Projekt PERUN je zaměřen na výzkum klimatických extrémů, sucha a důsledků jeho prohlubování v České republice. Garantem projektu je Ministerstvo životního prostředí a kromě ČHMÚ jsou řešiteli projektu Česká geologická služba, Matematicko-fyzikální fakulta a Přírodovědecká fakulta Univerzity Karlovy, Ústav fyziky atmosféry AV ČR, v. v. i., Ústav výzkumu globální změny AV ČR, v. v. i., Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, v. v. i. a PROGEO, s. r. o.
Podrobný popisCílem projektu je vytvoření výzkumného centra, které se bude dlouhodobě věnovat výzkumu v oblasti změny klimatu. Jde o analýzu probíhající a predikci budoucí změny, včetně identifikace rizik pro životní prostředí a pro společnost. Výstupem budou nejaktuálnější podklady nutné pro přípravu a aktualizaci strategických dokumentů a pro rozhodovací procesy nejen v oblasti adaptací na změnu klimatu, ale i pro hodnocení mitigačních opatření v procesu jejich přípravy i realizace. Minimálním výstupem jednotlivých dílčích cílů popsaných v projektu bude veřejně přístupná souhrnná výzkumná zpráva doplněná veřejnými databázemi, certifikovanými metodikami a samozřejmě vědeckými publikacemi.
Výzkum klimatu je zaměřen na oblast České republiky (ČR), a to s vysokým horizontálním rozlišením. I když ve světě probíhají nebo budou probíhat obdobné projekty, nebudou výpočetně zaměřeny na ČR. Je třeba si uvědomit, že i když předpovědní klimatické modely si jsou podobné v tom, že modelují základní fyzikální procesy v atmosféře, ve skutečnosti se liší volbou některých fyzikálních parametrizací nebo alespoň používanými hodnotami parametrů. Tyto parametrizace se optimalizují tak, aby dávaly co nejlepší výsledky pro cílovou oblast. Proto výsledky projektů, které sice budou mít ČR v modelové doméně, nejsou optimální pro další výpočty pro klima ČR. I když se výpočetní technika rychle rozvíjí, při volbě modelové oblasti je třeba přistoupit ke kompromisu mezi velikostí oblasti a rozlišením. V případě vysokého rozlišení, které je plánováno v projektu, je třeba oblast zájmu, tj. ČR, optimálně umístit blízko středu modelové oblasti, aby nedošlo k negativnímu ovlivnění výpočtů okrajovými podmínkami. Tuto podmínku však s jistotou nemůžou zajistit modely jiných projektů zaměřených na klimatologické studie pro jiné oblasti. Jsme si vědomi nejistot, kterými budou výsledky zatíženy. Proto je výzkum nejistot významnou součástí projektu a je mu věnována značná pozornost ve srovnání s obdobnými projekty.
Jedinečným rysem projektu je v neposlední řadě spojení pracovníků z různých institucí a různých odborností. Tato rozličnost by měla vést k širokému pohledu na zkoumanou problematiku a měla by pomoci k lepšímu posouzení nejistoty získaných výsledků.
Tento projekt je spolufinancován se státní podporou Technologické agentury ČR v rámci Programu Prostředí pro život.
Konečným uživatelem výsledků je Ministerstvo životního prostředí.
Kontaktní osoba: Ing. Tereza Davidová, Ph.D. (tereza.davidova@mzp.cz)
|
Vytvoření nástrojů pro simulaci systému atmosféra-hydrosféra umožňující podrobné simulování chování tohoto systému v měřítku České republiky |
|
Zpřesnění scénářů změny klimatu pro území České republiky |
|
Systém pro tvorbu sezónních předpovědí klimatických podmínek a sucha pro území České republiky v kontextu střední Evropy |
|
Komplexní vyhodnocení rizik v kontextu variability a změny klimatu |
|
Zpřesnění a doplnění systému operativního řízení během suché epizody |
|
Zpřesnění informací o hydrologickém režimu |
|
Zpřesnění informací o dopadech na krajinu a její funkce/ ekosystémové služby |
|
Vývoj a aktualizace podkladů pro aktualizaci strategických dokumentů v oblasti adaptace na změnu klimatu |
| Český hydrometeorologický ústav |
RNDr. Radim Tolasz, Ph.D., hlavní řešitel (radim.tolasz@chmi.cz) Ing. Jaroslav Kinkor (jaroslav.kinkor@chmi.cz) MgA. Monika Hrubalová (monika.hrubalova@chmi.cz) |
| Česká geologická služba |
Mgr. Ondrej Nol (ondrej.nol@geology.cz) RNDr. Renáta Kadlecová (renata.kadlecova@geology.cz) |
| Matematicko-fyzikální fakulta UK |
doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc. (tomas.halenka@mff.cuni.cz) Mgr. Michal Žák, Ph.D. (michal.zak@mff.cuni.cz) |
| PROGEO, s. r. o. |
RNDr. Martin Milický (progeo@1progeo.cz) Ing. Jan Uhlík, Ph.D. (progeo@1progeo.cz) |
| Přírodovědecká fakulta UK | prof. RNDr. Bohumír Janský, CSc. (bohumir.jansky@natur.cuni.cz) |
| Ústav fyziky atmosféry AV ČR | RNDr. Lucie Pokorná, Ph.D. (pokorna@ufa.cas.cz) |
| Ústav výzkumu globální změny AV ČR |
prof. Ing. Zdeněk Žalud, Ph.D. (zdenek.zalud@mendelu.cz) Mgr. Pavel Zahradníček, Ph.D. (zahradnicek.p@czechglobe.cz) |
| Výzkumný ústav vodohospodářský TGM |
Ing. Petr Březina (petr.brezina@vuv.cz) Ing. Adam Vizina, Ph.D. (adam.vizina@vuv.cz) Ing. Josef Nistler (josef.nistler@vuv.cz) |
|
Ministerstvo životního prostředí (uživatel a garant projektu) |
Ing. Tereza Davidová, Ph.D. (tereza.davidova@mzp.cz) |
|
|
|
Adaptace aktuální verze předpovědního modelu ALADIN na ALADIN-CLIMATE, jeho provoz a příprava vstup pro další řešitele a návazný výzkum. Budou probíhat výpočty povrchové vodní bilance v krátkodobém a dlouhodobém výhledu. Přechodem k distribuovanému modelu hydrologické bilance se dosáhne lepší vzájemné kompatibility s novým modelem SoilClim_2, a dále snazší adaptace k asimilaci dat dálkového průzkumu. Pro podzemní vodu je rozhodující nalezení vztahu srážka/dotace (infiltrace nebo tvorba přírodních zdrojů)/stav hladin podzemních vod (kolísání hladin podzemních vod)/základní odtok, který bude použit pro hodnocení zásob podzemní vody a pro predikci vlivu změny klimatu na tyto zásoby. Pro potřeby vodoprávních úřadů bude sestavena aktualizovaná mapa základního odtoku.
|
|
|
Scénáře změny klimatu do roku 2100 budou obsahovat nejen záhladní klimatické a agroklimatické charakteristiky, ale i popis hydrologického cyklu a změn půdního klimatu.
|
|
|
Příprava a testování prostředků pro sezónní předpovědi klimatických podmínek se zaměřením na sucho jsou velkou výzvou celého projektu. Budeme analyzovat možnost využití stávajících systémů sezonních předpovědí, porovnávat jejich výstupy s výsledky měření na území ČR a testovat přínos statistického post-processingu výstupů ke zvýšení úspěšnosti předpovědí. Analogicky budou analyzovány i výstupy modelů, downscalované pomocí ALADIN-CLIMATE s cílem predikovat základní charakteristiky na období 1-6 měsíců a na 7-12 měsíců a testování předpověditelnosti sucha v podmínkách ČR s předstihem v řádu měsíců.
|
|
|
Vyhodnocení rizik souvisejících s aktuální změnou klimatu, včetně odhadů vývoje těchto rizik do konce století s cílem definovat hydrometeorologické jevy, které představují samostatně nebo v spolupůsobení riziko pro společnost. Podrobněji budou zpracované extrémní srážky s ohledem na mechanizmus jejich vzniku. Součástí jsou i scénáře vývoje bioklimatu ČR v závislosti na předpokládaném vývoji klimatu s využitím souhrnné bioklimatologie ČR v období od roku 1961, stanovení trendů bioklimatologických charakteristik s důrazem na tepelný komfort/diskomfort člověka za období 1961-2020.
|
|
|
Výstupem analýz souvisejících s nástupem a průběhem suchých epizod bude hodnocení a případně návrhy změn operativního řízení. Bude zdokonalen monitoring suchých epizod a připraveny podklady pro varování.
|
|
|
Je nutné sledovat změny charakteristik hydrologického režimu. Budou připraveny regionální odhady návrhových srážek pro různé délky trvání deště (10min až 3denní), odvozeny regionální IDF křivky a odhady změn návrhových srážek s ohledem na změny klimatu. V oblasti povrchových vod budou zkoumány změny v režimu zejména minimálních průtoků, kdy povrchové toky jsou napájeny výhradně ze zdrojů podzemních vod. Dále bude posuzován vývoj délky trvání hydrologického sucha a hodnot příslušných minimálních průměrných průtoků daného trvání (7 dnů, 30 dnů). Výstupy z klimatických modelů umožní posoudit pravděpodobné změny velikosti minimálních průtoků v budoucnu. Bude hodnocen výběr adaptačních opatření v nezastavěné krajině a to se zaměřením na projevy sucha a extrémních srážko-odtokových událostí. V návaznosti na zpřesněné klimatické a srážkové scénáře bude prostřednictvím matematického modelování vzorových oblastí hodnocen vliv těchto opatření na hydrologický režim dotčené složky krajiny s přihlédnutím k dalším proměnným modelů. Vyhodnocená efektivita opatření bude využita pro rajonizaci území ČR z hlediska vhodnosti vybraných opatření.
|
|
|
Budeme hodnotit a analyzovat dopady změny klimatu na krajinu. K dispozici bude detailní analýza řešící dopady změn půdně klimatických podmínek a fenologického vývoje na ekosystémy v období 1961-2020 a v budoucích podmínkách simulovaných klimatickými modely. U neřízených ekosystémů půjde především o posun vegetačních stupňů a změn fenofází vybraných rostlin a škůdců. U řízených ekosystémů půjde o posun rajonizace produkčních oblastí, dopadů na výnosy a kvalitu vybraných plodin a změn fenofází. Zjištění a popis dopadů hydrologických extrémů, zvláště pak hydrologického sucha, na změny kvality povrchových vod ve vybraných parametrech znečištění. Do výzkumu budou zahrnuty základní fyzikálně-chemické parametry i vybrané mikropolutanty. Budeme se věnovat změnám klimatické variability a jejího vlivu na krajinu, budou připraveny modely umožňující odhadovat míru ohrožení produkčních služeb krajiny. Rajonizace míry ohrožení bude připravena na základě podrobných analýz vybraných charakteristik a jejich předpokládaných změn. Připravíme variantní kvantifikaci emisí a propadů CO2 na zemědělské a lesní půdě v ČR podle definovaných scénářů vývoje (projekcí) produkčních podmínek (změny v regionalizaci a využívání obhospodařovaného území) a implementace adaptačního managementu, v případě lesních ekosystémů včetně variant očekávaného režimu disturbancí. Změny v rámci klimatických podmínek zvýrazňují nutnou implementaci adaptačních opatření pro udržitelnost klíčových ekosystémových služeb kulturní krajiny na nejvyšší možné úrovni a to jak z hlediska produkčního, tak mimoprodukčního.
|
|
|
Aktualizace Národního akčního plánu adaptace na změnu klimatu a národní adaptační strategie je průběžný proces, který však vždy vychází z nejaktuálnějších výstupů vědeckých analýz změny klimatu, jejích projevů, dopadů a rizik ohrožujících přírodní i společenské procesy. Připravíme syntézu výstupů celého výzkumného centra tak, aby bylo možné aktualizovat dotčené strategické dokumenty na úrovni resortů i Vlády ČR.
|
|
|
Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) je příspěvkovou organizací Ministerstva životního prostředí. Vykonává funkci ústředního státního ústavu České republiky pro obory kvalita ovzduší, hydrologie, jakost vody, klimatologie a meteorologie. Ústav svoji působností pokrývá celou Českou republiku. Plnění úkolů na regionální úrovni zajišťují pobočky ČHMÚ v Praze, Českých Budějovicích, Plzni, Ústí nad Labem, Hradci Králové, Brně a Ostravě. Český hydrometeorologický ústav je výzkumnou organizací ve smyslu nařízení Komise (EU) č. 651/2014, čl. 2 bod 83).
ČHMÚ je hlavním řešitelem projektu PERUN (Predikce, hodnocení a výzkum citlivosti vybraných systémů, vlivu sucha a změny klimatu v Česku).
|
|
|
Česká geologická služba je respektovaná státní organizace, která vytváří, uchovává a poskytuje nestranné expertní geologické informace pro státní správu, soukromý sektor a veřejnost. Je státní příspěvkovou organizací, resortním výzkumným ústavem Ministerstva životního prostředí, pověřeným výkonem státní geologické služby na území ČR. Je jedinou institucí, jejímž posláním je soustavný výzkum geologické stavby v rozsahu celého území ČR. Činnost České geologické služby je založena na optimálním propojení služeb pro společnost se špičkovým výzkumem v oblasti geologických věd, přírodních zdrojů, geologických rizik a ochrany životního prostředí. Jako mezinárodně uznávaná vědecká instituce pružně reaguje na potřeby dlouhodobě udržitelného rozvoje společnosti a zároveň plní významnou úlohu ve vzdělávání a popularizaci geologie.
K hlavním oblastem činnosti ČGS patří výkon státní geologické služby podle zákona č. 62/1988 Sb. (o geologických pracích), regionální výzkum, geologické mapování a tvorba geologických 3D modelů území České republiky, základní a aplikovaný výzkum v oblasti geologických rizik, nerostných surovin, zdrojů podzemních vod, ochrany horninového prostředí a ochrany životního prostředí, pořizování, shromažďování a vyhodnocování informací o geologickém složení území, nerostných surovinách a geologických rizicích na území ČR, poskytování geovědních informací a odborná podpora pro rozhodování ve věcech státního a veřejného zájmu, mezinárodní spolupráce a zahraniční rozvojová pomoc a vzdělávání v geovědních disciplínách a v oblasti ochrany životního prostředí.
|
|
|
Univerzita Karlova je, podle QS World University Rankings 2019, nejvýše hodnocenou universitou v ČR, dle Academic Ranking of World Universities je umístěna na 76.-100. pořadí na světě v oboru ekonomie, což je nejvyšší umístění mezi post-komunistickými zeměmi. V projektu budou zapojené dvě pracoviště UK.
|
|
|
Univerzita Karlova je, podle QS World University Rankings 2019, nejvýše hodnocenou universitou v ČR, dle Academic Ranking of World Universities je umístěna na 76.-100. pořadí na světě v oboru ekonomie, což je nejvyšší umístění mezi post-komunistickými zeměmi. V projektu budou zapojené dvě pracoviště UK.
|
|
|
|
|
|
Ústavu výzkumu globální změny AV ČR, v.v.i., (ÚVGZ). ÚVGZ je veřejná výzkumná instituce, evropské centrum excelence, zkoumající pomocí nejmodernějšího přístrojového vybavení a postupů probíhající globální změnu a její projevy v atmosféře a dopady na biosféru a lidskou společnost.
|
|
|
Hlavním účelem VÚV je výzkum stavu, užívání a změn vodních ekosystémů a jejich vazeb v krajině a souvisejících environmentálních rizik, hospodaření s odpady a obaly a dále odborná podpora ochrany vod, protipovodňové prevence a hospodaření s odpady a obaly, založená na uvedeném výzkumu.
Výzkumná činnost zahrnuje především problematiku týkající se stavu, užívání a změn vodních ekosystémů a jejich vazeb v krajině a souvisejících environmentálních rizik, ochrany vod, protipovodňové prevence a také hospodaření s odpady a obaly. Neméně důležité jsou i projekty zabývající se hodnocením jakosti vody, jejího prostředí a užívání a vytvářením komplexních návrhů opatření pro zlepšení kvality vod i funkce ekosystémů.
|
|
|
Společnost PROGEO, s.r.o. byla založena na podzim roku 1993. Od počátku je specializací společnosti analýza a hodnocení hydrogeologických úloh pomocí matematických modelů proudění podzemních vod a transportu rozpuštěných látek. Zvolený přístup umožňuje hlubší pochopení všech souvislostí a rovněž predikci chování simulovaných systémů.
Významnou aktivitou je rovněž účast v řadě výzkumných úkolů (výzkum puklinových systémů a nízkých propustností z pohledu možného ukládání nebezpečných odpadů, využití tepla z horninového prostředí, ochrana podzemních vod).
