II.5 Hodnocení provozu smogových regulačních systémů na území České republiky v roce 2009

První dva a poslední dva zimní měsíce roku 2009 byly z hlediska teplot mírně rozkolísané. V lednu 2009 byla průměrná měsíční teplota -4,0 °C mírně podnormální s odchylkou od normálu -1,2 °C, listopad 2009 s průměrnou měsíční teplotou 5,5 °C byl výrazně nadnormální s odchylkou od normálu +2,8 °C. Měsíce únor a prosinec 2009 s průměrnými měsíčními teplotami 1,0 °C se pohybovaly kolem dlouhodobého normálu. Z hlediska srážkových měsíčních úhrnů byly nejvyšší hodnoty 61 mm v únoru a v prosinci 58 mm, což představuje 161, resp. 122 % dlouhodobého normálu. V lednu a listopadu 2009 byl průměr 25 a 43 mm, což je 60, resp. 88 % dlouhodobého normálu. Podle stanice Praha-Libuš bylo období od 1.1 do 17.1. 2009 výrazně podnormální s maximální odchylkou od normálu -10,9 °C dne 9.1.2009, období 18.1.–10.2.2009 bylo na začátku a na konci slabě nadnormální s odchylkami od normálu do +3,8 °C. Od 11.2 do 21.2.2009 bylo období mírně podnormální s nejvyšší odchylkou od normálu -4,0 °C dne 19.2.2009. V období do konce měsíce února teploty i odchylky stoupaly, maximální odchylka od normálu +4,9 °C byla 28.2.2009. Průměrné denní teploty od 1.11. do 31.12.2009 lze rozdělit do dvou období, jedno s výraznou plusovou a druhé s minusovou odchylkou od dlouhodobého normálu. Období od 12.11. do 1.12.2009 bylo výrazně teplotně nadnormální, dne 17.11. průměrná denní teplota byla 14,1 °C a teplotní odchylka od normálu +10,8 °C. Výrazně teplotně podnormální bylo období od 12.12. do 22.12.2009, kdy 20.12. byla průměrná denní teplota -12,4 °C a teplotní odchylka od normálu -13,1 °C. Z hlediska dlouhodobých normálů spadlo nejvíce srážek v prosinci – 53 mm, což je 215,4 % a v únoru 2009 se sumou 24,8 mm, což je 122,2 %. Dále následuje leden s 17 mm, což je 47,0 % a listopad s 22,3 mm, což je 71,7 % (obr. II.5.1 a II.5.2).

Anticyklonální situace se v období leden–únor a listopad–prosinec 2009 vyskytovaly v 16,7 % případů a jejich relativní četnost pro uvedené měsíce byla nerovnoměrná a pohybovala se mezi 0–29,0 %. Největší relativní četnost výskytu anticyklonálních situací (29,0 %) byla v lednu 2009, v únoru 2009 se tato situace nevyskytla. V listopadu 2009 byla anticyklonální situace zaznamenána ve 23,3 % a v prosinci 2009 ve 12,9 %. Velmi vysoký výskyt cyklonálních situací v únoru a v prosinci 2009 se projevil v nadprůměrných srážkových úhrnech v uvedených měsících.

Od 1.1. do 28.2.2009 a od 1.11. do 31.12. 2009 byly na území ČR registrovány koncentrace SO₂ nad 250 μg.m^-3 v 11 případech, z nichž 9 připadá na leden 2009. Nebyl registrován žádný případ s dobou nepřerušeného trvání 3 hodiny a více, jednalo se pouze o jednohodinová překročení. Tento imisní limit byl nejčastěji překročen v Krušných horách, kde se jednalo o impakty kouřových vleček z elektráren se zemským povrchem na horských hřebenech. Nejvyšší koncentrace SO₂ byla naměřena 13.1.2009 na stanici Rudolice v Horách s hodnotou 675 μg.m^-3.

Od 1.1. do 28.2.2009 a od 1.11. do 31.12. 2009 byly na území ČR registrovány koncentrace NO₂ nad 200 μg.m^-3 v době nepřerušeného trvání 3 hodiny a více pouze na stanici Praha-Legerova, a to ve 4 dnech: 15.1.2009 od 13–17 hod. s maximální hodnotou 251 μg.m^-3, 10.2.2009 od 6–8 hod. s maximální hodnotou 220 μg.m^-3, 9.10.2009 od 13–17 hod. s maximální hodnotou 258 μg.m^-3 a 21.12.2009 od 14–17 hod. s maximální hodnotou 248 μg.m^-3 (obr. II.5.3 a II.5.4). K jednohodinovému překročení došlo také na stanici Uherské Hradiště. Ve všech případech koncentrace NO₂ rychle poklesly, nebyl splněn předpoklad výrazného vzestupu, a proto podmínky pro vyhlášení signálů SRS nebyly splněny.

Závažný problém v kvalitě ovzduší na celém území ČR představuje výskyt vysokých koncentrací suspendovaných částic frakce PM10. K výraznému zhoršení kvality ovzduší docházelo od 9.1. do 16.1.2009 na celém území ČR, nejhorší situace byla 14. a 15. ledna, kdy byl překročen imisní limit na 54 měřicích stanicích, tj. 61 % celkového počtu. Nejvíce stanic překračujících imisní limit bylo na Ostravsku, v Praze, ve Středočeském a Ústeckém kraji. Z analýzy výskytu anticyklonálního rázu počasí a mohutnosti vertikální inverze teploty vzduchu v poledních hodinách vyplývá, že nejhorší rozptylové podmínky byly v době od 7.1. do 17.1.2009. Z grafů (obr. II.5.5 a II.5.6) je zřejmé, že situace v Moravskoslezském kraji je kritická, protože koncentrace jsou tam velmi vysoké a jsou daleko častější, než na ostatním území ČR.

Vývoj synoptické situace od 8.1. do 15.1.2009
Ve dnech 8. až 10.1.2009 ovlivňovala počasí v ČR tlaková výše 1035–1038 hPa se středem zpočátku nad Maďarskem, později nad Karpaty. Od 11. do 13.1.2009 bylo počasí nad naším územím pod vlivem tlakové výše 1040–1038 hPa, která během uvedeného období postoupila z Maďarska nad Černé moře. Dne 14.1. vliv tlakové výše výrazně zeslábl a nad naším územím bylo nevýrazné tlakové pole. Dne 15.1. se vytvořila nad Skandinávií tlaková výše 1027 hPa a na její přední straně začal proudit od severu chladný vzduch. Od 8. do 10.1.2009 v hladině 850 hPa (asi 1500 m n.m.) převládala advekce studeného vzduchu, od 11. do 13.1. převládla advekce teplého vzduchu a došlo tím k zvětšení teplotního gradientu a výraznému zesílení teplotní inverze. Dne 12.1. ve 12:00 UTC podle radiosondážního měření ve vrstvě od 745 do 1181 m n.m. stoupla teplota o 18,0 °C. Výrazná teplotní inverze se udržovala od 9. do 14.1.2009. Dne 15.1.2009 v poledních hodinách se již vyskytovala pouze slabá výšková teplotní inverze a rozptylové podmínky se výrazně zlepšily.

Výskyt troposférického ozonu od 1.4. do 30.9. 2009
Z hlediska maximálních denních teplot na stanici Praha-Libuš bylo období od 1.4. do 30.9.2009 mírně nadnormální s odchylkou od normálu +2,4 °C, ale výrazně teplotně rozkolísané. Denní teplotní odchylky od normálu se pohybovaly v intervalu od +12,0 °C do -8,8 °C. Nejvyšší průměrná měsíční teplotní odchylka ve sledovaném období byla v dubnu s hodnotou +6,4 °C, nejnižší –0,5 °C byla v červnu, ve zbývajících měsících se pohybovala odchylka od +1,0 °C do +3,6 °C. Ve sledovaném období se vyskytlo 11 dní s teplotou nad 30 °C a nejvyšší hodnota 34,9 °C byla naměřena dne 23.7.2009 (obr. II.5.7).

Zvýšené koncentrace ozonu lze zpravidla očekávat při vysokých teplotách vzduchu, jasném, nebo polojasném počasí s malými rychlostmi větru. V době od 1.4. do 30.9.2008 se podle stanice Praha-Libuš vyskytla 3 období, kdy po dobu 2 dnů byly odpolední teploty vyšší než 30 °C.

Z rozboru výskytu nejvyšších průměrných hodinových koncentrací troposférického ozonu na území ČR za období od dubna do září 2009 vyplývá, že nejvyšší hodnoty 201–207 μg.m^-3 byly naměřeny v srpnu v Ústeckém kraji. Dále následuje červenec s koncentracemi kolem 170 μg.m^-3 ve Zlínském a Moravskoslezském kraji, květen se 169 μg.m^-3 v Ústeckém kraji, duben se 153 μg.m^-3 v Olomouckém kraji. Ve zbývajících měsících, v červnu v Královéhradeckém kraji a v září v Plzeňském, byly hodnoty 148 μg.m^-3. Závěrem lze konstatovat, že v roce 2009 nejvyšší a nejčastější koncentrace troposférického ozonu byly zaznamenány v Ústeckém kraji.

Jednodenní epizoda koncentrací převyšujících zvláštní imisní limit 180 μg.m^-3 byla zaznamenána dne 2. srpna 2009, kdy po dobu 3 hodin byl na stanicích Lom a Teplice překračován uvedený limit s maximální koncentrací 207 μg.m^-3. Uvedený den byl charakteristický jednak přílivem teplého vzduchu od jihozápadu, ale hlavně zeslábnutím proudění v celé směšovací vrstvě (v ranních a dopoledních hodinách byl velice slabý vítr, v hladině 0–500 m nad terénem byla průměrná rychlost 6,7 km.h^-1. Za těchto podmínek docházelo k výrazné kumulaci prekurzorů ozonu v dané lokalitě, a proto koncentrace O₃ se vzhledem k předešlému dni na stanicích v severních Čechách zvýšily v průměru o 27 μg.m^-3, na stanicích Teplice a Lom o 65, resp. 75 μg.m^-3, což představuje extrémní zvýšení. Na stanici Praha-Libuš došlo k nárůstu o 53 μg.m^-3 (obr. II.5.8).

Synoptická situace a počasí od 1. do 3. srpna 2009
Dne 1. srpna 2009 počasí nad ČR ovlivňovala tlaková výše 1023 hPa se středem nad Polskem, která slábla, postupovala k východu a 3. srpna se její střed 1018 hPa nacházel nad východním pobřežím Černého moře. Ve stejném období tlaková níže 995 hPa se středem nad severním Irskem postupovala k severu, vyplňovala se a koncem sledovaného období se její střed 1005 hPa nacházel nad Islandem. Dne 2. srpna na její přední straně vrcholil příliv teplého vzduchu do střední Evropy, který byl téhož dne v pozdních odpoledních hodinách ukončen přechodem studené fronty, za kterou se 3. srpna nad naše území rozšířil hřeben vyššího tlaku vzduchu.

Dne 1.8.2009 bylo na celém území jasno, kromě severovýchodní Moravy, kde bylo místy až oblačno. Maximální odpolední teploty vystoupily na 26,9 °C. Následující den dopoledne bylo v Čechách skoro jasno, odpoledne od západu postupně oblačno, přechodně až zataženo s přeháňkami. Na Moravě bylo po celý den skoro jasno, večer a v noci oblačno, přechodně až zataženo s přeháňkami. Maximální odpolední teploty vystoupily v Čechách na 30,1 °C, na Moravě na 31,0 °C. Průměrný denní úhrn srážek v Čechách byl 17,6 mm, na Moravě 5,3 mm. Dne 3.8. bylo na celém území polojasno až oblačno, přechodně až zataženo s přeháňkami, nebo občasným deštěm. Maximální odpolední teploty vystoupily v Čechách na 22,6 °C, na Moravě na 25,7 °C. Průměrný denní úhrn srážek v Čechách byl 6,7 mm, na Moravě 1,2 mm.

V průběhu tohoto období byly na stanicích Lom a Teplice v Ústeckém kraji registrovány koncentrace nad 180 μg.m^-3 po dobu tří hodin, které však rychle poklesly. Pro následující den byly v souvislosti s očekávaným přechodem studené fronty predikovány nižší hodnoty koncentrací ozonu, nepřekračující zvláštní imisní limit. Podmínky pro vyhlášení signálu Upozornění nebyly splněny.

Tab. II.5.1 Přehled období, kdy po dobu 2 a více dní byly teploty vzduchu nad 30 °C, a odpovídajících naměřených maximálních koncentrací přízemního ozonu

Tab. II.5.2 Přehled výskytu koncentrací O₃ nad 180 μg.m^-3 po dobu 3 hodiny a více

Obr. II.5.1 Průměrná denní teplota vzduchu, její dlouhodobý normál a denní úhrn srážek, Praha-Libuš, 1.1.–28.2.2009

Obr. II.5.2 Průměrná denní teplota vzduchu, její dlouhodobý normál a denní úhrn srážek, Praha-Libuš, 1.11.–31.12.2009

Obr. II.5.3 Průměrné hodinové koncentrace NO₂ na stanici Praha 2-Legerova, 1.1.–28.2.2009

Obr. II.5.4 Průměrné hodinové koncentrace NO₂ na stanici Praha 2-Legerova, 1.10.–31.12.2009

Obr. II.5.5 Průměrné denní koncentrace PM₁₀ na vybraných stanicích, 1.1.–28.2.2009

Obr. II.5.6 Průměrné denní koncentrace PM₁₀ na vybraných stanicích, 1.11.–31.12.2009

Obr. II.5.7 Průběh maximálních denních teplot vzduchu, jejich normálu a denních úhrnů srážek na stanici Praha-Libuš. Výskyt koncentrací ozonu nad 180 μg.m^-3 na území České republiky, 1.4.–30.9.2009

Obr. II.5.8 Plošné rozložení maximálních denních hodinových koncentrací troposférického ozonu na území České republiky, 1.8.–3.8.2009