Metody geografického výzkumu Fyzicko-geografická část Meteorologie a klimatologie Lukáš Dolák

Meteorologie a klimatologie Meteorologie – počasí – okamžitý stav úplného klimatického systému  Považovaná spíše za fyzikální vědu Klimatologie – klima – dlouhodobý stav úplného klimatického systému  Řeší meteorologické procesy v geografických podmínkách (na Zemi) -> geografická věda Z2011 Metody geografického výzkumu 2

Získávání dat – přímé a nepřímé údaje Přímé údaje  Meteorologické stanice, meteoradary, družice Dostupné na vyžádání na ČHMÚ Nepřímé údaje/proxy data  Dokumentární prameny (DP): časná přístrojová měření, písemné údaje (kroniky, pozorování, časná žurnalistika, daňové záznamy, korespondence, záznamy o datech začátku vinobraní, zamrzání severských přístavů, výnosy obilnin, data o výlovu sleďů, popisy bitev, lodní deníky …) Z2011 Metody geografického výzkumu 3

Získávání dat – nepřímé údaje Nepřímé údaje/proxy data  Epigrafické údaje: povodňové značky („Bradáč“)  Archeologické záznamy: pozůstatky osídlení, protipovodňových valů aj.  Přírodní archivy: ledovcová jádra, ledovcové sedimenty, půdní a jezerní sedimenty, spraše, varvy, pylová zrna, letokruhy stromů, rohů kozorožců, korály, stalagmity aj. Z2011 Metody geografického výzkumu 4

Obr. 1 Standardní meteorologická budka, dnes již nepoužívaná (ČHMÚ, 2014) Obr. 2 Automatická meteorologická stanice na Davies Dome, ostrov Jamese Rosse (archiv F. Hrbáček, 2014) Z2011 Metody geografického výzkumu 5 Přímé údaje – meteorologická měření

Z2011 Metody geografického výzkumu 6 Přímé údaje – meteorologická měření Obr. 3 Meteorologická zahrádka Červená hora (ČHMÚ, 2015)

Obr. 4 Ročenka vodních stavů na řece Dyje, květen 1890 (archiv L. Řezníčková, 2014) Z2011 Metody geografického výzkumu 7 Proxy data – dokumentární prameny Obr. 6 Daňový záznam z , Třebíč(archiv L. Dolák, 2011) Obr. 5 Ukázka korespondence, r. 1819, Nové Město na Moravě (archiv L. Dolák, 2014)

Z2011 Metody geografického výzkumu 8 Proxy data – epigrafické údaje Obr. 7 Povodňové značky v Kuníně (mapy.cz, 2015) Obr. 9 Bradáč na Karlově mostě (Praha.eu, 2015) Obr. 8 Hladový kámen v Děčíně (paluba.eu, 2012)

Obr. 10 Ledovcové jádro (Univerzita Washington, 2014 Obr. 11 Ledovcové sedimenty (North American Glacial Varve Project, 2014) Obr. 13 Disky stromů (Dendrologická laboratoř, 2014) Z2011 Metody geografického výzkumu 9 Proxy data – přírodní archivy Obr. 12 Stalagmit (Hvězdárna UB, 2012)

Z2011 Metody geografického výzkumu 10 Myšlenkové směry v klimatologii 1) 19. stol.:  člověk v centru dění, klima a jeho projevy mají vliv na lidské zdraví a chování (A. Hubboldt) 2) Konec 19. stol.–1920´:  rozvoj meteorologických měření, klima „statistikou počasí“ (J. Hahn) 3) 1920´–současnost:  vzrůstající zájem o dopady klimatu na člověka a ekosystém, vznik fyziky atmosféry

Z2011 Metody geografického výzkumu 11 Myšlenkové směry v klimatologii ve 20. stol. Klimatický determinismus (H. Lamb)  Klima významně ovlivňuje lidskou společnost („rovníkový paradox“), Lambovo paradigma Obr. 14 Lambovo klimatické paradigma (iPCC, 1990)

Z2011 Metody geografického výzkumu 12 Myšlenkové směry v klimatologii ve 20. stol. Škola Annalaes (E. Le Roy Ladurie)  Klima má nepatrné důsledky na lidstvo Bernská škola (Ch. Pfister)  Cykličnost klimatu, využití srážkových a teplotních řad pro rekonstrukci klimatu, současný moderní směr

Z2011 Metody geografického výzkumu 13 Aktuálně řešená témata v klimatologii Rekonstrukce klimatu v předinstrumentálním období (1775) a prodlužování časových řad teploty a srážek Analýza hydrometeorologických extrémů (HME) a jejich dopadů na lidskou společnost Rekonstrukce přízemního tlakového pole Modelování budoucích možných scénářů vývoje klimatu Dopady změn klimatu na lidstvo a ekosystém, mitigace (zmírnění) a přizpůsobení se následkům

Z2011 Metody geografického výzkumu 14 Vybrané metody historické klimatologie Analýza hydrometeorologických extrémů a jejich dopadů  Transliterace – doslovný přepis historických textů  Překlad – z cizích jazyků do češtiny  Unifikace – sjednocení cizojazyčných pojmů  Konvertování – zastaralé jednotky do systému SI  Excerpce – výtah podstatných informací

Z2011 Metody geografického výzkumu 15 Vybrané metody historické klimatologie 2 Rekonstrukce teplotní/srážkové řady z DP  Sběr a interpretace dokumentární pramenů  Indexace – vytvoření řady indexů dle stupnice  Kalibrace – nalezení vztahu mezi testovanou a referenční řadou  Verifikace – ověření míry korelace dvou řad  Rekonstrukce – prodloužení časové řady do minulosti Homogenizace – proces vyloučení nehomogenit způsobených jinými vlivy než počasím a podnebím

Z2011 Metody geografického výzkumu 16 Analýza HME a jejich dopadů Nalezení dat Excerpce Překlad UnifikaceKonvertování TransliteraceFotodokumentace Výstup Zpracování

Z2011 Metody geografického výzkumu 17 Rekonstrukce teplotních řad Obr. 17 Rekonstrukce klimatu z jádra Vostok (Davies, 2014) Obr. 16 Rekonstrukce klimatu pro posledních 1400 let (NOAA, 2014) Obr. 15 Postup při rekonstrukci řady teplotních anomálií (Chromá, 2013)

Klimatologie v ČR Výzkumné instituce  ČHMÚ  UFA (AV)  CZECH GLOBE (AV) Studium:  Geografické ústavy v ČR – zaměřeno spíše na klimatologii  Katedra meteorologie a ochrany prostředí MFF UK Praha  Katedra fyziky atmosféry MFF UK Praha Z2011 Metody geografického výzkumu 18

Klimatologie na GÚ Brno Historická klimatologie a paleoklimatologie  Studium kolísání klimatu na území ČR  Rekonstrukce a studium hydrometeorologických extrémů Polární ekologie  Výzkum změn klimatu v polárních oblastech Z2011 Metody geografického výzkumu 19

Obr. 18 Vybrané publikace klimatologického týmu Geografického ústavu v Brně Z2011 Metody geografického výzkumu 20

Zadání cvičení Porovnejte roční chod průměrných měsíčních teplot vzduchu a srážek ve dvou vybraných letech s dlouhodobým normálem 1961–1990 pro zadaný územní celek ČR Zdroj dat  -> Historická data -> Počasí -> Územní teploty/Územní srážky Z2011 Metody geografického výzkumu 21

Zadání cvičení Výstupem budou:  2 tabulky s průměrnými měsíčními a roční hodnotou daných prvků  2 grafy chodu teploty/srážek (spojnicový/sloupcový) ve vybraných letech a normálovém období – tzn. 3 spojnice/sloupce v 1 grafu  Celkem 4 korelační pole (zjištění těsnosti vztahu mezi teplotami/srážkami v daném roce a v normálovém období)  Grafy a tabulky doplnit vhodně komentáři (rozsah vlastního textu 1 normostrana) Z2011 Metody geografického výzkumu 22

Hlavní formální náležitosti Protokol vypracovat podle šablony umístěné ve studijních materiálech Správné popisky obrázků (pod obrázkem) a tabulek (nad tabulkou) Správné popisky v jednotlivých grafech  U jednotlivých prvků nutné v popisku osy uvést jednotky – např. [°C] Správné popisky legendy grafů Uvést citace a zdroje literatury Termín odevzdání 8./9. března do odevzdávárny Z2011 Metody geografického výzkumu 23