HAMR a dlouhodobé hydrologické sucho

Proč se tématem zabýváme?

V uplynulých letech narůstala četnost výskytu období s nedostatkem vody. V ČR byly v některých regionech zaznamenány problémy se zásobováním obyvatelstva pitnou vodou. Cílem uskutečněného a probíhajícího výzkumu je zmapovat časovou a prostorovou variabilitu sucha a navrhnout adaptační opatření pro zmírnění případných dopadů sucha. Díky navrženým mechanismům pro plánování v období nedostatku vody a sucha a navrženému monitoringu by mělo dojít k eliminaci dopadu nedostatku vody na obyvatelstvo i průmysl.

Monitoring sucha a předpovědní systém HAMR

HAMR je systém pro predikci sucha. Jedná se o zkratku slov Hydrologie, Agronomie, Meteorologie, Retence, tedy oblastí sucha, jichž se jednotlivé části monitoringu týkají. Koordinátorem prací je VÚV TGM, na projektu HAMRu se spolupodílejí Česká zemědělská univerzita v Praze – Fakulta životního prostředí, Český hydrometeorologický ústav, Ústav výzkumu globální změny AV ČR a Ministerstvo životního prostředí České republiky. Jednotlivé části monitoringu jsou založeny na výpočtech matematických modelů (SoilClim, BILAN a Wateres). Hodnocení stavu probíhá jednou týdně a vyhodnocuje se v rozlišení vodních útvarů. Pro hodnocení odchylek v daném týdnu od normálu bylo použito referenční období 1981–2010.

Meteorologické sucho je hodnoceno na základě indexu SPEI (Standardized Precipitation Evapotranspiration Index) zohledňujícího bilanci mezi srážkovým úhrnem a evapotranspirací. Při výpočtu indexu se vychází z hodnot srážkových úhrnů a potenciální evapotranspirace. Agronomické sucho je vypočteno na základě odchylky nasycení půdy od normálu za období 1981–2010 pro daný týden. Hydrologické povrchové sucho se hodnotí podle aktuální hodnoty indexu SRI (Standardized Runoff Index) v daném týdnu. Pro hodnocení povrchových vod se využívá simulovaný průtok modelem Bilan (vyvíjen před 20 let ve VÚV TGM) v útvarech povrchových vod. Hydrologické podzemní sucho zobrazuje aktuální hodnoty pozorování v mělkých zvodních. Výhled je následně reprezentován způsobem, zda-li lze očekávat zlepšení (doplnění zásob) či zhoršení stavu v těchto zvodních. Nedostatek vody zohledňují především indexy hydrologického sucha, kterým je přiřazena vyšší váha než suchu agronomickému a suchu meteorologickému. Dále je zohledněna potřeba vodních zdrojů (povrchové a podzemní odběry) v daném vodním útvaru. Potřeba je vyhodnocena na základě aktuálních požadavků na vodní zdroje v daném útvaru a 90% kvantilu dlouhodobého odtoku. Na základě hodnot vypočtených indikátorů se stavy sucha dělí na:

• normální stav,
• mírné sucho,
• silné sucho,
• mimořádné sucho.

Hydrologická část nástroje HAMR je založena na propojení modelu vláhové bilance půdy SoilClim, modelu hydrologické bilance BILAN a modelu vodohospodářské soustavy jednotlivých povodí WATERES za účelem modelování pravděpodobného vývoje hydrologické situace na cca osm týdnů dopředu. Jsou využívána data modelu IFS Evropského centra pro střednědobou předpověď, modelu GFS Amerického centra pro výzkum atmosféry, modelu GEM (CMC) Kanadského meteorologického centra, modelu UK (GUM) Global britské meteorologické služby a modelu ARPEGE Francouzské meteorologické služby.

Jak a kde aplikace funguje?

Výsledky předpovědního systému HAMR jsou k dispozici online zde. Po rozkliknutí příslušného typu sucha se uživatel dostane na mapu a vyhodnocením aktuálního stavu (či stavu v jiném předpovědním týdnu, který si lze zvolit). Dále lze zvolit podrobnější interaktivní mapy sucha v jednotlivých vodních útvarech pomocí kliknutí na tlačítko „Vstup pro odborníky“. V systému jsou hodnoceny i údaje o nakládání s vodou na základě databáze vodohospodářské bilance, pro kterou je evidováno nakládání s vodami o objemu větším než 6 000 m³/rok nebo 500 m³/měsíc.