Simona SZYMSZOVÁ 460351; 2. roč. B-GK GEOG Brno, 2017 METEOROLOGIE A KLIMATOLOGIE Klimatologické indexy ZAD(p): Popište polohu zadaných stanic, vypište roční chod teploty vzduchu a srážek a početně či graficky zpracujte následující charakteristiky: 1. Pluviometrický koeficient - hodnocení ročního rozdělení srážek 2. Hodnocení kontinentality/oceanity klimatu Index termické kontinentality Index ombrické kontinentality Doba polovičních srážek (srážkový poločas) Poloha těžiště srážek VYPRACOVÁNÍ: Vybranými stanicemi pro toto cvičení jsou Horta (Azory, Portugalsko), Virfu Omu (Rumunsko) a Lappeenranta (Finsko). Horta je město nacházející se najednom z portugalských Azorských ostrovů, konkrétně na ostrově Faial. Stanice se nachází na zeměpisných souřadnicích 38°3ľ s. š. a 28°38' z. d. v nadmořské výšce 62 m n. m. Je nejjižnější a zároveň nejnj^ryoloženou stanicí z vybraných. Jelikož se jedná o ostrov, očekáváme zde výrazně oceánské Wma. Stanice Virfu Omu se nachází na vrcholku hory Omu na zeměpisných souřadnicích 45°27' s. š. a 25°27' v. d. v nadmořské výšce 2504 m n. m. Hora Omu leží v Rumunsku v pohoří Bucegi, které je součástí Jižních Karpat. Je tedy nejvýše položenou stanicí z vybraných. Vr±É=post od moře a poloha v horách nám říkají, že bychom zde měli očekávat kontinentální kliW Lappeenranta je finské město, které se nachází na jihovýchodě státu nedaleko ruských hranic. Stanice má souřadnice 61°05' s. š. a 28°10' v. d. a našli bychom ji v nadmořské výšce 68 m .n. m. Taje velmi podobrp^jOrtě, ovšem tato stanice se nachází mnohem severněji, a hlavně dál do kontinentu, V-proto zde očekáváme spíše kontinentální klima (klimadiagramme.de, 2017). Tab. 1: Průměrné měsíční teploty [°C] na vybraných stanicích v letech 1961-1990 Stanice Měsíc 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII l-XII Horta (Acores) (P) 14,2 13,6 14,2 14,9 16,4 18,6 21,1 22,2 21,3 18,9 16,8 15,2 17,3 Virfu Omu (RO) -10,5 -10,6 -8 -4 0,5 3,3 5,1 5,3 2,8 -0,7 -5,1 -8,7 -2,5 Lappeenr^zr^FIN) -9,4 -8,8 -3,8 2,3 9,8 14,8 16,7 14,8 9,5 4,2 -1,2 -6,7 3,6 Zdroj: ČTmmtological normals (CLINO) for the period 1961-1990 (1996) Tab. 2: Průměrná měsíční výška srážek [ mm] na vybraných stanicích v letech 1961-1990 Stanice Měsíc 1 II III IV v VI VII VIII IX X XI XII l-XII Horta (Acores) (P) 112 98 81 65 56 49 35 54 90 100 115 120 975 Virfu Omu (RO) 69 66 67 86 118 140 144 114 64 53 57 75 1053 Lappeenranta (FIN) 37 29 33 31 31 50 67 82 71 64 58 50 603 Zdroj: Climatological normals (CLINO) for the period 1961-1990 (1996) 1. Pluviometrický koeficient Pluviometrický koeficient nám slouží k posouzení, který měsíc byl srážkově vydatnější nebo méně vydatný při hodnocení ročního rozdělení srážek. Skutečnou hodnotu porovnáváme s teoretickou hodnotou, kterou by měsíc měl při rovnoměrném rozložení srážek během celého roku (1/12 ročního úhrnu). Pro výpočet pluviometrického koeficientu používáme vzorec: kde Kp = pluviometrický koeficient, n = měsíční úhrn srážek i-tého měsíce v roce [mm], R = roční úhrn srážek [mm] (vypočítáme jako sumu n; v Tab. 2 = sloupec I-XII). Po výpočtu, pokud je: Kp > 1, jedná se o nadprůměrně srážkově vydatný měsíc, Kp < 1, jedná se o podprůměrně srážkově vydatný měsíc. Tab. 3: Pluviometrický koeficient vybraných stanic v letech 1961-1990 Stanice Měsíc 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Horta (Acores) (P) 1,38 1,21 1,00 0,80 0,69 0,60 0,43 0,66 1,11 1,23 1,42 1,48 Virfu Omu (RO) 0,79 0,75 0,76 0,98 1,34 1,60 1,64 1,30 0,73 0,60 0,65 0,85 Lappeenranta (FIN) 0,74 0,58 0,66 0,62 0,62 1,00 1,33 1,63 1,41 1,27 1,15 1,00 0,20 ■ 0,00 ■ i n in iv v vi vii vin ix x xi xii r=] Obr. 1: Pluviometrický koeficient vybraných stanic v letech 1961-1990 V Tab. 3 vidíme vypočtený pluviometrický koeficient pro stanice Horta, Virfu Omu a Lappeenranta a v Obr. 1 potom znázornění těchto hodnot v grafu. Je zde výrazný rozdíl mezi stanicí Horta a dalšími dvěma, což je způsobeno její odlišnou polohou. Tato stanice se nachází na Azorských ostrovech, proto zde můžeme pozorovat průběh srážek na místě s typicky oceánským klimatem - nadprůměrně srá(=yě vydatné měsíce jsou zimní s maximem v prosinci, naopak nej suššími měsíci jsou letní s minimem v červenci. Stanice Virfu Omu a Lappeenranta j sou si podobné, obě mají první čtyři měsíce srážkově podprůměrné, ovšem zatím co[=Ju Omu má srážkově nadprůměrně vydatný už květen a poté pouze další tři měsíce, hodnoty srážek ve stanici Lappeenranta jsou nadprůměrné až do prosince, který je průměrný. 2. Hodnocení kontinentality/oceanity klimatu K posouzení kontinentality/oceanity klimatu využíváme indexy termické a ombrické kontinentality: a) Index termické kontinentality Pro výpočet termické kontinentality používáme vzorec dle Gorczyňského: 1,7 K = - (A-12* sin m) smcp kde K = termická kontinentalita [%], (p = zeměpisná šířka, A = průměrná roční amplituda teploty [°C] (absolutní rozdíl nejvyšší a nejnižší průměrné měsíční teploty). Tab. 4: Zeměpisné šířky vybraných stanic Stanice Zem. Šířka Horta (Acores) (P) 38° 31' s. š. Virfu Omu (RO) 45° 27' s. š. Lappeenranta (FIN) 61° 05' s. š. Po dosazení do vzorce pro jednotlivé stanice tedy platí 1,7 o Horta (Acores): 1,7 K =--04 - 12 * sin (p) K = sin (p o Virfu Qmu: 1,7 smcp (A — 12 * sin (p) = sin 38° 31 1,7 sin 45° 27 - * ([22,2 - 13,6] - 12 * sin 38° 3ľ) = 3,08% 7* ([5,3 + 10,6] - 12 * sin 45° 27') = 17,53% o Lappeenranta: 1,7 1,7 K = - (A-12* sin m) = -777-77 sin (p v TJ sin 61° 05 7 * ([16,7 + 9,4] - 12 * sin 61° 05') = 30,29% Pro posouzení výsledků indexu termické kontinentality platí, že nízké hodnoty značí oceanitu, naopak s rostoucími hodnotami nám roste kontinentalita. Zde vidíme, že stanice Horta leží v oceánském klimatu, jak bylo předpokládáno. ]V=iak jsou překvapující výsledná procenta u stanice Virfir=mu, která sice značí kontineRtmitu klimatu, ovšem menší než procenta u stanice Lappeenranta, kde nám ukazují klima silně kontinentální. To je pravděpodobně způsobeno polohou stanice Virfu Omu. Jelikož leží ve vysoké nadmořské výšce, teploty jsou zde stále nízké a teplotní amplituda tedy ner^ik výrazná. I stanice Lappeenranta je velmi ovlivněna polohou, která svou vysokou zemskou šířkou způsobuje velkou roční amplitudu teplot, a tedy nám výsledná procenta indexu termické kontinentality značí větší kontinentalitu, než ve skutečnosti je. b) Index ombrické kontinentality Pro výpočet ombrické kontinentality používáme vzorec dle Hrudičky: 12 (Z - 35) kde k = ombrická kontinentalita [%], 1 = srážky teplého pololetí (IV-IX) v % ročního úhrnu, sz = absolutní množství srážek chladného pololetí (X-III) [mm], sr = roční úhrn srážek [mm]. Vzorec pro 1 je: Livs l = * 100 a po dosazení sr nám vznikne: Vzorec pro sz je: Z = * 100. /// a pokud to celé dosadíme do původního vzorce, vznikne nám vztah: Livs 12 * k = * 100 35 /// Po dosazení do vzorce pro jednotlivé stanice tedy platí: Horta (Acores): 12 * k = Z? 100 xii - 35) 12 *([!*>* 100 ]-35) o Virfu Omu: 12 * k = Y ix iv- z? xii * 100 35 V626 12*([ílrH-3S) = 0,38% ///, V387 = 17,23% o Lappeenranta: 12 * k = Z? 100 xii - 35) 12 * 332 VL603 (í * 100 ]-35) V27T = 14,62% I zde platí, že nižší hodnoty značí oceanitu a vyšší hodnoty kontinentalitu. U indexu ombrické kontinentality jsou výsledky pro vybrané tři stanice již přesnější. U stanice Horta stále vidíme oceanitu klimatu a také stanice Virfu Omu stále vykazuje mírnou kontinentalitu. Hodnoty u stanice Lappeenranta již nejsou tak vý=^,, naopak jsou nižší než na stanici Virfu Omu a značí tedy také spíše mírnou kontinentalitu. Tato změna je pravděpodobně způsobena tím, že na rozdíl od teplot, jejichž průměrná roční amplituda je vysoká, srážky jsou zde poměrně stálejší a nevidíme příliš výrazné výkyvy. c) Doba polovičních srážek (srážkový poločas) Doba polovičních srážek je doba v měsících, za k^=iu spadne polovina ročního úhrnu srážek, počínaje 1. 4. Tato charakteristika souvisí s omorickou kontinentalitou - s rostoucí kontinentalitou se tato doba zkracuje, naopak s rostoucí oceanitou se prodlužuje. Roční chod srážek vidíme v Tab. 2. o Horta (Acores): Roční úhrn = 975 [mm], polovina zněj je tedy 487,5 [mm]. Od 1. 4. počítáme: 65 + 56 + 49 + 35 + 54 + 90 + 100 = 449 mm. Z následujícího měsíce nám tedy zbývá 38,5 mm. Při předpokladu, že v následujícím měsíci jsou srážky rozloženy rovnoměrně, dopočítáváme: 115 — = 3,8333 (kdy 30 = počet dní v měsíci) = 10,043 dní, a tedy 3,8333 ' J 10,043 c „ , -= 0,335 měsíce. 30 Doba polovičních srážek pro stanici Horta je tedy 7 měsíců + 0,335 měsíce = 7,335 měsíců, o Virfu Qmu: Roční úhrn = 1053 [mm], polovina zněj je tedy 526,5 [mm]. Od 1. 4. počítáme: 86+ 118 + 140 + 144 = 488 mm. Z následujícího měsíce nám tedy zbývá 38,5 mm. Při předpokladu, že v následujícím měsíci jsou srážky rozloženy rovnoměrně, dopočítáváme: 114 — = 3,6774 (kdy 31 = počet dní v měsíci) 38,5 = 10,469 dní, a tedy = 0,338 měsíce. 3,6774 10,469 31 Doba polovičních srážek pro stanici Virfu Omu je tedy 4 měsíce + 0,338 měsíce = 4,338 měsíce, o Lappeenranta: Roční úhrn = 603 [mm], polovina zněj je tedy 301,5 [mm]. Od 1. 4. počítáme: 31 + 31 + 50 + 67 + 82 = 261 mm. Z následujícího měsíce nám tedy zbývá 40,5 mm. Při předpokladu, že v následujícím měsíci jsou srážky rozloženy rovnoměrně, dopočítáváme: 71 — = 2,3667 (kdy 30 = počet dní v měsíci) 40 5 —'■— = 17,113 dní, a tedy 2,3667 ' J 17,113 = 0,57 měsíce. 30 Doba polovičních srážek pro stanici Lappeenranta je tedy 5 měsíců + 0,57 měsíce = 5,57 měsíce. Jak již bylo zmíněno výše, s rostoucí dobou polovii^Ji srážek roste oceanita klimatu, naopak s klesající dobou polovičních srážek roste kontinentalita. Z výsledků výpočtů pro vybrané stanice tedy vidíme, že pro stanici Horta tato doba přesáhla 7 měsíců, což značí silnou oceanitu. Stanice Virfu Omu a Lappeenranta nenabývají příliš extrémních hodnot, první zmíněná pouze potvrzuje, že je mírně kontinentální, naopak finská stanice zde dosahuje středních hodnot, tudíž by se mohlo jednat spíše o stanici s klimatem kontinentálním přechodným. d) Poloha těžiště srážek Tato charakteristika vychází z předpokladu, že měsíční srážkové úhrny jsou rozloženy souměrně po obvodu kružnice o jednotkovém poloměru (osy prochází průměry leden-červenec a duben-říjen). Horta (Acores) (P) Virfu Omu (RO) Lappeenranta (FIN) VII Obr. 2: Rozložení ročního chodu srážek v paprskovém gr Souřadnice těžiště srážek vypočítáme podle vztahů: 0,5 (// + VI- VIII - XII) + 0,866 (/// + V — IX — XI) + IV — X x = y 0,5 (/// — V — IX + XI) + 0,866 (// -VI- VIII + XII) +1 -VII kde I, II, ..., XII = úhrny srážek jednotlivých měsíců S = roční úhrn srážek Vzorový výpočet pro stanici Horta (Acores): 0,5 (// + VI- VIII - XII) + 0,866 (/// + V — IX — XI) + IV — X x x = 0,5 (98 + 49 - 54 - 120) + 0,866 (81 + 56 - 90 - 115) + 65 - 100 975 x = -0,11014 0,5 (/// — V — IX + XI) + 0,866 (// -VI- VIII + XII) + 1 -VII y y = 0,5 (81 - 56 - 90 + 115) + 0,866 (98 - 49 - 54 + 120) + 112 - 35 975 y = 0,20676 Tab. 5: Souřadnice poloh těžiště srážek vybraných stanic v letech 1961-1990 Stanice: X y Horta -0,11014 0,20676 Virfu Omu 0,09205 -0,19170 Lappeenranta -0,19202 -0,13499 II. kvadrant 0,25 0,2 0,15 0,1 0,05 —9- -0,25 -0,2 -0,15 -0,1 -0,05 I. kvadrant 0,05 0,1 0,15 • Horta ■ Virfu Omu A Lappeenranta -0,05 -0,1 -0,15 -0,2 III. kvadrant -0,25 iv. kvadrant Obr. 3: Poloha těžiště srážek vybraných stanic v letech 1961-1990 Pokud se těžiště srážek nachází v I. kvadrantu, jedná se o oblasti vysokohorské a stredomorské, ovšem nevyskytují se příliš často. Poloha ve II. kvadrantu značí oceánický typ ročního chodu, najdeme zde právě stanici Horta. Ve III. kvadrantu se nacházejí stanice s kontinentálním a přechodným typem klimatu, v našem případě se jedná o stanici Lappeenranta, což se dalo očekávat podle výsledků doby polovičních teplot. A pokud je těžiště srážek ve í=)kvadrantu, hovoříme o stanicích s teplým kontinentálním klimatem, tedy stanici Virfu Omír: Tab. 6: Výsledky hodnocení kontinentality/oceanity klimatu vybraných stanic v letech 1961-1990 Stanice Index termické kontinentalitv Index ombrické kontinentalitv Doba polovičních srážek Poloha těžiště srážek Klima kontinentální /oceánské Horta (Acores) (P) 3,08% 0,38% 7,34 II. kvadrant Oceánské Virfu Omu (RO) 17,53% 17,23% 4,34 IV. kvadrant Kontinentální Lappeenranta (FIN) 30,29% 14,62% 5,57 III. Kvadrant Kontinentální ZÁVĚR: Posuzování kontinentality/oceanity klimatu najednotlivých stanicích nebylo dle výsledků prvních charakteristik příliš jednoznačné hlavně u stanice Lappeenranta. Naopak stanice Horta, která leží na Azorských ostrovech, je typickým příkladem oceánského klimatu, což nám potvrdily všechny charakteristiky. Doba polovičních srážek dokonce poukazuje na silnou oceanitu. To se dalo předpokládat právě díky její ostrovní poloze a také díky rozložení teplot a srážek během celého roku. Stanice Virfu Omu v Rumunsku leží ve vysoké nadmořské výšce, což velmi ovlivňuje jak roční chod teplot, tak srážek. Předpokládali jsme kontinentální klima, které nakonec není tak výrazné. Všechny charakteristiky naznačují mírné kontinentální klima, dle těžiště srážek se jedná o jeho teplou verzi. Přes předpokládanou nejednoznačnost jednotlivých charakteristik (právě kvůli vysoké nadmořské výšce) se poměrně shodují. Nejméně jednoznačné výsledky vidíme u finské stanice Lappeenranta. Dle rozložení teplot bychom si mohli myslet, že se jedná o stanici se silným kontinentálním klimatem, což nám potvrzuje také index termické kontinentality. Ovšem rozložení srážek během roku není tak výrazně rozkolísané, jak by se dalo očekávat. Výsledky indexu ombrické kontinentality i doby polovičních srážek nám naznačuje spíše přechodné kontinentální klima, což potvrzuje i poloha těžiště srážek ve III. kvadrantu. V tomto se totiž vyskytují nejen stanice s kontinentálním klimatem, ale také s přechodným. Můžeme tedy říct, že každá vybraná stanice se nachází v jiných klimatických podmínkách. Máme zde zástupce nejen oceánského a kontinentálního klimatu, ale také stanici s přechodným kontinentálním klimatem. ZDROJE: • Climatological normals (CLINO) for the period 1961-1990. WMO, Geneva, 1996, 768 s. • MU (2017): Klimaindexy [online], [cit. 8. 10. 2017]. Dostupný z WWW: • klimadiagramme.de (2017): Klimadiagramme weltweit [online], [cit. 8. 10. 2017]. Dostupný z WWW: