Masarykova univerzita Přírodovědecká fakulta Geografický ústav M U N I SCI Z0076 Meteorologie a klimatologie Emma Hegerová Hodnocení klimatu v okrese Liberec, Jablonec nad Nisou, Semily, Trutnov, Jičín, Mladá Boleslav a Nymburk za normálová období 1961-1990 a 1991-2020 2. ročník, B-UCB Brno, 2024 OBSAH 1. OBECNÁ CHARAKTERISTIKA STUDOVANÉHO ÚZEMÍ........................2 2. TEPLOTNÍ POMĚRY ÚZEMÍ.........................................................................4 2.1 Průměrné ročníteploty...........................................................................4 2.2 Roční chod průměrné teploty vzduchu....................................................5 2.3 Roční chod průměrných a absolutních denních maxim a minim teploty vzduchu..........................................................................................................6 2.4 Roční chod průměrného počtu dnů s charakteristickou teplotou vzduchu 10 3. SRÁŽKOVÉ POMĚRY ÚZEMÍ.....................................................................13 3.1 Roční chod průměrných srážek.............................................................13 3.2 Roční chod průměrného počtu dnů s charakteristickými úhrny srážek.....14 3.3 Průměrný roční úhrn srážek...................................................................17 3.3.1 Prostý aritmetický průměr..............................................................17 3.3.2 Metoda čtverců..............................................................................17 3.3.3 Metoda polygonů...........................................................................18 3.3.4 Metoda izohyet..............................................................................19 3.3.5 Vyhodnocení metod.......................................................................20 4. KLIMAGRAM................................................................................................22 5. Závěr................................................................................................................24 6. Zdroje...............................................................................................................25 1 1. OBECNÁ CHARAKTERISTIKA STUDOVANÉHO ÚZEMÍ Všechny části protokolu byly vytvořeny pro území složené z okresů Liberec, Jablonec nad Nisou, Semily, Trutnov, Jičín, Mladá Boleslav a Nymburk. Okresy Liberec, Jablonec nad Nisou a Semily patří do Libereckého kraje. Trutnov a Jičín patří do Královéhradeckého kraje a okresy Mladá Boleslav a Nymburk spadají do Středočeského kraje. Tento region se nachází na severovýchodě České republiky (Obr. 1) a rozprostírá se od Krkonoš po nížinné oblasti Polabí. Sledované území je velmi pestré. Zahrnuje nejvyšší horu ČR - Sněžku, ale zároveň i údolí Českého ráje či již zmiňované Polabí. Kromě přírodních krás nabízí region také bohatou historii či síť turistických tras. Nej vyšším bodem regionu je Sněžka (1603 m n.m.), která se nachází v Krkonoších v okrese Trutnov. Nejnižším bodem je naopak oblast řeky Labe v okrese Nymburk, konkrétně u obce Lysá nad Labem v nadmořské výšce 186 m n. m. (ČÚZK, 2024) Obr. 1 Zvolené a vyznačené území v rámci České republiky (ARC ČR 500, 2024; WGS1984 UTMZONE 33 N) Zkoumané území je geomorfologicky velmi rozmanité. Na severu dominují Krkonoše, které patří do Krkonošsko-jesenické soustavy. Tyto horské masivy jsou tvořeny převážně krystalickými horninami, jako je například žula nebo rula. Jižně od hor se rozprostírá Podkrkonoší s mírně zvlněným reliéfem a pískovcovými oblastmi Českého ráje, které jsou unikátní mimo jiné pro svá četná skalní města (AOPK, 2024). Směrem na jihovýchod přechází krajina do Polabské nížiny, která je součástí České tabule. Tato oblast je tvořena primárně sedimentárními horninami, jako je například písek či jíl. Je charakteristická rovinatým reliéfem a úrodnou půdou (AOPK, 2024). 2 Dominantní řekou tohoto regionu je Labe. Protéká okresy Trutnov, Jičín, Mladá Boleslav a Nymburk. V okresech Liberec a Jablonec nad Nisou mají význam menší řeky, a to hlavně Jizera, která pramení v Jizerských horách a protéká i okresem Semily. Další významné řeky jsou pak mimo jiné také Mumlava či Úpa. Pro Český ráj je významná řada rybníků, sloužící primárně k rekreaci nebo rybolovu. Ve vyšších nadmořských výškách Krkonoš jsou pak viditelná ledovcová jezera jako pozůstatek glaciální činnosti (CUZK, 2024). Kombinace geomorfologických a přírodních podmínek je podstatná jak z hlediska biodiverzity, tak i turistiky či hospodářského využití. Klimatologické stanice jsou rozmístěny s ohledem na přírodní podmínky. Vyšší hustota stanic je v hornatějších oblastech, pro které jsou typické srážky a nižší teploty. Naopak v části regionu s nižší nadmořskou výškou, což je zejména oblast Polabí, jsou stanice rozmístěné řidčeji a soustředí se na monitorování podmínek zemědělsky využívaných oblastí. Celý region pokrývá 34 klimatologických stanic, což umožňuje sledovat rozdíly klimatických podmínek mezi horskými a nížinnými oblastmi. Výskyt srážkoměrných stanic je ve zkoumané oblasti podstatně hustší. V regionu sejich nachází 65, což je skoro dvojnásobek počtu klimatických stanic. Pokrývají jak horské oblasti na severu, tak nížiny na jihu a ve středu území. Nejvýše položenou srážkoměrnou stanicí je stanice Labská bouda v nadmořské výšce 1315 m n. m. Naopak nejníže položená je stanice Sojovice ve 182 m n.m. Obr. 2 Rozložení a) klimatologických, b) srážkoměrných stanic na vymezeném území (ARC ČR 500, 2024; IS.MUNI, 2024; WGS1984 UTM ZONE 33 N) 3 2. TEPLOTNÍ POMĚRY ÚZEMÍ 2.1 Průměrné roční teploty Průměrná roční teplota vzduchu za normálové období 1961-1990 (Obr. 3a) se na většině zkoumaného území pohybuje v intervalech od 4 °C do 8°C. Na mapě pro toto období je výrazný teplotní gradient, při čemž nižší teploty se nacházejí ve vyšších nadmořských výškách, které jsou hlavně v severní části regionu, kde se nachází Krkonoše nebo Jizerské hory. Na pravé mapě (Obr. 3b), znázorňující průměrné roční teploty vzduchu za období 1991-2020, jsou patrné vyšší hodnoty. Větší část regionu má průměrné teploty vyšší než 8 °C a místy překračují i 9 °C, cožje rozdíl oproti mapě nalevo. Vyšší teploty jsou viditelnější i v severní části, což značí výrazné ovlivnění oteplováním i v oblastech vyšší nadmořské výšky. Jedním z hlavních faktorů změny teplot mezi obdobími 1961-1990 a 1991-2020 je vliv globálního oteplování. Jako další mohou zapříčiňovat změny také lokální faktory, jako je urbanizace, emise tepla z lidské činnosti nebo změny krajinného pokryvu (např. vyšší zástavba). Ty mohou ovlivnit mikroklimatické podmínky a zvýšit tak lokální teploty. Změny cirkulace atmosféry mohou být dalším aspektem v otázce oteplení. Obr. 3 Průměrné roční teploty vzduchu [°C] na vymezeném území za normálová období a) 1961-1990 a b) 1991-2020 (ARC ČR 500, 2024; IS.MUNI, 2024; WGS1984 UTMZONE 33 N) 4 2.2 Roční chod průměrné teploty vzduchu Tabulka (Tab. 1) znázorňuje roční chod průměrné teploty vzduchu na dvou klimatologických stanicích. První je stanice Poděbrady, která je nejníže položenou stanicí v rámci zkoumaného regionu. Druhou stanicí je Luční bouda, která má naopak nej vyšší nadmořskou výšku. V tabulce jsou viditelná data za normálová období (dále jen NO) 1961-1990 a 1991-2020. Jsou zde také zaznamenány rozdíly mezi jednotlivými obdobími, díky čemuž jsou dobře viditelné změny teplot v průběhu času. Stanice Poděbrady se nachází v nížinné oblasti, což je typické pro mírnější zimy a výrazně teplejší letní měsíce. Například průměrná teplota v červenci v druhém NO dosahuje 19,6 °C, zatímco na Luční Boudě, která se nachází v horské oblasti, pouze 11,3 °C. V Poděbradech došlo postupem času ke znatelnému oteplení ve všech měsících. Nej výraznější rozdíly jsou viditelné hlavně v létě. Například pro srpen je rozdíl mezi prvním a druhým NO 2,04 °C. Oteplení je viditelné ale i u zimních měsíců. Celkově se roční průměrná teplota v Poděbradech zvýšila o 1,23 °C. K oteplení došlo i na stanici Luční Bouda, jen není tak výrazné jako u dat pro Poděbrady. Nejvyšší rozdíly mezi NO jsou patrné hlavně v jarních a letních měsících. Například duben se oteplil o 1,5 °C. Roční průměrná teplota na Luční Boudě vzrostla o 1,1 °C, což ukazuje na pomalejší změny teplot v horských oblastech oproti těm nížinným. Tab. 1 Roční chod průměrné teploty vzduchu [°C] za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, klimatologické stanice Poděbrady a Luční bouda stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 -1.8 0.0 3.8 8.4 13.3 16.6 17.7 17.0 13.4 8.6 3.7 -0.1 8.4 1991-2020 -0.1 0.9 4.6 9.9 14.5 17.9 19.6 19.0 14.2 9.2 4.7 0.9 9.6 rozdíl NO 1.69 0.90 0.79 1.51 1.14 1.26 1.91 2.04 0.82 0.62 0.98 1.04 1.23 Luční Bouda 1961-1990 -6.8 -6.3 -4.1 0.1 4.6 8.1 9.8 9.6 6.5 2.6 -1.7 -5.6 1.4 1991-2020 -5.4 -5.3 -3.1 1.6 5.9 9.3 11.3 11.2 7.0 2.8 -0.6 -4.6 2.5 rozdíl NO 1.3 1.0 1.0 1.5 1.3 1.2 1.4 1.7 0.5 0.2 1.0 1.0 1.1 (IS.MUNI, 2024) 5 25.0 -10.0 ■ I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII měsíc ^—Poděbrady 1961 -1990 ^—Poděbrady 1991 -2020 Luční Bouda 1961-1990 Luční Bouda 1991-2020 Obr. 4 Roční chod průměrné teploty vzduchu [°C] za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, klimatologické stanice Poděbrady a Luční Bouda (IS.MUNI, 2024) 2.3 Roční chod průměrných a absolutních denních maxim a minim teploty vzduchu Na stanici Poděbrady došlo mezi NO k výraznému oteplení průměrných denních maximálních teplot (Tab. 2), a to v průběhu celého roku. Největší nárůst je vidět v letních měsících, například u srpna s nárůstem o 2,0 °C. I zimní měsíce zaznamenaly změny, kde například leden se oteplil o 1,7 °C. Jediný říjen zůstal se stejnými průměrnými hodnotami pro obě normálová období. U průměrných minimálních teplot (Tab. 2) je patrný podobný trend. Celkově se průměrné minimální a maximální teploty na stanici Poděbrady zvýšily přibližně o 1,3 °C ročně, což odráží nízkou polohu této stanice. Na Luční Boudě jsou změny méně výrazné. Průměrné denní maximální teploty (Tab. 2) se zde v červenci zvýšily o 1,5 °C a v zimním lednu o 0,8 °C. Průměrné denní minimální teploty (Tab. 2) například v lednu vzrostly o 1,1 °C. Změny na stanici Luční Bouda, nacházející se v horské oblasti, j sou konzistentní, ale ne tak výrazné j ako v oblasti s nižší nadmořskou výškou, kterou v tomto případě reprezentuje stanice Poděbrady. 6 Tab. 2 Roční chod průměrné denní maximální a minimální teploty vzduchu [°C] za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, klimatologické stanice Poděbrady a Luční bouda Průměrné denní maximálníteploty vzduchu [°C] stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 1.2 3.8 9.0 14.7 19.8 22.9 24.5 24.3 20.2 14.4 7.0 2.9 13.7 1991-2020 2.9 5.0 10.0 16.4 21.0 24.2 26.4 26.3 20.7 14.4 8.0 3.7 14.9 rozdíl NO 1.7 1.2 1.0 1.7 1.2 1.4 1.9 2.0 0.5 0.0 0.9 0.8 1.2 Luční Bouda 1961-1990 -3.4 -2.7 -0.5 3.9 8.5 11.8 13.5 13.3 10.2 6.1 1.3 -2.5 5.0 1991-2020 -2.5 -2.4 -0.1 5.0 9.5 13.0 15.0 14.9 10.4 5.8 2.1 -1.8 5.8 rozdíl NO 0.8 0.3 0.4 1.1 0.9 1.2 1.5 1.6 0.2 -0.3 0.9 0.7 0.8 Průměrné denní minimálníteploty vzduchu [°C] stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 -4.0 -2.9 0.0 1.8 8.6 9.7 13.2 9.4 7.9 4.3 0.8 -2.5 3.9 1991-2020 -2.9 -2.5 0.5 3.8 8.6 12.2 14.1 12.9 9.4 5.4 1.7 -1.7 5.1 rozdíl NO 1.2 0.4 0.5 2.0 0.0 2.5 0.9 3.5 1.5 1.1 0.9 0.8 1.3 Luční Bouda 1961-1990 -9.2 -8.8 -6.6 -2.7 1.6 4.8 6.5 6.3 3.7 -0.3 -4.0 -8.2 -1.4 1991-2020 -8.0 -7.9 -5.7 -1.5 2.5 5.8 7.8 7.7 4.1 0.0 -3.1 -7.2 -0.5 rozdíl NO 1.1 0.8 0.9 1.2 0.9 1.0 1.3 1.4 0.4 0.3 0.9 1.0 0.9 (IS.MUNI, 2024) Data naměřená stanicí Poděbrady značí mezi NO výrazné změny i u absolutních denních maximálních a minimálních teplot (Tab. 3). Absolutní maxima se v letních měsících výrazně zvýšila. Například hodnoty pro srpen se zvedly o 2,4 °C. Naopak v březnu došlo k poklesu absolutního denního maxima o 2,1 °C. U absolutních minimálních teplot došlo k oteplení, a to spíše u zimních měsíců. Konkrétně v únoru o 3,1 °C. Tyto změny absolutních hodnot značí mírnější zimy a velmi teplá léta, což je typické pro nížinné oblasti. Rozdíly mezi NO za zprůměrované roční hodnoty je ale vyšší u Lesní Boudy. Roční rozdíl maxim mezi NO v Poděbradech je 0,6 °C, zatímco na Lesní Boudě 0,9 °C. Roční rozdíl minim mezi NO v Poděbradech je 1,2 °C, zatímco na Lesní Boudě 1,3 °C. Změny mezi NO za jednotlivé měsíce ale pro stanici Luční Bouda nejsou ve většině případů tak výrazné, jako u Lesní Boudy. Tento fakt potvrzuje vlastnosti typické pro horské oblasti. 7 Tab. 3 Roční chod absolutní denní maximální a minimální teploty vzduchu [°C] za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, klimatologické stanice Poděbrady a Luční bouda Absolutní denní maximálníteploty vzduchu [°C] stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 12.9 19.4 25.7 30.3 33.6 34.2 37.6 36.4 33.8 26,0 19.2 17.8 27.2 1991-2020 16.4 19.4 23.6 31.2 33.9 36.9 38.1 38.8 34.2 27,0 19.2 14.9 27.8 rozdíl NO 3.5 0,0 -2.1 0.9 0.3 2.7 0.5 2.4 0.4 1,0 0,0 -2.9 0.6 Luční Bouda 1961-1990 6,0 9.7 12.6 18.3 21.1 22.6 26.7 24.8 23.6 17.7 14.1 9.4 17.2 1991-2020 8.8 9.7 12.1 17.6 21.2 24.6 26.5 26 23 20.9 17.4 9.3 18.1 rozdíl NO 2.8 0,0 -0.5 -0.7 0.1 2,0 -0.2 1.2 -0.6 3.2 3.3 -0.1 0.9 Absolutní denní minimální teploty vzduchu [°C] stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 -24.5 -24.5 -17.2 -7.5 -2.1 -1.9 6,0 0.7 -2.4 -7.3 -12.7 -24.1 -9.8 1991-2020 -23.7 -21.4 -15 -7.1 -1.3 1.9 5.2 3.8 -0.4 -8.7 -11.7 -24.9 -8.6 rozdíl NO 0.8 3.1 2.2 0.4 0.8 3.8 -0.8 3.1 2,0 -1.4 1,0 -0.8 1.2 Luční Bouda 1961-1990 -25.7 -22.1 -24.7 -15.4 -9.5 -4.9 -1 -1.3 -4.8 -12.4 -18.3 -23.2 -13.6 1991-2020 -20.2 -23.6 -19.9 -15.6 -7.7 -3.2 0.2 -0.9 -4.7 -12.4 -17.3 -21.9 -12.3 rozdíl NO 5.5 -1.5 4.8 -0.2 1.8 1.7 1.2 0.4 0.1 0,0 1,0 1.3 1.3 (IS.MUNI, 2024) 8 Průměrné denní maximální teploty vzduchu [°C] Průměrné denní minimální teploty vzduchu [°C] VI VII VIII měsíc -Poděbrady 1961-1990 — Poděbrady 1991-2020 -Luční Bouda 1961-1990 Luční Bouda 1991-2020 Absolutní denní maximální teploty vduchu [°C] II III IV v VI VII VIII IX měsíc -Poděbrady 1961-1990 --Luční Bouda 1961-1990- - Poděbrady 1991-2020 -Luční Bouda 1991-2020 Absolutní denní minimální teploty vzduchu [°C] VI VII VIII měsíc -Poděbrady 1961-1990 ■ -Luční Bouda 1961 1990 - -Poděbrady 1991-2020 -Luční Bouda 1991-2020 -Poděbrady 1961-1990 -Poděbrady 1991-2020 -Luční Bouda 1961-1990 Luční Bouda 1991-2020 Obr. 5 Roční chod průměrné a absolutní denní maximální a minimální teploty vzduchu [°C] za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, klimatologické stanice Poděbrady a Luční Bouda (IS.MUNI, 2024) 9 2.4 Roční chod průměrného počtu dnů s charakteristickou teplotou vzduchu Následující tabulka (Tab. 4) zobrazuje změny v počtu tropických, letních, mrazových a ledových dnů na klimatologických stanicích Poděbrady a Luční Bouda mezi dvěma normálovými obdobími. Tropický den je definován jako den, kdy maximální teplota vzduchu dosáhne alespoň 30 °C, letní den pak jako den s maximální teplotou alespoň 25 °C. Mrazový den nastává, pokud minimální teplota klesne pod 0 °C. Lednový den je charakterizován maximální denní teplotou nepřesahující 0 °C (IS.MUNI, 2024). Stanice Poděbrady se nachází v nadmořské výšce 189 m n. m., zatímco Luční Bouda v horské oblasti. Budou tedy pozorovány rozdíly v naměřených teplotách jak mezi NO, tak mezi jednotlivými stanicemi. V Poděbradech vzrostl počet tropických dnů z 11 na 18,6 za rok. Nej větší nárůst je v červenci a srpnu, což značí nejvyšší nárůsty teplot u letních měsíců. Na Luční Boudě naopak tropické dny v podstatě nejsou. Tento značný rozdíl mezi stanicemi souvisí s jejich rozdílnou nadmořskou výškou. Poděbrady leží v nižší a teplejší oblasti, zatímco pro Luční Boudu je typické chladnější horské klima. Počet letních dnů na stanici Poděbrady vzrostl mezi prvním a druhým NO o 16,7 dne. Největší nárůst je zaznamenán opět v červenci a srpnu, což značí prodlužování teplého léta. Na Luční Boudě byl nárůst pouze o 0,3 dne, což opět odráží její odlišnou nadmořskou výšku. Zvýšení počtu letních dnů na stanici v Poděbradech reflektuje intenzitu globálního oteplování a jeho intenzivnější projevy v nížinných oblastech. Stanice Poděbrady zaznamenala pokles mrazových dnů hlavně v březnu a dubnu, v obou případech o 4,8 dnů. Tento pokles značí zkracování zimy a dřívější nástup jara. Na Luční Boudě byl pokles menší, což odpovídá menšímu vlivu oteplování v chladnějších a vyšších oblastech. Tento pokles souvisí s vyššími teplotami v zimních měsících a omezením období s teplotami pod 0 °C. Počet ledových dnů klesl v Poděbradech o 10,5 dne, a to hlavně v lednu a únoru. Na Luční Boudě byl pokles tentokrát výraznější, což odpovídá obecnému ubývání chladnějších dnů. Přestože rozdíl mezi stanicemi zůstává značný, horská oblast je oproti nížinám méně ovlivněná změnou klimatu. Ve všech kategoriích je vidět silnější dopad klimatických změn v nížinných Poděbradech, kde se nárůst teplot projevuje častějšími teplými dny (tropické, letní) a úbytkem chladných dnů (mrazových, ledových). Luční Bouda, díky své nadmořské výšce, vykazuje menší změny, což ukazuje na větší stabilitu horského klimatu. 10 Tab. 4 Roční chod průměrného počtu tropických dnů, letních dnů, mrazových dnů a ledových dnů za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, klimatologické stanice Poděbrady a Luční Bouda Průměrný počet tropických dnů stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 2.0 4.4 3.9 0.4 0.0 0.0 0.0 11.0 18.6 1991-2020 0.0 0.0 0.0 0.0 0.8 3.6 7.1 6.5 0.5 0.0 0.0 0.0 rozdíl NO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 1.6 2.7 2.6 0.1 0.0 0.0 0.0 7.6 Luční Bouda 1961-1990 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1991-2020 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 rozdíl NO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 Průměrný počet letních dnů stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 0.0 0.0 0.0 0.8 5.2 10.6 14.4 14.0 4.5 0.2 0.0 0.0 49.7 1991-2020 0.0 0.0 0.0 1.8 7.1 13.5 19.4 18.8 5.6 0.2 0.0 0.0 66.4 rozdíl NO 0.0 0.0 0.0 1.0 1.9 3.0 5.0 4.8 1.1 0.0 0.0 0.0 16.7 Luční Bouda 1961-1990 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1991-2020 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.2 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 rozdíl NO 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.1 0.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.3 Průměrný počet mrazových dnů stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 22.7 19.7 14.5 9.9 0.2 0.1 0.0 0.0 0.7 5.4 12.3 20.5 106.0 1991-2020 21.4 19.1 14.1 5.2 0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 3.6 10.1 18.7 92.4 rozdíl NO -1.3 -0.6 -0.4 -4.8 0.0 -0.1 0.0 0.0 -0.6 -1.8 -2.2 -1.8 -13.6 Luční Bouda 1961-1990 31.0 28.2 30.0 23.2 10.3 2.2 0.2 0.2 3.3 16.3 25.0 30.8 200.7 1991-2020 30.6 27.9 28.8 18.5 8.2 1.4 0.0 0.1 2.8 15.0 22.7 30.4 186.3 rozdíl NO -0.4 -0.3 -1.2 -4.7 -2.1 -0.9 -0.2 -0.1 -0.5 -1.4 -2.3 -0.5 -14.4 Průměrný počet ledových dnů stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Poděbrady 1961-1990 10.5 4.9 1.1 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 1.1 7.0 24.6 1991-2020 8.8 4.2 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.6 5.5 19.6 rozdíl NO -1.8 -0.7 -0.6 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 0.0 -0.5 -1.5 -5.0 Luční Bouda 1961-1990 25.0 22.2 17.6 5.9 0.8 0.0 0.0 0.0 0.0 2.9 12.2 22.7 109.3 1991-2020 22.8 19.9 16.2 4.5 0.5 0.0 0.0 0.0 0.0 4.0 10.1 20.7 98.8 rozdíl NO -2.2 -2.3 -1.4 -1.4 -0.2 0.0 0.0 0.0 0.0 1.0 -2.1 -2.0 -10.5 (IS.MUNI, 2024) 11 B 7. 6. i* 3 4-^ 3 a 2 i O 35.0 30 0 .3 25.0 ■i 20.0 .o 15.0 10.0 5 0 0 0 Průměrný počet tropických dnů .1 •I III IV V VI VII VIII IX měsíc ■ Poděbrady 1961-1990 ■ Poděbrady 1991-2020 l Luční Bouda 1961-1990 ■ Luční Bouda 1991-2020 Průměrný počet mrazových dnů ll .. měsíc l Poděbrady 1961-1990 ■ Poděbrady 1991-2020 l Luční Bouda 1961 1990 ■ Luční Bouda 1991-2020 25.0 20.0 15.0 10.0 5.0 0 o 30.0 25.0 •g 20.0 ■o S 15.0 >u ä 10.0 3.0 o o Průměrný počet letních dnů .. ll ll III IV V VI VII VIII IX měsíc ■ Poděbrady 1961-1990 ■ Poděbrady 1991-2020 l Luční Bouda 1961-1990 ■ Luční Bouda 1991-2020 Průměrný počet ledových dnů i J IV V VI VII VIII IX X XI XII měsíc ■ Poděbrady 1961-1990 ■ Poděbrady 1991-2020 ■ Luční Bouda 1961-1990 ■ Luční Bouda 1991-2020 Obr. 6 Roční chod průměrného počtu tropických, letních, mrazových a ledových dnů za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, klimatologické stanice Poděbrady a Luční Bouda (IS.MUNI, 2024) 12 33 3. SRÁŽKOVÉ POMĚRY ÚZEMÍ 3.1 Roční chod průměrných srážek Roční chod průměrných srážek [mm] byl pozorován na nejvýše a nejníže položené srážkoměrné stanici ve zkoumaném regionu (Tab. 5). Nejníže položenou stanicí je stanice Sojovice (182 m n. m.) a nejvýše položenou naopak stanice Labská bouda (1315 m n. m.). Na stanici Sojovice došlo k poklesu srážek v jarních a letních měsících. Nejvýraznější pokles byl v květnu a červnu. V zimních měsících byl pokles naopak méně výrazný, což značí větší srážkovou stabilitu. Na stanici Labská bouda je patrný celkový nárůst srážek, především v letních měsících. Například v červenci došlo k nárůstu o 41,6 mm a v srpnu o 30,4 mm. Na roční úrovni hodnoty průměrných srážek na stanici Sojovice klesly o 26,8 mm a na Labské boudě vzrostly o 230,5 mm. Hlavním důvodem rozdílu mezi Sojovicemi a Labskou boudou je jejich nadmořská výška a poloha. Labská bouda, nacházející se v horské oblasti, reaguje na změnu klimatu větší intenzitou srážek v letních měsících. Naopak Sojovice, ležící v nížině, vykazují klesající trend srážek. Tab. 5 Roční chod průměrných srážek [mm] za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, srážkoměrné stanice Sojovice a Labská bouda stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Sojovice 1961-1990 26.9 26.6 34.0 38.7 67.3 72.9 64.4 61.8 40.6 31.8 36.6 31.8 533.3 1991-2020 25.3 22.6 32.6 23.6 54.8 75.3 70.1 61.6 44.0 34.3 30.8 31.5 506.5 rozdíl NO -1.6 -4.0 -1.4 -15.1 -12.5 2.5 5.7 -0.2 3.5 2.5 -5.8 -0.3 -26.8 Labská bouda 1961-1990 96.9 74.5 80.6 75.1 107.4 134.0 139.0 130.3 110.3 94.3 111.4 126.7 1280.6 1991-2020 117.3 95.2 114.7 71.8 113.8 148.4 180.6 160.7 141.7 125.6 111.6 129.8 1511.2 rozdíl NO 20.4 20.7 34.1 -3.3 6.4 14.4 41.6 30.4 31.4 31.2 0.2 3.1 230.5 (LS.MUNL, 2024) 13 -CD 200.0 140.0 120.0 100.0 80.0 60.0 40.0 20.0 0.0 .1 1 II JlJ J 1 1 1 1 II II II II IV V VI VII VIII IX měsíc XI XII iSojovice 1961-1990 BSojovice 1991-2020 ■ Labská bouda 1961-1990 ■ Labská bouda 1991-2020 Obr. 7 Roční chod průměrných srážek [mm] za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, srážkoměrné stanice Sojovice a Labská bouda (IS.MUNI, 2024) 3.2 Roční chod průměrného počtu dnů s charakteristickými úhrny srážek Tabulka ukazuje průměrný počet dní se srážkami různých intenzit (Tab. 6). V Sojovicích byl mezi NO pozorován nárůst počtu dní se slabými srážkami (nad 0,1 mm). V lednu byl například nárůst o 5 dní a v únoru o 2,4 dne, což naznačuje tendenci k častějším, ale méně vydatným srážkám. U intenzivnějších srážek (nad 10 mm) došlo k poklesu, ročně například o 2 dny. To značí celkový útlum extrémních srážkových událostí. Na Labské boudě došlo naopak ke zvýšení počtu dní s intenzivními srážkami, a to hlavně v letních měsících, což vypovídá o intenzivním letním srážkovém režimu v horských oblastech. Pozorované rozdíly jsou opět, mimo jiné, důsledkem rozdílné nadmořské výšky mezi srážkoměrnými stanicemi. 14 Tab. 6 Roční chod průměrného počtu dnů s charakteristickými úhrny srážek za normálová období 1961-1990 a 1991— 2020, srázkoměrně stanice Sojovice a Labská bouda Průměrný počet dnů se srážkami > 0,1 mm stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Sojovice 1961-1990 9.1 8.9 9.8 10.1 12.3 12.3 11.4 10.9 9.1 8.6 10.4 9.4 122.2 1991-2020 14.1 12.0 13.8 11.5 14.1 14.6 15.5 13.8 12.3 13.2 13.4 15.2 163.6 rozdíl NO 5.1 3.1 4.0 1.4 1.8 2.3 4.1 2.9 3.2 4.6 3.0 5.8 41.4 Labská bouda 1961-1990 18.4 16.7 17.1 17.0 17.4 17.6 17.1 16.0 16.1 14.8 19.0 19.2 206.6 1991-2020 22.1 19.5 20.7 16.3 18.0 18.0 18.8 16.6 16.9 17.9 19.7 22.4 227.1 rozdíl NO 3.6 2.8 3.6 -0.7 0.6 0.4 1.7 0.6 0.8 3.1 0.7 3.2 20.5 Průměrný počet dnů se srážkami > 1,0 mm stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Sojovice 1961-1990 6.6 6.0 7.2 7.3 9.1 9.9 8.7 7.9 6.6 6.2 7.8 7.0 90.3 1991-2020 7.4 5.9 7.4 6.2 9.0 9.6 9.8 8.8 7.8 7.5 7.6 7.5 94.3 rozdíl NO 0.8 -0.1 0.2 -1.1 0.0 -0.3 1.1 0.9 1.1 1.3 -0.2 0.5 4.0 Labská bouda 1961-1990 14.4 12.2 13.4 11.7 13.9 14.4 13.9 13.1 12.6 11.5 15.1 15.5 161.8 1991-2020 15.2 13.1 14.5 10.2 13.2 13.8 14.4 12.4 12.1 12.5 13.1 15.8 160.3 rozdíl NO 0.8 1.0 1.1 -1.5 -0.7 -0.6 0.5 -0.7 -0.6 1.0 -2.1 0.3 -1.5 Průměrný počet dnů se srážkami > 10 mm stanice období měsíc rok 1 II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Sojovice 1961-1990 0.5 0.4 0.9 1.0 2.2 2.2 1.9 1.8 1.2 0.8 0.8 0.6 14.2 1991-2020 0.2 0.3 0.5 0.3 1.4 2.4 2.2 1.9 1.3 0.7 0.3 0.4 11.8 rozdíl NO -0.3 -0.1 -0.4 -0.7 -0.8 0.2 0.3 0.1 0.1 -0.1 -0.5 -0.2 -2.3 Labská bouda 1961-1990 2.8 1.8 2.1 2.4 3.2 4.4 4.9 4.2 3.8 3.2 3.2 4.0 40.1 1991-2020 3.5 3.0 3.5 2.0 3.9 5.1 6.0 4.9 4.8 4.3 3.4 4.5 48.9 rozdíl NO 0.7 1.2 1.4 -0.4 0.6 0.7 1.1 0.7 1.0 1.1 0.2 0.4 8.8 (IS.MUNI, 2024) 15 20.0 E E 15.0 !n 10.0 -CD i_ cn 5.0 0.0 I IV VI VII msíc VIII IX XI XII iSojovice 1961-1990 BSojovice 1991-2020 ■ Labská bouda 1961-1990 ■ Labská bouda 1991-2020 Obr. 8 Roční chod průměrného počtu dnů se srážkovými úhrny většími než 0,1 mm za normálová období 1961-1990 a 1991—2020, srážkoměrné stanice Sojovice a Labská bouda (IS.MUNI, 2024) 18.0 16.0 „ 14.0 E 12.0 Ě, 10.0 ž* 8.0 >N *2 6.0 CO 4.0 2.0 0.0 ■ Sojovice 1961-1990 BSojovice 1991-2020 ■ Labská bouda 1961-1990 ■ Labská bouda 1991-2020 Obr. 9 Roční chod průměrného počtu dnů se srážkovými úhrny většími než 1,0 mm za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, srážkoměrné stanice Sojovice a Labská bouda (IS.MUNI, 2024) 7.0 6.0 £ 5.0 £ 4.0 >- -CD m 2.0 1.0 0.0 jIjLiiJ IV VI VII mesíc VIII Hl IX lll ■ Sojovice 1961-1990 BSojovice 1991-2020 B Labská bouda 1961-1990 B Labská bouda 1991-2020 Obr. 10 Roční chod průměrného počtu dnů se srážkovými úhrny většími než 10 mm za normálová období 1961-1990 a 1991-2020, srážkoměrné stanice Sojovice a Labská bouda (IS.MUNI, 2024) 16 3.3 Průměrný roční úhrn srážek Průměrný roční úhrn srážek na zkoumaném území lze zjistit pomocí několika metod, a to výpočtem prostého aritmetického průměru, metodou čtverců (Obr. 11), u níž se dopočítává opět aritmetický průměr, a metodou polygonů (Obr. 12) či izohyet (Obr. 13), které již počítají s váženým průměrem. 3.3.1 Prostý aritmetický průměr Nejjednodušší metodou pro zjištění průměrného ročního úhrnu srážek na vybraném území za obě normálová období je výpočet prostého aritmetického průměru podle vzorce: _ £*i x = - n xí. .. .průměrné úhrny ročních srážek za normálové období na všech stanicích [mm] n.....počet srážkoměrných stanic zvoleného regionu Prostý aritmetický průměr pro normálové období 1961-1990 je roven 818,3 mm. Prostý aritmetický průměr pro normálové období 1991-2020 je roven 818,5 mm. 3.3.2 Metoda čtverců Další metodou pro výpočet průměrného ročního úhrnu srážek na zkoumaném území je čtvercová metoda. Tato metoda rozděluje území na stejně velké čtverce, v nichž se průměrné roční srážky vypočítají na základě údajů ze srážkoměrných stanic umístěných v daném čtverci. Pokud se v některém čtverci srážkoměrná stanice nenachází, určuje se průměrný roční úhrn pomocí interpolace z okolních čtverců. Čtverce, kde zkoumané území nepokrývá alespoň polovinu jejich plochy, se do výsledného výpočtu nezahrnují (IS MUNI, 2024). Výsledná hodnota průměrného ročního úhrnu srážek na daném území za normálové období lze vypočíst dle vzorce: _ £*i x = - n x.. .průměrný roční úhrn srážek v regionu [mm] xí. . .průměrné úhrny srážek jednotlivých čtverců [mm] n...počet čtverců 17 Obr. 11 Rozložení průměrných ročních srážek [mm] metodou čtverců za normálová období a) 1961-1990 a b) 1991— 2020 na zkoumaném území (ARC ČR 500, 2024; IS.MUNI, 2024; WGS1984 UTMZONE 33 N) Srážkoměrné stanice, jejich průměrné roční úhrny, čtvercovou síť a průměrné roční úhrny srážek jednotlivých čtverců, které byly dosazeny do předchozího vzorce, vyobrazuje mapa výše (Obr. 11). Po dosazení do vzorce vychází průměrné roční srážky pro normálové období 1961-1990 760,2 mm. Pro druhé normálové období 1991-2020 je výsledkem 758,6 mm. 3.3.3 Metoda polygonů Metoda polygonů by měla být o něco přesnější než předchozí dvě metody. Pro vytvoření Thiessenových polygonů je nutné zahrnout nejen srážkoměrné stanice nacházející se na sledovaném území, ale také ty, které leží v jeho těsné blízkosti. Průměrné roční srážky lze spočítat pomocí váženého aritmetického průměru, kdy je vahou plocha jednotlivých polygonů, a to podle vzorce: _ Zn-Pt x = —=;- LPi x.. .průměrný roční úhrn srážek v regionu [mm] n.. .průměrný roční úhrn srážek stanice ve středu [mm] pi...plocha polygonu [km2] 18 Obr. 12 Rozložení průměrných ročních srážek [mm] metodou polygonů za normálové období a) 1961-1990 ab) 1991— 2020 na zkoumaném území (ARC ČR 500, 2024; IS.MUNI, 2024; WGS1984 UTMZONE 33 N) Srážkoměrné stanice, jejich průměrné roční úhrny srážek a Thiessenovy polygony vyobrazuje mapa výše (Obr. 12). Po dosazení do rovnice vychází průměrné roční srážky pro normálové období 1961-1990 759,5 mm. Pro druhé normálové období 1991-2020 je výsledkem 757,9 mm. 3.3.4 Metoda izohyet Nej přesněj ší metodou pro výpočet průměrných ročních srážek na určitém území j e metoda izohyet. Izohyety jsou speciální izolinie, které spojují body se stejným úhrnem srážek za určité období, nejčastěji za rok. Používají se pro grafické zobrazení rozložení srážek v krajině a jsou klíčovým nástrojem v meteorologii a hydrologii. Při této metodě se mezi jednotlivými izohyetami stanovuje pevný interval, například 50 mm. Srážkový úhrn pro plochy vymezené dvěma sousedními izohyetami je vypočítán jako střední hodnota intervalu. Průměrné roční srážky lze stejně jako u metody polygonů vypočítat pomocí váženého aritmetického průměru, kde je váhou plocha mezi j ednotlivými izohyetami. Pro výpočet je možné použít rovnici: _ I*i ■ Pi x = —^- LPi x.. .průměrný roční úhrn srážek v regionu [mm] xí. .. střed intervalu izohyet [mm] pi...plocha mezi izohyetami [km2] 19 Obr. 13 Rozložení průměrných ročních srážek [mm] metodou izohyet za normálové období a) 1961-1990 a b) 1991— 2020 na zkoumaném území (ARC ČR 500, 2024; IS.MUNI, 2024; WGS1984 UTMZONE 33 N) Po provedení výpočtu váženého aritmetického průměru jsou průměrné roční srážky na vymezeném území za normálové období 1961-1990 rovny 758,8 mm a za normálové období 1991-2020 750,5 mm. 3.3.5 Vyhodnocení metod Výsledky jednotlivých metod se liší, a to jak při porovnávání obou normálových období, tak při porovnávání samotných metod mezi sebou. Výsledky jsou vyjádřeny vzhledem k metodě izohyet, jakožto nej přesnější metodě. Za normálové období 1961-1990 spadlo ročně průměrně 818,3 mm srážek podle výpočtu přes prostý aritmetický průměr, což je nej vyšší vypočítaná hodnota pro toto normálové období. Jako nejpřesnější výsledek je brán průměrný roční srážkový úhrn 758,8 mm získaný metodou izohyet. Nejbližší k této hodnotě byl výsledek metody polygonů, který vyšel pouze o 0,1 % vyšší. Výsledný průměrný roční úhrn srážek metodou čtverců činí 760,2 mm, což je jen o 0,2 % více než u metody izohyet. Tab. 7 Výsledné průměrné roční srážky [mm] na zkoumaném území při použití aritmetického průměru, metody čtverců, metody polygonů a metody izohyet, období 1961-1990 Metoda Průměrný roční úhrn srážek [mm] [o/o] prostý aritmetický průměr 818,3 107,8 metoda čtverců 760,2 100,2 metoda polygonů 759,5 100,1 metoda izohyet 758,8 100,0 (IS.MUNI, 2024; VLASTNI VÝPOČTY) 20 Průměrné roční srážky mezi lety 1991-2020 vyšly u všech metod krom prostého aritmetického průměru nižší než v obdobím předešlém. Prostý aritmetický průměr ukázal opět na nejvyšší hodnotu, a to 818,5 mm. Výsledek metodou izohyet, je roven 750,5 mm. Této hodnotě se stejně jako u předchozího NO blíží výsledná hodnota metody polygonů, která je vyšší o 1 %. Tab. 8 Výsledné průměrné roční srážky [mm] na zkoumaném území při použití aritmetického průměru, metody čtverců, metody polygonů a metody izohyet, období 1991-2020 Metoda Průměrný roční úhrn srážek [mm] [o/o] prostý aritmetický průměr 818,5 109,1 metoda čtverců 758,6 101,1 metoda polygonů 757,9 101,0 metoda izohyet 750,5 100,0 (IS.MUNI, 2024; VLASTNI VÝPOČTY) 21 4. KLIMAGRAM Klimatologická a srážkoměrná stanice Liberec se nachází v okrese Liberec v Libereckém kraji a leží v nadmořské výšce 398 m n. m. Klimagramy pro normálová období 1961-1990 (Obr. 14) a 1991-2020 (Obr. 15) shrnují průměrné roční srážky a teploty vzduchu za dané období ve stanici Liberec. V období 1961-1990 dosahuje průměrná teplota vzduchu svého maxima v červenci a srpnu a minima v lednu. Srážky jsou nejvyšší v srpnu a nejnižší v únoru. Obecně lze pozorovat typický průběh teploty i srážek pro mírné klimatické pásmo - zimy jsou chladné a suché, zatímco léta jsou teplejší a vlhčí. I II III IV v VI VII VIII IX x XI měsíc průměrný úhrn srážek [mm] průměrná teplota vzduchu [°C] Obr. 14 Průměrná teplota vzduchu [°C] a průměrný úhrn srážek [mm] za normálové období 1961-1990, stanice Liberec (IS.MUNI, 2024) V období 1991-2020 je patrný nárůst průměrných měsíčních teplot. Červencové a srpnové maximum se lehce zvýšilo, což platí i o lednu, kde se teplota také zvýšila. Srážkový průběh zůstává podobný, avšak letní maximum dosahuje ještě o něco vyšších hodnot. Nejnižší srážkové úhrny se vyskytují primárně v dubnu. 22 100 I 80 70 tĽ 'K 60 » 50 ^ 40 ->. 30 >a3 20 I 10 Wtífel 45 40 O O 35 3 30 "§ ■a 25 g ca 20 £ 15 & 10 1? 0 * IV V VI VII VIII měsíc IX XI XII l průměrný úhrn srážek [mm] ■ průměrná teplota vzduchu [°C] Obr. 15 Průměrná teplota vzduchu [°C] a průměrný úhrn srážek [mm] za normálové období 1991-2020, stanice Liberec (IS.MUNI, 2024) 23 5. Závěr Pro vypracování bylo zvoleno území tvořené okresy Liberec, Jablonec nad Nisou, Semily, Trutnov, Jičín, Mladá Boleslav a Nymburk. Region zahrnuje území od horské oblasti Krkonoš až po nížinné Polabí. Výsledky jasně ukazují na významné změny klimatu, které se v regionu projevují oteplováním a odlišnými srážkovými režimy mezi obdobími 1961-1990 a 1991-2020. Rozdíly v reakci nížinných a horských oblastí na klimatické změny jsou výrazné a odrážejí vliv nadmořské výšky na klimatické podmínky. Horské oblasti, reprezentované například stanicí Luční bouda, vykazují menší změny teplotních charakteristik, což svědčí o jejich větší klimatické stabilitě. Naopak nížiny, jako jsou Poděbrady, jasně ukazují na intenzivnější vliv globálního oteplování. Z tohoto faktu plyne důležitost analýzy v rámci regionu, protože každý typ krajiny reaguje na změnu klimatu odlišně. Srážkové poměry vykazují rovněž regionální odlišnosti. Na nížinné stanici Sojovice byl zaznamenán pokles intenzivních srážek (Tab. 6), zatímco na horské Labské boudě dochází k nárůstu letních srážek (Obr. 7). Tyto změny mají zásadní vliv na vodní bilanci regionu a mohou zvýšit riziko povodní v horských oblastech i sucha v nížinách. Z analýzy různých metod výpočtu průměrného ročního úhrnu srážek vyplývá, že každá z použitých metod přináší mírně odlišné výsledky, což se odráží na interpretaci změn mezi sledovanými normálovými obdobími. Nejvyšší přesnost byla dosažena metodou izohyet, naopak jednodušší metody, jako je aritmetický průměr, mají tendenci podceňovat lokální extrémy, což může vést k mírně zkresleným hodnotám. Klimagramy, které byly vytvořeny na závěr práce, jasně potvrzují trendy popisované v práci. Změny teplotních a srážkových poměrů mezi normálovými obdobími jsou na nich dobře patrné a poskytují vizuální důkaz o dopadech klimatických změn na zkoumané území. Například nárůst průměrné roční teploty je na klimagramech viditelný ve formě posunu k vyšším teplotním hodnotám, což odpovídá výsledkům uvedeným v tabulkách a grafech práce. Práce zdůrazňuje potřebu regionální klimatické analýzy, neboť rozdíly mezi nížinami a horami ukazují na různou míru zranitelnosti vůči klimatickým změnám. 24 6. Zdroje AOPK (2024): Přírodní poměry, https://aopkcr.maps.arcgis.com/apps/webappviewer/index.html?id=eel90990albe4ac685d5f7c69 c637ae4 (28. 11. 2024) ARCDATA PRAHA (2024): https://www.arcdata.cz/produktv/geograficka-data/arccr-500 (28. 11. 2024) ČÚZK (2024): Geoprohlížeč, https://ags.cuzk.cz/geoprohlizec/?p=70 (28. 11. 2024) IS.MUNI (2024): Interaktívni osnova Z0076 Meteorologie a klimatologie, https://is.muni.cz/auth/el/sci/podzim2024/Z0076/cviceni/cviceni 3/ (28. 11. 2024) 25