Podnebím - klimatem rozumíme dlouhodobý stav a roční chod povětrnosti. Klima se formuje v krajinné sféře Země. Na vzniku klimatu se podílejí klimatotvorné faktory, kterými jsou jak vlastnosti Země jako kosmického tělesa, rozložení pevnin a oceánů, tak charakter mořského a atmosférického proudění, vlastnosti reliéfu a nakonec také všechny ostatní složky krajinné sféry, tedy disponibilní energie (99,98 % pochází ze Slunce), voda, horniny, půdy a biota a jejich prostorové rozmístění. Výsledkem spolupůsobení všech faktorů je konkrétní vláhově energetická bilance v daném místě, od níž se odvíjí charakter podnebí a všech ostatních vlastností krajiny. Význam, role a intenzita působení těchto složek se od místa k místu, od regionu k regionu mění, jejich vzájemný poměr je proměnlivý v prostoru a v čase.

Oblasti blízko rovníku bývají horké a vlhké, na pólech bývá chladno a poměrně sucho. Ve středních šířkách zase panuje mírné podnebí, chladnější než na rovníku a teplejší než na pólech. Tyto obecně platné modely ovšem ovlivňuje mnoho faktorů. Britské ostrovy například leží ve stejné zeměpisné šířce jako Labrador, jejich podnebí se ale výrazně liší. Teplý Severoatlantský proud, který směřuje z tropů na sever, přináší Britům poměrně mírné a vlhké klima. Podnebí ve vnitrozemí všech světadílů bývá v průměru v zimě obvykle chladnější než v přímořských oblastech. Moře totiž vyrovnává klimatické výkyvy. Protože voda v létě absorbuje teplo pomaleji než souš a v zimě ho pomaleji uvolňuje, přímořská pobřeží mívají mírnější podnebí. Významnou úlohu hraje i nadmořská výška. Nejvyšší africká hora Uhuru (Kilimandžáro) leží například jen kousek na jih od rovníku, ale její vrcholek je pokryt věčným sněhem. Stejně tak platí, že všude ve vyšších polohách panuje chladnější a často i vlhčí podnebí než v okolních nížinách.

Studiem podnebí (klimatu) se zabývá klimatologie. Tato věda bývá řazena mezi geografické vědy a zabývá se klimatem na Zemi, podmínkami a příčinami jeho utváření a také působením klimatu na činnost člověka i na různé přírodní děje a naopak.

Globální klima charakterizuje přerozdělování sluneční energie, zejména přímého slunečního záření, podle úhlů dopadu slunečních paprsků na vodorovnou plochu. V závislosti na úhlu dopadu se více či méně slunečního záření přeměňuje na teplo. Čím více se úhel dopadu paprsků na vodorovný povrch blíží 90^o, tím dochází k intenzivnější přeměně slunečního záření na teplo. Zatímco v rovníkových oblastech je úhel dopadu kolmý, s rostoucí zeměpisnou šířkou k oběma pólům klesá. Množství přijaté sluneční energie se mění také v závislosti na roční době, tedy na výšce slunce nad obzorem a trvání slunečního svitu. Takto vznikají klimatické pásy Země, jejichž tvar a průběh v krajinné sféře Země je dán významnými rovnoběžkami.

Regionální úroveň přerozdělování tepla je důsledkem atmosférického a mořského (oceánického) proudění, přičemž intenzita vlivu slábne od hladiny světového oceánu – tedy od pobřeží do vnitrozemí, od nížiny po vrcholky hor. Směrem do vnitrozemí vliv oceánu na podnebí slábne, což se týká jak teplotních, tak srážkových poměrů. Světový oceán je hlavním zdrojem vláhy, která je formou srážek distribuována po zemském povrchu. Oceán a pevnina představují dva velmi odlišné povrchy. Pevniny se zahřívají rychleji, vznikají nad nimi výstupné atmosférické proudy a tím oblasti nízkého tlaku vzduchu, jež nasávají vzduch z okolí, v optimálních případech vlhký vzduch nad oceány, zejména z prostorů ohřívaných teplými mořskými proudy. Probíhá-li naproti tomu mezi zdrojnicí oceánického vlhkého vzduchu a zahřívanou pevninou studený mořský proud, srážky vypadnou po ochlazení nad mořským prostorem a nad pevninu se jich dostane už málo. Tento jev je obzvláště typický pro oblast rovníku a tropický pás. V mírném pásu s převládajícím západním prouděním vzduchu je teplo a vláha od oceánu přenášena na východ hluboko do nitra kontinentů, pokud překážku netvoří poledníkové horské řetězy. Takto vznikají klimatická pásma s charakteristickým makroklimatem.

Území České republiky leží v přechodném pásmu mezi typickým oceánickým a typickým kontinentálním podnebím. Podle konkrétní povětrnostní situace se zde projevují vlivy obou typických pásem v jednotlivých ročních obdobích.

 

2.1 Podnebné pásy

Přestože se podnebí v různých koutech naší Země liší, najdeme i taková, kde je podobné. Velice jednoduše bychom na základě vzdálenosti od rovníku mohli na zemi vymezit 4 základní (3 přechodné) podnebné pásy. Na severní i jižní polokouli by to byl rovníkový (subrovníkový), tropický (subtropický), mírný (subpolární) a polární pás.

Jak bylo výše napsáno, podnebí je ale ovlivňováno i dalšími faktory, než je jen vzdálenost od rovníku. Mezi významné činitele ovlivňující podnebí dále patří vzdálenost od oceánu a nadmořská výška. Proto již v minulosti vznikaly nejrůznější klasifikace podnebí, které na zemi vymezovaly několik podnebných oblastí. Tyto oblasti se pak vyznačovaly podobným chodem počasí – především ročním chodem teplot a srážek.

Köppenova klasifikace podnebných oblastí

Klimatické klasifikace souhrnně vyjadřují klimatické poměry s přihlédnutím ke vzájemným vazbám mezi meteorologickými prvky, případně k převládajícím typům atmosférické cirkulace. Autorem nejpoužívanější klasifikace podnebí je německý klimatolog Wladimir Köppen. Tato klasifikace, která vznikla již v roce 1884, je utvořena podle rozložení ročního průběhu teplot vzduchu a srážek ve vztahu k vegetaci. Poslední aktualizace této klasifikace byla provedena v roce 1936 ve spolupráci s německým klimatologem Rudolfem Geigerem a je založena na teplotním a srážkovém režimu a jeho vlivu na biotu krajiny. Na základě této klasifikace je země rozdělena na pět klimatických pásem A – E, v nichž rozlišujeme 11 typů a další podtypy:

Köppenova - Geigerova klimatická klasifikace

Vysvětlení:

Podnebné oblasti podle Quita:

Většina území České republiky spadá do vlhkého, mírně teplého podnebí se suchou zimou, střední a vyšší polohy do vlhkého, mírně chladného podnebí se studenou zimou a na hřebenech Krkonoš a Jeseníků se vyskytuje studené pásmo. Z podtypů podnebí se v Česku vyskytuje podnebí listnatých lesů mírného pásma, boreální klima a na hřebenech Krkonoš a Jeseníků i tundra.

Quittova klasifikace podnebných oblastí

Pro podnebné oblasti České republiky nejčastěji používáme Quittovu klasifikaci klimatu, která ve třech oblastech (teplá, mírně teplá a chladná) rozlišuje celkem 23 jednotek. Tyto jednotky jsou definovány určitými kombinacemi hodnot 14 klimatických charakteristik (počet letních, mrazových a ledových dnů; počet zamračených a jasných dní; počet dní se sněhovou pokrývkou; počet dní se srážkami 1 mm a více; průměrná teplota vzduchu v lednu, dubnu, červenci a v říjnu; srážkový úhrn za vegetační období (duben až září) a v zimním období (říjen až březen); počet dní s průměrnou teplotou 10°C a více). ČR tak podle této klasifikace spadá do tří částí - nížiny spadají do oblasti teplé, střední polohy do oblasti mírně teplé a vyšší polohy do oblasti chladné.

Mapa ČR podle Quittovy klasifikace - viz příloha.

 

2.2 Klimadiagram

Klimadiagram (nebo také klimagram nebo Walterův klimagram) znázorňuje průměrné měsíční teploty a měsíční úhrny srážek na vybraných meteorologických stanicích. Nejvěrohodnější zobrazení vztahu teploty a srážek podává klimadiagram podle Waltera – Leitha. Tento klimadiagram znázorňuje na ose x jednotlivé měsíce, pomocí spojnicového grafu na ose y vlevo roční chod teplot a vpravo roční chod srážek.

Důležitým pravidlem pro odlišení klimadiagramu a grafu ročního chody teploty a srážek je to, že stupnice teplot a srážek jsou v poměru 1:2, eventuálně 1:3.

Ukázka: Vlevo klimadigram, vpravo graf ročního chodu srážek a teplot:

 

 

2.3 Změny klimatu v historii Země

Změny podnebí jsou projevem dlouhodobé nestálosti klimatického systému a rozumíme jimi změnu hodnot meteorologických prvků, při které dochází například k oteplení nebo ochlazení. Podnebí Země se v minulosti výrazně měnilo z přirozených příčin, které můžeme rozdělit na astronomické, terestrické, cirkulační a antropogenní.

Astronomické faktory jsou dány především změnou parametrů oběžné dráhy Země, změnou sluneční aktivity, slapovými vlivy Slunce a Měsíce a dalšími. Významné vysvětlení v rámci těchto faktorů podal Milutin Milankovič, který v rámci své hypotézy (známé jako Milankovičovy cykly) popisuje periodické změny klimatu a střídání dob ledových a meziledových. Hlavními příčinami střídání teplých a chladných period jsou pohyb osy, kolem které se Země otáčí, náklon zemské osy vůči oběžné dráze a excentricita oběžné dráhy (tedy jak moc se dráha Země kolem Slunce liší od kružnice). Velké doby ledové se tak opakují asi každých sto tisíc let, doby meziledové trvají asi dvacet tisíc let.

Terestrické faktory zahrnují odlišnosti v rámci planety Země, které se týkají změny magnetického pole, pohybů kontinentů a s tím spojenou změnou rozložení kontinentů a oceánů. Nezanedbatelnou roli hraje také vznik horských systémů, zvětrávání, eroze a sedimentace. Významná je také sopečná činnost, během níž se dostává do troposféry velké množství plynů. Výbuchy sopek v letech 1815 (Tambora) a 1883 (Krakatoa) uvolnily do atmosféry takové množství plynů a prachu, že došlo k poklesu průměrné roční teploty až o 1,2 °C.

Cirkulační faktory představují příčiny související se změnami všeobecné cirkulace atmosféry.

Posledně zmiňované antropogenní faktory přispívají ke změnám podnebí především s nárůstem koncentrace skleníkových plynů, úbytkem ozónu a znečišťováním atmosféry.

Z analýzy klimatu za posledních 10 000 let (tedy v geologickém období zvaném holocén, spojeném s vznikem a vývojem člověka) vyplývá poměrně výrazná přirozená proměnlivost podnebí. Ve středním holocénu panovaly na Zemi průměrné roční teploty o 1,5 – 1,8 °C vyšší než dnes a úhrn srážek byl dvojnásobný. Následně pak během tzv. malé doby ledové byla průměrná roční teplota o 1,5 °C nižší než dnes. V současnosti dochází opět ke zvyšování teploty. Hlavní obavy související se změnami klimatu plynou především z toho, že by antropogenní vlivy mohly tyto přirozené změny podnebí urychlit nebo zvýraznit.

Jak se mění podnebí dnes?

Současné změny podnebí představují pro lidstvo velké riziko, neboť neustále vzrůstá počet obyvatel a hustota zalidnění v nejzranitelnějších částech světa, rozrůstá se plocha staveb a délka infrastruktury a především množství našich potřeb. Dlouhodobější změny mohou mít řadu důsledků, jak primárních (škody na zemědělských plodinách, polomy, záplavy apod.), tak zejména sekundárních (dopady na ekonomiku, či nezaměstnanost). Klimatické změny v minulosti zatím neohrozily samotnou existenci člověka, ale vedly k zániku mnoha starověkých civilizací.

Od 18. století roste vliv lidské činnosti na životní prostředí. Od druhé poloviny 19. století se začalo výrazněji projevovat oteplování a s výjimkou ochlazení po roce 1940 pokračuje dodnes. Průměrná roční globální teplota na Zemi se v letech 2001 – 2005 zvýšila až o 0,76 °C, v roce 2010 byla změřena hodnota 14,53 °C, což je o 0,53 °C více, než byl průměr v 60.-90. let. Průměrná roční teplota na Zemi je dnes nejvyšší za posledních 1300 let. Vzhledem k tomu, že od poloviny 50. let poklesla sluneční aktivita, sopečná činnost je mnohem aktivnější a přesto pokračuje nárůst teploty, klade se příčina oteplování za vinu právě činnosti člověka.

Změny podnebí souvisí také s častějším výskytem tropických cyklon, nárůstem výskytu bouří s vyšší intenzitou, častěji se mohou vyskytovat vlny veder a lze očekávat, že se změní rozložení srážek. Další hrozbou je i stoupající mořská hladina a úbytek biodiverzity v důsledku oteplení mořské vody, která ztrácí schopnost poutat CO₂.

Jak člověk ovlivňuje změny klimatu?

Mezi odborníky dnes převládá názor, že hlavní podíl na změnách klimatu a nárůstu teplot má rostoucí koncentrace skleníkových plynů v atmosféře, což způsobuje zesílení skleníkového efektu. Skleníkový efekt jako takový je pro planetu důležitý, neboť bez něho by průměrná teplota na Zemi byla -15 °C. Nejvýznamnějšími skleníkovými plyny jsou vodní pára, oxid uhličitý, metan a oxid dusný.

Koncentrace oxidu uhličitého narůstají především při spalování fosilních paliv. Ke zvýšení přispívají také změny ve využití krajiny, zejména odlesňování. Rostliny totiž při fotosyntéze vážou oxid uhličitý z atmosféry a uhlík zabudovávají do svých těl. Fosilní paliva (uhlí, ropa, zemní plyn), představují vlastně pozměněnou biomasu rostlinných a živočišných těl. Jsou to tedy energetické konzervy uhlíku nasbírané v dřívějších dobách. Uvolňováním uhlíku z těchto konzerv vracíme atmosféru do těchto období. Už nyní odpovídá koncentrace oxidu uhličitého v atmosféře období třetihor. Skleníkový efekt ještě výrazněji posiluje metan, který vzniká při zpracování ropy a zemního plynu, při zemědělské výrobě, odpadovém hospodářství a z tání permafrostu.