Aktuální počasí na Šumavě - stanice Churáňov

Charakter klimatu od roku 1961 do současnosti

Porovnání klimatických abnormalit roku 2011 s předcházejícím obdobím

Průměrné denní teploty

Úhrn srážek

Délka slunečního svitu

Pravděpodobnost výskytu měsíčních hodnot pro období od roku 1995

Na základě rozložení měřených měsíčních hodnot v období 1995-2008 byla vypočtena pravděpodobnost výskytu každé měřené hodnoty od roku 1995 do současnosti. Dvourozměrné grafické zobrazení těchto pravděpodobností dokáže poměrně dobře vystihnout charakter jednotlivých období, jak několika měsíců po sobě následujících, tak srovnat roky po sobě následující. Na základě těchto grafů lze jednoduše identifikovat například změnu průběhu průměrných teplot a úhrnů srážek mezi některými lety.

Období let 2009-2014 lze zjednodušeně popsat jako periodu, kdy srážkové úhrny v jarním až letním období roku (měsíce (4)-5-7) byly vysoké, zatímco v pozdně zimním až časně jarním období (měsíce 2-3-(4)) byly nízké. Vysoké teploty byly pozorovány mezi podzimem a zimou (měsíce 11-12) s výjimkou roku 2014. Naopak nízké teploty byly pozorovány v zimě (měsíc 2).(

Rok 2015 se lišil celoročně nízkými srážkovými úhrny s výjimkou listopadu. Přes vysohou hodnotu průměrných teplot (srovnej tabulka 1) není na grafu měsíčních pravděpodobností vidět výraznější odchylka od minulých let.

Dlouhodobý trend vývoje některých charakteristik na stanici Churáňov

Měsíční a roční průměry

Podrobný rozbor změny klimatu na stanici Churáňov je uveden v pracech Matějka (2011, 2014). V následujícím je jednoduchými grafy znázorněn vývoj průměrných teplot vzduchu a průměrných denních úhrnů srážek na stanici Churáňov v období let 1961 až 2014.
Jasně je patrné, že takový vývoj neprobíhá v různých částech roku podobně. Průměrné rožní teploty rostly do roku 1994 pomaleji, poté se jejich vzrůst urychlil. Zajímavé je, že v podzimním období (hlavně září, ale méně výrazně i v říjnu) byla průměrná teplota vzduchu neměnná. Setrvalý vzestup průměrných teplot vzduchu byl pozorován v létě (červenec). U většiny měsíců lze období let 1961-2014 rozdělit na dvě období, v nichž probíhal vývoj odlišně. Hraniční roky se pro teploty mnohndy neshodovaly s mezí 1994/1995, která byla již dříve (Matějka 2014) stanovena na základě rozdělení srážek a výskytu suchých období, ale byly předsunuty až do 80. let 20. století. Nejdříve byla tato změna patrná pro dubnové teploty - ty klesaly do počátku 80. let, ale poté naopak výrazně rostly.
U průměrných ročních srážek vidíme rozdělení na dvě periody: do roku 1994 byl pozorován jejich mírný pokles, ale v hraničním období 1994/1995 došlo k náhlému, skokovému navýšení srážkových úhrnů (cca o 150 mm za rok). Srážkové minimum vidíme v 80. letech 20. století. Mezi lety 1995-2014 se jedná spíš o setrvalý stav s výskytem řady extrémních srážkových situací, které se objevovaly zvláště jako přívalové srážky. V některých měsících však můžeme pozorovat tendenci k úbytku srážek v rámci periody 1995-2014 (únor, březen, listopad, prosinec). Zajímavě se chová měsíc duben, kdy pro období 1961-2014 byl pozorován pokles srážkových úhrnů (zvláště srovnáním period do roku 1980 a po tomto roce).

Období (měsíc)	Teploty	Srážky
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
rok

Trochu obecnější pohled na vývoj teplot a srážek mohou přinést jejich průměrné hodnoty za několik let. Zvolen byl pohled po desetiletích, přičemž byl zohledněn zjištěný přelom mezi lety 1994 a 1995, který se stal též hranicí dvou dekád (tabulka 3-4).

Porovnáním těchto průměrných hodnot lze vypočítat průměrné zvýšení teplot vzduchu ve výši 0,031 °C.r^-1, přičemž se vzrůst zrychloval z 0,011 °C.r^-1 mezi prvními dvěma porovnávanými dekádami až na 0,041 °C.r^-1 pro rozdíl dvou závěrečných dekád. Pro různé měsíce bylo maximum průměrných teplot vzduchu dosaženo v různých dekádách, neplatí tedy to, že by oteplování bylo rovnoměrné v různých částech roku.

Minimum průměrných ročních srážek bylo zaznamenáno v dekádě 1985-1994, přičemž toto minimum bylo znatelné především v létě. V posledním hodnoceném desetiletí byly nejvyšší jak průměrné roční úhrny srážek, tak jednotlivé měsíční úhrny v květnu až září. Průměrný přírůstek srážek v období 1985-2014 počítaný na základě rozdílu desetiletých průměrů byl 186 mm, tedy o 19,3%, tedy 9,3 mm.r^-1.

Dlouhodobý vývoj klouzavých průměrů

Vypočteny byly klouzavé průměry pro teploty vzduchu a denní úhrny srážek při použití velikosti okna 10 respektive 365 dnů. První okno slouží k odhalení variability dané proměnné v závislosti na ročním období, přičemž je přesnější, nežli je tomu například při uvažování měsíčních průměrů (viz výše), protože jak maximální, tak minimální hodnoty mohou být dosahovány v různých obdobích roku, přičemž výše maxim a minim si může odpovídat. Dlouhodobé, roční okno nahrazuje užití ročních průměrů a opět může být výhodnější, protože k meziroční změně charakteru počasí nemusí dojít (a zpravidla nedochází) se změnou kalendářního letopočtu.
Zpracovávána byla denní data od počátku roku 1961 do 28.2.2018. Průměrné denní teploty byly počítány z teplot měřených v 7, 14 a 21 hodin.

Teplota vzduchu se ve sledovaném období průměrně zvyšovala o 0,035 °C/rok, což odpovídá vzrůstu 1,95 °C za období 55 let, které bylo pokryto hodnocenými daty. Přes výraznou meziroční variabilitu byl nárůst průměrných teplot vzduchu pozorovatelný rovnoměrně v celém sledovaném období. Toto období tedy nelze členit na více úseků.

Nejchladnější rok s průměrnou teplotou 2,3 °C končil 7.3.1963. Nejnižší desetidenní průměry teplot byly zaznamenány v měsíci únor - v roce 2012 (-16,8 °C), ale zpravidla v lednu: 1985 (-16,1 °C), 1963 (-16,0 °C), 1997 (-15,1 °C) a 1987 (-14,5 °C). Výjimečně bylo nejchladnější období roku přítomno až na konci zimy v březnu 1986 (-13,5 °C) a 1971 (-13,2 °C), obdobně též na přelomu února a března v roce 2018 (-11,9 °C). Nejteplejší zimy, kdy bylo dosaženo pouze vysokých desetidenních průměrů teploty vzduchu, byly 2013/14 (nejnižší průměr -3,8 °C), 1974/75 (-4,0 °C), 2007/08 (-4,8 °C), 1989/90 (-4,9 °C) a 2006/07 (-5,7 °C). Lineární regrese minimálních hodnot (zimních) klouzavého desetidenního průměru teplot na roku měření ukazuje statisticky signifikantní nárůst (r = 0,257, P = 0,0533) ve výši 0,046 °C/rok, tedy vyšší, nežli je vzrůst průměrných teplot vzduchu.

Nejteplejší rok s průměrnou teplotou 7,3 °C končil 25.6.2007. Desetidenní průměry ukazující na nejteplejší letní období se vyskytly v srpnu 2015 (22,5 °C), 2003 (21,4 °C), 1994 (21,1 °C), červenci 2006 (20,6 °C) a 2010 (19,9 °C). Nejchladnější léta s nejnižšími desetidenními průměry byla 1984 (15,0 °C), 1985 (15,1 °C), 1977 (15,2 °C), 1965 (15,8 °C) a 2009 (15,8 °C). Lineární regrese maximálních hodnot (letních) klouzavého desetidenního průměru teplot na roku měření ukazuje statisticky signifikantní nárůst (r = 0,414, P = 0,0013) ve výši 0,041 °C/rok, tedy vyšší, nežli je vzrůst průměrných teplot vzduchu - tento nárůst je sice nepatrně nižší, nežli je tomu u maximálních hodnot (letních), ale je meziročně méně variabilní.

Obr. 9 A-B.. Klouzavý průměr teplot vzduchu na stanici Churáňov při velikosti okna 10 a 365 dnů.

Za celé sledované období vzrosl průměrný úhrn srážek o 1,87 mm/rok, což odpovídá nárůstu průměrných srážek o 103 mm za sledované období 55 let. V souladu s dřívějším zjištěním (Matějka 2014) lze sledované období rozdělit na dva úseky: to do roku 1994 včetně, kdy úhrny srážek byly konstantní, respektive nevýrazně klesaly a od roku 1995, kdy došlo k více-méně skokovému nárůstu úhrnů srážek, současně se zvýšila pravděpodobnost výskytu extrémně vysokých srážek, které mohou být příčinou záplav.

Nejvyšší roční úhrny srážek se vyskytly až poroce 1994: v období končícím 8.2.2003 to bylo 1588 mm/rok, do 25.12.1995 1437 mm/rok a do 30.6.2013 1430 mm/rok. Poměrně časté byly extrémní úhrny srážek, které se projevily v desetidenních průměrech úhrnů - lze jmenovat období končící 12.8.2002 s 33,2 mm/den (tento extrém odpovídá výskytu rozsáhlých povodní v ČR, kdy došlo ke kulminaci vodní hladiny na soutoku Vltavy a Labe v Mělníku dne 15.8.2002 při hladině 1067 cm, což bylo absolutní maximum mezi roky 1862 a 2017; Matějka 2017b), 1.7.2009 s 19,3 mm/den, 3.6.2013 s 18,2 mm/den (zde se opět jednalo o situaci s rozsáhlými povodněmi v ČR s kulminací vodní hladiny na soutoku u Mělníka dne 5.6.2013 při výšce hladiny 936 cm, to byl druhý nejvyšší extrém v období 1862 a 2017; Matějka 2017b) a 23.8.2005 s 17,7 mm/den.
Maximální roční úhrny do roku 1994 byly nižší: roční okno do 31.7.1965 1410 mm/rok, do 23.4.1975 1389 mm/rok a do 31.7.1980 1331 mm/rok. Současně bylo zaznamenáno méně období s extrémně vysokými srážkami, jmenovitě to byly tři desetidenní období končící 9.8.1977 (18,3 mm/den), 7.6.1969 (16,9 mm/den) a 23.6.1979 (16.7 mm/den). Celkově je patrný určitý útlum srážkové aktivity mezi lety 1980 a 2000, kdy maximální desetidenní průměry srážek nedosahovaly 15 mm/den.

Největší sucha se vyskytovala v období do roku 1994, a to v ročních oknech končících 28.1.1977 s 617 mm/rok a 8.6.1963 s 634 mm/rok. Naproti tomu v období po roce 1994 to bylo suché období s úhrnem srážek 695 mm/rok končící 18.11.2015.

Celkově je tedy možno konstatovat, že data nepodporují hypotézu o vyšším výskytu sucha v období do roku 2017, přestože pocit sucha může být relativně vyšší v posledních letech, kdy současně došlo k nárůstu průměrných teplot vzduchu. Narůstající projevy sucha v krajině by proto měly být hledány zvláště jako následek změny struktury krajiny a snížení infiltračních schopností půdy. K tomu musí být vzat v úvahu možný výskyt extrémních let, jakými je rok 2018.

Obr. 10 A-B. Klouzavý průměr denních úhrnů srážek na stanici Churáňov při velikosti okna 10 a 365 dnů.

Suma aktivních teplot a nástup významných ročních období na stanici Churáňov

Tím, jak se zvyšují teploty vzduchu v průběhu roku, dochází k dřívějšímu nástupu některých ročních období, typicky ke konci zimy s hlubokými mrazy a k nástupu jara (vegetačního období). Pro rozvoj vegetace a vývoj řady organismů je určující taková charakteristika, jako suma aktivních denních teplot (SAT, jednotkou je den.°C [d.°C]) nad určitou mez, typicky se jedná o 0, 5 a 10 °C. Pro tento účel byly v dalším použity průměrné denní teploty počítané jako průměr z teplot v 7, 14 a 21 hodin, jak je tomu běžně v klimatologické praxi. Vzhledem k tomu, že vyšší teploty vzduchu se mohou v omezené míře vyskytovat i v zimním období, lze pokládat za konce zimy s hlubokými mrazy den, kdy suma aktivních teplot nad 0 °C (SAT₀) přesáhne 10 d.°C. Za začátek růstu v dalším považujeme den, kdy SAT₅ přesáhne 10 d.°C. Období plné vegetace nastává v den, kdy SAT₁₀ přesáhne 10 d.°C. Na následujících grafech je znázorněno, jak se datum nástupu těchto období měnilo od roku 1961 do současnosti (2017).

Nejvýrazněji se posouval nástup konce zimy a to v průměru o více jak o 4 dny za deset let (obr. 11). Konec zimy nastal nejpozději ke konci března - 28.3.1984, 28.3.1986 a 24.3.2006. Naopak nejdříve byl zaznamenán začátkem ledna 6.1.1988, 5.1.1999 a 5.1.2014, tedy v letech, kdy vlasně hluboká zima ani nenastala.

Obr. 11 Den nástupu konce zimy s hlubokými mrazy (odpovídá prvnímu dni, kdy SAT₀ > 10 d.°C).

Signifikantně se posouvá rovněž začátek růstu vegetace (obr. 12), který byl extrémně pozdě zaznamenán až v květnu 13.5.1965 a 4.5.1982. Druhý extrém tvořil jeho nástup v únoru 15.2.1998 či 25.2.1990. Jedná se tedy o velmi variabilní proměnnou, jejíž změny mohou mít rozsáhlé ekologické důsledky, protože čím časnější je probuzení z vegetačního klidu, tím vyšší existuje riziko koškození organismů případnými následujícími mrazy. Zvláště únorové vysoké teploty mohou vést ke zvýšení transpirace u stálezeleného smrku, přičemž voda v půdě může být stále zmrzlá, tedy nedostupná, čímž se zvyšuje stres ze zimního vysychání.

Význam proměnné SAT₅ ukazuje i její spojení se začátkem rašení smrku ztepilého (Bednářová et Merklová 2011).

Obr. 12 Den začátku růstu vegetace (odpovídá prvnímu dni, kdy SAT₅ > 10 d.°C).

Méně výrazný, ale přesto zřetelný je čím dál dřívější nástup plné vegetace (obr. 13). Plná vegetace nastala nejpozději 16.6.1965 a 13.6.1991, v následujících letech to však bylo nejpozději 26.5. (1999), tedy přibližně o 3 týdny dříve. Naopak nejdříve byla zaznamenána plná vegetace 14.4.1961 a 14.4.2009.

Obr. 13 Den nástupu plné vegetace (odpovídá prvnímu dni, kdy SAT₁₀ > 10 d.°C).

Literatura

Bednářová E., Merklová L. (2011): Evaluation of vegetative phenological stages in a spruce monoculture depending on parameters of the environment. - Acta Universitatis Agriculturae et Silviculturae Mendelianae Brunensis, 59(6): 31-36.

Sandev M., Dvořák M. (2013): Vyhodnocení cirkulačních podmínek v atmosféře v první polovině roku 2013. - Meteorologické Zprávy, 66(6): 167-175.

Staněk J., Bednařík J. (1998): Meteorologická stanice Churáňov. - Silva Gabreta, 2: 377-384.