40 mučedníků – 40 mrazíků

7. 3. Tomáš

O svatém Tomáši, sníh bředne na kaši.

ÚKS zahrnuje celou fyzickogeografickou sféru.

Tvoří jej 5 subsystémů (systémů nižšího řádu):

1. atmosféra,

2. hydrosféra,

3. kryosféra,

4. povrch pevnin,

5. biosféra.

Subsystémy 2.- 5. představují přechodnou plochu (vrstvu) směrem k atmosféře.

Ta se označuje jako aktivní povrch (aktivní vrstva).

Aktivní povrch (vrstva):

Aktivní vrstva je trojrozměrný prostor s postupným zeslabením (extinkcí)radiační energie.

Představuje významný klimatotvorný faktor.

Nejrozšířenější typy aktivního povrchu na ZemiVodní plochySněhová pokrývkaVegetaceUrbanizované plochy

Je to ta část krajinné sféry, na které dochází k odrazu záření a kde současně probíhá

přeměna radiační energie krátkovlnného slunečního záření na energii tepelnou.

ATMOSFÉRA

BIOSFÉRA

HYDROSFÉRA

KRYOSFÉRA

RELIÉFRELIÉF

Subsystémy úplného klimatického systému jsou otevřené!!

Nepřetržitě mezi nimi probíhají vzájemně propojené klimatotvorné procesy.

Počasí můžeme považovat za okamžitý stav úplného klimatického systému.

Klima považujeme za statistický soubor všech stavů,

jimiž prochází úplný klimatický systém během několika desetiletí.- aspoň 50 let, standard 80 let

Znalost a pochopení mechanismu úplného klimatického systémua nalezení všech vztahů mezi jeho hlavními subsytémy je důležité pro pochopení časoprostorové variability klimatu.

Časová proměnlivost ÚKS:

Prostorová proměnlivost ÚKS:

►změny sezónní,

► meziroční (interanuální)

► sekulární.

► změny rozměru topického až chorického

► regionální

► globální.

Klimatotvorné faktory

• 5 skupin klimatotvorných faktorů

1, astronomické

2, cirkulační

3, radiační

4, antropogenní

5, geografické

Časoprostorová proměnlivost úplného klimatického systému

Složky (subsystémy) ÚKS reagují na změny jednotlivých proměnnýchnestejně rychle.

Jsou schopny vrátit se do původního stavu.

Nejproměnlivější částí systému je bezesporu atmosféra.

Nejdelší relaxační čas vykazuje kryosféra.

Mají tzv. relaxační čas.

(1-7 dní)

(až mil. roků)

ÚKS má:

Hranice závisí na časovém měřítku zkoumaných změn.

Studujeme-li antropogenní změny klimatu,

pak např. klimatotvorný faktor rozložení pevnin a oceánů,

vzájemná poloha a vzdálenost Země – Slunce

představují vnější klimatický systém.

proměnlivou vnitřní část a

pomaleji se měnící vnější část.

ATMOSFÉRA

BIOSFÉRA

HYDROSFÉRA

KRYOSFÉRA

RELIÉFRELIÉF

• Znalost a pochopení mechanismu úplného klimatického systému a nalezení všech vztahů mezi jeho hlavními subsystémy a je důležité pro pochopení variability klimatu

• Časová proměnlivostZměny sezonní

meziroční (interanulární)

Sekulární

• Prostorová proměnlivost ÚKSZměny rozměru topického až chorického

Regionální

globální

Aktuální stav a problémy ÚKS

Klima Země bylo, je a bude proměnlivé.

Atmosféra:velmi proměnlivá složka přírodního prostředí.

Rozhodující charakteristiky zemské atmosféry jsou:

► obsah kyslíku a plynů způsobujících skleníkový efekt (skleníkové plyny)

► obsah plynů chránících zemský povrch a živé organismy před dopadem nebezpečného UV záření,

► podíl látek škodlivých pro živé organismy.

Rovnovážný stav ÚKS je po desetiletí narušovaný antropogenní činností.

► světová populace se za posledních 200 let zvýšila 5x, za posledních 100 let 3x

► Nárůst plynů zesilujících skleníkový efekt zemské atmosféry,množství CO2 se zvýšilo o 30%.

► Nárůst koncentrací toxických látek v ovzduší.

► roční přírůstek průmyslové výroby je srovnatelný s objemem celoevropské výroby v 30. letech 20. stol.

► během posledních 100 let byla zkultivovaná větší výměra půdy než za celou předcházející historii lidstva, lidstvo změnilo 40% povrchu

► v období 1940-1980 se spotřeba vody zdvojnásobila, další dvojnásobné zvýšení bylo už v r. 2000,

► současná spotřeba fosilních paliv je 30x vyšší než v r. 1900.

Příčiny změn v posledních 100 letech

► množství spálené biomasy je 4x vyšší – ročně zužitkujeme asi 175 mil. akrů lesů a pastvin

► Začali jsme vypouštět freony (CFCs) a téměř zničili ozon ve stratosféře

► V r. 2000 spadlo asi o 24 mm více srážek, než v r. 1900

► Globální teplota se zvýšila asi o 0.5°C - 0.7°C

► Dnes zmizí ročně 2-3 ledovce Glacier Park můžeme do r. 2050 přejmenovat na “No-Glacier National Park”

Anomálie teploty povrchu – 1880-2000

5. Occurrence of Tropical Days, Summer Months

Cummulative Departures from Mean, June-August 1961-2000, Olomouc

-50,0

-40,0

-30,0

-20,0

-10,0

0,0

10,0

20,0

19

61

19

63

19

65

19

67

19

69

19

71

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

87

19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

n

Cummulative Departures from Mean 3rd Order Polynomial

Cummulative Departures from Mean, June–August 1961–2000

-80,0

-70,0

-60,0

-50,0

-40,0

-30,0

-20,0

-10,0

0,0

10,0

20,0

19

61

19

63

19

65

19

67

19

69

19

71

19

73

19

75

19

77

19

79

19

81

19

83

19

85

19

87

19

89

19

91

19

93

19

95

19

97

19

99

n

Cummulative Departures from Mean 3rd Order Polynomial

LJUBLJANA

The increase of number of tropical days appears to be stronger.

Ten Hottest Summer Seasons (JJA) in Olomouc and Ljubljana 1961-2000(40-years mean: Olomouc 17,9 °C, Ljubljana 19,3 °C)

Year Mean Temperature (°C)

1992 21,9 ESuperN

1983 20,1 VSuperN

1994 20,0 VSuperN

1982 19,0 SuperN

1988, 1991 18,8 Normal

1975 18,7 Normal

1972, 1975, 1995, 1997, 2000

18,6 Normal

1991-2000: 7x

1981-1990: 3x

1971-1980: 2x

YearMean Temperature

(°C)

1994 21,3 ESuperN

1998 21,3 ESuperN

1992 21,1 VSuperN

2000 20,9 VsuperN

1983 20,2 SuperN

1991 20,2 SuperN

1993 20,2 SuperN

1999 20,2 SuperN

1988 20,1 SuperN

1982 20,0 SuperN

1991-2000: 7x

1981-1990: 3x

Extrémy počasí – srpen 2002

Růst koncentrace CO2

Růst koncentrace CH4

Růst koncentrace NOx

Rozšíření mořského ledu – severní polokoule

Uvedené a další rizikové faktory způsobují čtyři hlavní změny ÚKS

1. Zvyšování teploty zemského povrchu vlivem růstu koncentrace tzv. skleníkových plynů a s tím související:

2. Snižování koncentrace stratosférického ozonu

3. Kontaminace potravinového řetězce

4. Zvyšování acidity vodních nádrží a lesních porostů

► zvýšení průměrné výšky hladiny světového oceánu

► globální zvýšení teploty zemského povrchu o 2 až 5 ºC v r. 2030 při dvojnásobném zvýšení koncentrace oxidu uhličitého

Škodlivé látky šířené atmosférou zahrnují také radioaktivní částice.Ty však aktuálně klimatický systém nenarušují.

Světová služba počasí WWW (World Weather Watch)

Světová služba atmosféry GAW (Global Atmospheric Watch)

► pozorování

► zpracování

► přenos informací

http://www.wmo.ch/web/www/Status-Reports/21st/index.html

SlunceCO2

O3

SO4

továrny

http://www.wmo.ch/web/arep/gaw/gaw_home.html

Síť globálních pozemních stanic systému GAW

Program WCP je ze všech hlavních uvedených aktivit nejrozsáhlejší.Zahrnuje 4 hlavní podprogramy:

Světový klimatický program WCP (World Climate Programme)

http://www.wmo.ch/web/wcp/wcp-home.html

1. DATA, WCDP (World Climate Data and Monitoring Programme)

2. APLIKACE, WCASP(World Climate Applications Programme and Services Programme)

4. STUDIE DOPADŮ, WCIRP (World Climate Impact Research Programme)

3. VÝZKUM, WCRP (World Climate Research Programme)

http://www.wmo.ch/web/wcrp/wcrp-home.html

"Interakce tropický oceán - atmosféra"TOGA (Tropical Oceans-Global Atmospheric Programme)

„Cirkulace světových oceánů"WOCE (World Ocean Circulation Experiment)

„Mezinárodní družicová klimatologie oblaků"ISCCP (International Satellite Cloud Climatology Project)

"Světová klimatologie srážek„ GPCP (Global Precipitation Climatology Project)

► monitorování klimatického systému, vzniku klimatických změn a odezvy na ně hlavně v ekosystémech Země,

"Globální klimatický pozorovací systém"GCOS (Global Climate Observing System)

► získávání dat využitelných pro rozvoj národního hospodářství,

► zabezpečování výzkumu zaměřeného na zlepšení poznání, modelování a předpovědi klimatického systému.

http://www.wmo.ch/web/gcos/gcoshome.html

Příspěvek ČR k WCP v rámci NKP

►monitorování klimatického systému v ČR,

► zpracování klimatologických dat do takové formy, aby byla využitelná nejen pro vědecké účely, ale i společenskou praxi,

► hodnocení informací o vlivu socioekonomických aktivit na klimatický systém se zaměřením na faktory, které mohou být příčinou klimatických změn,

► výzkum klimatického systému, zlepšení poznání jeho fungování a odezvy na přírodní či antropogenní podněty (např. vztah mezi oblačností a hydrologickým cyklem, vztahy mezi radiačně aktivními plyny a globálními uhlíkovými a biochemickými cykly atd.),

► analýza modelů globálních změn a kolísání klimatu ve smyslu jejich upřesnění v regionálním i lokálním měřítku,

► výzkum dopadů změn a kolísání klimatu na socioekonomické faktoryspolečnosti, především z hlediska dopadů na zemědělství, vodní hospodářství,energetiku a životní prostředí.

Nejzajímavější řešené problémy:

►výpočet klimatologických charakteristik stanic v ČR za referenční období 1961-1990 a posouzení jejich změn s ohledem na antropogenní vlivy,

► analýza meteorologických prvků v časových řadách sekulárních stanic ČR,

► konstrukce mezoklimatické mapy střední a východní Evropy,

► dlouhodobá prognóza klimatu vyplývající ze vztahu k dlouhodobýmzměnám sluneční aktivity,

► extrémní přírodní procesy jako součást globálních změn v krajině a jejich vliv na životní prostředí,

► analýza řady ozonometrických dat ze SOO ČHMÚ v Hradci Králové aj.