UFA AV ČR

•    Jezero Most »

Dopady na mikroklima, kvalitu ovzduší, ekosystémy vody a půdy v rámci hydrické rekultivace hnědouhelných lomů

Motivace

Hydrická rekultivace hnědouhelného lomu Ležáky, která dala vzniknout nové vodní ploše, jezeru Most, vedla ke změně charakteristik povrchu v této lokalitě. Nastalé změny spočívají především v odlišných teplotních vlastnostech (tepelná kapacita, tepelná vodivost), odlišné drsnosti povrchu a odlišném albedu vody oproti pevnému povrchu. To má nepochybně vliv na okolní atmosféru a ovlivňuje tak především teplotu a vlhkost, ale i další meteorologické veličiny v okolí jezera. Cílem meteorologické části studie je kvantifikovat tento vliv. Kromě statistických analýz historických i nově naměřených dat je pro tuto práci využit komplexní numerický model popisující chování atmosféry a její interakci s půdou a vodní plochou.

Data

Pro řešení našeho projektu jsou používána data z pěti meteorologických stanic:

• Observatoř Milešovka (měření od roku 1905, automatizovaná od roku 1998), leží přibližně 20 km vzdušnou čarou od jezera v nadmořské výšce 837 m. Je používána jako referenční.
• Observatoř Kopisty (měření od r. 1970, automatizovaná od roku 2004), která je od břehů jezera vzdálena asi 1 km. Součástí je 80 m vysoký meteorologický stožár.
• CELIO, nově vybudovaná stanice, ležící na břehu jezera.
• AK Most, nově vybudovaná stanice, ležící na břehu jezera.
• Stanice na jezeře, umístěná přímo na vodní hladinu, je nově vybudovaná stanice, která kromě běžných meteorologických veličin měří také teplotu vody v šestnácti hloubkách do 20 metrů.

Zpracování, předběžné výsledky

Níže uvádíme dva předběžné výsledky. Práce budou pokračovat a očekáváme, že získané výsledky budou zpřesněny na větším souboru dat a že budou rozšířeny o vlivy jezera na další meteorologické prvky.

Za dobu zpracování projektu bylo provedeno statistické srovnání dvou období: 1998-2000, tedy doby, kdy v budoucím jezeře nebyla ještě žádná voda, a 2009-2011, tedy období napouštění jezera vodou, kdy předpokládáme, že rozsah vodní plochy byl takový, že mohl ovlivňovat mikroklima. Z výsledků vyplývá zvýšení relativní vlhkosti vzduchu v posledním období a pokles průměrných teplot vzduchu ve 2 m v 7, 14 a 21 hodin. Srážkové úhrny se podle statistického zpracování snížily v zimním období, v letním období došlo naopak k jejich nárůstu nebo stagnaci.

V modelové části proběhlo testování modelu COSMO s cílem určit parametry modelu vhodné pro horizontální rozlišení 333 m. Bylo tak vybráno vhodné nastavení okrajových podmínek, turbulence, velikosti simulovaného pole a byla zapojena vhodná vertikální vstupní data z analýz ECMWF. Byla provedena řada modelových výpočtů a jejich analýz pro letní a zimní období a pro různé velikosti jezera. Z výsledků vyplývá relativně významné ovlivnění teploty vzduchu působením jezerní plochy s největší simulovanou plochou jezera (2,8 x 1,6 km). Největší hodnota změny teploty je téměř 1,2°C v bezprostřední blízkosti zemského povrchu, které je dosaženo v letním období při situaci, kdy je naměřená teplota vzduchu o více než 3°C vyšší než povrchová teplota vody (viz obr.).

Obrázek 1:

Průměrný vliv jezera o velikosti 2,7 x 1,6 km na teplotu vzduchu v letním období. Křivky zobrazují vliv v několika vertikálních hladinách, jezero je vyznačeno modrým pruhem (viz legenda). Grafy jsou rozděleny podle rozdílu mezi naměřenou teplotou vzduchu (T2m) a teplotou povrchové vrstvy vody (Tw). Osa x představuje vzdálenost od jezera v gridových bodech, osa y vliv jezera na teplotu ve °C.

Fotogalerie meteorologických měření:

Software ALAKE (ÚFA AVČR v.v.i.)

Software ALAKE byl vyvinut jako nástroj určený k výpočtu vlivu vodní plochy (jezera) na teplotu vzduchu. Do softwaru se zadávají následující vstupní data: šířka jezera, teplota vody, teplota ve 2 m nad zemí, teplota zemského povrchu, rychlost větru a relativní vlhkost vzduchu. Výstupem softwaru ALAKE je odhad vlivu jezera na teplotu vzduchu ve 2 m nad zemským povrchem při zadaných počátečních podmínkách.

Návod k instalaci softwaru (pdf)