Hydrologie - Univerzita Karlova

Transkript

Hydrologie - Univerzita Karlova
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Základy hydrologie sněhu a ledu
Michal Jeníček
Univerzita Karlova v Praze, Přírodovědecká fakulta
[email protected], http://hydro.natur.cuni.cz/jenicek/
2011
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Obsah
• Obecně, vodní bilance
• Fyzikální vlastnosti sněhové pokrývky
• Dynamika akumulace a úbytku sněhu (vlivy, procesy, vývojové fáze, energetická bilance)
• Metody měření sněhu
• Ledovce, geografické rozložení, klasifikace, dynamika pohybu
• Přednáška ve formátu pdf ke stažení na http://hydro.natur.cuni.cz/jenicek/ sekci „výuka“
2
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vznik sněhu, skupenství vody, vodní bilance
•
•
Sníh vzniká přeměnou (krystalizací) vodní
páry (desublimací) nebo přechlazených
kapiček vody v atmosféře při teplotách
nižších než 0°C.
Vzniká při nasycení vzduchu vodní párou,
zárodky krystalů jsou tvořeny např.
ledovými jádry nebo částicemi prachu
R = P - E ± ∆W
P – úhrn srážek
E – výpar (evaporace)
R – odtoková výška (přímý a podzemní
odtok
∆W – změna objemu vody v povodí
Obr. Schéma vodní bilance a hydrologického cyklu
(Zdroj: Dietrich a Schöniger, 2003; Ritter, 2007)
3
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Veličiny charakterizující sněhovou pokrývku
•
tvar a velikost krystalických jader
•
hustota sněhu
•
teplota sněhu
•
výška sněhu
•
vodní hodnota sněhu
•
albedo
•
obsah vody v kapalném skupenství
•
tvrdost sněhu
•
tepelná vodivost, velikost zrna, drsnost povrchu, nečistoty,
4
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Tvar a velikost jader
DESTIČKY
Colbeck et al., 1990
http://jlswbs.wordpress.com/category/
kymatika-a-krystaly/
KRYSTALY
Singh a Singh, 2001
5
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Hustota sněhu
•
Jedna ze základních fyzikálních
charakteristik sněhu.
•
Vyjadřuje poměr objemu vody, která by
vznikla okamžitým roztátím sněhu k jeho
objemu před roztátím.
•
Obvykle se stanovuje vážením sněhu o
známém objemu.
Singh a Singh, 2001
6
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Teplota sněhu
•
udávána ve stupních Celsia [°C]
•
mění se během sezóny i v průběhu dne
•
ovlivňována od povrchu sněhové pokrývky (teplotou
vzduchu, sluneční radiací, deštěm) a od zemského
povrchu (přísunem energie z podloží)
•
oteplování sněhové pokrývky od povrchu urychluje
infiltrace vody do nižších vrstev pokrývky
•
zralá sněhová pokrývka - teplota sněhové pokrývky
dosáhne v celém vertikálním profilu hodnoty 0°C
Dietrich a Schöniger, 2003
Ptačí potok (Vydra), 4.4.2009
7
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Výška sněhové pokrývky
•
na meteorologických stanicích se měří v
7 hodin ráno s přesností na centimetry
sněhoměrnou latí
•
souvislá sněhová pokrývka je taková,
když blízké okolí stanice je pokryto
alespoň z 50 % vrstvou sněhu alespoň 1
cm
•
nesouvislá pokrývka zaujímá méně než
50 % plochy v okolí stanice.
•
měřena mocnost nového sněhu za
uplynulých 24 hodin (sněhoměrným
prkénkem)
•
Symbolem výšky nového sněhu je HN,
celkové výšky sněhu HS (někdy SCE)
8
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vodní hodnota sněhu
•
definována jako vertikální hloubka vody,
která by vznikla roztátím celé vrstvy
sněhové pokrývky
•
nejčastěji je měřena v milimetrech
•
může být také vypočtena jako suma součinu
tloušťky všech jednotlivých vrstev ve
sněhové pokrývce a jejich hustoty
bilanční výpočet (pro dané časové
rozmezí):
d - výška sněhu v m
ρs - hustota sněhu v kg.m-3
ρw - hustota vody, přibližně 1.103 kg.m-3
SWE = P ± E - O,
•
•
•
•
SWE změna vodní hodnoty sněhu
P je celkový přísun sněžením, deštěm či
redistribucí větrem
E je výměna par s okolním prostředím
sublimací, výparem či kondenzací
O je odtok ze sněhu
9
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Albedo
•
podíl odražené sluneční radiace od
sněhové pokrývky a radiace na ni
dopadlé
•
závislé na výšce slunce nad
obzorem, vlnové délce dopadajícího
záření, teplotě, velikosti sněhových
zrn, výšce sněhové pokrývky
Albedo čistého znečištěného sněhu. NIR – blízké
infračervené záření (Garen a Marks, 2005)
10
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Obsah vody v kapalném skupenství
Colbeck et al., 1990
11
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Tvrdost sněhu
Colbeck et al., 1990
Lienerth, 2007
12
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
http://www.hscr.cz/
13
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vliv FG faktorů na akumulaci a tání sněhu
Faktory klimatologické
- úhrn srážek, teplota vzduchu, vlhkost vzduchu, směr a rychlost větru, radiace
Faktory geomorfologické
- nadmořská výška, sklonitost, orientace svahů, zastínění terénu
Struktura vegetace
- typy vegetačního pokryvu (akumulace sněhu v lese a mimo les)
14
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Úhrn srážek
•
zásadním faktorem ovlivňujícím tvorbu sněhové pokrývky. Bez srážek by žádná
sněhová pokrývka nemohla vzniknout.
•
faktorem pro skupenství srážek je ale teplota (a také vlhkost) vzduchu
•
Bergeron-Findeisenova teorie vzniku srážek
•
Sníh – tvořen ledovými krystaly seskupených do sněhových vloček
•
voda v oblaku krystalizuje v šesterečné soustavě
•
průměr sezónních maxim vodní hodnoty sněhu v podmínkách ČR – nížiny 25 mm,
střední polohy 100 mm, horské polohy více jak 300 mm
15
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Teplota a vlhkost vzduchu
•
padající sníh je ochlazován energií odebranou
pro jeho sublimaci --> sněhová vločka se
může vyskytovat i při T > 0°C
•
Energie potřebná pro sublimaci je ovlivněná
intenzitou sublimace závisející na relativní
vlhkosti vzduchu
Singh a Singh, 2001
16
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vítr
•
přenos větrem vede k nerovnoměrné distribuci
sněhu
•
sníh má vyšší hustotu
•
přenos v suspenzi (vznos), saltací a vlečením
•
největší objemy v suspenzi
•
v případě kladné teploty vzduchu urychluje
výměnu tepla a zrychluje tání
17
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
18
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
19
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vítr
Dvořák et al., 2006
http://www.kudyznudy.cz/cs/fotografie/2009-09/2009-09-14122007-zvirata-priroda-pec-pod-snezkou.html
20
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Sluneční radiace
•
krátkovlnná radiace (0,4 – 2 µm) – hlavní zdroj tepla pro tání sněhové pokrývky
•
poměr mezi energií přijatou a vyzářenou určuje albedo
•
přímé a rozptýlené záření
•
čerstvý sníh o nízké hustotě – záření proniká do cca 5-10 cm, u staršího sněhu o vyšší
hustotě do cca 25 cm
•
pokud proniká až na zemský povrch (při malých výškách sněhu), může urychlit tání
(snižuje albedo)
•
urychluje proces metamorfózy
•
sníh vyzařuje dlouhovlnné záření (2-100 µm)
21
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Nadmořská výška
•
nemá přímý vliv
•
působí na úhrn srážek (zpravidla roste s nadm. výškou), teplotu vzduchu, zvyšuje se
průměrná rychlost větru, má vliv na horní hranici lesa
•
v podmínkách ČR zpravidla s nadmořskou výškou roste i vodní hodnota sněhu
ale...vysoké hory nad horní hranici lesa (Tatry, Alpy atd.)
Západní Tatry (Hribík a Škvarenina, 2009)
22
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Sklonitost, expozice
•
vliv na solární radiaci
•
také nepřímý vliv (vegetace, mikroklima)
DeWalle a Rango, 2008
Denní potenciální příjem solární energie v průběhu roku na svahu
se sklonem 16,7° na 50° s.š. (DeWalle a Rango, 2008)
23
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vegetace
•
zadržuje část sněhových srážek na svém povrchu (intercepce sněhu)
•
odráží a pohlcuje část sluneční radiace v korun stromu, ta napomáhá tání sněhu a
sublimaci
Rozdíly jsou způsobeny biotickými a abiotickými faktory:
•
biotické faktory - druhová skladba lesa, stáří, fenologická fáze (především u listnatých
stromů), struktura a hustota porostu
•
abiotické faktory - síla a intenzita sněžení, stav korun (vlhký povrch, námraza atd.),
rychlost větru, relativní vlhkost, působení horizontálních srážek, sluneční záření,
teplota vzduchu, sublimace, intenzita tání
24
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vegetace
Sněhový profil Černá Desná – les, mýtina
(Pobříslová a Kulasová, 2000)
25
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Hlavní procesy
•
•
•
akumulace
o
srážky
o
intercepce sněhu na vegetaci
dozrávání
o
metamorfóza (přeměna) sněhu
o
výpar, sublimace
o
kondenzace
tání a následný odtok
o
povrchový odtok
o
infiltrace do půdy
26
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Intercepce
•
dočasné zadržení sněhu (obecně srážek) na vegetaci
(v korunách stromů atd.)
•
na otevřených plochách může být o 20-45 % sněhu
více
•
vliv i na hustotu sněhové pokrývky
27
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Metamorfóza sněhu
DeWalle a Rango, 2008
Metamorfóza ve sněhové pokrývce
(Dietrich a Schöniger, 2003)
ET - equi-temperature metamorphism
TG - temperature-gradient metamorphism
MF - melt-freeze metamorphism
28
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Metamorfóza sněhu – typy sněhu
•
destruktivní (bortící) přeměna – nový sníh (new snow), zlomkový sníh (decomposing
and fragmented precipitation particles), okrouhlozrnitý sníh (rounded crystals)
•
konstruktivní (výstavbová) přeměna – hranatozrnitý sníh (faceted crystals), pohárkové
krystaly (depth hoar, cup-shaped crystals), povrchová jinovatka (surface hoar)
•
cyklus tání - mrznutí (tavící přeměna) – firn (wet grains), led (ice masses)
destruktivní met.
konstruktivní met.
29
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Výpar, sublimace, kondenzace
•
sublimace - výměna molekul mezi sněhem (ledem) a atmosférou
•
zapříčiněna vyšším tlakem par v ledových krystalech než je tlak vodní páry v okolním
vzduchu
•
závisí na teplotě vzduchu, vlhkosti vzduchu, větru, radiaci
•
výpar probíhá při teplotě rosného bodu vyšším než 0°C
•
kondenzace – přeměna vodní páry kapalné skupenství vody
Kemel a Kolář, 1980
30
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Tání sněhu, odtok
•
přeměna sněhu (ledu) na kapalné skupenství
•
tání spotřebovává energii
•
ovlivněno místními podmínkami – vliv nadmořské výšky, expozice, sklonu, vegetace
atd.
•
vliv zmrzlé půdy (infiltrace vody) – důležitý faktor pro jarní tání
Výpočet odtoku z tajícího sněhu
•
výpočet energetické bilance - fyzikální přístup, metoda sleduje a kvantifikuje toky na
rozhraní atmosféra – sníh – půda
•
metoda teplotního indexu - využívá spojitosti mezi táním sněhu a teplotou (jednoduše
měřitelná a interpretovatelná)
31
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Tání sněhu, odtok
Vývoj teplot vzduchu a průtoku
v povodí Rokytky mezi
19.3.2009 a 20.4.2009
32
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Energetická bilance sněhové pokrývky
•
přenos radiace Qn
•
přenos latentního tepla Qe
•
přenos senzitivního (zjevného) tepla Qh
•
přenos tepla přes rozhraní půda – sníh Qg
•
teplo dodané srážkami Qp
•
změna vnitřní energie ve sněhové
pokrývce Qq
Qm = Qn + Qe + Qh + Qg + Q p + Qq
33
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Metody měření
•
staniční měření – měření na klimatologických stanicích
•
expediční měření (mobilní terénní průzkum)
•
distanční měření – využití metod dálkového průzkumu Země
34
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Staniční měření
Klasická měření
•
síť ČHMÚ - 209 klimatických a 585 srážkoměrných stanic
•
výška sněhu je měřena denně (7:00 SEČ)
•
měření je prováděno sněhoměrnou latí v blízkosti stanice (bez vlivu
vegetace, větru)
•
měření nově napadlého sněhu - sněhoměrné prkénko
•
vodní hodnota sněhu - měřena jednou týdně (v pondělí) – pomocí
sněhoměru nebo srážkoměru
Novodobá měření
•
výška sněhu – kontinuální záznam pomocí ultrazvuku
•
vodní hodnota sněhu – automatický váhový
sněhoměr, sněhový polštář, radioizotopický sněhoměr
(princip pohlcování gamma záření)
35
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Staniční měření – příklad kfgg
36
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Staniční měření
37
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Staniční měření
38
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Expediční měření
•
měření výšky sněhu
•
měření vodní hodnoty sněhu (SWE)
•
měření hustoty a teploty sněhových vrstev
•
odběry vzorků na analýzu kvality vody
Foto: Jan Pospíšil
1 – odběrný válec, 2 – tyč pro měření
mocnosti sněhové pokrývky, 3 – digitální
váhy, 4 – závěsné vahadlo
39
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Expediční měření
40
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Distanční metody
Snímání v mikrovlnné části spektra
aktivní (RADAR)
pasivní (mikrovlnný radiometr)
Odrazové vlastnosti povrchů v mikrovlnné části spektra jsou dány především drsností a
vlhkostními charakteristikami.
Odrazové vlastnosti povrchů ovlivňují jejich dielektrické vlastnosti
Výhodou je nezávislost na meteorologických podmínkách
Využívá závislosti výšky sněhové pokrývky a pohlcování dlouhovlnného záření
41
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Distanční metody
SSM/I – Special Sensor Microwave Imager – pasivní mikrovlnné snímání Družice DMSP, SMMI
Obr.: Stav sněhové pokrývky v Asii a Evropě ve dnech 1.2.2007 (vlevo) a 30.10.2007 (vpravo). Zdroj: NOAA, 2006
42
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Příklad – expediční měření kfgg
• Experimentální povodí na horní Otavě a
dále v Krušných horách
• Na každém povodí měření 3x až 4x ročně
• Pramenné oblasti Zlatého p. a Bystřice
• Monitoring od r. 2008
• rozdílná expozice povodí, vliv orografie
(návětří vs. závětří), vegetace (podíl lesa
a otevřených ploch)
43
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Příklad – expediční měření kfgg
300
250
Bystřice - SWE
les
otevřená plocha
250
Zlatý potok - SWE
les
otevřená plocha
200
SWE [mm]
SWE [mm]
200
150
150
100
100
50
50
0
0
16.2.2010
18.3.2010
24.3.2010
Datum
30.3.2010
16.2.2010
Bystřice - výška sněhu
80
les
otevřená plocha
70
otevřená plocha
60
Výška sněhu [cm]
Výška sněhu [cm]
60
30.3.2010
Zlatý potok - výška sněhu
80
les
70
18.3.2010
24.3.2010
Datum
50
40
30
50
40
30
20
20
10
10
0
0
16.2.2010
18.3.2010
24.3.2010
Datum
30.3.2010
16.2.2010
18.3.2010
24.3.2010
Datum
30.3.2010
Obr.: Vodní hodnota sněhu (SWE) a výška sněhu v lese a na otevřených plochách v zimě 2009/2010
v povodích horní Bystřice a Zlatého potoka
44
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Varianty krajinného pokryvu
• vytvořeny 3 modely dle
vegetačního krytu –
skutečný stav a dvě
hypotetické varianty
45
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Variantní simulace
30
Při interpretaci nutné zohlednit:
0
2
25
4
6
8
15
10
Úhrn srážek
12
Q - současný stav
Denní úhrn srážek [mm]
Průtok [m3.s-1]
20
• simulace na konkrétní
události při konkrétních
podmínkách – v jiných
případech mohou být odlišné
výsledky
10
Q - les
14
Q - otevřená plocha
16
5
18
7.4.06
6.4.06
5.4.06
4.4.06
3.4.06
2.4.06
1.4.06
31.3.06
30.3.06
29.3.06
28.3.06
27.3.06
26.3.06
20
25.3.06
0
Datum
46
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Ledovce
Metody měření
Variantní simulace
350
180
Bystřice 1
979 m n. m.
Současný stav
300
Les
Les
Otevřená plocha
120
SWE [mm]
SWE [mm]
Současný stav
140
Otevřená plocha
250
Bystřice 3
758 m n. m.
160
200
150
100
80
60
100
40
50
0
25.3.06
20
27.3.06
29.3.06
31.3.06
2.4.06
4.4.06
0
25.3.06
6.4.06
27.3.06
29.3.06
Datum
40
300
Suchá
884 m n. m.
Současný stav
4.4.06
6.4.06
Současný stav
250
Les
30
Les
Otevřená plocha
Otevřená plocha
200
25
SWE [mm]
SWE [mm]
2.4.06
Datum
Jesenice
563 m n. m.
35
31.3.06
20
15
150
100
10
50
5
0
25.3.06
27.3.06
29.3.06
31.3.06
Datum
2.4.06
4.4.06
6.4.06
0
25.3.06
27.3.06
29.3.06
31.3.06
2.4.06
4.4.06
6.4.06
Datum
47
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Geografické rozložení ledovců
Glaciologie
•
nauka o vzniku, vývoji ledovců a ledovcové činnosti
Ledovce na pevninách
•
24 mil. km3, 1,7 % hydrosféry, 74 % sladké vody, plocha 14,9 mil. km2
Pevninské ledovce
•
Antarktický – 12,5 mil. km2 (85 % zalednění Země), max. mocnost 4776 m, průměrná
mocnost 1700 m, 21,5 mil km3 (90 % objemu ledu na pevnině)
•
Grónský – 1,8 mil km2, průměrná mocnost 1500 m, 2,7 mil. km3 (8 % ledu na pevnině)
•
kanadské arktické souostroví – 155 000 km2
•
Svalbard – 60 000 km2
•
Nová Země – 24 300 km2
•
Severní Země – 17 470 km2
•
Země Fr. Josefa – 13 700 km2
•
Island – 13 500 km2
48
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Geografické rozložení ledovců
Horské ledovce
•
1,4 % plochy ledovců, 208 000 km3 (0,87 %
objemu ledovců)
•
Fedčenkův ledovec (Tadžigistan, cca 77 km)
•
Siachen (Indie, cca 70 km)
•
Baltoro (Pakistan, cca 62 km)
•
Inylček (Kyrgyzstan, cca 58 km)
•
...
•
Aletschgletscher (Švýcarsko, 24 km), Gorner
Gletscher (Švýcarsko, 14 km), Mer de Glace
(Francie, 12 km)
Ledovec Findeis (Švýcarsko)
49
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Vznik ledovců
led
•
vzniká tuhnutím vody v kapalném skupenství, příp.
desublimací vodní páry
ledovec
•
vzniká postupnou přeměnou sněhové pokrývky (vlivem
tlaku a postupné přeměně krystalů sněhu
•
nad hranicí sněžné čáry (dlouhodobě převládá akumulace
nad táním)
Aletschgletscher
(Alpy, Švýcarsko)
Fedčenkův ledovec
(Pamir, Tadžigistan)
50
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Výzkum ledovců
•
monitoring bilance
hmoty – dlouhodobé
sledování akumulace
nebo úbytku ledovcové
hmoty
•
monitoring režimu
odtoku z ledovcových
oblastí
•
scénáře budoucího
odtoku z ledovcových
povodí v podmínkách
klimatických změn
Rhonegletscher
1900
2000
51
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Monitoring bilance hmoty
http://meteo.sf.tv/sfmeteo/wwn.php?id=200910261143
52
Hydrologie
Ústup ledovce Petrova, Kyrgyzstan (1957-2006)
Základy hydrologie sněhu a ledu
Celkový ústup
(m)
Roční ústup
(m/y)
1869-1957
1330
15.1
1957-1980
570
24.8
1980-1990
380
38.0
1990-1999
390
43.3
1999-2006
430
61.4
53
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Monitoring režimu odtoku
Obere Pinzgau (590 km2) – 5 % zalednění
(Koboltschnig, Holzman, 2010)
54
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Scénáře
Švýcarsko, Wallis, ledovec Zinal
(Koboltschnig, Holzman, 2010)
55
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Scénáře
Změna od glaciálního ke sněhovému režimu odtoku
Švýcarsko, Wallis, ledovec Zinal
(Koboltschnig, Holzman, 2010)
56
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Obr.: Ledová auta v Geneve
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
57
Hydrologie
Základy hydrologie sněhu a ledu
Obecně
Fyzikální vlastnosti
Vlivy, procesy
Metody měření
Ledovce
Použitá a související literatura
• COLBECK, S. C., et al. (1990) The international classification for seasonal snow on ground. International Commision od
Snow and Ice of IAHS.
• DVOŘÁK, I.J. ET AL. Vliv navátého sněhu na vodní bilanci malého horského povodí, Modrý důl v Krkonoších, Česká
republika. In 11. Stretnutie snehárov: Sborník ze semináře. ČHMÚ. 2006. s. 23-29.
• DEWALLE, D. R, RANGO, A. (2008): Principles of snow hydrology. Cambridge University Press, Cambridge, 410 s.
• DIETRICH, J., SCHÖNIGER, M. Hydroskript – Hydrologie, Grundwassermodellierung, GIS, Klimatologie [online]. c2003,
[cit. 2009-10-26]. <http://www.hydroskript.de>.
• GAREN, D. C., MARKS, D. (2005): Spatially distributed energy balance snowmelt modelling in a mountainous river
basin: estimation of meteorological inputs and verification of model results. Journal of Hydrology, 315, s. 126 – 153.
• HRIBÍK, M., ŠKVARENINA, J. (2009): Porovnanie zím 2005 až 2009 z hľadiska vodnej hodnoty snehu v orografickom
celku Západných Tatier. In Hanková, R., Klose, Z., Pavlásek, J. XIV. Medzinárodné stretnutie snehárov, Sborník
příspěvků. Praha: ČZU v Praze, 40-50.
• KEMEL, M., KOLÁŘ, V. Hydrologie. 1. vyd. Praha: Vydavatelství ČVÚT, 1980. 292 s.
• KOBOLTSCHNIG, G., HOLZMAN, H. (2010): Hydrologische Veränderungen in hochalpinen Einzugsgebieten [online].
http://oewav.at/Kontext/WebService/SecureFileAccess.aspx?fileguid=%7Bb0767a33-f9ea-4465-9f1ad3a24a74e4d8%7D.
• LIENERTH, R. (2007): Lavinová problematika pro provozování horolezectví a skialpinismu. Skripta ČHS.
• NOAA. Satelites Servises Division [online]. poslední revize 20.6.200/ [cit. 2008-11-04].
<http://www.ssd.noaa.gov/PS/SNOW/>.
• POBŘÍSLOVÁ, J., KULASOVÁ, A. (2000): Ukládání a tání sněhu v lese a na odlesněných partiích Jizerských hor. Opera
Concortica, 37, 113-119.
• RITTER, M.E. (2006): The Physical Environment: an Introduction to Physical Geography [online]. c2006, poslední revize
25.6.2007 [cit. 2009-10-26]. <http://www.uwsp.edu/geo/faculty/ritter/geog101/textbook/title_page.html>.
• SINGH, P., SINGH, V. (2001): Snow and glacier hydrology. Kluwer Academic Publisher, London, 742 s.
58

Podobné dokumenty

2.10.2004 Exp. KOBRA Vrátenská hora JO70HL Spojení Datum, čas

2.10.2004 Exp. KOBRA Vrátenská hora JO70HL Spojení Datum, čas Milan Dejda 10 Bohouš Žan Braník Rosťa Ostrava Pepa Tomáš Jirka Jirka Hana Míra Robert Luďa Jarda Jarda Košák Jarda Luděk Michal Polepy Aleš Jitka Břéťa Děda Azurit Čáryfuk Karel Jirka Indián Pepa ...

Více

Intercepce - Univerzita Karlova

Intercepce - Univerzita Karlova Sníh vzniká přeměnou (krystalizací) vodní páry (desublimací) nebo přechlazených kapiček vody v atmosféře při teplotách nižších než 0°C. Vzniká při nasycení vzduchu vodní párou, zárodky krystalů jso...

Více

Modelování hydrologických procesů I

Modelování hydrologických procesů I distribuovaných, případně semidistribuovaných modelů

Více

Modelování hydrologických procesů

Modelování hydrologických procesů Odrazové vlastnosti povrchů v mikrovlnné části spektra jsou dány především drsností a vlhkostními charakteristikami. Odrazové vlastnosti povrchů ovlivňují jejich dielektrické vlastnosti Výhodou je ...

Více

XV. Medzinárodné stretnutie snehárov, Kouty nad Desnou, Hrubý

XV. Medzinárodné stretnutie snehárov, Kouty nad Desnou, Hrubý Úvod do problematiky výskumu mikrobiologických vlastnosti snehu Miriam Hanzelová, Zuzana Perháčová, Matúš Hríbik, Jaroslav Škvarenina ...................... 12 Vyhodnotenie zásob vody v snehovej po...

Více

LEDOVCE

LEDOVCE Obrázek 1 Zatopení v případě roztání ledovců .......................................................................... 2 Obrázek 2 Pevninský ledovec ..................................................

Více

41/Meteorologie

41/Meteorologie atmosféry na jednotkovou plochu kolmou k paprskům (1 353 W)

Více