Projekt VaV/740/1/01

Klimatická změna a klimatické fluktuace - normály vybraných klimatologických prvků na území ČR

Shrnutí výsledků projektu


Dílčí projekt 01
Zpřesnění scénářů vývoje klimatu na území ČR, odhady změn ve
variabilitě a četnosti výskytu extrémních povětrnostních jevů

koordinátorka: Doc. RNDr. Jaroslava Kalvová, CSc.

Bod A

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

Klimatické modely prodělávají velmi rychlý rozvoj, databáze IPCC je postupně doplňována novými verzemi modelů. V rámci projektu VaV/740/1/00 byl v roce 2000 navržen variantní scénář změny klimatu založený na modelech ECHAM4 a HadCM2. Oba modely pracovaly pouze s vlivem růstu koncentrací skleníkových plynů v atmosféře, vliv růstu emisí síry nebyl uvažován. Doplnění databáze IPCC o vyšší verzi modelu Hadleyho Centra (model HadCM3), a rozšíření počtu experimentů s tímto modelem, umožnilo scénář z roku 2000 nejen inovovat a rozšířit o verze s růstem aerosolů, ale také doplnit o první odhady neurčitosti. Zpřístupnění skupinových integrací modelu HadCM2 umožnilo získat rámcový obraz o neurčitosti spjaté s volbou počátku experimentu a o možnosti odlišit od sebe výsledky integrací s a bez zahrnutí SO4. Tyto analýzy byly v ČR prováděny poprvé.

1 Archivace výstupů klimatického modelu HadCM3 z databáze IPCC

Z databáze IPCC byly staženy a archivovány následující experimenty:

a) HadCM2:
b) HadCM3:
Na CD a DVD se ukládaly časové řady pro dvě období 1961-1990 a 2036-2065, formát souboru je buď komprimovaný textový soubor nebo GRIB. U každého experimentu byly archivovány časové řady následujících proměnných: průměrné denní teploty vzduchu v 1,5 metru, atmosférických srážek, relativní vlhkosti vzduchu, tlaku vzduchu redukovaného na hladinu moře, globálního záření a rychlosti větru v 10 metrech nad zemským povrchem. Časový krok je jeden měsíc.

2 Porovnání výstupů HadCM2 a HadCM3 s měřeními v ČR v období 1961-1990

Obě verze AOGCM modelu, HadCM2 i HadCM3, mají stejnou síť uzlových bodů i stejnou orografii. Přímo v ČR leží uzlový bod o souřadnicích 50° s.š., 15° v.d., nadmořská výška tohoto bodu je 447 m.

Srovnávací soubor hodnot pro ČR byl proto vytvořen jako průměr hodnot měřených na šesti českých stanicích s nadmořskou výškou mezi 400 a 500 m: Cheb, Královice, Havlíčkův Brod, Klatovy, Tábor, Velké Meziříčí. Stanice byly zvoleny tak, aby jejich průměrná nadmořská výška (454,2 m) byla co nejblíže nadmořské výšce uzlového bodu modelu. U rychlosti větru byla data reprezentující ČR získána jako průměr hodnot ze stanic Cheb, Praha-Ruzyně, Brno-Tuřany a Ostrava-Mošnov, u tlaku vzduchu z měření na stanicích Cheb a Tábor. Porovnávány byly roční chody modelových a měřených klimatických proměnných, meziroční variabilita, geografické rozložení průměrné teploty vzduchu a atmosférických srážek v oblasti Evropy. Výsledky validace lze shrnout do následujících bodů:

Teplota vzduchu

Model HadCM2 měsíční průměry průměrné denní teploty vzduchu o cca 1 až 2°C podhodnocuje od dubna po srpen včetně, v zimě naopak o 1 až 2 °C nadhodnocuje. Průměr skupinových integrací s růstem GHG i SO4 (verze AA) dává nižší teploty než integrace pouze s růstem koncentrací skleníkových plynů (GG) s výjimkou června, července a října. Neurčitost spojená s volbou startu experimentu je značná, u většiny měsíců dochází k překrývání částí intervalů hodnot skupinových integrací AA a GG. Obě verze jsou z tohoto pohledu špatně rozlišitelné. Meziroční proměnlivost je značně nadhodnocena.

Průměrné měsíční teploty historického běhu modelu HadCM3 bez zahrnutí SO4 a vlivu troposférického ozónu (GG) jsou u všech měsíců vyšší než průměrné teploty vypočítané při jejich zahrnutí (AA), ve většině měsíců se neliší od skutečnosti o více než 0,5 °C. HadCM3 tedy dává oproti HadCM2 lepší shodu s teplotními poměry ČR. Při zahrnutí vlivu aerosolů a O3 do HadCM3 došlo ke zhoršení shody (oproti GG verzi tohoto modelu) s měsíčními průměry teplot pro ČR, všechny teploty kromě červencové jsou podhodnoceny. Meziroční proměnlivost je výrazně podhodnocena. Experiment SRES-A2 je prakticky totožný s verzí AA modelu HadCM3.

V oblasti ČR se nevyskytují uzlové body s vysokými chybami.

Atmosférické srážky:

Vyšší verze modelu (HadCM3), experimenty AA, GG a SRES, se neprojevila přiblížením modelových srážek k hodnotám pro ČR, HadCM2 i HadCM3 srážkové úhrny silně nadhodnocují, zejména v chladnou část roku. U HadCM2 i HadCM3 dávají integrace se zahrnutím vlivu pouze skleníkových plynů vesměs vyšší srážky než experimenty se zahrnutím GHG i SO4; vzhledem k ČR jsou tedy horší. Výjimkou jsou měsíce říjen a listopad. Experiment SRES-A2 modelu HadCM3 se, podobně jakou teplot, blíží variantě AA, v lednu, dubnu a červenci nadhodnocuje srážky relativně nejméně. Meziroční proměnlivost ročních srážkových úhrnů je u modelu HadCM2 nadhodnocena, u HadCM3 naopak podhodnocena.

Globální záření, relativní vlhkost vzduchu, rychlost větru

U těchto klimatických prvků je shoda mezi modelem a reálnými daty poměrně malá. Globální záření je relativně dobře zachyceno experimenty IS95a, experiment SRES naproti tomu u této proměnné selhává (výrazně nadhodnocuje staniční hodnoty). Relativní vlhkost vzduchu HadCM2 i HadCM3 silně nadhodnocují, novější verze modelu však alespoň lépe zachovává tvar ročního chodu. U rychlosti větru závisí shoda s pozorováním hlavně na výběru gridového bodu (do ČR u tohoto prvku spadají dva gridové body), přičemž je výraznější u severněji ležícího bodu poblíž 51. rovnoběžky. Model podhodnocuje rychlost větru na jaře a naopak nadhodnocuje na podzim. Tlak vzduchu přepočtený na hladinu moře model všeobecně podhodnocuje (s výjimkou října a listopadu u varianty GG), nejvíce pak v zimním období.

3 Scénáře změny klimatu

Scénáře změny klimatu byly podle zadání projektu vytvořeny na základě výstupů modelu HadCM3. K dispozici byly experimenty vycházející ze čtyř emisních scénářů: emisní scénář IS95a GG, IS95a AA, SRES-A2, SRES-B2. Scénáře změny klimatu jsou založeny na porovnání ročních chodů měsíčních průměrů (úhrnů) klimatických veličin pro období 2036-2065 a 1961-1990. Hodnoty změn průměrné teploty vzduchu, globálního záření, atmosférických srážek, rychlosti větru a vlhkosti vzduchu jsou uvedeny v tab. 3.1 na straně 18 záverečné zprávy VaV/740/1/01 za body A a B. U teploty vzduchu jsou uvedeny rozdíly mezi průměry za období 2036-2065 a referenční období 1961-1990, u ostatních veličin podíly příslušných hodnot.

Zhodnocení scénářů z hlediska nejistot

Průměrná teplota vzduchu

Všechny experimenty dávají ve všech měsících roku zvýšení průměrné teploty vzduchu. Scénáře SRES-A2 a SRES-B2 se od IS95a scénářů (experimenty GG a AA) liší menší změnou ročního průměru teploty i menšími změnami měsíčních průměrů. S výjimkou dubna přesahuje růst teplot 1°C, největší oteplení dávají experimenty GG a AA v září (3,5°C).
Neurčitost teplotních scénářů spojená s volbou emisního scénáře představuje u ročního průměru teploty 0,6°C. Nejmenší neurčitost mají letní měsíce, největší podzimní. Níže je pro ilustraci uvedena průměrná změna teploty (prum) ze čtyř variant scénáře spolu s nejnižší a nejvyšší hodnotou změny.

měsíc123456789101112rok
prum2,02,52,01,31,71,92,12,93,02,02,52,12,15
min1,51,81,70,81,31,61,92,42,41,51,91,71,84
max2,53,12,22,12,32,22,23,33,52,63,52,32,45

Nové scénáře založené na experimentech s modelem HadCM3 se po většinu roku pohybují spíše kolem horního odhadu založeného na modelu HadCM2. V oblasti ČR jsou změny teploty plynulé.
Analýza skupinových integrací modelu HadCM2 ukazuje, že rozpětí změn udávaných jednotlivými členy příslušné skupinové integrace je značný a převyšuje rozdíly způsobené volbou scénáře emisí. Rovněž z tohoto pohledu mohou být tudíž hodnoty scénáře značně nejisté. Nejistota se týká velikosti změny, nikoliv znaménka změny. Pokud se týká změn meziroční proměnlivosti, pak v experimentu AA dochází k nepatrnému snížení proměnlivost, u experimentu GG k mírnému zvýšení. Změny jsou ale velmi malé a značně nejisté.

Globální záření

Scénář založený na experimentu GG dává výrazný roční chod změn radiace s maximem v září (opačný než u atmosférických srážek), AA spíše nevýrazný chod změn. Zvýšení ročních hodnot SRAD je u experimentu GG o něco větší než u AA. Experimenty podle scénářů SRES dávají jednoduchý roční chod změn radiace (pokles v zimě, nárůst v létě) a nižší nárůst ročních hodnot (u SRES-A2 téměř nedochází ke změně). V zimě a na jaře je neurčitost spojená se scénáři emisí značná (růst i pokles hodnot v závislosti na scénáři), v létě se experimenty shodují na zvýšení příkonu globálního záření.

Atmosférické srážky

Scénáře změn srážkových úhrnů se u všech experimentů vyznačují růstem srážek v zimě a na jaře, pro léto je typický spíše pokles srážek. Experimenty AA (zahrnutí změn aerosolů a troposférického ozónu) a GG (pouze vliv růstu koncentrací skleníkových plynů) se nyní liší mnohem více, než tomu bylo u průměrných teplot vzduchu. V zimních a jarních měsících sice u obou experimentů dochází ke zvýšení srážkových úhrnů (o 5 - 20 %), experiment GG však pro následující měsíce (červen až září) předpokládá pokles srážkových úhrnů (v srpnu až o více než 30%) a jejich opětovné zvýšení v druhé části podzimu (v listopadu až o 20 %). Scénář AA oproti tomu předpokládá nižší pokles srážek v létě (o méně než 10%). Nejistota velikosti změny srážkových úhrnů, spojená s volbou emisního scénáře, je značná. Podobně jako u TPRUM se nové scénáře spíše přibližují hornímu odhadu založenému na modelu HadCM2. O nejistotě spojené s volbou scénáře emisí je možno si učinit obraz na základě níže uvedených hodnot podílů nových srážkových úhrnů ku srážkovým úhrnům za referenční období. Prum opět označuje průměr ze čtyř variant scénáře, max a min největší a nejmenší změnu.

prum1,131,131,101,251,131,080,900,870,901,011,111,101,04
min1,051,051,021,171,070,950,770,680,710,931,011,050,98
max1,271,201,201,391,161,210,970,961,101,131,241,201,07

Ze skupinových integrací GG a AA modelu HadCM2 vyplývá značná nejistota spojená s volbou počátku experimentu. Je obtížné hovořit o změně srážkových úhrnů v měsících, kdy jeden člen skupinové integrace dává pokles srážek a další naopak nárůst. I z tohoto pohledu jsou tedy scénáře změn srážkových úhrnů zatíženy značnou nejistotou, která se, na rozdíl od teploty vzduchu, nyní týká i znaménka změny.

Rychlost větru, relativní vlhkost, sluneční záření

U všech experimentů se objevuje zvýšení rychlosti větru koncem zimy a počátkem jara. V létě je nejistota spojená s volbou emisního scénáře značná, podle některých scénářů dojde k poklesu rychlosti větru, podle jiných ke zvýšení. Scénáře změny rychlosti větru jsou oproti změnám teploty vzduchu zatíženy daleko větší nejistotou. Podobně je tomu i u scénářů změn relativní vlhkosti. Scénáře naznačují pokles relativní vlhkosti po celý rok, nejvíce v létě (to patrně souvisí se současným zvýšením teploty a poklesem srážkových úhrnů) a nejméně v zimě (teplota sice roste, ale zvýší se i srážky). Rozdíly mezi GG a AA experimenty jsou vesměs nevýrazné, u SRES scénářů je charakter změn velmi podobný změnám experimentu IS95a se zahrnutím vlivu SO4 a troposférického ozónu.

Čtyři varianty předloženého scénáře nutno chápat jako čtyři možné cesty budoucího vývoje, se kterými nelze spojovat vyšší či nižší pravděpodobnost jejich uskutečnění.

Navržené scénáře změny klimatu byly poprvé v ČR hodnoceny z hlediska nejistot trojího charakteru: nejistoty spojené s volbou scénáře emisí, nejistoty spojené s volbou počátku experimentu na časové škále kontrolního běhu modelu a nejistoty vyplývající z nereálně velkých gradientů v prostorovém rozložení změn.

První druh nejistoty se u teploty vzduchu týká hodnoty změny, nikoliv znaménka změny, u dalších veličin (např. atmosférických srážek) v některé části roku i znaménka změny. K dalšímu upřesnění přispěje avizované zahrnutí experimentů s dalšími dvěma SRES scénáři emisí do databáze IPCC.

Modelové výsledky jsou značně citlivé na volbu počátku experimentu, jednotlivé členy skupinové integrace vycházející ze stejného scénáře emisí se v některých případech od sebe liší více, než výstupy počítané pro různé scénáře emisí. K upřesnění by jistě napomohlo zvýšení počtu členů skupinové integrace, bohužel, u AOGCM je to výpočetně neúnosné.

Analýza geografického rozložení změn teploty vzduchu a atmosférických srážek v Evropě ukázala, že v okolí ČR se nevyskytují " podezřelé" uzlové body, ve kterých by byla změna výrazně (skokově) odlišná od okolí.

Vytvořené scénáře se týkají průměrných hodnot klimatických veličin, v dalších analýzách AOGCM bude třeba provést odhad nejistot u změn variability a výskytu extrémních jevů.


Bod B

Odhady změn ve variabilitě a četnosti výskytu vybraných
charakteristik teploty vzduchu


1 Výběr metodických postupů wavelet analýzy pro výzkum variability teplotních řad, ověření zvolených postupů wavelet analýzy na vybrané stanici


Wavelet transformace v současné době představuje progresivní a jeden z nejkomplexnějších typů jednodimenzionální spektrální analýzy klimatologických dat. Oproti klasické Fourierově analýze tato metoda poskytuje vedle informace o vyskytujících se frekvencích (periodách) i informaci, ve kterých časových obdobích se tyto frekvence uplatňují, nebo naopak, které období je poměrně "ustálené" bez větších výkyvů.

Dosáhnout současně vysoké přesnosti v určení významné frekvence obsažené v časové řadě a zároveň v její časové lokalizaci není z principiálních důvodů možné. Wavelet transformace ale tento problém ve srovnání s jinými postupy relativně dobře vyřeší, a to vhodnou volbou mateřského waveletu. Důležitým krokem při wavelet analýze je právě volba mateřské "vlnky" - waveletu. Ukazuje se, že je prospěšné provést analýzu s několika tvary waveletu a provést syntézu výsledků. Vzhledem k rozdílným vlastnostem jednotlivých waveletů lze například získat dobré časové rozlišení s využitím mateřského waveletu Paul a zároveň tento výsledek porovnat s dobře frekvenčně rozlišeným výsledkem, který poskytuje mateřský wavelet Morlet.

Při analýze teplotních řad je žádoucí využít pokud možno všech možností, které wavelet analýza poskytuje a získané informace kombinovat. Konkrétně zde máme na mysli wavelet power spektrum, globální wavelet spektrum i provedení rekonstrukce původní řady s využitím inverzní wavelet transformace. Jak bylo výše uvedeno, wavelet spektrum poskytuje informace o významných periodicitách v signálu a zároveň o jejich lokalizaci v čase; odráží tedy, mimo jiné, i změny ve variabilitě v časových řadách. Globální wavelet spektrum dává informaci o výskytu dominantních frekvencí "v průměru" v celém signálu. V tomto smyslu je srovnatelná s klasickou Fourierovou transformací. Na rozdíl od ní však je globální wavelet analýza mnohem přesnější v oblasti vyšších hodnot period. Konečně přístup, který jsme označili jako "rekonstrukce" umožňuje odstranit z měřených údajů nežádoucí složky (typicky vysokofrekvenční) představující tzv. meteorologický šum. Takto hlazený signál pak můžeme porovnat s původními údaji, což je přístup příhodný pro detekci případného trendu.

2 Aplikace zvolených postupů wavelet analýzy na teploty vzduchu měřené na šesti vybraných stanicích ČR

Wavelet analýza byla aplikována na tři sekulární řady měsíčních průměrů teploty vzduchu a na tři kratší řady průměrných denních teplot vzduchu. U dlouhých řad se jednalo o teplotní řady ze stanic Praha - Klementinum, Tábor a Brno. Data byla poskytnuta ČHMÚ. U kratších řad se jednalo o čtyřicetileté řady z období 1961-2001 z meteorologických stanic Ostrava -Mošnov, Hradec Králové a Žatec.

U dlouhých řad byla wavelet transformace nejprve aplikována na časové řady průměrných měsíčních teplot, ze kterých byl odstraněn roční chod. Klementinská a táborská řada byly před aplikací wavelet transformace z důvodu lepšího srovnání výsledků zkráceny na délku brněnské řady (111 let a 7 měsíců). Kromě toho byla wavelet analýza aplikována na celou délku (226 let) klementinské řady. Všechny řady končí 31.12.2001.

Rovněž u teplotních řad z období 1961-2000 byl nejprve odstraněn roční chod, a to odečtením mediánu souboru průměrných měsíčních hodnot teploty pro daný měsíc od příslušných měsíčních hodnot časové řady.

Výsledky provedené analýzy jsou prezentovány ve třech různých formách, a to jako wavelet power spektra (wavelet power spektrum - WPS), globální wavelet spektra (global wavelet spektrum - GWS) a jako rozdíly mezi originální řadou a její inverzní spojitou transformací pro různé maximální periody.

3 Zhodnocení výsledků wavelet analýzy z hlediska variability

Analýza delších časových řad (111 let a 7 měsíců) ukázala, že mezi jednotlivými zkoumanými řadami (Praha - Klementinum, Brno, Tábor) nejsou příliš podstatné rozdíly. Jejich rozbor nejenže poukázal na existenci mnohaletých cyklů, ale také názorně rozkryl jejich proměnlivost v rámci prováděného měření (oblast snížené variability teploty). Jako nejvýznamnější periodicity byly identifikovány periody v délce přibližně 8, 22 a 37,5 let.
Všechny tři řady vykazovaly sníženou variabilitu v období přibližně od posledního desetiletí 19. století až do poloviny 30. let minulého století. Od poloviny 20. století pak významněji vstupuje do hry přibližně osmiletá perioda, která se v letech 1935 až 1955 propojuje s další významnou oblastí oscilací ohraničenou periodami 16 až 22 let. Podrobnějším rozborem časové řady z Prahy - Klementina v její nezkrácené podobě, tzn. za období let 1775 až 2001, se mimo jiné ukázalo, že období snížené variability započalo nikoliv na konci 19. století, ale již v jeho polovině. U této nejdelší časové řady perioda 22 let, nejvýraznější u kratších řad, poněkud ustoupila do pozadí a jevila se jako součást plochého maxima period v rozmezí 26 až 38 let. Dále vyšlo najevo, že kladný trend růstu teploty započal kolem roku 1850 a předcházel mu výrazný pokles teploty přibližně od roku 1790. Nejvýraznější růst teploty byl detekován právě u klementinské teplotní řady, což může souviset s významnějším rozvojem městského tepelného ostrova.

Přestože wavelet transformace kratších řad (1961 až 2001) nejsou tak informativní a neobsahují tolik výrazných oblastí jako se ukázalo při analýze delších řad, tak i zde nacházíme řadu významných jevů. Za nejvýznamnější výsledky provedené analýzy kratších řad lze považovat detekci víceletých cyklů; zvlášť výrazný byl osmiletý. Mimo to se v globálním wavelet spektru objevují ještě periody s délkou 0,5, 1 (pozůstatek ročního chodu), 3,3 a 6 let. Rovněž lze i ve čtyřicetiletých řadách identifikovat mírný růst teploty s nejvýraznějším gradientem v druhé polovině 80. a 90. let. Nejvýznamnější nárůst teploty se projevil na stanici Žatec.

Jako námět pro další výzkum v této oblasti doporučujeme provést wavelet analýzu údajů z dalších meteorologických stanic s odlišnými charakteristikami (nadmořská výška, srážkové poměry apod.).

Bod C

Odhady změn ve variabilitě a četnosti výskytu vybraných charakteristik sněhové pokrývky


1 Dosažené výsledky v tabelární a grafické podobě a jejich zhodnocení


Na základě zpracování sněhových charakteristik 844 stanic z celé České republiky za období 1961 až 2000 je možné tvrdit, že v nížinách i na horách sněhu všeobecně ubývá. Zlom nastává na konci osmdesátých let. Trvání sněhu i maximum výšky se přesouvá k podzimu. Variabilita sezónních počtu dnů se sněhem se mírně zvyšuje, variabilita ostatních prvků naopak mírně klesá. Zcela mimořádné případy velkého množství nového sněhu nastávají prakticky stejně často během celého chladného pololetí (od poloviny listopadu do poloviny dubna). Z předloženého zpracování nevyplývá, že přes snížení průměrných hodnot jsou četnější nebo výraznější extrémní situace.

Sezonní sumy nového sněhu - Churáňov Sezonní sumy nového sněhu - Brno-Tuřany Sezonní sumy nového sněhu - Lysá hora
Dílčí projekt 02
Výzkum dopadů klimatické změny vyvolané zesílením skleníkového efektu
na sektory vodních zdrojů, zemědělství, lesního hospodářství
a zdravotnictví


koordinátor: RNDr. Bořivoj Sobíšek, DrSc.

Bod A

Výzkum dopadů klimatické změny vyvolané zesílením skleníkového efektu na sektor vodních zdrojů

V roce 2000 byla připravena nová generace scénářů klimatické změny, která umožňuje aktualizovat dřívější odhady vlivu klimatické změny na vodní hospodářství České republiky.
V roce 2001 byly aktualizovány odhady citlivosti a zranitelnosti vodních zdrojů a navrhnuta adaptační opatření pro ČR.

Vliv klimatické změny na hydrologický režim byl posuzován na základě čtyř variant scénářů klimatické změny, s použitím tří hydrologických modelů a dat z 12 povodí. Získané poznatky byly shrnuty do těchto závěrů:

Základní činitel, který ovlivňuje dopad klimatické změny na hydrologický režim, je scénář vývoje imisí a předpokládaná citlivost zvýšení teploty v závislosti na zvýšení obsahu CO2 v atmosféře. Vliv typu modelu globální cirkulace, který byl pro sestavení scénáře klimatické změny použit, není podstatný, ani vliv typu hydrologického modelu použitého pro simulaci není rozhodující.

Podstatné je, že i u scénářů které můžeme označit jako optimistické (příznivý scénář vývoje obsahu CO2 v atmosféře, malá citlivost změn teploty na koncentraci CO2) se projevují zřetelné změny hydrologického režimu, zejména pokles průměrných průtoků průměrně o cca 15 %, v některých povodích až téměř o 20 %. U "pesimistických" scénářů (nepříznivý scénář vývoje obsahu CO2 v atmosféře, velká citlivost změny teploty na koncentraci CO2) 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 územní výpar. Zvýšení průtoků v tocích v jarních měsících i dotace zásob podzemní vody se posunují z jara zpět do konce zimy a jejich velikost se podstatně redukuje. V následujícím období od jara po podzim, kdy většina srážek se spotřebuje na územní výpar (pro který je vlivem vyšších teplot dostatek energie) odtoky již převážně klesají, a to o 1 - 2 měsíce déle, než při současných klimatických poměrech. Na konci tohoto období pak klesají do hodnot podstatně menších, než v současných hydrologických poměrech.

Rozbory dopadů klimatické změny na zásobní funkci nádrží prokázaly rostoucí riziko významných redukcí této funkce, vyjádřené schopností vyrovnávat a zabezpečovat odběry. Z rozboru je dále zřejmé, že míra této redukce je podstatně ovlivněna volbou klimatických a emisních scénářů a hydrologických modelů. Ve všech řešených případech dochází k redukci nalepšovacího účinku nádrže, a to od několika procent až na polovinu. Stejně jako v předcházejících studiích se ukazuje, že povodí, v kterých jsou významné akumulační prostory, ať ve formě zásob podzemní vody nebo přehradních nádrží, jsou vůči důsledkům klimatické změny odolnější.

Vliv klimatické změny charakterizované použitými scénáři na kvalitu povrchových vod byl posuzován jen rámcově, nepříznivé účinky oteplení vody, zejména eutrofizace, by byly zesíleny poklesem průtoků.

V roce 2002 byl výzkum zaměřen na oblast Krušných hor, tj. povodí Ohře a povodí Bíliny a na povodí Vltavy nad nádrží Hněvkovice, z které je vodou zásobována jaderná elektrárna Temelín.

Simulace změn režimu povrchových vod podle klimatických scénářů pro tato vodohospodářsky významná povodí ukazují, že změny, které lze očekávat povedou k prohloubení a prodloužení deficitů vody v letních a podzimních obdobích i v relativně vlhkých oblastech. Při sníženém vytváření zásob vody ve sněhové pokrývce lze očekávat relativní zvýšení zimních odtoků, s nímž může být spojena zvýšená frekvence výskytu povodňových případů. Na základě dostupných scénářů klimatických změn nelze však získat jednoznačnou představu o změnách kulminačních průtoků. Na základě analogií s oblastmi v teplejších klimatických podmínkách lze ovšem usuzovat na rozkolísanější odtokový režim a vznik výraznějších odtokových vln.

V uhelných pánvích Sokolovska a Mostecka se po ukončování těžby hnědého uhlí plánuje zatopení několika zbytkových jam. To by mělo probíhat v nejbližších desetiletích a vzhledem k velmi velkému objemu vody, který je pro zatopení třeba odebrat se vodohospodářská bilance této oblasti přiblíží kritickému stavu. Z provedené studie vyplynul závěr, že vodní zdroj pro plnění zbytkových jam vodou je zabezpečen nejen pro současný stav , ale i při klimatické změně, tedy po celou dobu provádění rekultivace a revitalizace Podkrušnohorské uhelné pánve. V případě významného poklesu průtoků, způsobeného klimatickou změnou, by bylo nezbytné této okolnosti zásadním způsobem přizpůsobit harmonogram postupu plnění zbytkových jam.

Kvantifikace důsledků klimatické změny v oblasti konkrétních dopadů na kvantitu a kvalitu vody toků v oblasti Podkrušnohorské hnědouhelné pánve a stávajících i plánovaných nádrží a možností jejich využití je obtížná a vyžaduje dlouhodobé systematické sledování.

V případě jaderné elektrárny Temelín bylo vhodné posoudit, zda klimatická změna nemůže způsobit problémy při zásobování vodou.
Výsledky simulačního modelu prokázaly bezporuchové zabezpečení dodávky vody pro JETE jak v současných hydrologických podmínkách, tak v podmínkách ovlivněných změnou klimatu. Při prioritním zásobování JETE vodou z nádrže Hněvkovice lze současný minimální zůstatkový průtok pod nádrží Hněvkovice zabezpečit s malým rizikem (do 2 %). Doporučuje se proto posoudit možnost snížení jeho hodnoty podle současně platné metodiky ministerstva životního prostředí, respektive řešit problematiku minimálního zůstatkového průtoku některou z modernějších metod hydroekologie.

Výsledky studie vlivu klimatických změn na vodní zdroje dvou vodohospodářsky významných povodí ukazují, že s účinky klimatických změn je nezbytné se podrobně zabývat. Dokonce i vodohospodářské soustavy, které z hlediska současných potřeb mají značnou rezervu zdrojů, by bez určitých opatření nezajistily odběry v podmínkách odpovídajících nepříznivým scénářům klimatické změny.

Bod B

Výzkum dopadů klimatické změny vyvolané zesílením
skleníkového efektu na sektor zemědělství

V návaznosti na ucelené závěry a komplexní pohled výstupů řešení VaV/740/1/00 se tato práce zaměřuje na detailní popis očekávané produkce jedné z nejdůležitějších plodin, a to pšenice ozimé. Prezentované závěry vycházejí z konkrétních lokalit, které byly zvoleny tak, aby prostorově pokryly celé území státu, a tím se zachytily očekávané změny dopadů klimatu pro jednotlivé výrobní oblasti v různých klimaticko-půdních podmínkách. V uvedených lokalitách jsou umístěny ORO (ověřování registrace odrůd) pokusy ÚKZUZ (Ústřední kontrolní zkušební ústav zemědělský), které lze bezesporu označit jako nejkvalitnější pokusy z pohledu vedení porostů v celé ČR, což především pro modelovou část tvoří základní podmínku pro reálné posouzení dopadů očekávané změny klimatu na produkci pšenice ozimé.

Z pohledu klimatických dat byly jednotlivé reprezentativní stanice zastupující nejvýznamnější produkční lokality charakterizovány denními údaji z let 1961-1990 (2000), které byly pro podmínky změny klimatu upraveny podle GSM scénářů změny klimatu poskytnutými databází ČHMÚ.


Metodicky lze předkládanou část zemědělství rozdělit do dvou úrovní:. Z pohledu změny klimatických podmínek můžeme očekávat zvýšení teplot vzduchu a nárůstu jejich aktivních a efektivních sum, počtu letních a tropických dnů. Naopak poklesne počet dnů mrazových a dnů ledových s tím, že jejich výskyt nelze vyloučit ani ve vegetačním období.

Působení zvýšených teplot by mohly zčásti eliminovat vyšší srážky, jak vychází z některých scénářů. Obtížné je ovšem posoudit jejich rozdělení v roce. Výpočty scénářových hodnot potenciální evapotranspirace jednoznačně potvrzují výrazné zvýšení aridity klimatu ČR. Jak plyne z odhadu hodnot vláhových indexů, bez výraznějšího zvýšení srážek při předpokládaném nárůstu evapotranspirace, budou ve větší míře ohroženy suchem části střední a jižní Moravy, střední a severozápadní Čechy, dolní a střední Polabí a Povltaví.

Poznatky o možné změně agroklimatologických podmínek ovlivňujících růst a vývoj kultur je možné shrnout do následujících závěrů:

  1. zvýšení teploty vzduchu a tím prodloužení vegetačních období s rizikem překročení fyziologicky únosných hodnot (teplotní stres)
  2. nárůst potenciální evapotranspirace hlavně v letním období,
  3. nárůst vláhového deficitu ve vegetačním období daný nárůstem potenciální evapotranspirace
  4. zvýšení aridity zemědělských oblastí
  5. relativní snížení agroklimatologické variability krajiny.
Z pedologického pohledu lze konstatovat, že v současné době prognózované klimatické změny nejsou takové intenzity, že by mohly ovlivnit stabilitu zemědělského půdního fondu ve smyslu změn základních půdních jednotek tedy půdních typů. Při scénářích, které prognózují zvýšenou srážkovou činnost může docházet k ovlivnění vlhkostního režimu půdy tedy k různé intenzitě procesu oglejení, což může indikovat změnu půdní variety případně půdního subtypu. Na tomto procesu se může souběžně podílet i zemědělec při uplatňování technologií, které podporují zhutňování půdních profilů.

Z hlediska komplexního systémového přístupu k problematice vycházející z dopadů očekávané změny klimatu je třeba volit vhodný celkový systém hospodaření a jeho trvalou udržitelnost pro konkrétní půdně-klimatické podmínky. V oblasti rostlinné produkce bude nutné přizpůsobit výběr plodin pro vhodnou rajonizaci a stanovit jejich optimální strukturu tak, aby bylo možné zajistit jejich střídání v osevních sledech a osevních postupech. Změnu základních prvků tvořící pěstební technologii lze charakterizovat v oblasti předplodiny, kdy v některých podmínkách bude nutná její změna tak aby zabezpečovala dostatek půdní vláhy pro zakládání porostů, za účelem zajištění jeho dobrého vzcházení. Výrazná výzva stojí před šlechtiteli. Důvodem je, že každý šlechtitel by měl přihlédnout z určitého odhadu o budoucím rozsahu a trvání klimatických změn. Tyto vycházejí z vypracovaných scénářů charakterizovaných hlavně specifickým zvýšením sumy teplot a zároveň u většiny z nich ze snížení úhrnů srážek ve vegetačním období. Z pohledu teploty je zřejmé, že snahou šlechtitelů by měla být orientace na odrůdy polopozdní až pozdní. Na druhé straně zaměření se na rychlý přechod do generativní fáze a tedy naopak na větší ranost, může vytvořit dostatek hospodářského výnosu, ještě před limitujícím nedostatkem vody. Plyne z toho, že do popředí vystoupí výrazná odrůdová rajonizace podle konkrétních regionálních podmínek. Z pohledu agrotechniky má významnou roli modifikace způsobů zpracování půdy. Jedná se jednak o šetření půdní vláhou a ochranu půdy před erozí s metodami redukce jak počtu tak hloubky zpracování půdy při zakládání porostů, ale také z hlediska optimalizace termínů jejich uplatnění podle fyzikálního stavu půdy, aby byla zajištěna dobrá struktura půdy k zajištění vhodných podmínek pro růst rostlin. Z tohoto pohledu se může stát významnou inovační technologií rozšíření bezorebného setí. Výběr způsobů zpracování půdy však musí být správně zasazen do celkového systému hospodaření na půdě. Dále je nutné se koncentrovat na využití chemických ochranných prostředků proti plevelům, chorobám a škůdcům tak, aby nedocházelo k velkým ztrátám na výnosech, ale současně aby nedocházelo k narušení životního prostředí v agroekosystémech.

Kritickým bodem se pravděpodobně stanou problémy právě související s rozšířením stávajících či rozvojem nových chorob a škůdců., v souvislosti se změnou klimatu lze přepokládat lepší schopnost přezimování a zvýšený počet generací např. na rozvoj vektorů (přenašečů) některých viróz či dokonce výskyt nových škůdců. Velmi pravděpodobné je v souvislosti se změnou klimatu očekávání zvýšení počtu generací u některých škůdců (podle typu o 1-2 ).

Komplexní přístup, který využívá studium dopadům změny klimatu prostřednictvím kalibrovaných a evaluovaných růstových modelů, zohledňuje i další významný faktor a to fyziologický efekt zvýšené koncentrace CO2. V případě plného uplatnění stimulačního vlivu CO2 v míře předpokládané použitým modelem CERES-Wheat lze na území ČR očekávat mírný nárůst průměrných výnosů ozimé pšenice v řádu 8-15% v závislosti na rozsahu změny klimatických podmínek. Hodnota indexu produkčního potenciálu (poměr mezi stresovaným a potenciálním výnosem za daných klimatických podmínek) je vhodným prostředkem pro vyhodnocení kvality půdy, zásobení vodou a také efektivity zemědělské produkce na dané lokalitě. Čím kvalitnější jsou v praxi agrotechnické postupy a ochrana rostlin proti chorobám a škůdcům a samozřejmě čím lepší je dostupnost vody a živin, tím je index produkčního potenciálu vyšší. Dosavadní zkušenosti potvrzují, že pokusy ORO garantované a z větší části prováděné ÚKZÚZ jsou umístěny na velmi vhodných stanovištích, což spolu s kvalitní agrotechnikou zajišťuje vynikající hodnoty indexu produkčního potenciálu. Současná hodnota indexu na jednotlivých lokalitách se pohybuje v intervalu od 78-95%, což je o několik desítek procent více než na běžných produkčních plochách.

Při vynášení závěrů z dílčích studií je nutné upozornit na to, že dosavadní poznatky nám nedovolují formulovat zcela jednoznačné závěry. Je to dáno tím, že celá problematika změny klimatu je zatím postavena na scénářích, které doposud nejsou jednoznačné a postupně se upřesňují. Obdobně se budou upřesňovat i odhady dopadů očekávané změny klimatu.

Podle výsledků simulačního modelu se zdá, že Česká republika vzhledem ke své geografické poloze nebude z pohledu pěstování pšenice ozimé ohrožena očekávanou změnou klimatu. I když změna jednotlivých meteorologických prvků (především teploty) podle použitých GCM scénářů by vedla ke snížení výnosů zdá se, že kompenzační vliv CO2 tento výpadek nahradí. Závěry však nelze zobecnit na další plodiny - především jarní, neboť jejich vegetační doba je podstatně kratší a lze očekávat výraznější negativní ovlivnění fenologického vývoje. Nutné je současně upozornit na dva fakty, které předložené výsledky mohou posunout do zcela jiné roviny. Celkově v současnosti nelze přesně vyčíslit podíl především introdukovaných (nepůvodních) chorob a škůdců, jejichž působení může jednak přímo snížit produkci a současně zvýšit ekonomické náklady na ochranu porost. Právě tyto faktory, často nesimulovatelné povahy, mohou nabývat stále dominantnějšího významu v ekonomických výsledcích rostlinné výroby a celého zemědělství. Jisté je, že ekonomicky podmíněné zásahy v této oblasti však budou schopny s určitým zpožděním na aktuální situace reagovat. Obdobná úvaha platí i pro výskyt plevelů.

Zcela zásadním se však zdá ovlivnění porostů roční a meziroční variabilitou klimatu v souvislosti s očekávaným nárůstem extrémních meteorologických jevů jako např. period sucha, vichřic či přívalových srážek. Jejich proklamovaný nárůst může, a to jak prostorově tak i časově, rozevřít hodnoty výnosů do pozoruhodné amplitudy.

Bod C

Výzkum dopadů klimatické změny vyvolané zesílením skleníkového
efektu na sektor lesního hospodářství

Ve zprávě bylo zpracováno území České republiky z hlediska vlivu změněných klimatických podmínek na pěstování porostů lesních dřevin. Použit byl scénář 04, jenž je výstupem z klimatického modelu "HadCH2" a scénáře nárůstu CO2 "SRES A2" Byla řešena topografie výskytu rizikových klimatických faktorů pro pěstování zejména smrkových porostů v pravidelné síti 3229 gridů. Rizikové klimatické faktory byly vybrány z hlediska možných negativních dopadů na fyziologické procesy lesních dřevin, zejména smrku. Topografie pravděpodobného výskytu rizikových klimatických faktorů je vyjádřena v mapových přílohách.

Vzhledem k vysoké heterogenitě klimatických podmínek i když na relativně malém území není možné zobecnit možné dopady klimatické změny pro celou České republiku. Jako úroveň řešení na menším územním celku se zcela jednoznačně nabízí přírodní lesní oblasti. Přírodní lesní oblasti v České republice byly pro potřeby řešení daného úkolu rozděleny z hlediska rizika rozpadu smrkových porostů. Přímé testování stanovišť bylo ve vybraných oblastech demonstrováno až po úroveň hospodářských souborů.

V souladu se scénáři klimatické změny je možné očekávat posun stanovištních podmínek na úrovni posunu o 1 až 2 lesní vegetační stupně. Lze předpokládat, že změněné stanovištní podmínky budou působit jako predispoziční stresor a predisponovat jednotlivé dřeviny i celé porosty lesních dřevin k aktivizaci dalších stresorů. Zejména významný bude dopad na smrkové porosty.

Ze zprávy vyplývá, že rozpadem je v důsledku očekávané změny klimatu ohroženo přibližně 29% existujících smrkových porostů, které reprezentují 16% rozlohy lesů České republiky. Je možné konstatovat, že zcela nevhodné podmínky pro pěstování smrku bude na téměř 45% lesního půdního fondu.

Jako rizikové je možné označit pěstování u dalších 53% smrkových porostů, ty se rozkládají asi na 29% rozlohy lesů. Výrazně rizikovější podmínky než doposud tedy budou pro pěstování smrku až na 43% lesních ploch.

Změna klimatu bude mít minimální negativní dopad pouze na 18% smrkových porostů na celkově 10% rozlohy lesů, tyto vhodné podmínky pro pěstování smrkových porostů reprezentují zbylých 12% lesního půdního fondu České republiky.

U vybraných oblastí byl dopad klimatické změny analyzován až na úrovni hospodářských souborů. Jednalo se zejména o určení kriterií stanovení ohrožení smrkových porostů. Demonstrován byl i dopad změny klimatu na tak složitý dynamický otevřený polyfázový systém jakým je lesní půda, hodnoceny přitom byly tři konkrétní rizikové aspekty a) aspekt výživový, b) aspekt hydrický, c) aspekt geomorfologický. Přesto, že lesní půda zůstane konzervativním prvkem ekosystému, pro ochranu její úrodnosti jí bude zapotřebí věnovat stále rostoucí pozornost, a to zvláště na primárně chudých stanovištích.

Chřadnutí je výsledkem vzájemného působení abiotických a biotických stresorů. Stresory můžeme dělit na predispoziční, iniciační a mortalitní. Řada stresorů se může uplatňovat ve více kategoriích. Příkladem je václavka, která jako iniciační faktor reaguje na predispoziční stres, nejčastěji v důsledku přísušků. Jako iniciační faktor dále prohlubuje vodní deficit, a tím náchylnost smrku k nalétnutí podkorním hmyzem a snižuje jeho odolnost proti větru.V případě silné stresové zátěže se může uplatňovat jako mortalitní faktor, tak jak tomu je v současnosti např. na LS Opava. Dalším příkladem je vítr, který obecně považujeme za mortalitní stresor. Z hlediska gradace podkorního hmyzu se však větrem poškozené stromy mohou uplatňovat i nepřímo jako iniciační stresor. Obdobně je tomu v případě hnilob a větrných vrcholových zlomů smrku, kdy do vrcholových zlomů proniká hniloba, nejčastěji pevníku krvavějícího (Stereum sanguinolentum). Hniloba pak působí jako iniciační stresor pro kmenové zlomy a nepřímo jako iniciační stresor pro gradaci podkorního hmyzu.

Bylo zhodnoceno ohrožení hospodářských souborů v PLO 11 Český les, PLO 30 Drahanská vrchovina a PLO 39 Podbeskydská pahorkatina dopady klimatické změny. Byly vytvořeny stupně ohrožení porostů a jejich kriteria. Jedná se o porostní soubory, kde jsou 1) očekávané rychlé odumření smrkových porostů, 2) očekávané chřadnutí smrku s vysokým rizikem odumření a aktivizace biotických škůdců, 3) riziko chřadnutí smrku a následné aktivizace škůdců jako mortalitního faktoru, 4) příznivé podmínky pro pěstování smrku s rizikem výskytu extrémních period a nakonec 5) příznivé podmínky pro pěstování smrku.

Byla navržena možná adaptační opatření. Nejrazantnějším adaptačním opatřením bude vynucená přeměna druhové skladby porostů, a to těch, které neodolají klimatické změně na příslušných stanovištích. Jedná se zejména o předčasné smýcení porostů jehličnanů, zvláště smrku, a náhradu těchto porostů směsí dřevin jehličnatých a listnatých. Finanční ztráta takového zásahu spočívá ve ztrátě z předčasného smýcení. Z dosavadních zkušeností vyplývá, že stabilita porostu se může zvýšit, dosahuje-li podíl zpevňujících a melioračních dřevin ve smrkových porostech více jak 50%. Tento poznatek je v rozporu s dosud uplatňovanými melioračními hospodářskými postupy.

Pěstování porostů v řidším sponu, jako opatření pro lepší hospodaření porostu s vodou, představuje v podstatě ztrátu hodnoty mýtní výtěže v důsledku sníženého zakmenění.

Ke zkracování obmýtí bude docházet jednak v důsledku dosažení dřívější zralosti, jednak v důsledku zhoršujícího se zdravotního stavu porostů. Z ekonomického pohledu se jedná při mírnějším zkrácení doby obmýtí o změnu, která je spíše ekonomickou výhodou než ztrátou, protože obmýtní doby v ČR jsou relativně velmi dlouhé a přesahují ekonomicky optimální časové horizonty. Ke ztrátě však dochází při výraznějším zkrácení doby obmýtí v důsledku zhoršeného zdravotního stavu.

Významným a nejvíce doporučovaným adaptačním opatřením je převod holosečného způsobu hospodaření na podrostní za účelem pěstování bohatě strukturovaných lesů. Těžba zde bude dražší, obnovní náklady nižší, celková produkce je však vyšší. Tento způsob hospodaření by měl být volen i v případě hospodaření v lesích za účelem záchytu vzdušného uhlíku (Kyoto protokol), čímž se významně zvýší množství i doba jeho záchytu. Celkově je ekonomický výsledek z přechodu z holosečného na podrostní hospodářství kladný.

Za základní omezení predikce dopadů klimatické změny na sektor lesního hospodářství je možné považovat nedokonalost klimatických modelů v postižení výskytu klimatických extrémů. Právě ty jsou jako predispoziční stresor velice významné. Obecně je přijímáno, že výskyt klimatických extrémů se v souvislosti s globálním oteplováním bude zvyšovat. Z tohoto důvodu je velice málo pravděpodobné, že by předložená studie mohla dopady změnu klimatu na lesy České republiky přeceňovat a autoři ji považují za umírněnou.

Bod D

Výzkum dopadů klimatické změny vyvolané zesílením skleníkového
efektu na lidské zdraví

Na základě dosavadních poznatků a zkušeností lze odůvodněně předpokládat, že změny klimatu mohou působit na zdraví populace celým komplexem přímých i nepřímých vlivů. Přímé účinky na lidské zdraví jsou důsledkem působení změn fyzikálních hodnot klimatu (vliv teplotních změn, zvláště "horkých vln", důsledky zvýšené frekvence a intenzity výskytu extrémních jevů počasí, vliv zvyšujícího se pronikání krátkovlnné části spektra UV záření na zemský povrch). Nepřímé účinky jsou výsledkem působení jednotlivých složek životního prostředí a dalších podmínek života, které byly modifikovány působením klimatických změn (znečištění ovzduší, změny ve výskytu infekčních nemocí, produkci potravin, společensko-ekonomické změny). Na základě současných znalostí lze odhadnout, že v České Republice budou zřejmě hlavní negativní dopady změny klimatu na zdraví souviset se změnami ve stresu z horka, pravděpodobně i v souvislosti se zhoršenou kvalitou ovzduší, se změnami v rozšíření Lymeské nemoci přenášené klíšťaty a se zvýšenou četností extrémních jevů počasí, zvláště povodní, doprovázených škálou následných přímých a nepřímých dopadů. Významné budou patrně i dopady na zdraví spojené se společensko-ekonomickými výkyvy a zvýšenými migračními tendencemi. Hlavními pozitivními dopady bude pravděpodobně snížení zimní úmrtnosti, ovlivněné chladem a snížení výskytu klíšťové encefalitidy. Tyto kvalitativní závěry je třeba v blízké budoucnosti ověřit a dovést k výsledkům kvantitativním. Nelze rovněž vyloučit vznik dalších zdravotních problémů, které na základě současných znalostí nejsou předpokládány.

Záměrem úkolu bylo, v návaznosti na předchozí i paralelně realizovaný výzkum, zvětšit rozsah vyhodnocení možných efektů předpokládaných klimatických změn na zdraví lidí v České republice. Z tohoto hlediska byla vybrána dvě témata.
1.Ovlivnění výskytu pylových zrn v ovzduší a odhad dopadu těchto změn na zdraví obyvatel V této části šlo především o odpověď na otázky: Jaký je vztah mezi chodem teplot a kolísáním počtu pylových zrn v ovzduší, jak bude klimatickými změnami ovlivněna pylová sezóna a co mohou znamenat tyto změny pro zdraví obyvatel, resp. citlivých skupin.

Pro analýzu byla použita data o výskytu pylů a plísní v ovzduší v letech 1996 -2002 z pražské pylové monitorovací stanice, umístěné ve Státním zdravotním ústavu v Praze 10 a meteorologická data ze stanice Praha-Karlov. Vztahy mezi meteorologickými proměnnými a výskytem pylů či plísní byly studovány metodou krokové lineární regresní analýzy. Souhrnně je možno konstatovat, že množství pylových zrn v ovzduší je statisticky významně ovlivněno řadou meteorologických proměnných. Hlavním ovlivňujícím faktorem pro intenzitu výskytu pylů travin, bylin a spór plísní je teplota vzduchu. Počet pylových zrn bylin exponenciálně roste s maximální teplotou v daném dni, u počtu pylových zrn travin je tento vztah nejtěsnější k průměrné denní teplotě, počty spór plísní rostou se stoupající denní minimální teplotou. Množství pylů dřevin je ovlivňováno komplexem meteorologických parametrů, ze kterých se nejvýznamněji projevuje denní relativní vlhkost, čím nižší jsou její hodnoty, tím vyšší je počet pylových zrn dřevin.
Z hlediska délky pylové sezóny může předpokládaný vzestup teplot v zimním období vyústit v časnější začátek pylové sezóny jarních dřevin. Trendové změny v začátku pylové sezóny jsou již v současné době v Evropě pozorovány, stejně jako zvyšování množství pylu a to častěji u některých druhů travin a bylin než u dřevin. Pokud předpokládáme, že tento jev může být projevem časných efektů změny klimatu, pak je v souladu s našimi nálezy. Tento trend může vést u nás k častějšímu souběhu vysokých hladin travních pylů s episodami se zvýšenou koncentrací ozónu a dalšími látkami vznikajícími fotochemickou reakcí na začátku sezóny, tak jak můžeme dnes pozorovat ve státech jižní Evropy. Předpokládané změny klimatu ovlivní pravděpodobně složení flóry a také intenzitu a časové období produkce pylů. Je možno očekávat prodloužení pylové sezóny, zvýšení produkce pylů některými rostlinami zvláště ze skupiny bylin a travin, reakce pylových zrn se znečišťujícími látkami v ovzduší, např. s ozónem a vznik podmínek pro postupnou migraci nových alergenních rostlin z jižních oblastí zvýšením průměrných teplot a častějším výskytem mírnějších zim.
Pylová zrna mohou vyvolávat imunologicky podmíněné alergické reakce, projevující se nejčastěji alergickou pylovou rýmou, ale také reakcí spojivek, kůže, dechovými obtížemi a celkovými příznaky. Citlivou skupinu obyvatelstva představují lidé s atopickou dispozicí, s manifestní nebo latentní pylovou alergií, kterých je v populaci odhadem 10-20%. Ti budou pravděpodobně vystaveni působení pylů po delší období v roce a v případě některých pylů i ve větší intenzitě. To znamená:

Změna klimatu by proto mohla mít v budoucnu svůj podíl na zvýšení prevalence obtíží a příznaků alergických onemocnění a tento efekt se bude dotýkat 10-20% obyvatel.
2.Ovlivnění četností výjezdů záchranné zdravotní služby vybranými meteoparametry. Cílem bylo zhodnocení použitelnosti údajů o výjezdech zdravotnické záchranné služby (ZZS) jako ukazatele akutních poruch zdraví, souvisejících s tepelným stresem a dalšími parametry počasí. Otázkou bylo, zda existuje nějaký vztah mezi chodem teplot a počtem výjezdů ZZS k vybraným diagnózám a zda je vyšší počet výjezdů ZZS k dopravním nehodám spojen se dny, charakterizovanými zvýšeným tepelným stresem. Pro ověření těchto hypotéz byla zpracována data o pacientech ošetřených Zdravotnickou záchrannou službou hlavního města Prahy pro vybrané diagnózy, denní počty výjezdů k dopravním nehodám a soubor agregovaných dat pro jednotlivé dny bez vztahu k hlavní diagnóze za období 1995 až 2001 ve vztahu k souboru meteorologických dat ze stanice Praha-Karlov za stejné období.
Datové soubory byly podrobeny základní statistické deskripci a vícerozměrné krokové regresní analýze. Průměrné měsíční počty pacientů ošetřených ZZS vykazují v průběhu prvních 6 ze 7 let sledování, tedy 1995 až 2000, vzestupný trend. Pro měsíční hodnoty výjezdů ZZS k dopravním nehodám je takto možno charakterizovat období 1995 až 1998. Závislosti na teplotě nebo na dalších nezávislých proměnných byly nalezeny jen ojediněle, nesystematicky. Analýzou možných interferujících vlivů bylo zjištěno, že od roku 1996 vzrůstal podíl výjezdů s lékařem nebo středním zdravotnickým pracovníkem, které jsou statisticky zpracovávány na úkor výjezdů s nižším zdravotnickým pracovníkem, které se do statistiky nezařazují. Z toho vyplývá, že i když výjezdy ZZS obsahují informaci o zvýšené potřebě zdravotnické pomoci vyvolané účinkem tepelného stresu, v případě souboru dat, který byl analyzován je tato informace pravděpodobně překryta kvantitativně významnějšími změnami v charakteru poskytování služeb ZZS. Na otázku zda počty výjezdů zdravotnické záchranné služby mohou být ukazatelem poruch zdraví souvisejících s tepelným stresem a dalšími parametry počasí nebylo možno, vzhledem k charakteru zpracovaných dat, dát zatím jednoznačnou odpověď. Pro definitivní rozhodnutí o použitelnosti tohoto ukazatele by bylo nutno provést standardizaci, eliminující tento vliv, případně další vlivy např. změny v demografické struktuře obyvatelstva, nebo v budoucnosti vycházet z dat, získaných za období těmito změnami neovlivněné.
Je otázkou, zda a nakolik se klimatické trendy, pozorované v uplynulých desetiletích, již promítly do změn ve zdravotním stavu populace. Budoucí dopady změny klimatu na zdraví budou záležet na řadě spolupůsobících faktorů. Důležitá bude kvalita zdravotní péče i rozsah a vhodnosti adaptačních opatření. Adaptační strategie představují široké spektrum, od užívání technologických a technických prostředků přes právní a ekonomické zásahy až po motivaci ke změnám chování. Úspěch strategií adaptace závisí na účasti národních společenství a místních komunit v procesu rozhodování. To se nestane bez efektivního programu získávání poznatků a jejich šíření jako prostředku veřejné informovanosti. Proto je prohlubování našich znalostí o složitých vztazích klimatických změn a jejich možných důsledků nezbytným předpokladem pro budoucnost.

Dílčí projekt 03
Pravidelné sledování změny klimatu - doplnění databáze teploty
vzduchu atmosférických srážek, homogenizace dat a výpočet
bodových normálů


a

Dílčí projekt 04
Zpracování klimatických řad teploty a srážek s využitím moderních
metod (GIS) a vytvoření plošných klimatických měsíčních a ročních
normálů teploty a srážek na území ČR


koordinátor: RNDr. Radim Tolasz

Hlavním výsledkem práce na obou dílčích projektech DP03 a DP04 je rozsáhlá databáze technických řad měsíčních úhrnů srážek a průměrných měsíčních teplot za období 1961 - 2000. Z těchto technických řad byly odvozeny bodové i prostorové normály za dvě normálová období 1961 - 1990 a 1971 - 2000 pro oba zpracovávané prvky - měsíční úhrny srážek a průměrné teploty. Vstupní data i data z technických řad byla podrobena důkladné statistické analýze. Podle zadání projektu v obou jeho dílčích částech byly realizovány tyto kroky:
Průměrné lednové úhrny srážek za období 1971-2000 v mm Průměrné lednové úhrny srážek za období 1971-2000 v mm
Průměrná červencová teplota vzduchu za období 1971-2000 v  °C
Průměrná červencová teplota vzduchu za období 1971-2000 v  °C