožení klimatickým suchem: -50 až 0 mm region 4 - mírné riziko ohrožení klimatickým suchem: 0 až +50 mm region 5 - nízké riziko ohrožení klimatickým suchem: +50 až +100 mm region 6 - velmi riziko ohrožení klimatickým suchem: +100 až +150 mm region 7 - bez rizika ohrožení klimatickým suchem: nad +150 mm Vstupem pro vlastní mapu míry ohrožení suchem byly modelové údaje potenciální vláhové bilance travního porostu ke dni 1.6.2012 pro 135 automatizovaných klimatologických stanic ze sítě ČHMÚ zahrnutých v roce 2012 do agrometeorologického modelu AVISO. Tato data byla interpolována v závislosti na nadmořské výšce pro celé území ČR v horizontálním


rozlišení 200 m. Takto vypočítaná potenciální vláhová bilance travního porostu (PVLBI_TP) byla výše popsaným způsobem překlasifikovány do jednotlivých intervalů.

Obr. 10 Regiony potenciální vláhové bilance travního porostu ke dni 1.6.2012

Ke dni 1.6.2012 region 1 zabíral plochu 18,3 %, region 2 plochu 16,1 %, region 3 plochu 23,5 %, region 4 plochu 22,0 %, region 5 plochu 9,0 %, region 6 plochu 4,5 % a region 7 plochu 6,5 % z celého území ČR. Z hlediska ohrožení klimatickým suchem nejrizikovější region 1 (mimořádné riziko ohrožení klimatickým suchem, PVLBI_TP < -100 mm) byl vymezen v nižších polohách jižní a střední Moravy, v prostoru mezi Prahou, Ústím nad Labem a Žatcem, západně od Pardubic a dvě malé enklávy se objevily jižně od Prahy a jižně od Ostravy. V Jihomoravském kraji byl region 1 zastoupen na více než 90 % plochy kraje. Nejméně rizikový region 7 (bez ohrožení klimatickým suchem, PVLBI_TP > +150 mm) byl vymezen pouze v horských pohraničních oblastech na Šumavě, Slavkovském lese, v západní části Krušných hor, v Lužických horách, Jizerských horách, Krkonoších, Orlických horách, Moravskoslezských Beskydech a Javorníkách.

Diskuze Rozdíl úhrnu srážek a výparu vyjadřuje potenciální (základní) neboli klimatická vláhová bilance. V roce 2012 ve srovnání s dlouhodobým průměrem se na většině území ČR, kromě


nejvyšších poloh (více než 90 % území), projevují značně negativní bilanční hodnoty, což ukazuje na vysokou převahu výparu nad srážkami. Ke dni 20.5. byla hodnota bilance -100 mm a méně dosažena asi na 13 % území ČR, na 1 % území byla hodnota pod –150 mm, vzhledem k dlouhodobému průměru. Nejvíce je těmito nepříznivými podmínkami postiženo území jižní a střední Moravy. Hodnoty -100 až -50 mm byly na více než 40 % území ČR. Ke dni 27.5. byl již rozdíl proti dlouhodobé hodnotě -100 mm a nižší na více než 30 % území ČR. Nejvíce byly opět postiženy oblasti jižní a střední Moravy, dále Polabí, část Poohří a také plošně velké oblasti jihozápadních Čech a Šumavy. Vláhovou bilanci pod -100 mm už je možno považovat za mimořádné sucho. Pod -150 mm byla na 3,5 % území, nejvíce na jižní Moravě, části Šumavy a na Přerovsku. Plochy oblastí s hodnotami rozdílu od dlouhodobých poměrů -100 až -50 mm zabíraly k tomuto datu už více než 48 % území ČR. Počátkem června docházelo k postupnému mírnému zlepšování vláhové situace, především na území Moravy, ovšem velké rozdíly hodnot potenciální vláhové bilance vzhledem k dlouhodobým poměrům se projevovaly stále na většině území, nedocházelo už ale k výraznému nárůstu ploch s negativní bilancí. Na více než 75 % území ČR byly hodnoty rozdílu vzhledem k dlouhodobé hodnotě potenciální vláhové bilanci pod -50 mm, asi 26 % území mělo pak hodnoty pod -100 mm. Suchem byla nejvíce zasažena jižní a střední Morava a výrazné negativní rozdíly přetrvávaly i v Polabí a na Šumavě. Od počátku června, ke dni 10.6. již nebyly rozdíly tak extrémní a zasažené plochy území byly již o něco méně rozsáhlé. Díky výskytu srážek docházelo ke zlepšování vláhových podmínek, hlavně na Moravě. V Polabí docházelo k mírnému zvýšení oblastí s hodnotami pod -100 mm. Ale na více než 62 % území ČR byly hodnoty potenciální vláhové bilance pod -50 mm ve srovnání s dlouhodobou hodnotou. Plocha území s hodnotami pod -100 mm byla asi na 21 %, hodnotami pod -150 mm bylo zasaženo pouze 0,3 % území ČR. Hodnoty potenciální vláhové bilance travního porostu ke dni 1.6. byly vstupními hodnotami pro mapu míry ohrožení suchem. Výpočet byl proveden z dat ze 135 automatizovaných klimatologických stanic ze sítě ČHMÚ, zahrnutých do agrometeorologického modelu AVISO. Tato data byla interpolována v závislosti na nadmořské výšce, pro celé území ČR v horizontálním rozlišení 200 m. Takto vypočítané údaje potenciální vláhové bilance travního porostu byly výše popsaným způsobem překlasifikovány do jednotlivých intervalů, které byly plošně označeny jako regiony 1 až 7. Z hlediska ohrožení meteorologickým suchem je nejrizikovější region 1, kde byla potenciální vláhová bilance nižší než -100 mm. Ten byl vymezen v nižších polohách jižní a střední Moravy, v prostoru mezi Prahou, Ústím nad Labem a Žatcem, západně od Pardubic a dvě


malé enklávy se objevily jižně od Prahy a jižně od Ostravy. V Jihomoravském kraji byl region 1 zastoupen na více než 90 % plochy kraje. Nejméně rizikový byl region 7 s potenciální vláhovou bilancí +150 mm. Ten byl vymezen pouze v horských pohraničních oblastech na Šumavě, Slavkovském lese, v západní části Krušných hor, v Lužických horách, Jizerských horách, Krkonoších, Orlických horách, Moravskoslezských Beskydech a Javorníkách. Ke dni 1.6.2012 zabíral region 1 plochu 18,3 %, region 2 plochu 16,1 %, region 3 plochu 23,5 %, region 4 plochu 22,0 %, region 5 plochu 9,0 %, region 6 plochu 4,5 % a region 7 plochu 6,5 % z celého území ČR.

Závěr Suchu jako jednomu z významných přírodních rizik, jeho výskytu, intenzitě a trvání je na pobočce ČHMÚ v Brně věnována každoročně velká pozornost. Nejinak tomu bylo i v roce 2012, kdy se s problémem sucha během tohoto roku potýkala značná část území ČR. Monitorování sucha se provádí pomocí vybraných agroklimatických charakteristik, popisujících zásoby vody v krajině. Vedle evapotranspirace (potenciální a aktuální) a zásoby využitelné vody v půdním profilu je to především vláhová bilance (potenciální a aktuální). Hodnoty těchto charakteristik jsou v současné době modelovány na základě měřených meteorologických údajů pravidelně získávaných ze 198 klimatologických stanic sítě ČHMÚ. Základní vláhová bilance je dána rozdílem měřeného úhrnu srážek a počítanou potenciální evapotranspirací (výparem). Mimo aktuálního stavu a průběhu hodnot v čase je také sledován stav charakteristik vzhledem k dlouhodobému průměru, v našem případě se to týká průměrných hodnot za 50tileté období 1961–2000. Sucho má určitý kumulativní charakter, v příhodných podmínkách se jeho intenzita a dopady s každým dnem zvyšují. Následky potom mohou trvat dlouhou dobu po jeho ukončení. V průběhu roku 2012 bylo možno sledovat velmi intenzivní projevy sucha v rámci území ČR. Ve většině níže položených oblastech docházelo již během dubna a poté hlavně začátkem května k poklesu hodnot vláhové bilance, což souviselo s výraznou převahou výparu (evapotranspirace) nad úhrny srážek. S tím souviselo i postupné snižování zásoby využitelné vody v půdním profilu, kdy v níže položených oblastech tyto hodnoty postupně klesaly pod 50 % využitelné vodní kapacity. Během května pak tento trend pokračoval a následoval razantní propad vláhově-bilančních hodnot, kdy na většině území ČR v týdenních úhrnech byla negativní bilance srážek a výparu (až kolem -30 mm). Velmi intenzivně byly suchem zasaženy oblasti Polabí, Poohří, ale zvláště pak většina území jižní Moravy. Kumulativní


hodnoty potenciální vláhové bilance od 1.1. ke konci května se pohybovaly na hranici -100 mm a místy klesaly i pod -150 mm. Zde se už dá hovořit o vysoce negativní vláhové bilanci, resp. o výskytu mimořádného sucha. Tento stav měl velmi negativní vliv na zemědělské plodiny. Ve srovnání s dlouhodobými poměry byla vláhová bilance ke konci května na téměř celém území ČR o více jak 50 mm, v nejvíce postižených oblastech až o 150 mm nižší. Od začátku června docházelo k nadlepšování vlhkostní situace v oblasti jižní Moravy, a to v důsledku výraznějších srážkových úhrnů. V tomto období již také nedocházelo k nárůstu negativní vláhové bilance, což poukazovalo na vyrovnané úhrny srážek a výparu na jižní Moravě. V severozápadních Čechách a v Polabí byly ale hodnoty nadále velmi nízké. Závěrem je nutné uvést, že základem pro stanovení výměry zemědělského sucha v okresech jsou úrovně meteorologického sucha v návaznosti na úrovně vysýchavosti půdy. Pro hodnocení dopadů sucha na zemědělství, hlavně na výnosy zemědělských plodin, nelze proto vycházet jen z hodnot sucha meteorologického, které je ovšem základní podmínkou pro sucho půdní a následně zemědělské.

Literatura KOHUT M., ROŽNOVSKÝ, J., CHUCHMA F., 2008: Vláhová bilance zemědělské krajiny. In: Rožnovský, J. – Litschmann (ed): Sborník příspěvků z mezinárodní konference a CD ROM s články, „Bioklimatologické aspekty hodnocení procesů v krajině“, Mikulov 9.9.11.9.2008, ČBkS, ČHMÚ, s. 35, CD ROM. ISBN 978-80-86690-55-1. KOHUT, M., ROŽNOVSKÝ, J., CHUCHMA, F., 2008: Variabilita dlouhodobé zásoby půdní vody na území České republiky podle modelu AVISO. In: „Hodnocení zemědělského půdního fondu v podmínkách ochrany životního prostředí“. Praha: ÚZEI, 2008, s. 128-143, CD ROM. ISBN 978-80-86671-56-7. ROŽNOVSKÝ, J., KOHUT, M., ŠTĚPÁNEK, P., ZAHRADNÍČEK, P., 2013: Extrémy počasí v roce 2012 – výskyt sucha ve vegetačním období. Chmelařský institut Źatec s r.o. s ČZU Praha, Ekonomicko-technologický seminář, str. 18-23, Źatec 27.2.2013 ŠTĚPÁNEK, P., SKALÁK, P., FARDA, A., 2008: RCM ALADIN-Climate/CZ simulation of 2020-2050 climate over the Czech Republic. “Bioklimatologické aspekty hodnocení procesů v krajině“, Mikulov 9.9.–11.9.2008. CD-ROM. ISBN 978-80-86690-55-1. ŠTĚPÁNEK, P., ZAHRADNÍČEK, P., 2008: Experiences with quality control and homogenization of daily series of various meteorological elements in the Czech Republic,


1961-2007. Genova : In: Proceedings of the Sixth seminar for homogenization and quality control in climatological databases (Budapest, 25. - 30. May 2008), WCDMP,WMO, 2008. p

Poděkování Příspěvek byl vypracován s podporou projektu NAZV QI111C080 „Zpřesnění dostupné zásoby vody v půdním profilu na základě modelu kořenového systému plodin pro efektivní hospodaření s vodou a dusíkem“.

Kontakt: RNDr. Ing. Jaroslav Rožnovský, CSc. ČHMÚ, pobočka Brno, Kroftova 43, 616 67 Brno [email protected]

Potenciální vláhová bilance jako ukazatel sucha v roce 2012 Potential water balance as an indicator of drought in 2012

Recommend Documents