Projekt VaV/740/1/00

Výzkum dopadů klimatické změny vyvolané
zesílením skleníkového efektu na Českou republiku


Zkrácené shrnutí výsledků projektu


Dílčí projekt 01

Pravidelné sledování změn klimatu, odhady změn ve variabilitě a četnosti výskytu extrémních povětrnostních jevů a zpřesnění scénářů vývoje klimatu na území ČR


A. Zpřesnění scénářů vývoje klimatu na území ČR s přihlédnutím k regionálním změnám v oblasti střední Evropy podle nejnovějších dostupných modelů

V rámci projektu byly zhodnoceny dostupné globální klimatické modely a vybrány dva, které nejlépe vystihují klima ve střední Evropě. Z jejich výstupů byly vytvořeny 4 scénáře změn průměrných měsíčních hodnot denní amplitudy teploty vzduchu, atmosférických srážek, sluneční radiace (globálního záření), denní minimální teploty vzduchu, průměrné denní teploty vzduchu, denní maximální teploty vzduchu, tlaku par a rychlost větru v ČR pro časový horizont roku 2050. (Tabulky S1 až S8 v Závěrečné zprávě za DP01, bod A str. 38-41.) Horní odhady změn průměrné roční teploty vzduchu činí 3,0 °C a 2,5 °C. Vycházejí z pesimistické varianty budoucího nárůstu koncentrací CO2 - mj. rozdělený svět, pomalý vývoj technologií. Dolní odhady 1,1 a 0,9 °C představují výsledek optimistické varianty vývoje emisí - předpokládají stmelující se svět, zavádění "čistých", účinných

změna průměrné denní teploty vzduchu

Scénáře změny průměrné denní teploty vzduchu pro rok 2050 podle modelů ECHAM4 a HadCM2.Písmenem E je označen model ECHAM4, H je HadCM2, emisní scénář B1 je SRES-B1, A2 je SRES-A2, low je nízká citlivost, high je vysoká citlivost klimatického modelu.

technologií atd.). Roční úhrny srážek podle scénářů klesnou jen nepatrně, modely však ukazují na podstatné změny ročního chodu srážek. Letní srážky by se měly snížit (až o 16 a 18%), v zimě dojde podle jednoho modelu ke zvýšení srážkových úhrnů, podle druhého modelu naopak k jejich snížení.

změny atmosférických srážek v %

Změny atmosférických srážek v %. Legenda - viz předcházející obr.

 

B. Odhady změn ve variabilitě a četnosti výskytu extrémních povětrnostních jevů

TEPLOTA VZDUCHU:

Byl prokázán rostoucí lineární časový trend řady teplotních charakteristik. V porovnání desetiletých období se období posledních 10 let jeví zřetelně nejteplejší.

Ukázalo se, že:

· Roční průměry maximálních, minimálních a průměrných denních teplot byly v období 1991-2000 u všech skupin stanic vyšší než průměry za období 1961-1990.

· Průměrný počet tropických dnů za období 1991-2000 je na všech stanicích vyšší než za normálové období 1961-1990.

odchylky počtu tropických a letních dnů od průměru 1961-1990

Odchylky počtu tropických a letních dnů od průměru 1961-1990 pro stanice v nadm.výškách do 300 m

· Z hlediska výskytu letních dnů je poslední desetiletí teplé. V osmi z deseti roků byly odchylky od normálu za období 1961-1990 kladné ve všech nadmořských výškách.

· V posledním desetiletí bylo na většině stanic zaznamenáno méně mrazových dnů, zejména ve vyšších polohách. V nížinách byl naopak desetiletý průměr mrazových dnů na některých stanicích vyšší než průměr za období 1961-1990.

· Od konce 80. let a v 90. letech byla výrazně zvýšená četnost teplých extrémních teplotních období s nejvyššími hodnotami v letech 1994 a 2000.

Bez dalších rozborů a studií však nelze závěry extrapolovat pro předpokládané změněné klima v dalším průběhu 21.století.

ATMOSFÉRICKÉ SRÁŽKY:

Rozbor charakteristik srážkových extrémů rovněž naznačuje změny během posledního desetiletí.

· Na jaře (resp. na podzim) se uplatňuje spíše celkový pokles (resp. vzestup) počtu dní se srážkami téměř pro všechny limitní hodnoty srážek.

· V létě a v zimě jde spíše o změnu distribuční funkce srážek (posun rozdělení směrem k vyšším srážkovým úhrnům).

· Většina významnějších změn je přitom kumulována v oblasti Moravy.

Statisticky významné trendy počtu dní se srážkami za rok

počet dní se srážkami za rok - Mošnov počet dní se srážkami za rok - Albrechtice-Žáry
počet dní se srážkami za rok - Churáňov počet dní se srážkami za rok - Klatovy

Evidentní je zvýšení maximálních srážek v exponovaných horských oblastech (stanice Lysá hora), které však nelze zobecnit na všechny horské oblasti v ČR.

· Na více než polovině analyzovaných stanic došlo v posledním desetiletí k výraznému nárůstu extrémně suchých měsíců v lednu, únoru, dubnu, květnu, srpnu a říjnu, přičemž jejich četnost výrazně klesla v březnu, červenci, listopadu a prosinci.

· V případě extrémně vlhkých měsíců byl výrazný nárůst pozorován jen v březnu, červenci a září.

· Analýza četností výskytu bezsrážkových a srážkových období v letech 1961-2000 neukazuje na systematické změny.

Vzhledem k velké proměnlivosti srážek je však třeba tyto charakteristiky interpretovat opatrně.

CIRKULACE:

Celkově lze nalezené cirkulační změny popsat jako:

· Zesilování zonální cirkulace a pokles situací se severní složkou v zimě (to může souviset se změnami teplotních i srážkových charakteristik v zimě)

· Po většinu období i nárůst (resp. pokles) četnosti anticyklonálních (resp. cyklonálních) situací v létě i v zimě a zesilování synoptické aktivity během zimního období.

· Minimum výskytu anticyklonálních situací ve druhé polovině 60. let a maximum kolem roku 1990, zejména v zimě.

· Velmi výrazné zvýšení trvání všech hlavních cirkulačních typů kolem roku 1990 a na konci 90. let, v zimě i v létě.

C. Pravidelné sledování změn klimatu a vytvoření databáze pro řešení projektu

Byla připravena databáze denních maximálních, minimálních a průměrných teplot vzduchu, úhrnů srážek, průměrné rychlosti větru, průměrného tlaku vodních par, průměrné denní vlhkosti a denních hodnot globálního záření za období 1961-2000 pro 31 stanic. Databáze tvořila základ pro zpracování všech ostatních bodů projektu.

Byla vydána publikace: Květoň, V: Normály teploty vzduchu na území České republiky v období 1961-1990 a vybrané teplotní charakteristiky období 1961-2000. NKP č.30, ČHMÚ, Praha 2001.

 

Dílčí projekt 02

Výzkum dopadů klimatické změny vyvolané zesílením skleníkového efektu na sektory hydrologie, zemědělství a lesního hospodářství a vliv klimatických změn na lidské zdraví


A. Sektor hydrologie

Dopady klimatické změny

Průtoky
povrchových
vod a odtok
podzemních
vod

U všech klimatických scénářů, tedy i u těch, které můžeme označit jako optimistické, se projevují zřetelné změny hydrologického režimu, zejména pokles průměrných průtoků průměrně o cca 15 %, v některých povodích až téměř o 20 %. U "pesimistických" scénářů jsou poklesy průměrných průtoků v rozmezí 25 % - 40 %, což již znamená zcela zásadní změnu hydrologického režimu. Obdobné relativní poklesy se projevují i u minimálních průtoků i u minim odtoku podzemních vod.

Nepříznivé jsou i změny ročního chodu odtoku. Vlivem vyšších teplot v zimních měsících se redukuje či zaniká zásoba vody ve sněhu a zvyšuje se územní výpar.

NádržeRozbory dopadů klimatické změny na zásobní funkci nádrží prokázaly rostoucí riziko, že dojde k významným redukcím této funkce, vyjadřující schopnost vyrovnávat a zabezpečovat odběry. Stejně jako v předcházejících studiích se ukazuje, že povodí, ve kterých jsou významné akumulační prostory, ať ve formě zásob podzemní vody nebo přehradních nádrží, jsou vůči důsledkům klimatické změny odolnější.
Kvalita vodyVliv klimatické změny charakterizované použitými scénáři na kvalitu povrchových vod byl posuzován jen rámcově, nepříznivé účinky oteplení vody, zejména eutrofizace, by byly zesíleny poklesem průtoků.
Potřeba vodyVývoj potřeby vody a prognóza (provedená do roku 2015) ukazuje, že bez uvážení klimatické změny by potřeba vody zřejmě zůstala přibližně na současné úrovni. Nárůst potřeby vody, zejména pro závlahy v případě oteplení nebyl předmětem studie.

Výsledky modelování vlivu klimatické změny podle scénářů, připravených pro ČR v roce 2000 ukazují, že dopad zvýšení teploty vzduchu na zmenšení průtoků je v porovnání s výsledky podle předcházející generace scénářů zřetelně silnější. Vysvětlení je jednoduché, současné scénáře udávají jen nevýznamné změny dlouhodobých průměrných ročních úhrnů srážek, zatímco v dříve použitých scénářích se srážky znatelně zvětšovaly.

Adaptační opatření

Adaptační opatřeníPřínos opatření
Návrh změn technických parametrů vodohospodářských děl

Zvětšení kapacit bezpečnostních zařízení přehrad, zejména sypaných při využití méně nákladných anticipačních opatření

Realokace prostorů v nádrži


Zajištění bezpečnosti vodního díla proti přelití s možnými ztrátami na životech i majetku

Možnost využití ovladatelného retenčního prostoru jako prostoru zásobního, zvětšení kapacity bezpečnostního přelivu, zvětšení bezpečnosti proti přelití
Návrh změn manipulačních řádů vodohospodářských soustav
Výzkum metod navrhování a řízení vodohospodářských soustav za rizika a nejistoty

Změny manipulačních řádů a řízení vodohospodářských soustav při změnách užívání vody

Zvýšení efektivity řízení v nestacionárních podmínkách a rozhodování za rizika a nejistoty

Dosažení vyšší flexibility a efektivity vodohospodářských soustav (VS)
Řešení problému nedostatečné kapacity vodních zdrojů
Posílení kapacity prvků vodohospodářských soustav (převodů, rozvodů vody, kapacit úpraven vody atd.), které brání optimální funkci VS

Dosažení komplexního a integrovaného využití vodních zdrojů, zejména za extrémních situací (sucha, povodně)
Ochrana území před povodněmi
Uzávěra výstavby v inundačních územích toků, popř. odstranění nevhodných objektů

Zajištění bezpečného průchodu povodní s většími parametry, než jak odpovídá návrhovým podmínkám
Hájení potenciálních zdrojů vody
Uzávěra výstavby v území potenciální zátopy klíčových plánovaných nádrží vodohospodářských soustav

Redukce nákladů na výstavbu nádrží při zvýšení nároků na užívání vody
Revitalizace vybraných úseků tokůZvýšení schopnosti krajiny zadržovat vodu s návazností na řešení biodiverzity
Postupná rekonstrukce vodovodních sítíSnižování ztrát v rozvodech vody, a tím i nároků na vodu
Výstavba a přestavba čističek odpadních vodSnižování vypouštěného znečištění
Rekonstrukce kanalizačních sítíOdstranění balastních vod z kanalizačních soustav a úniků z kanalizací do podzemních vod
Monitoring množství a jakosti vodyKomplexní informační systém o množství a jakosti vod v ČR
Vodohospodářské plánováníMetodická a modelová podpora zpracování jednotlivých strategických programů
Přehodnocení poplatků a pokut ve vodním hospodářstvíZvýšení zájmu zainteresovaných subjektů na snížení vypouštěného znečištění
Doplnění daňové soustavy o úlevy a zvýhodnění pro subjekty zavádějící technologie vedoucí k šetření Zvýšení zájmu zainteresovaných subjektů na snižování potřeb vody a na ochraně životního prostředí
s vodou a ochraně ŽP 
Koncepční příprava a zahájení programu osvěty a vzdělávání, vytvoření zpětných vazeb mezi institucemi a veřejnostíÚčast veřejnosti na optimálním nakládání s vodními zdroji a na jejich ochraně

B. Sektor zemědělství

Dopady klimatické změny


Získané výsledky z analýzy klimatologických zpracování naměřených dat a dat podle scénářů vedou k tomu, že možná změna klimatu  ovlivní:

Některé faktory ovlivňující erozní procesy, zejména faktor erodovatelnosti půdy, klimatický faktor; faktor vegetační.erozní ohrožení půd větrnou erozí se podstatně zvýší, zejména v teplých a suchých oblastech jižní Moravy.

Adaptační opatření by měla zajistit:

  1. Produkci potravin odpovídající jakosti a množství. Přitom dojde ke změně pěstovaných druhů zemědělských plodin a hospodářských zvířat. Význam bude mít introdukce některých plodin a šlechtění dosavadních druhů na změněné podmínky. Obdobně bude docházet ke změnám v živočišné výrobě.

  1. Reprodukci půdní úrodnosti. Přes uvažovanou specializaci zemědělství bude muset být strukturální skladba určitým kompromisem mezi stanovištními a ekonomickými podmínkami, s požadavkem alespoň minimální pestrosti agroekosystému a nevhodnosti dlouhodobých monokultur. V suchých oblastech bude zapotřebí zaměřit se při výběru plodin na ty, které mají kratší vegetaci a menší nároky na vláhu.
  2. V rámci agrotechnických postupů snížit ztráty půdní vláhy. Musí být dodrženy správné systémy kultivace půdy zabezpečující dobré podmínky pro půdní život a růst rostlin. Bude účelné více využívat metod minimálního zpracování půdy. Nižší množství chlévské hnoje se bude muset nahradit jinou organickou hmotou. Regulace zaplevelení půdy se musí více zaměřit na preventivní opatření. Radikální snížení využití herbicidů komplikuje uvedenou regulaci.
  3. Stabilitu půd z hlediska jejich erozního ohrožení. Nové pěstební postupy nesmí zvýšit intenzitu erozních procesů. Výpočty ukazují, že se pravděpodobně erozní ohrožení půd přívalovými dešti nesníží, naopak je nebezpečí jejího zvýšení. Vliv větrné eroze by se měl podstatně zvýšit zejména v teplých a suchých oblastech jižní Moravy. V tomto ohledu musí být vedena korekce návrhů protierozní ochrany a jejich jednotlivých prvků. Návrhy protierozních opatření s dlouhodobou životností a vysokými náklady (terasy, větrolamy, protierozní nádrže, apod.) musí brát v úvahu dopady možné změny klimatu. Použití protierozních opatření musí odpovídat prostorovému a funkčnímu uspořádání krajiny s kladným vlivem na její ekologickou stabilitu. Musí být součástí veškerých krajinotvorných opatření.
  4. Možnosti produkce speciálních plodin s využitím závlah. Využití závlah bude muset být zváženo z pohledu vodohospodářského, produkčního a ekonomického. Aktuální se podle dosavadních zkušeností jeví mikrozávlaha. Bez závlah by v nejteplejších lokalitách zemědělská produkce nebyla takřka možná, přičemž to jsou oblasti s nejúrodnější půdou.
  5. Ochranu rostlin využitím integrovaných postupů. Klimatická změna přinese zvýšený infekční tlak chorob, u některých škůdců se předpokládá více generací. První postřik bude nutné provádět podstatně časněji než dosud. Obecně se předpokládá výskyt dalších chorob a škůdců, kterým vyšší teploty budou vyhovovat.

Změna klimatu vyvolá posun výrobních oblastí, ovšem jeho rozsah zatím nelze přesně určit, protože půjde o komplexní proces. Většina dosavadních poznatků je z výzkumu dílčích souvislostí či jednotlivých oborů. Proto by se měl do budoucna výzkum problematiky dopadů možné změny klimatu zaměřit na komplexní posouzení změn v krajině

 

C. Sektor lesního hospodářství

Dopady klimatické změny

Dopady klimatické změny na lesy a lesní hospodářství je možné charakterizovat komplexem dopadů, které musí být všechny vzaty v úvahu pro získání vyvážené informace. U jednotlivých dopadů je uvedena i jejich věrohodnost:

Podklady pro přijetí opatření
Metodika použitá pro odhad změn produkčního potenciálu je v zásadě aplikovatelná i v jiných přírodních lesních oblastech

D. Sektor zdravotnictví

Dopady klimatické změny na lidské zdraví

Na základě dosavadních poznatků lze však konstatovat, že hlavní negativní dopady změny klimatu na zdraví budou ve střední Evropě zřejmě souviset se změnami ve stresu z horka (případně i v souvislosti se zhoršenou kvalitou ovzduší), se změnami v rozšíření Lymeské nemoci přenášené klíšťaty a se změnami v četnosti povodní. Hlavními pozitivními dopady změny klimatu pravděpodobně budou snížení zimní úmrtnosti (související s chladem) a omezení výskytu klíšťové encefalitidy. Tyto kvalitativní závěry je však třeba v blízké budoucnosti ověřit a dovést k výsledkům kvantitativním, a to i pro Českou republiku.

Skutečné dopady změny klimatu na zdraví budou záležet na řadě spolupůsobících faktorů. Důležitá bude kvalita zdravotní péče i rozsah a vhodnosti adaptačních opatření. Základní a obecnou potřebou je posílení zdravotnické infrastruktury (pomocí různých programů, služeb, pravidelného dohledu apod.). Zhoršení současného stavu, pokud jde o rozšíření mnoha nemocí a zdravotních problémů k němuž by vedla změna klimatu, může být zcela nebo podstatně zamezeno, pokud bude existovat dostatek finančních zdrojů na prevenci, monitorování, veřejnou zdravotnickou osvětu i implementaci účinného zdravotnického systému v případě výskytu nemoci.

Strategie adaptace představují široké spektrum, od užívání technologických a technických prostředků přes právní a ekonomické zásahy až po motivaci ke změnám chování (viz tabulku).

Možnosti adaptačních opatření pro snížení dopadů změny klimatu na lidské zdraví. Podle UNEP (1998) a IPCC (2001).
zdravotní problémadaptační opatření
legislativnítechnickáinformačníbehaviorální
stres z horkapravidla pro výstavbuklimatizace; městské plánování za účelem snížení vlivu tepelného ostrova, městská zeleň; veřejné budovysystémy varovánízpůsob oblékání; odpočinek; omezení pobytu venku v čase nejvyšší teploty
extrémní jevypravidla pro výstavbu; plánování; nucená migraceměstské plánování; útočiště pro případ ohroženísystémy varování 
kvalita ovzdušíkontrola emisí; dopravní omezenízlepšení veřejné dopravy; používání katalyzátorůsystémy varováníspolečné užívání aut
nemoci přenášené bacilonosiči kontrola přenašečů; vakcinace; stálý dozor a prevence; vypouštění sterilních samčích jedinců za účelem snížení reprodukce hmyzuzdravotnická osvětazpůsoby uchovávání vody

Při výběru technických prostředků adaptace bude třeba bedlivě posoudit nezbytnost použití těchto prostředků z hlediska jejich sekundárních účinků. Např. umělá klimatizace sice řeší problém mikroklimatu interiérů, na druhou stranu však spotřebovává další energii. Její hromadné využívání zvyšuje energetickou náročnost hospodářství, zvyšuje celkové tepelné znečištění planety a zvyšuje teplotu ve venkovních prostorách, což může být významné např. v městských aglomeracích.