RNDr. M.Starostová

Meteorologická pozorování
a
klimatické změny
RNDr.M. Starostová
¾ POČASÍ
= okamžitý stav atmosféry
Meteorologická měření
¾ KLIMA
= „průměrný“ (charakteristický)
stav počasí daného místa
Vývoj prům. teploty za posledních 20 000 let
Vývoj klimatu
poslední století
¾
¾
¾
nárůst teploty ve 20.století (pravděpodobně)
nejvyšší za posledních 1000 let
zesílení nárůstu v posledních 2-3 desetiletích
poslední dekáda historicky nejteplejší
ƒ ΔT ≈ 0,74 oC (1906 – 2005), ≈ 0,6 oC (1901 – 2000)
¾ 11 z posledních 12 let
= nejteplejší (1998,
2005, 2003, 2002,
2004, 2006, 2001,
atd.) od poloviny
19.století
Meteorologická měření
z Nesystematické pozorování – Řecko,
Aristoteles, konec ve středověku 15.stol.
z Soustavné pozorování – polovina 17. stol.
denní měření, objev přístrojů (Galieo Galiei 1600)
z Systematické pozorování, kvalitní
přístroje – 17. stol. od 1780 sjednocení přístrojů
a termínů
(30 stanic + Klementinum 1752, T1775, SRA1804)
z Družice, radary, automatizace
–
20. stol.
Typy meteorologických
pozorování
Družice
Sondy
Radary
Klasická meteor. stanice
Síť bleskových čidel
Windprofilery
Pravidla meteorologických
pozorování
z Přístroje
z Pravidelné
termíny pozorování
z Umístění
z Pozorovatel
z Zápis
Automatizace stanic
Ruzyně 1990
z Profesionální stanice 2000
z Základní meteorol. stanice od 1997
stanice I.typu a stanice II.typu
z Srážkoměrné stanice postupně
z Praha
Meteorologické
stanice
Profesionální 29(3) letecké
observatoře
Základní klimatické 165(24) AMS
75(8)
Srážkoměrné 700 (89) AMS 100
(11)
Fenologické – lesní
46(3)
ovocné dř.31(2)
polní
79(11)
Kocelovice
Měřené a pozorované prvky
z Teplota T,Tmax, Tmin,
z Relativní vlhkost
z Vítr
z Tlak
z Oblačnost
z Sluneční svit
z Srážky, sníh
z Meteorologické jevy
Tpm, Tvlhká,Tpůdy
Churánov
Meteorologická
budka
klasická
Automatická stanice:
teplota
relativní vlhkost
meteorologické jevy
radiace
Anemograf
Temelín
Monitoring slunečního záření
Národní středisko SMO pro měření slunečního záření v ČR
Solární a ozonová observatoř ČHMÚ
Hradec Králové
¾
¾
¾
¾
Národní radiační standard ČR – WRR pyrheliometrická škála
Síť měření složek slunečního záření na území ČR – provoz, ISO certifikace
Databáze měření – udržování v rámci klimatické databáze ČHMÚ
Služby – kalibrace, poskytování a výměna dat, aplikace, výzkum
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
K. Vaníček, SOO-HK
Národní kalibrační etalony
Národní radiační standard – dutinový
pyrheliometr Eppley HF
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
Provozní kalibrační pyrheliometr –
NIP-CH1 Kipp-Zonen
K. Vaníček, SOO-HK
Provozní radiometry
Pyranometr CM-21 na měření
globálního záření
Pyranometr CM-11 s pohyblivým
stínítkem rozptýleného záření
Měřící plošina a laboratorní kalibrační
jednotka se standardní lampou na SOO-HK
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
K. Vaníček, SOO-HK
Měřící a kalibrační zařízení na SOO-HK
Měřící plošina a laboratorní kalibrační
Měřící
plošina
s kalibrovanými
provozními
jednotka
se standardní
lampoua na
SOO-HK
radiometry
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
Laboratorní kalibrační jednotka se
standardní lampou
K. Vaníček, SOO-HK
Radiační síť ČHMÚ – složení (2008)
Labská Bouda
WMO/WRDC St.
Petersburg
Mošnov
WMO/WRCC
Davos
České Budějovice
15 stanic
Hradec Králové
G (1953), P, D, R. (1964)
10 stanic
G (1984)
4 stanice
G (2003)
3 stanice
D (P) (1992)
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
K. Vaníček, SOO-HK
Jindřichův Hradec
AMS I. typu
Váhový srážkoměr detail
Březník
I. Přenos dat - Profes. stanice
GPRS
Lysá
Hora
15 min
Prof.
CLIDATA
server
Plzeň
Replikace
CLIDATA
server
Č.Budějovice
e
ac
ik
pl
Observatoře
Prof.
Server
CLIDATA
Re
Letecké
SYNOP
ka
ce
Server
O2
Re
pli
Prof.
stan.
Server
ČHMÚ
Praha
+
Pob.
ČHMÚ
II. Přenos dat - AMS
AMS 15 min
GPRS
Server
O2
Počítač
Meteo
centrum
Č.B.
Server
CLIDATA
Pob. Č.B.
AMS
SRA
AMS
CLIDATA
server
Plzeň
CLIDATA
server
ČHMÚ
Praha
e
ac
ik
pl
AMS
Replikace
Re
Vráž
Re
pli
ka
ce
Tábor
Zástupce - MeteoCentrum.lnk
Pob.
ČHMÚ
Plán 2010 Přenos dat
Prof.
stan. 10 min
GPRS
Server
O2
Server
ČHMÚ
Praha
Server
SDNES
ČHMÚ
Praha
CLIDATA
Prof.
Prof.
CLIDATA
server
Plzeň
CLIDATA
server
Č.Budějovice
e
ac
ik
pl
Observatoře
Replikace
Re
SRA
AMS
Re
pli
ka
ce
AMS
Pob.
ČHMÚ
Radiační síť ČHMÚ – infrastruktura, databáze
- Technologie měření: součást AMS, certifikát ISO- 9001:2000
- Kalibrace radiometrů:
nejméně 1 x ročně, servis průběžně
- Měřené údaje:
denní sumy HK (1954)
hodinové sumy (1964)
10-minut. sumy
Přenos dat, databáze
Stanice
Stanice
Stanice
Stanice
SOO-HK
SOO-HK
kontrola
- -kontrola
oprava
- -oprava
doplněěníní
- -dopln
SOO-HK
SOO-HK
Komplexní
Komplexní
databáze
databáze
DbaseIV
IV
Dbase
Zahraniččí í
- -Zahrani
Projekty
- -Projekty
Spec.zakázky
zakázky
- -Spec.
Stanice
Stanice
HMÚ
ČČHMÚ
Klimatická
Klimatická
databáze
databáze
ORACLE
ORACLE
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
ěžné
nézakázky
zakázky
- -BBěž
Vnitřní
řníČČHMÚ
HMÚ
- -Vnit
Studijníúúččely
ely
- -Studijní
K. Vaníček, SOO-HK
Popis měřených prvků
Popis terénu
Klasické stanice
vždy po uplynutí měsíce
ručně vyplněný výkaz
z Mailem nebo poštou na disketě pořízený
z Mimořádná hlášení telefonicky, SMS,
mailem
z Poštou
Databáze CLIDATA
Metadata
data
• Import – formální
kontrola
• Kontrola logická
• Kontrola oblastní
• Úplnnost dat
• Pozorovatel
• Přístroje
• Doplnění
metadat
Kontrola dat
Plošná kontrola GIS
Chyby versus automatizace
z Výpadky
počasím blesky, vítr, povodně,
sníh
z Stabilita teplotních čidel, výkyvy extr.
teplot Tmax, Tmin
z Relativní vlhkost 100%
z Vítr –vlhkost, ložiska, pavučiny, námraza
z Sluneční čidla SD4, SD5
z Srážkoměry vytápění, ucpání
Dostupnost dat:
Standartně
Operativně
• 20 min
• Po uplynutí měsíce
Zkontrolovaná data:
Po 1 měsíci (oblastní kontroly)
Historická standartně od 1961
Základní od 1951 nebo od data zřízení
Pořizování historických dat a kontroly probíhají
1.1.1900 denní úhrn srážek
1.1.1900 teplota v 7 hod
1.2.1929 denní úhrn srážek
1.2.1929 teplota 7 hod
8.5.1945 max. teplota
9.2.1955 max. teplota
24.11.2008 max. teplota
24.11.2008 denní úhrn srážek
Homogenita řady
z Změna umístění
z Pozorovatel
z Přístroje
z Automatizace
z Termíny
z Výpadky – redukce řad na stejné období
z Technické řady 1961/2008
Zpracování naměřených dat
České Budějovice - roční průměrné teploty (°C)
10,5
y = 0,0111x - 13,518
2
R = 0,2564
10
9,5
9
8,5
T
Lineární (T)
8
7,5
7
6,5
6
1886
1894
1902
1910
1918
1926
1934
1942
1950
1958
1966
1974
1982
1990
1998
2006
Chod měsíčních teplot v Českých Budějovicích
20
15
1886-2006
10
1886-1915
1991-2000
5
1987-2006
0
1
-5
2
3
4
5
6
7
8
9
10 11 12
České Budějovice - měsíční chod srážek (mm)
110
100
90
80
prům
1876/1905
70
1901/1930
1931/1960
60
1961/1990
1977/2006
50
40
30
20
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
Příklad prům. ročního chodu srážek
Průměrné měsíční úhrny srážek (mm)
140
120
100
České Budějovice
80
60
Soběnov
Kvilda
40
20
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9 10 11 12
Sluneční záření na území ČR – geografické rozložení
Průměrné roční sumy
Globálního záření
1961-2000
3400-4100
4100MJ/m
MJ/m22
rok==3400GGrok
SZ/JV≈≈85
85%
%
SZ/JV
Rozhodujícívliv
vlivoblačnosti
oblačnosti
Rozhodující
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
K. Vaníček, SOO-HK
Sluneční záření na území ČR – geografické rozložení
Průměrné roční sumy
Přímého záření
1961-2000
1500- -2000
2000MJ/m
MJ/m22
rok
PProk
==1500
P/G≈≈40-50
40-50%
%
P/G
Vlivz.š.
z.š.nepodstatný
nepodstatný
Vliv
Solární energie v ČR, Praha, 27.02.2008
K. Vaníček, SOO-HK
2004
1996
1988
1980
1972
1964
1956
1948
1940
1932
1924
1916
1908
1900
1892
1884
1876
Roční úhrny srážek v Č.Budějovicích (mm
1400
1200
1000
800
600
400
200
0
Jindřichův Hradec - maximální denní úhrny
srážek (mm)
100
y = 0,05x + 34,55
80
R2 = 0,01
60
40
20
Příklad extremity denních úhrnů srážek
Soběnov - maximální denní úhrny srážek (mm
y = 0,00x 4 - 0,00x3 + 0,06x 2 - 1,32x + 50,77
R2 = 0,06
100
80
60
40
20
2007
2001
1995
1989
1983
1977
1971
1965
1959
1953
1947
1941
1934
1928
1922
1915
1909
1903
1897
0
2005
1999
1993
1987
1981
1975
1969
1963
1957
1951
1945
1933
1927
1921
1915
1909
1903
1897
0
Děkuji za pozornost
RNDR. Miloslava Starostová
OMK ČB