Klimatografie povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné Seminární práce z předmětu Z0076 (Meteorologie a Klimatologie) Aneta RYGLOVÁ 2. ročník, B-GK KART Brno 2017 OBSAH 1 OBECNÁ CHARAKTERISTIKA 1.1 Vymezení polohy studovaného území, říční síť, reliéf 1.2 Charakteristika vybraného povodí - orografické, geomorfologické, hydrologické poměry 1.3 Mapa sítě klimatologických a srážkoměrných stanic vybraného povodí 2 TEPLOTNÍ POMĚRY 2.1 Geografické rozložení průměrné roční teploty vzduchu v povodí 2.2 Roční chod teploty vzduchu 2.3 Roční chod průměrných a absolutních měsíčních maxim a minim teploty vzduchu 2.4 Roční chod průměrného počtu charakteristických dní 2.5 Malé vegetační období a mrazové období 3 SRÁŽKOVÉ POMĚRY 3.1 Geografické rozložení průměrných úhrnů srážek 3.2 Roční chod srážek 3.3 Roční chod průměrného počtu srážkových dnů charakteristickými úhrny 3.4 Průměrný roční úhrn srážek 3.5 Geografické rozložení průměrného počtu dní se sněhovou pokrývkou 4 VĚTRNÉ POMĚRY 4.1 Frekvenční rozdělení směrů větru 4.2 Výpočet převládajících směrů větru a jejich frekvence 5 KLIMATICKÉ OBLASTI 5.1 Klimatické oblasti podle atlasu podnebí z roku 1958 5.2 Klimatické oblasti podle Quitta (1971) 6 KLIMAGRAM 7 ZDROJE 2 1 OBECNÁ CHARAKTERISTIKA 1.1 Vymezení polohy studovaného území, říční síť, reliéf Povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné se nachází v jižrrpWjihovýchodní části České republiky. Leží převážně na území Moravy a nezasahuje k hranicím České republiky. Území zasahuje do čtyř krajů. Největší část zaujímá Kraj Vysočina a Jihomoravský kraj, malou částí zasahuje také do Zlínského kraje a Pardubického kraje. Rozloha celého území je 5965 km 2, to je asi 7,6 % rozlohy České republiky. V širším kontextu se povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné nachází ve Střední Evropě. Už z toho můžeme vyčíst přechod klimatu mezi oceánským a kontinentálním nebo například převládající západní proudění, které vane v mírných šířkách. Dále vliv tlakových útvarů jako například Islandská tlaková níže nebo Azorská tlaková výše. 3 1.2 Charakteristika vybraného povodí - orografické, geomorfologické a hydrologické poměry Daným územím prochází významná geologická a geomorfologická hranice, a to mezi Českým masivem a Západními Karpaty. Oblast povodí můžeme zařadit do geomorfologických celků: Křemešnická vrchovina, Javořická vrchovina, Hornosázavská pahorkatina, Hornosvratecká vrchovina, Křižanovská vrchovina, Svitavská pahorkatina, Jevišovická pahorkatina, Boskovická brázda, Bobravská vrchovina, Drahanská vrchovina, Dyjskosvratecký úval, Vyškovská brána, Litenčická pahorkatina a Žďánický les. Západní část povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné se nachází ve vyšší nadmořské výšce, která dosahuje až 810 m n. m. Směrem k východu se nadmořská výška postupně snižuje až na hodnotu 170 m n. m. Území se skládá ze šesti povodí III. řádu a to konkrétně povodí Svratky po Svitavu (4-15-01), Oslava a Jihlava od Oslavy po Rokytnou (4-16-02), Jihlava po Oslavu (4-16-01), Svratka od Svitavy po Jihlavu (4-15-03), Rokytná (4-16-03) a Jihlava od Rokytné po ústí a Svratka od Jihlavy po ústí (4-16-04). Reka Svratka pramení ve Žďárských vrších ve výšce asi 770 m n. m., pak teče na jihovýchod Hornosvrateckou vrchovinou, kde je na ní vybudována vodní nádrž Vír. Vodní nádrž Vír slouží především k výrobě pitné vody pro Novoměstsko, Bystřičko a část Žďárská, a dále také Brno a jeho okolí. Dále teče přes Boskovickou brázdu, kde následuje Brněnská přehrada určená především k rekreaci a také jako zdroj elektrické energie. Mimo zkoumané území potom ústí do vodního díla Nové Mlýny. Jihlava pramení v Jihlavských vrších ve výšce okolo 670 m n. m. Dále protéká městy Jihlavou a Třebíčí. Teče v hluboké kotlině zařezané do Křižanovské vrchoviny a Jevišovické pahorkatiny. Na řece Jihlavě leží vodní nádrže Dalešice a Mohelno, které slouží především jako zdroj vody pro nedalekou Jadernou elektrárnu Dukovany. Dále teče přes Boskovickou brázdu a přibírá své dva největší přítoky Oslavu a Rokytnou. Stejně jako Svratka, mimo zkoumané území, ústí do vodního díla Nové Mlýny. Reka Oslava pramení v jižním cípu chráněné krajinné oblasti Žďárské vrchy. V místech přírodní rezervace Údolí Oslavy a Chvojnice se uvažuje o výstavbě vodní nádrže Cučice. Povodí Moravy o nové přehradě na řece Oslavě uvažuje mimo jiné jako o možné zásobárně vody zejména pro Brno a okolí. Proti výstavbě vodní nádrže Cučice byla uspořádána petice s 24 tisíci podpisů. Do řeky Jihlavy se řeka Oslava vlévá zleva v Ivančicích. Reka Rokytná pramení na náhorní ch pláních západně od Třebíče ve výšce kolem 570 m n. m., teče směrem na západ a postupně se zařezává do okolní krajiny. Za Jaroměřicemi vytváří hluboce zaklesnuté úzké údolí s meandrujícím, místy i peřejnatým tokem. U Ivančic se vlévá do řeky Jihlavy. 4 Obr. 2:Povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné Zdroj dat: IS.MUNI 2017 1.3 Mapa sítě klimatologických a srážkoměrných stanic vybraného povodí Klimatické stanice jsou v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné rozloženy nerovnoměrně. Většina se jich nachází kolem řeky Jihlavy a Oslavy. Naopak srážkoměrné stanice jsou v daném povodí zastoupeny rovnoměrně a je jich více než stanic klimatických. To proto, že srážky jsou více variabilní, proto musí stanic být více a měly by být rovnoměrně rozložené, aby co nejlépe vystihovaly veškeré srážkové úhrny v členitém reliéfu. 5 Obr. 3: Klimatické stanice v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné Zdroj dat: IS MUNI 2017 Tab. 1: Klimatické stanice na území povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné 12 Bohdalov, Horní Mlýn 96 Jihlava 235 Rouchovany 294 Velká Bíteš 15 Branišovice 107 Ketkovice 240 Řehořov 296 Velké Meziříčí 17 Brno 127 Křižanov 242 Řídelov 309 Zastávka 22 Budišov 170 Náměšť nad Oslavou 245 Skřinářov, Na rohách 310 Zbýšov 25 Bystřice nad Pernštejnem 181 Nové Město na Moravě 249 Slavkov u Brna 319 Žďár nad Sázavou 81 Hrotovice 184 Olešnice 266 Studenec 324 Židlochovice 91 Ivančice 212 Polička 282 Tišnov Zdroj: IS MUNI 2017 6 Obr. 4: Srážkoměrné stanice v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné Zdroj dat: IS MUNI 2017 Tab. 2: Srážkoměrné stanice na území povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné Iři lBohdalov, Horní Mlýn 190 Dolní Rozinka 439 Křižanov 629 Olešnice 902 Telecí 69 Branišovice 248 Horákov 469 Lesonice 695 Pohořelice 907 Tišnov 75 Brno, Bohunice 250 Horky 492 Lísek, Viliamov 699 Polička 922 Třebíč 77 Brno, Královo Pole 257 Horní Kounice 495 Litenčice 753 Rohozná 925 Třešť, Na pouštích 78 Brno, Pisárky 294 Hrotovice 504 Lomnice 762 Rouchovany 955 Velká Bíteš 81 Brtnice 325 Ivančice 522 Luka nad Jihlavou 782 Řehořov 964 Velké Meziříčí 82 Brumov 336 Jaroměřice nad Rokytnou 541 Měnín, Jalovisko 786 Řídelov 968 Veverská Bítýška, Veveří 92 Bučovice 346 Jihlava 556 Milovy 804 Skřinářov, Na rohách 1014 Zastávka 94 Budišov 378 Ketkovice 558 Miroslav 813 Slavkov u Brna 1016 Zašovice, Nová Brtnice 108 Bystřice nad Pernštejnem 379 Kladeruby nad oslavou 588 Náměšť nad Oslavou 822 Sokolnice 1019 Zbýšov 116 Cidlina, myslivna 390 Kněževes 591 Nedvědice 884 Šlapanice 1033 Žďár nad Sázavou 124 Čebín 408 Košíkov 617 Nové Město na Moravě 890 Štěpánov nad Svratkou 1043 Židlochovice Zdroj: IS MUNI 2017 7 2 TEPLOTNÍ POMĚRY 2.1 Geografické rozložení průměrné roční teploty vzduchu v povodí Průměrné roční teploty vzduchu významně souvisí s nadmořskou výškou. Čím vyšší nadmořská výška, tím nižší průměrné roční teploty vzduchu. Tomu odpovídá i povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné. Od západu k východu se snižuje nadmořská výška a s ní stoupá průměrná roční teplota vzduchu. Na západě území se průměrná roční teplota pohybuje kolem 5-6°C, zatímco na východě území průměrná roční teplota dosahuje až 9°C. Obr. 5: Geografické rozložení průměrné roční teploty vzduchu v povodí Svratky, Jihlavy Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 8 2.2 Roční chod teploty vzduchu Roční chod teploty vzduchu je na stanicích Ivančice a Žďár nad Sázavou běžný pro stanice v České republice. Nejvyšší teploty byly naměřeny v červenci, nejnižší v lednu. Celkový roční chod teploty vzduchu se na daných stanicích liší o 2,7°C, což je způsobeno rozdílnou nadmořskou výškou. Ve Žďáru nad Sázavou je nadmořská výška o 370 metrů větší, proto je průměrná roční teplota nižší. Tab. 3: Roční chod průměrné teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) za období 1901-1950 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII l-XII Ivančice (210 m n.m.) -2,2 -0,7 3,7 8,9 14,6 17,5 19,3 18,3 14,4 8,8 3,4 -0,2 8,8 Žďár nad Sázavou (580 m n.m.) -4,0 -2,9 1,0 5,6 11,4 14,1 15,9 15,0 11,6 6,4 1,1 -2,3 6,1 Zdroj: IS.MUNI 2017 25 -10 >— I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Obr. 6: Roční chod průměrné teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 9 2.3 Roční chod průměrných a absolutních měsíčních maxim a minim teploty vzduchu Roční chod průměrných měsíčních maxim a minim má pro obě klimatické stanice velice podobný tvar, můžeme tu opět vidět vyšší teploty pro stanici Ivančice a nižší pro stanici Žďár nad Sázavou. Pro obě stanice platí, že průměrná maxima jsou po celý rok vyšší než 0 °C a průměrná minima nižší než 10°C. Roční chod absolutních maxim a minim má větší výkyvy. To z toho důvodu, že se nejedná o průměrné teploty a jejich chod není shlazený. Můžeme tu vidět výkyvy týkající se pouze jednotlivých let. Zajímavé je, že u absolutních maxim je teplota v únoru ve Žďáru nad Sázavou dokonce vyšší než v níže položených Ivančicích. U absolutních minim je naopak teplota v Ivančicích nižší než ve Žďáru nad Sázavou. Tab. 4: Roční chod průměrných měsíčních maxim teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII l-XII Ivančice (210 m n. m.) 7,4 10,7 17,7 23,8 27,6 30,6 32,6 31,8 29,3 22,4 15,2 8,8 33,6 Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) 5,2 8,0 14,0 20,4 24,7 27,7 29,1 28,6 25,9 19,9 12,0 6,6 30,3 Zdroj: IS.MUNI 2017 40 -40 Obr. 7: Roční chod průměrných měsíčních maxim teploty vzduchu[°C] Ivančice (210 m n.m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 10 Tab. 5: Roční chod průměrných měsíčních minim teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Stanice 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII l-XII Ivančice (210 m n. m.) -16,2 -15,2 -9,4 -3,5 0,4 4,7 8,0 7,0 1,9 -3,2 -5,3 -13,7 -19,6 Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) -18,6 -17,2 -12,3 -5,1 -1,7 1,9 4,6 3,9 -0,3 -4,1 -7,1 -16,7 -20,4 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 40 30 Obr. 8: Roční chod průměrných měsíčních minim teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 11 Tab. 6: Roční chod absolutních maxim teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Stanice 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Ivančice (210 m n. m.) 12,3 14,7 22,7 27,5 32,1 37,1 36,9 36,0 34,0 27,8 21,0 14,2 Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) 10,5 16,0 18,6 25,6 29,5 33,0 32,0 33,8 31,2 25,8 17,4 11,5 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 Obr. 9: Roční chod absolutních maxim teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 12 Tab. 7: Roční chod absolutních minim teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Stanice 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Ivančice (210 m n. m.) -30,0 -31,8 -25,1 -8,2 -4,1 0,3 4,3 3,8 -2,1 -6,0 -11,0 -25,0 Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) -30,5 -32,5 -23,1 -13,8 -5,5 -2,0 1,7 1,0 -4,6 -6,9 -13,1 -28,2 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 Obr. 10: Roční chod absolutních minim teploty vzduchu [°C] na stanicích Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 13 2.4 Roční chod průměrného počtu charakteristických dní U tropických (max. T > 30,0 °C) a letních (max. T > 25,0 °C) dní můžeme vidět převládající počet pro stanici Ivančice. To je opět způsobeno nižší nadmořskou výškou a tím pádem vyšší průměrnou roční teplotou. Tropické dny se na stanici Ivančice začínají objevovat dříve (v květnu) než na stanici Žďár nad Sázavou (v červnu) a je jich méně než letních dnů. Letní dny se v obou případech začínají objevovat již během dubna. U mrazových (min. T < -0,1 °C), ledových (max. T < -0,1 °C) a arktických dní (max. T < -10,0 °C) je převládající počet naopak pro stanici Žďár nad Sázavou. Mrazové dny byly zaznamenány ve všech měsících kromě července a srpna (na stanici Žďár nad Sázavou) a kromě července, srpna a září (na stanici Ivančice). Ledové dny byly zaznamenány jen v období říjen až duben na stanici Žďár nad Sázavou a listopad až březen na stanici Ivančice. Arktické dny byly zaznamenány v období prosinec až únor pro obě stanice. Tab. 8: Roční chod průměrného počtu tropických, letních, mrazových, ledových a arktických dní pro stanice Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 ^ tropických letních mrazových ledových arktických Ivančice Žďár nad Sázavou Ivančice Žďár nad Sázavou Ivančice Žďár nad Sázavou Ivančice Žďár nad Sázavou Ivančice Žďár nad Sázavou 1 0,0 0,0 0,0 0,0 26,5 28,8 14,2 18,4 0,8 1,4 II 0,0 0,0 0,0 0,0 22,2 25,8 6,8 11,1 0,5 0,7 III 0,0 0,0 0,0 0,0 18,1 23,4 1,3 4,2 0,0 0,0 IV 0,0 0,0 0,7 0,1 6,7 11,8 0,0 0,3 0,0 0,0 v 0,2 0,0 5,5 1,6 1,1 3,0 0,0 0,0 0,0 0,0 VI 2,2 0,2 12,0 4,3 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 VII 5,2 0,8 18,3 8,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 VIII 3,8 0,5 16,6 7,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 IX 0,9 0,2 7,3 2,6 0,4 1,4 0,0 0,0 0,0 0,0 X 0,0 0,0 0,4 0,1 4,7 8,3 0,0 0,1 0,0 0,0 XI 0,0 0,0 0,0 0,0 10,1 16,6 0,8 2,8 0,0 0,0 XII 0,0 0,0 0,0 0,0 21,7 26,8 9,3 15,4 0,2 0,7 Rok 12,3 1,7 60,8 24,4 111,5 146,1 32,4 52,3 1,5 2,8 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 14 30 Ivančice I Žďár nad Sázavou I I I I l I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Obr. 11: Roční chod počtu tropických dní pro stanice Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 ■ Ivančice ■ Žďár nad Sázavou 1 ,11 i i i i 1 1 1 1 Obr. 12: Roční chod počtu letních dní pro stanice Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) v období 1926-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 15 30 25 20 15 10,0°C. Pomocí sumy teplot můžeme vyčleňovat klimatické oblasti a to hlavně pro zemědělství. Podle jednotlivých teplotních sum jsme schopni určit, které rostliny jsou v daném místě schopny růst. Délka trvání malého vegetačního období je vyšší pro stanici Ivančice (174 dní). To je způsobeno nižší nadmořskou výškou. Na stanici Žďár nad Sázavou je délka trvání malého vegetačního období 139 dní. Mrazové období je období s průměrnými denními teplotami < 0,0°C. Proto je mrazové období delší pro stanici Žďár nad Sázavou (103), kvůli vyšší nadmořské výšce. Výpočet se provádí, tak, že se průměrná měsíční teplota, která splňuje podmínku daného období, vynásobí počtem dnů, po které je dosažena. Tyto hodnoty se následně sečtou. Tab. 9: Malé vegetační období pro stanice Ivančice (210 m n. m.) a Žďár nad Sázavou (580 m n. m.)za období 1901-1950 Od Do Délka trvání Suma teplot Ivančice (210 m n. m.) 20.4. 10.10. 174 2761,1 Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) 9.5. 24.9. 139 2519,8 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 Výpočet sumy teplot malého vegetačního období: Ivančice: £7 = (11 ■ 8,9) + (31 ■ 14,6) + (30 ■ 17,5) + (31 ■ 19,3) + (31 ■ 18,3) + (30 ■ 14,4) + (10 ■ 8,8) £7 = 2761,1 Žďár nad Sázavou: £7 = (23 ■ 11,4) + (30 ■ 14,1) + (31 ■ 15,9) + (31 ■ 19,3) + (31 ■ 15) + (24 ■ 11,6) £7 = 2519,8 18 Tab. 10: Mrazové období pro stanice Ivančice a Žďár nad Sázavou za období 1901-1950 Od Do DélkctTOTciní Suma teplot Ivančice (210 m n. m.) 13.12. 18.2. 67 -59,4 Žďár nad Sázavou (580 m n. m.) 24.11. 7.3. 103 -261,8 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 Výpočet sumy teplot mrazového období: Ivančice: YJ = (19 ■ (-0,2)) + (31 ■ (-2,2)) + (18 ■ 0,7) JJ = -59,4 Žďár nad Sázavou: YJ = (7 ■ 1,1) + (31 ■ (-2,3)) + (31 ■ (-4)) + (28 ■ (-2,9)) + (7 ■ 1) YJ = -261,8 19 3 SRÁŽKOVÉ POMĚRY 3.1 Geografické rozložení průměrných úhrnů srážek Množství průměrných úhrnů srážek stoupá s nadmořskou výškou, je však ovlivňováno i polohou místa vzhledem horským hřbetům. V případě povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné odpovídají průměrné roční úhrny srážek nadmořské výšce ve většině případů. Nejnižší úhrny srážek jsou na jihovýchodě povodí (500 mm) a směrem k severozápadu jejich hodnota stoupá až k 800 mm za rok. Geografické rozložení srážek ve vegetačním období (duben - září) je velmi podobné tomu ročnímu. Celkově jsou však srážkové úhrny nižší Obr. 16: Geografické rozložení průměrných úhrnů srážek roku v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 20 Obr. 17: Geografické rozložení průměrných úhrnů srážek vegetačního období v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 21 3.2 Roční chod srážek Roční chod srážek je typický kontinentální s maximem v létě. V letním období spadne na obou vybraných stanicích více než 33 % všech srážek. V tabulce číslo 11, můžeme vidět výrazný rozdíl v celkovém ročním úhrnu srážek. Ten se liší o 312 mm, na stanici Milovy spadne ročně průměrně 832 mm, zatímco na stanici Sokolnice pouze 520 mm. Tento rozdíl je způsoben především rozdílnou nadmořskou výškou stanic. Pro stanici Milovy nastává maximum v červenci (102 mm) a minimum v březnu (49 mm). Pro stanici Sokolnice nastává maximum také v červenci (75 mm) a minimum v únoru (23 mm). Tab. 11: Roční chod srážek [mm] pro stanice Milovy (620 m n. m.) a Sokolnice (207 m n. m.) za období 1901-1950 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok Milovy (620 m n. m.) 57 50 49 63 76 84 102 95 66 64 64 62 832 Sokolnice (207 m n. m.) 25 23 25 32 55 67 75 66 42 42 37 31 520 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 22 Tab. 12: Procentuální podíl [%] jednotlivých ročních období na srážkovém úhrnu celého roku na stanicích Milovy (620 m n.m.) a Sokolnice (207 m n.m.) za období 1901-1950 Období Úhrn srážek [mm] Podíl na ročním úhrnu [%] M i lovy (620 m n. m.) Jaro (III - V) 188 22,6 Léto (VI - VIII) 281 33,8 Podzim (IX-XI) 194 23,3 Zima (XII - II) 169 20,3 Sokolnice (207 m n. m.) Jaro (III - V) 112 21,5 Léto (VI - VIII) 208 40,0 Podzim (IX-XI) 121 23,3 Zima (XII - II) 79 15,2 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 3.3 Roční chod průměrného počtu srážkových dnů charakteristickými úhrny Stanice Milovy má opět vyšší počet dnů se srážkami ve všech kategoriích srážkových dnů. V tabulce číslo 13 můžeme vidět, že nejvíce srážkových dnů je se srážkami mezi 0,1 až 1 mm. Dnů se srážkami s více než 10 mm je nejvíce v letním období, kdy se vyskytují časté konvektivní srážky s velkými srážkovými úhrny. Tab. 13: Roční chod průměrného počtu srážkových dnů s úhrny > 0,1 mm, > 1,0 mm a > 10,0 mm pro stanice Milovy (620 m n. m.) a Sokolnice (207 m n. m.) za období 1901-1950 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Rok Milovy (620 m n. m.) >0,1 mm 15,6 14,3 12,9 14,0 14,2 13,7 14,5 13,5 11,8 12,3 14,4 14,5 165,7 > 1,0 mm 11,1 9,6 9,1 10,4 11,2 11,1 11,6 11,1 9,3 9,1 10,2 10,5 124,3 > 10,0 mm 1,3 1,0 1,1 1,5 2,0 2,6 2,9 2,6 1,8 1,9 1,5 1,6 21,6 Sokolnice (207 m n. m.) >0,1 mm 9,3 9,1 8,5 10,7 11,5 11,7 11,7 11,6 9,5 9,2 9,6 10,7 123,1 > 1,0 mm 6,2 5,9 5,6 7,1 8,0 8,6 8,7 8,2 6,8 7,0 6,8 7,1 86,0 > 10,0 mm 0,3 0,3 0,5 0,8 1,8 2,1 2,4 2,0 1,2 1,3 1,1 0,6 14,4 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 23 16 E 14 0 12 AI >• 1 10 u > o (U >u O O. Milovy I ■ I I I I I 'I I ■■líními ímiiiiiii iiiiiiiiiii iiiiiiiiiii iiiiiiiiiii iiiiiiiiiii I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Obr. 19: Roční chod průměrného počtu srážkových dnů s úhrny > 0,1 mm pro stanice Milovy (620 m n. m.) a Sokolnice (207 m n. m.) za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 16 14 12 10 u í 6 « 4 4-» (D >u «2 2 Milovy I Sokolnice ■ ■ ■ ■ IL L ■ ■ - ■ ■ IIIIIIIIIII iiiiiiiiiii iiiiiiiiiii iiiiiiiiiii I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Obr. 20: Roční chod průměrného počtu srážkových dnů s úhrny > 1,0 mm pro stanice Milovy (620 m n. m.) a Sokolnice (207 m n. m.) za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 24 Obr. 21: Roční chod průměrného počtu srážkových dnů s úhrny > 0,1 mm, > 1,0 mm a > 10,0 mm pro stanice Milovy a Sokolnice za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 3.4 Průměrný roční úhrn srážek Jelikož se srážky měří bodově na jednotlivých srážkoměrech stanicích, není jednoduché určit průměrné roční srážky pro celé dané povodí. Na jednotlivé srážkoměrné stanice mohou působit lokální vnější vlivy jako návětrnost nebo například okolní vegetace. Z toho důvodu pro průměrný roční úhrn srážek používáme více metod, které následně porovnáváme. 25 Tab. 14: Seznam srážkoměrných stanic pro metody výpočtu prostý a vážený aritmetický průměr a metodu čtverců v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné ID Název stanice Nadmořská výška [m n. m.] Roční úhrn srážek [mm] ID Název stanice Nadmořská výška [m n. m.] Roční úhrn srážek [mm] 52 Bohdalov, Horní Mlýn 575 662 541 Měnín, Jalovisko 195 513 69 Branišovice 200 528 556 Milovy 630 832 75 Brno, Bohunice 225 537 558 Miroslav 270 505 77 Brno, Královo Pole 221 531 588 Náměšť nad Oslavou 412 594 78 Brno, Pisárky 204 547 591 Nedvědice 331 630 81 Brtnice 523 655 617 Nové Město na Moravě 614 724 82 Brumov 539 665 629 Olešnice 564 661 92 Bučovice 240 579 695 Pohořelice 184 499 94 Budišov 483 610 699 Polička 555 705 108 Bystřice nad Pernštejnem 554 651 753 Rohozná 548 700 116 Cidlina, myslivna 646 647 762 Rouchovany 359 576 124 Čebín 280 565 782 Řehořov 567 653 190 Dolní Rozinka 506 614 786 Řídelov 636 741 248 Horákov 358 607 804 Skřinářov, Na rohách 595 656 250 Horky 580 602 813 Slavkov u Brna 212 544 257 Horní Kounice 360 515 822 Sokolnice 205 520 294 Hrotovice 405 559 884 Šlapanice 230 566 325 Ivančice 209 530 890 Štěpánov nad Svratkou 340 605 336 Jaroměřice nad Rokytnou 416 535 902 Telecí 523 768 346 Jihlava 526 630 907 Tišnov 274 579 378 Ketkovice 433 577 922 Třebíč 406 563 379 Kladeruby nad oslavou 410 580 925 Třešť, Na pouštích 645 647 390 Kněževes 573 680 955 Velká Bíteš 494 645 408 Košíkov 558 625 964 Velké Meziříčí 425 617 439 Křižanov 526 666 968 Veverská Bítýška, Veveří 277 559 469 Lesonice 520 573 1014 Zastávka 340 564 492 Lísek, Viliamov 700 744 1016 Zašovice, Nová Brtnice 649 647 495 Litenčice 367 643 1019 Zbýšov 353 571 504 Lomnice 378 596 1033 Žďár nad Sázavou 580 736 522 Luka nad Jihlavou 442 652 1043 Židlochovice 185 551 Zdroj: IS.MUNI 2017 26 Prostý aritmetický průměr: x x ... průměrný roční úhrn srážek v povodí [mm] Xi ... průměrný roční úhrn srážek pro jednotlivé stanice [mm] n ... počet srážkoměrných stanic 36776 X = -= 612,93 60 Vážený aritmetický průměr: 2>ŕ.mŕ x = x ... průměrný roční úhrn srážek v povodí [mm] Xi ... průměrný roční úhrn srážek pro jednotlivé stanice [mm] mŕ ...nadmořská výška srážkoměrných stanic [m n. m.] 425,92-36776 X = -=612,94 25555 Na výpočet prostého aritmetického průměru i váženého aritmetického průměru byla použita data ze všech srážkoměrných stanic v daném povodí. Výsledek prostého aritmetického průměru by měl být méně přesný, protože vůbec nebere v potaz vliv reliéfu. U váženého aritmetického průměru je zohledněna nadmořská výška srážkoměrech stanic, proto by měl být přesnější. V případě povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné je ovšem tento rozdíl opravdu nepatrný a jednotlivé výsledky se liší pouze o jednu setinu. 27 Metoda čtverců rB32 + R3 736,5 + + 768 S 724 / + 744 + r 73 ' 699 + 72 seo ' + 632.5 6 + 635 61 + 605 c ä (638,5) _|_ 630 63 Q 65: S (6751 680 673 + 614 1642.3» 666 + 1 €30 613 -| f 700 ' S47 700 647 653,5 + 532 652 955 (610,7) + 617 617 + 656 650,5^ {599,91 5 J- 572 ^5^9 565 741-/^ h 647 H 647 563 + 610 62 564 + + 531 \ 1 - 1 1 v--J 647 + 563 610 _|_ 609.5 594 559 559 ä; +607 | <"5.sNp*' . 607,3 f<-647 h + 602 573 53 S 535 559 559 + + ' 530 5T&.5 - ,564 577+ 571 550,5 _j_ Í548.8) 537 537 566 543 52Q + l+!> 544 579/^ 544 y—«■* S76 + [523,6] JU (522.6) 532 551 513 513 y T 505 L505 + +, 528 + Srážkomérné stanice Čtvercová sít 1x1 cm B ] Hranice povodí 10 20 40 km -I-1-1-1-1-1-1 Obr>Z2: Metoda čtverců pro výpočet průměrného ročního úhrnu srážek v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 X = n x... průměrný roční úhrn srážek v povodí [mm] Xj... průměrný roční úhrn srážek pro jednotlivé čtverce [mm] n...počet čtverců 36776 X = -=668,66 55 Metoda čtverců využívá stejně jako dvě předchozí metody všechny srážkoměrné stanice v povodí. Povodí je rozděleno na čtvercovou síť o velikosti pole lxl cm. K jednotlivým polím jsou přiřazeny hodnoty srážkových úhrnů a to buď aritmetickým průměrem všech stanic, které se nachází v daném čtverci, nebo interpolací okolních čtverců. Používají se hodnoty čtverců, kde povodí zaujímá alespoň polovinu obsahu. U těch ovšem není přidaná žádná váha, takže mají nakonec stejnou hodnotu, jako celé čtverce. 28 Metoda polygonů ........i «« Obr. 23: Metoda polygonů pro výpočet průměrného ročního úhrnu srážek v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 Tab. 15: Seznam srážkoměrných stanic pro metodu polygonů v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 ID Název stanice Roční srážky Plocha polygonu Plocha * srážky 69 Branišovice 528 500 264000 92 Bučovice 579 274 158646 97 Buchlovice 628 28 17584 170 Dobrá, Keřkov 526 14 7364 204 Drnholec 327 10 3270 232 Hlinsko 786 46 36156 336 Jaroměřice nad Rokytnou 535 536 286760 338 Jemnice 595 26 15470 439 Křižanov 666 411 273726 588 Náměšť nad Oslavou 594 571 339174 591 Nedvědice 630 471 296730 617 Nové Město na Moravě 724 406 293944 687 Počátky 712 38 27056 699 Polička 705 225 158625 753 Rohozná 700 479 335300 782 Řehořov 653 587 383311 794 Sedlice 641 0,1 64 822 Sokolnice 520 562 292240 928 Tvořihráz 511 58 29638 968 Veverská Bítýška, Veveří 559 568 317512 1005 Vyškov 542 110 59620 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 29 _ In ■ Pi x = ——- I.PÍ x... průměrný roční úhrn srážek v povodí [mm] rj...průměrný roční úhrn srážek stanice ve středu polygonu [mm] Pi...plocha polygonu [km2] 12661-281,9 X =-- =602,90 5920 Metoda Thiessenových polygonů zohledňuje reliéf daného povodí i jeho okolí. Jako váhu ve vzorci využíváme plochu polygonů kolem srážkoměrných stanic a to nejen ze zadaného povodí, ale také přilehlých stanic z okolních povodí. Metoda izohyet Obr. 24: Metoda izohyet pro výpočet průměrného ročního úhrnu srážek v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 30 Tab. 16: Výpočet srážkového úhrnu pomocí metody izohyet xi P" xi * pi 475,00 265,91 126307,30 525,00 1197,12 628488,00 575,00 1568,17 901697,80 625,00 1295,97 809981,30 675,00 966,39 652313,30 725,00 345,90 250777,50 775,00 212,00 164300,00 825,00 106,21 87623,25 875,00 0,06 52,50 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 x = ■ x... průměrný roční úhrn srážek v povodí [mm] Xj... střed intervalu izohyet [mm] p,... plocha mezi izohyetami [km2] 3621540,75 X = -=607,87 5957,73 Metoda izohyet je nejpřesnější, protože zohledňuje vnější vlivy na stanice a zabývá se celým územím. Když určujeme průměrný úhrn srážek v povodí metodou izohyet musíme nejprve v programu ArcGIS interpolovat srážkoměrné stanice pomocí funkce Kriging. Dále se pomocí funkce Create contour vytvoří izolinie. Dále se určí průměrná hodnota v intervalu. Nakonec je k výpočtu nutná i plocha polygonů, které svírají jednotlivé izolinie. Využívá se i stanic mimo zvolené povodí. 31 Tab. 17: Porovnání metod výpočtu průměrného ročního úhrnu srážek v povodí Svratky, Jihlavy, Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Metoda Průměrný roční úhrn srážek [mm] l^J [%] Prostý aritmetický průměr 612,93 100,83 Vážený aritmetický průměr 612,94 100,83 Metoda čtverců 668,66 110,00 Metoda polygonů 602,90 99,18 Metoda izohyetf^p] 607,87 100,00 Zdroj dat: IS.MÍJnÍ 2017 Metody, které mají v porovnání s vybranou metodou nejpřesnější výsledky, jsou metoda polygonů, prostý aritmetický průměr a vážený a^Jkický průměr. Ty se liší od metody izohyet, která je nejpřesnější o necelé jedno procento. Naopak nejhorší výsledek má metoda čtverců. To může být způsobeno tím, že se využívají hodnoty všech čtverců, kde povodí zabírá alespoň polovinu obsahu čtverce, ale už se nepřidává žádná váha. 32 3.5 Geografické rozložení průměrného počtu dní se sněhovou pokrývkou Geografické rozložení průměrného počtu dní se sněhovou pokrývkou vychází z reliéfů povodí a geografického rozložení průměrné roční teploty. Nejdéle se sníh vyskytuje ve vyšších nadmořských výškách, kde je nižší průměrná roční teplota. Proto jev povodí Svratky, Jihlavy Oslavy a Rokytné nejvyšší počet dní se sněhovou pokrývkou na západě a směrem k východu klesá, stejně jako nadmořská výška. Na západě území je průměrný počet dní až kolem 100 dní v roce, na jihovýchodě území je to jenom kolem 40 dní v roce. Obr. 25: Geografické rozložení průměrného počtu dní se sněhovou pokrývkou v povodí Svratky, Jihlavy Oslavy a Rokytné za období 1901-1950 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 33 4 VĚTRNÉ POMĚRY 4.1 Frekvenční rozdělení směrů větru Stanice Bystřice nad Pernštejnem i Náměšť nad Oslavou mají přes třetinu roku bezvětří. Převládající vítr pro stanici Bystřice nad Pernštejnem je severozápadní, pro Náměšť nad Oslavou je to západní vítr. Větší proměnlivost větru je na stanici Bystřice nad Pernštejnem, v letním období převládá západní směr větru, zatímco v zimním období severozápadní směr větru. Tab. 18: Roční frekvenční rozložení směrů větru [%]na stanicích Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) a Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) v období 1946-1953 S SV V JV J JZ Z SZ Calm Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) 5,1 3,2 4,5 6,7 9,2 4,7 15,7 17,4 33,5 Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) 4,2 3,2 12,2 9,5 1,2 3,6 22,5 13,5 30,1 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 S J -Bystřice nad calm 33,5% Pernštejnem ^—Náměšť nad Oslavou calm 30,1% Obr. 26: Roční frekvenční rozložení směrů větru [%]na stanicích Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) a Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) v období 1946-1953 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 34 Tab. 19: Frekvenční rozložení směrů větru v letním období (červen-srpen) na stanicích Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) a Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) v období 1946-1953 S SV V JV J JZ Z SZ Calm Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) 3,4 3,9 3,5 5,1 5,9 3,0 20,7 19,2 35,3 Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) 3,1 2,4 7,0 6,6 1,6 5,8 29,9 15,8 28,0 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 S J Bystřice nad calm 35,3% Pernštejnem ^—Náměšť nad calm 28,0% Oslavou Obr. 27: Frekvenční rozložení směrů větru v letním období (červen-srpen) [%]na stanicích Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) a Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) v období 1946-1953 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 35 Tab. 20:Frekvenční rozložení směrů větru v zimním období (prosinec-únor) [%]na stanicích Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) a Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) v období 1946-1953 S SV V JV J JZ Z SZ Calm Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) 5,1 2,2 3,7 6,1 9,3 4,5 14,5 20,6 34,0 Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) 3,1 1,9 12,3 11,8 1,4 1,6 19,9 14,1 33,9 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 S J -Bystřice nad Calm 34,0 % Pernštejnem Náměšť nad Oslavou calm 33'9% Obr. 28: Frekvenční rozložení směrů větru v zimním období (prosinec-únor) [%]na stanicích Bystřice nad Pernštejnem (535 m n. m.) a Náměšť nad Oslavou (365 m n. m.) v období 1946-1953 Zdroj dat: IS.MUNI 2017 36 4.2 Výpočet převládajících směrů větru a jejich frekvence Výpočet převládajícího směru větru a jeho frekvenci vypočteme pomocí následujících vztahů: n3 — nl a = 1 +■ (n3 — nl) + (n2 — n4) (n3 - nl) + (n2 - n4) 3 H = nl + n3 +-—--- x (- - a)2 a = a- 45° a... střed kvadrantu s největší četností nx... frekvence směru větru x [%] H... četnost větru pro nalezený kvadrant [%] a... úhel potřebný pro výpočet převládajícího směru [° Obecný postup výpočtu 1. Hodnoty frekvencí směrů větru převedeme na hodnoty frekvencí bez calm. 2. Určíme směr větru s největší frekvencí a přiřadíme mu hodnotu n3. Přidělíme okolním frekvencím směrů větrů hodnoty nl, n2 a n4. Pořadí určíme tak, aby platila podmínka: n4 < n2. Hodnota n3 nemusí být nutně nejvyšší, pokud není splněna podmínka, že n4