ZNEČIŠTĚNÍ OVZDUŠÍ NA ÚZEMÍ ČESKÉ REPUBLIKY V ROCE 2003

            Český hydrometeorologický ústav - Úsek ochrany čistoty ovzduší



2.3 Hodnocení provozu smogových regulačních systémů na území České republiky v roce 2003

Zima na přelomu let 2002 a 2003 byla, posuzováno z hlediska teplot a srážek, výrazně rozkolísaná a jako celek teplotně slabě podnormální. Zatímco měsíc únor 2003 byl teplotně mírně podnormální s maximální odchylkou –3,0 °C od normálu, leden a březen byly teplotně mírně nadnormální. Leden 2003 byl srážkově slabě až mírně nadnormální, zatímco úhrny srážek v únoru a březnu 2003 byly výrazně podprůměrné a poklesly na 33 a 38 % normálu. V lednu bylo na horách 60–100 cm sněhu, v únoru a březnu na hřebenech 30–90 cm. Zimní období na přelomu roku 2003 a 2004 bylo z hlediska teplot mírně nadnormální, z hlediska srážek kolem normálu. Významně teplotně nadnormální byl měsíc listopad 2003 s průměrnou měsíční teplotou 4,8 °C. Úhrn srážek byl v listopadu 2003 významně podprůměrný s hodnotou 22 mm, představující 45 % normálu, prosinec 2003 byl srážkově nadnormální.

Pro atmosférickou cirkulaci v lednu byla typická přibližně stejná četnost výskytu cyklonálních i anticyklonálních situací, v únoru a v březnu jednoznačně převažovaly typy anticyklonální. V měsících listopad a prosinec 2003 trvalo anticyklonální počasí 61–63 % doby.

Zimní období 2002–2003 bylo přelomové s ohledem na skutečnost, že v ČR vstoupily v platnost nové zákonné předpisy, upravující ochranu ovzduší a provozování smogových regulačních systémů. Zrušovací ustanovení zákona č. 86/2002 Sb. (Zákon o ochraně ovzduší) mimo jiné ukončila platnost vyhlášky č. 41/1992 Sb. Tato vyhláška, upravující fungování smogových regulačních systémů, byla nahrazena vyhláškou č. 553/2002 Sb.

Tímto novým předpisem byly především radikálně upraveny zvláštní imisní limity, při jejichž překročení se vyhlašuje vznik smogové situace, a byl změněn seznam stacionárních zdrojů, podléhajících regulaci podle ústředního regulačního řádu. Ústředním regulačním řádem budou nadále regulovány vybrané stacionární zdroje pouze na území Ústeckého a Karlovarského kraje, působnost ústředního regulačního řádu skončila v oblasti Ostravska.

Zvláštní imisní limity jsou podle nové právní úpravy vyhlášeny pro oxid siřičitý, oxid dusičitý a troposférický ozon. Imisní koncentrace oxidu siřičitého nepředstavují v současné době problém a v souladu s dřívějším hodnocením dlouhodobých trendů počtu dnů s vyhlášením signálů v SRS lze očekávat, že žádná regulace zdrojů z důvodů vysokých koncentrací SO2 vyhlášena nebude. Rovněž přechod od sumy oxidů dusíku k hodnocení podle oxidu dusičitého bude mít, jak rovněž předpovídala dřívější hodnocení provozu SVRS, za následek velmi nízkou pravděpodobnost naplnění podmínek pro vyhlášení signálu.

Hodinové průměry koncentrace NO2 se na počátku roku 2003 pohybovaly pod úrovní zvláštních imisních limitů. Nejvyšší koncentrace NO2 se vesměs vyskytovaly na konci února, kdy počasí nad naším územím ovlivňovala řídící tlaková výše se středem nad Skandinávií, později nad východní Evropou. Po celou dobu se vyskytovaly inverze teploty vzduchu, slabé proudění vzduchu a převládaly špatné rozptylové podmínky. Meteorologické situace podobného charakteru, které podmínily zhoršení kvality ovzduší, se vyskytly rovněž na začátku druhé dekády v prosinci, kdy naše území ovlivňovala oblast vyššího tlaku vzduchu.

I když meteorologické situace, při nichž byly zaznamenány nepříznivé rozptylové podmínky, které podmiňují akumulaci znečišťujících látek v blízkosti zemského povrchu, byly potenciálně nebezpečné z hlediska možného vzniku smogové situace, k vyhlášení žádných signálů v rámci SVRS v průběhu hodnoceného období nedošlo, protože nikde v oblasti Ústeckého a Karlovarského kraje nebyly splněny podmínky pro jejich vyhlášení.

Je zřejmé, že klesající trend počtu vyhlášených signálů dále pokračuje. Pokud nedojde k hromadnému návratu obyvatelstva k využívaní pevných paliv v domácnostech, lze očekávat trvání tohoto příznivého stavu i v příštích letech. Určité potenciální ohrožení představuje zejména doprava, produkující zvýšené koncentrace oxidu dusičitého, především ve větších městech. Nicméně i tam byly případy překročení zvláštních imisních limitů pro upozornění u oxidu dusičitého sporadické a nevyskytovaly se v souvislých epizodách. Pro oxid siřičitý nebyl zvláštní imisní limit pro upozornění překročen vůbec. V příštích letech bude tudíž třeba soustředit pozornost zejména na troposférický ozon, pro nějž jsou vydávány signály v rámci ústředního regulačního řádu v letním období.

Ozon je typickou sekundární znečišťující látkou, která se v atmosféře tvoří působením slunečního záření na oxidy dusíku za přítomnosti těkavých organických látek. Výchozí látky vstupující do složitých chemických reakcí, během nichž troposférický ozon vzniká, se označují jako prekurzory. Více než 50 % prekurzorů ozonu tvoří imise, pocházející z automobilového provozu. Optimální meteorologické podmínky pro vznik troposférického ozonu – intenzivní sluneční záření, vysoká teplota vzduchu a bezvětří nebo malé rychlosti větru – se vyskytují při anticyklonálních situacích v letním období.

V období od 1.4. do 30.9.2003 byly anticyklonální a cyklonální situace, určující charakter počasí na území ČR, rovnoměrně zastoupeny. Nejméně anticyklonálních situací, celkově v 8 dnech, bylo v červenci. Naproti tomu největší počet, celkově v 25 dnech, se vyskytl v srpnu, kdy v nepřetržité řadě od 3. do 27. srpna se střídaly pouze situace anticyklonálního typu s výraznou převahou situace západní anticyklonální-letní typ. Zatímco v měsíci květnu byla na stanici Praha-Libuš naměřena nejvyšší maximální denní teplota 26,5 °C, v červenci činila tato hodnota 34,4 °C a 13. srpna byla zjištěna rekordní hodnota 37,6 °C. V uvedený den byl v Klementinu překročen teplotní rekord z roku 1861 (34,8 °C) s teplotou 36,8°C a v Kopistech vystoupila teplota na 39,5 °C. (obr. 2.3.1)

Z rozboru meteorologických situací vyplývá, že pro období od 1.4. do 30.9.2003 lze povětrnostní podmínky pro vznik troposférického ozonu hodnotit jako příznivé. V době od 12.6. do 19.9.2003 byl celkem ve 14 dnech alespoň na jedné ze stanic automatické monitorovací sítě na území ČR překročen zvláštní limit 180 μg.m-3 ve třech po sobě následujících hodinách. Uvedený limit byl na více než 2 stanicích překročen v 5 dnech. Při dlouhodobém trvání anticyklonálních situací v době od 3. do 27.8.2003 byla hodnota imisního limitu překročena v 6 dnech, přičemž 13. srpna došlo k překročení na 31 stanicích. Pod limitní hodnotou byly koncentrace ozonu na stanicích na Ostravsku, na frekventovaných místech měst Prahy, Brna a Plzně a v Teplicích a v Jeseníku.

Přehled výskytu koncentrací ozonu nad 180 μg.m-3 ve třech po sobě následujících hodinách je uveden v následující tabulce.

Datum Stanice
  12.06.2003   Kobylisy, Sněžník
30.06.2003 Kobylisy
01.07.2003 Ostrava-Fifejdy
17.07.2003 Studénka
22.07.2003 Pardubice
01.08.2003 Plzeň-Doubravka
03.08.2003 Veleslavín
04.08.2003 Libuš, Přebuz, Churáňov, Ondřejov, Plzeň-Lochotín, Kladno
07.08.2003 Plzeň-Doubravka
12.08.2003 Ústí nad Labem, Přebuz, Přimda
13.08.2003 Pardubice-Rosice a dalších 31 stanic, mimo Ostravska, frekventovaných míst v Praze, Plzni, Brně a v Teplicích a v Jeseníku
14.08.2003 Brno-Tuřany, Štítná nad Vláří, Mikulov
19.09.2003 Sokolov, Prostějov, Rýchory, Rudolice
21.09.2003 Rýchory

Nejvýraznější epizoda vysokých koncentrací troposférického ozonu se vyskytla ve dnech 12.–14. srpna 2003. Tlaková výše 1020 hPa se středem nad jižním Maďarskem se během sledovaného období přesunula přes severní Itálii nad jižní Španělsko a umožnila přemístění frontální zóny ze severní do střední Evropy. V týlu této výše proudil nejprve do západní, uprostřed období i do střední Evropy od jihu velmi teplý vzduch. Koncem období pronikly od severozápadu nad naše území postupně dvě studené fronty a došlo k výměně vzduchové hmoty.

Dne 12. srpna bylo na celém území ČR převážně polojasno s neměřitelným množstvím srážek. Maximální teploty v Čechách vystoupily na 36 °C, na Moravě na 32 °C. Následující den bylo polojasno, přechodně oblačno, v pozdních odpoledních a nočních hodinách oblačno až zataženo s přeháňkami a bouřkami. Množství srážek bylo velice rozdílné, od neměřitelných do 11 mm, přičemž vyšší úhrny byly na severu, nižší na jihu. Maximální teploty vystoupily na 36–39,5 °C. 14. srpna bylo polojasno až oblačno s množstvím srážek v Čechách do 13 mm, na Moravě do 17 mm. Maximální teploty v Čechách vystoupily na 33 °C, na Moravě na 36 °C.

Uvnitř velmi teplé vzduchové hmoty, postupující přes naše území od západu směrem na východ (obr. 2.3.2) vystoupily 12. srpna 2003 maximální hodnoty troposférického ozonu nad 180 μg.m-3 nejdříve pouze v západní polovině Čech (obr. 2.3.3, obr. 2.3.4, obr. 2.3.5), 13. srpna 2003 skoro na celém území ČR s výjimkou Ostravska, frekventovaných míst v Praze, dále Plzně, Brna, Teplic a Jeseníku. Přibližně na polovině Čech a malé oblasti na jihovýchodě Moravy vystoupily maximální koncentrace nad 200 μg.m-3 s nejvyšší hodnotou 235 μg.m-3 v Pardubicích (obr. 2.3.6, obr. 2.3.7, obr. 2.3.8). 14. srpna 2003 po přechodu dvou studených front přes Čechy a převážnou část Moravy poklesly koncentrace ozonu převážně na 140–160 μg.m-3, nad 180 μg.m-3 vystoupily pouze na jihovýchodní Moravě a na Churáňově (obr. 2.3.9, obr. 2.3.10, obr. 2.3.11).

Ještě výraznější epizody s koncentracemi přízemního ozonu nad 300 μg.m-3 v téže době zasáhly západní Evropu, zejména Francii a Německo.

Obr. 2.3.1 Průběh maximálních denních teplot vzduchu, jejich dlouhodobého průměru a denních úhrnů srážek na stanici Praha-Libuš. Výskyt koncentrací ozonu nad 180 μg.m-3 na území ČR 1. 4. 2003– 30. 9. 2003

Obr. 2.3.2 Maximální hodinové koncentrace troposférického ozonu na území ČR dne 12. srpna 2003

Obr. 2.3.3 Plošné rozložení maximálních hodinových koncentrací troposférického ozonu na území ČR dne 12. srpna 2003

Obr. 2.3.4 Maximální hodinové koncentrace troposférického ozonu v Praze dne 12. srpna 2003

Obr. 2.3.5 Maximální hodinové koncentrace troposférického ozonu na území ČR dne 13. srpna 2003

Obr. 2.3.6 Plošné rozložení maximálních hodinových koncentrací troposférického ozonu na území ČR dne 13. srpna 2003

Obr. 2.3.7 Maximální hodinové koncentrace troposférického ozonu v Praze dne 13. srpna 2003

Obr. 2.3.8 Maximální hodinové koncentrace troposférického ozonu na území ČR dne 14. srpna 2003

Obr. 2.3.9 Plošné rozložení maximálních hodinových koncentrací troposférického ozonu na území ČR dne 14. srpna 2003

Obr. 2.3.10 Maximální hodinové koncentrace troposférického ozonu v Praze dne 14. srpna 2003

Obr. 2.3.11 Analýza teploty vzduchu v hladině 850 hPa v období od 10.–15. srpna 2003