Projekty

Program Vesmír pro lidstvo posiluje zapojení AV ČR do kosmického výzkumu. Využívá přitom synergie mezi pracovišti AV ČR, spolupráci s průmyslem a univerzitami. Výzkumné zaměření odráží vědecké cíle hlavních vesmírných misí Evropské kosmické agentury (ESA) a dalekohledů Evropské jižní observatoře (ESO), zahrnující výzkum Slunce a Sluneční soustavy, Země a jejího okolí, hvězd a exoplanet, galaxií, astronomii gravitačních vln, rentgenovou a rádiovou astronomii i vývoj nových kosmických technologií a vědeckých přístrojů. Snažíme se o maximální využití našeho členství v mezinárodních vědeckých organizacích a pomáháme realizovat plnohodnotnou účast ČR na prvotřídních projektech týkajících se výzkumu vesmíru, stejně jako posílit rychle se rozvíjející národní kosmický program. Vývoj hardwarového vybavení pro kosmické vědecké přístroje má významný aplikační potenciál v průmyslu inovativních technologií a umožňuje rozvoj špičkových technologií v ČR. Součástí programu jsou také celospolečenská témata zabývající se trvale udržitelným rozvojem lidstva. Výzkumný program propojuje odborníky napříč vědními oblastmi v jedné společné platformě, která umožňuje rozvíjet a vytvářet nové spolupráce. V odborném týmu se nachází ústavy s největší tradicí kosmického výzkumu v ČR stejně jako ústavy, které využijí svých znalostí a technologií k novým zapojením do kosmických projektů.
zavřít

Náhlé stratosférické ohřevy (SSW) jsou nejvýraznější poruchou zimní stratosféry. Teplota polární stratosféry při SSW během několika dní vzroste až o 70oC a zonální vítr ve vysokých šířkách může až obrátit svůj směr. SSW mají dopad i na ionosféru, mohou ovlivňovat šíření GPS signálů a tím určování polohy. Vliv SSW na ionosféru středních šířek je ale málo znám. Proto se zaměříme na nalezení řetězce procesů během SSW od stratosféry přes mezosféru a dolní termosféru do ionosféry středních šířek. Cílem je poznat dopad SSW na ionosféru středních šířek včetně mechanizmů vazby jako jsou např. změny aktivity gravitačních vln, které asi představují hlavní kanál šíření efektů SSW ze stratosféry do ionosféry středních šířek. Dále se budeme zabývat nalezením optimálních parametrů definujících SSW pro účely studia ionosféry a na studium šíření gravitačních vln ze stratosféry do mezosféry a ionosféry. Projekt se bude opírat o naše měření i mezinárodní databáze pozorování, modelování a nejnovější meteorologické reanalýzy, jejichž kvalitu v horní stratosféře a výše budeme ověřovat.
zavřít

zavřít

Dva tisíce bouřek, které probíhají na zeměkouli současně, vyprodukuje každou vteřinu 50-100 bleskových výbojů. Sílu bleskového výboje nejčastěji charakterizujeme pomocí špičkového proudu tekoucího bleskovým kanálem. Proudy se většinou určují nepřímo pomocí empirického vztahu mezi proudem blesku a jeho elektromagnetickým signálem měřeným v určité vzdálenosti od bleskového výboje. Normy definující ochranu před bleskem uvažují maximální možný proud 200 kA. Z pozorování ovšem víme, že špičkové proudy mohou být i několikanásobně vyšší a že takto extrémní blesky mohou často dávat vznik teprve nedávno objeveným tzv. přechodným optickým jevům ve stratosférických a mezosférických výškách. Extrémní výboje s velkým špičkovým proudem (> 100 kA) tvoří jen asi 1 % blesků a jejich vlastnosti zatím nejsou dostatečně popsané. Motivací našeho návrhu je charakterizovat extrémní bleskové výboje a související přechodné světelné jevy či ionosférické poruchy a to nejen na území Česka.
zavřít

Každá družice v prostředí vesmírného plazmatu značně narušuje lokální podmínky a činí tak jakákoliv měření původních vlastností plazmatu značně obtížná. Elektronová měření jsou z velké míry ovlivněná nabíjením vlastní družice a emisemi druhotných elektronových populací z jejího povrchu. Hlavním předmětem tohoto projektu je studium plazmových interakcí s družicí Solar Orbiter a jejich vliv naměřené 3D elektronové rychlostní distribuční funkce (eVDF) detektory experimentu SWA/EAS. Podmínky v okolním prostředí družice budeme zkoumat pomocí numerických PIC simulací a modelovat změny v eVDF vzhledem k podmínkám v nenarušeném pozaďovém prostředí tak, jak je pozorují senzory EAS, . Porovnáním výsledků ze simulací se skutečným měřeními z SWA/EAS se pokusíme rozlišit elektronové perturbace přirozeně způsobené lokálními kinetickými procesy od těch způsobených přítomností družice. Ve spolupráci s instrumentálním týmem SWA/EAS následně budeme vyvíjet vylepšené techniky pro kalibraci naměřených dat a implementovat je do veřejně dostupných vědeckých datových produktů.
zavřít

Vlny veder jsou považovány za jednu z největších hrozeb současné změny klimatu. Prvotní studie používající jednorozměrná staniční data byly postupně doplněny pracemi využívající pokročilejší dvourozměrné datové produkty, vzniklé interpolací staničních dat do pravidelné sítě uzlových bodů. To umožnilo zachycení prostorových charakteristik vln veder, nicméně nebylo možné studovat vertikální profily meteorologických veličin. Vedle radiačního ohřívání povrchu během jasných dnů mají totiž na vlastnosti vln veder vliv i horizontální advekce a adiabatické ohřívání vzduchu během jeho poklesu. Pro řádné studium těchto procesů jsou ovšem nutná data z volné atmosféry. Abychom mohli pokročit v poznání mechanismů vzniku vln veder, navrhujeme tento projekt, který cílí na studium atmosférické cirkulace a vazeb mezi zemským povrchem a atmosférou jako kombinovaného mechanismu, který určuje vlastnosti vln veder v trojrozměrném prostoru. K dosažení cílů projektu uvedených níže budou využity nejnovější reanalýza ERA5 a regionální klimatické modely z projektu CORDEX.
zavřít

Travelling ionospheric disturbances (TIDs) are a specific type of space weather disturbance (propagating waves in the ionosphere) that could compromise the performance of critical space and ground infrastructure. The EU-funded T-FORS project will develop improved models that could aid in issuing forecasts and warnings for TIDs several hours ahead. Machine learning algorithms will be used to forecast the occurrence and propagation of large-scale TIDs. What is more, statistical models will be applied to estimate the occurrence probability and propagation pattern of medium-scale TIDs.
zavřít

Solar Orbiter, sonda ESA a NASA určená k výzkumu Slunce a fyzikálních procesů ve sluneční koroně a ve slunečním větru, odstartovala v únoru roku 2020. Tým z Ústavy fyziky atmosféry AV ČR vyvinul pro tuto sondu vlnový analyzátor Time Domain Sampler (TDS) cílený na výzkum elektromagnetických vln ve frekvenčním rozsahu od 1 kHz do 200 kHz. Předmětem tohoto návrhu je vědecké zpracování prvních dat z této sondy, získaných během počáteční přibližovací fáze mise, kdy Solar Orbiter několikrát proletí periheliem, se zaměřením na data z přístroje TDS. Budeme se také zabývat vlastnostmi prachových částic, jejichž dopady na družici TDS detekuje jako napětové pulzy na anténách. Plánujeme analyzovat vysokofrekvenční plazmové vlny dobře zachycené v datech z TDS, jako jsou Langmuirovy a iontové zvukové vlny s cílem lépe vysvětlit jejich původ a dynamiku. Součástí navrhovaného projektu je i podíl týmu ÚFA na plánování a řízení vědeckého provozu přístroje a vylepšení letového software přístroje.
zavřít

Vztahy mezi proměnlivostí meteorologických prvků a lidským zdravím jsou velmi komplexní. Mnoho studií prokázalo typický sezónní chod úmrtnosti s maximem v chladném období a naopak nejnižší mírou úmrtnosti v letních měsících. Nevyjasněnou otázkou ale zůstává, do jaké míry lze sezónní charakter úmrtnosti vysvětlit přímým účinkem zimního počasí a do jaké míry hrají roli další faktory, jako je výskyt akutních respiračních onemocnění (do nedávna zejména epidemií sezónní chřipky). Toto téma nabylo na aktuálnosti v souvislosti s probíhající pandemií covid-19, v jejímž důsledku došlo v letech 2020-21 k bezprecedentnímu nárůstu počtu zemřelých. Cílem projektu je objasnit historické souvislosti mezi proměnlivostí meteorologických prvků, sezónními vzorci úmrtnosti a výskytem akutních respiračních onemocnění v podmínkách mírných zeměpisných šířek. Zvláštní pozornost bude věnována tomu, jak byly tyto vzorce ovlivněny pandemií onemocnění covid-19.
zavřít

Přesné monitorování ionosférických podmínek k získání příslušných přesností GNSS měření se zaměřením na výskyt MSTID a ionosférických scintilací. Vývoj algoritmu k potlačení efektů MSTID na GNSS bude implementován do firmware přijímače, což povede ke snížení chyby pozice během těchto událostí.
zavřít

https://www.avcr.cz/export/sites/avcr.cz/cs/veda-a-vyzkum/mezinarodni-vztahy/aktuality/files/CAS-CONICET_2022-23_aj.pdf
zavřít

https://www.isac.cnr.it/en/projects/bilaterale-cnrcas-repubblica-ceca-2022-2024-improving-short-term-forecast-convective
zavřít

The weather in space is not the same as the weather on Earth. The sun is the primary agent of space weather. Near real-time space weather nowcasts may be better than forecasting. Nowcasts are based on advanced data assimilation techniques with physics-based models. Currently, operational use of such nowcasts is limited by lack of high-quality real-time data beyond geostationary Earth orbit satellites. In this context, the EU-funded FARBES project proposes that it is impossible to accurately predict the break of a space weather event; however, once an event has started, it is possible to predict subsequent behaviour and to update predictions during the event. Using physics-based models driven by simple, affordable and reliable ground-based real-time inputs, FARBES will overcome the data-assimilation nowcast limitations. https://www.farbes.eu/
zavřít

PITHIA-NRF aims at building a European distributed network that integrates observing facilities, data processing tools and prediction models dedicated to ionosphere, thermosphere and plasmasphere research. For the first time, PITHIA-NRF integrates on a European scale, and opens up, to all European researchers, key national and regional research infrastructures such as EISCAT, LOFAR, Ionosondes and Digisondes, GNSS receivers, Doppler sounding systems, riometers, and VLF receivers, ensuring optimal use and joint development. PITHIA-NRF is designed to provide organized access to experimental facilities, FAIR data, standardized data products, training and innovation services. Furthermore, PITHIA-NRF facilitates drastically research advances in the field of upper atmosphere and near-Earth space, through the integration of data collections from satellite missions (such as Cluster, DEMETER, Swarm and CHAMP) and results from key prediction models (such as IPIM-IRAP, MCM-SWAMI, SWIF and EUHFORIA) that can be accessed by scientific users for join exploitation with the data collected from the research infrastructures of the network. PITHIA-NRF paves the way for new observing technologies, and to standard-making processes for software and high-level data products that are tuned to meet the requirements of technologies concerned, linking best-in-class R&D facilities to provide seamless multi-technology services.
zavřít

Zkoumáme dlouhodobé změny (trendy) krátkodobé (mezidenní až vnitrosezónní) proměnlivosti teploty a srážek v mimotropických oblastech severní polokoule, a to jak v pozorováních, tak ve výstupech globálních a regionálních klimatických modelů. Analyzujeme různé charakteristiky proměnlivosti, poskytující vzájemně se doplňující informace (směrodatná odchylka, perzistence, mezidenní změny, přechodové pravděpodobnosti, délky suchých a vlhkých období). Jejich klimatologie a trendy srovnáváme mezi různými typy dat (staniční, v uzlových bodech, reanalýzy) s cílem zjistit chyby specifické pro jednotlivé typy dat. Dále se soustředíme na mechanismy řídící krátkodobou proměnlivost, zejm. mezidenní změny teploty, v nichž zřejmě hrají významnou úlohu atmosférické fronty. Krátkodobou proměnlivost validujeme ve výstupech klimatických modelů a vyhodnotíme jejich budoucí projekce. Nakonec se pokusíme zjistit, zda se v pozorovaných změnách již antropogenní změna klimatu projevuje.
zavřít

Růst koncentrace skleníkových plynů ovlivňuje nejen troposféru, ale v ještě větší míře i vyšší vrstvy atmosféry, kde ale vyvolává ochlazování. V r. 2006 byl vytvořen mezinárodním kolektivem prvý scénář dlouhodobých trendů v horní atmosféře (mezosféra-termosféra - ionosféra; Laštovička et al., 2006, Science). Ten byl postupně rozšiřován a vylepšován, ale stále ještě není propojen s trendy ve stratosféře. Kromě toho až donedávna se trendy ve stratosféře a horní atmosféře studovaly odděleně. Navíc jsou trendy ovlivňovány i jinými faktory, nejen skleníkovými plyny (hlavně CO2), jejichž role se s časem mění. Projekt je proto hodně zaměřen na různé aspekty trendů ve stratosféře pro zlepšení možnosti srovnávání a spojování s trendy v horní atmosféře, dále na odstraňování nových problémů ve studiu ionosférických trendů, na specifikaci časově proměnných rolí různých ne-CO2 faktorů působících na trendy a na hlavní cíl, vytvořit prvý sloučený scénář dlouhodobých trendů v systému stratosféra-mezosféra- termosféra-ionosféra.
zavřít

https://www.czechspaceportal.cz/prilezitosti-v-esa/volitelne-programy-esa-s-ucasti-cr/program-vyvoje-vedeckych-experimentu-prodex/
zavřít

https://www.czechspaceportal.cz/prilezitosti-v-esa/volitelne-programy-esa-s-ucasti-cr/program-vyvoje-vedeckych-experimentu-prodex/
zavřít

Cíle:

• Mezioborový výzkum měst a jejich sociálních, kulturních i ekologických proměn a výzev
• Vývoj inovativních metod diagnostiky materiálů, konstrukcí a životnosti staveb
• Vznik národního uzlu evropské infrastruktury pro výzkum a ochranu kulturního dědictví
• Aplikace technologie Medipix CERN v oblasti diagnostiky památek a uměleckých děl
• Vytvoření společného pracoviště AV a univerzitního sektoru zaměřeného na urbánní studia

zavřít

http://www.perun-klima.cz/

Cílem projektu je vytvořit výzkumné centrum, které se bude dlouhodobě věnovat výzkumu v oblasti změny klimatu. Jde o analýzu probíhající a predikci budoucí změny, včetně identifikace rizik pro životní prostředí i 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.  
zavřít

Cílem projektu je odvodit postupy pro sledování důsledků a příčin přívalových srážek a získat informace v měřítku celé České republiky o lokalitách, které jsou reálně ohrožené přívalovými srážkami. Hlavní metodou bude využití dat a metod dálkového průzkumu Země, především satelitních SAR (radarových) dat z programu Copernicus a kontinuálně snímaných optických dat s velmi vysokým rozlišením (Planet). Cílem je stanovit postupy využití těchto dat pro predikci rizika erozního poškození a sledování dopadů na drobných vodních tocích. Na tréninkových historických srážkových událostech bude ověřeno využití družicových dat pro sledování on-site efektů (eroze, lokální snížení růstu plodin, vznik povodní) a off-site efektů lokálního charakteru (transport splavenin, eutrofizace malých vodních nádrží a jejich zanášení). Do hodnocení budou zahrnuty stavy před sledovanou událostí (vegetační pokryv, drsnost povrchu, vlhkost) odvozované ze satelitních dat. Výstupy projektu mohou sloužit jako podklad pro řešení rizik dopadu extrémních srážkových událostí v krajině a pro plánování souvisejících opatření.
zavřít

zavřít

Cílem projektu je vytvoření liniové předpovědi stavu a teploty povrchu českých dálnic a vybraných úseků silnic I. třídy. Kromě deterministické předpovědi bude součástí předpovědi i předpověď pravděpodobnosti výskytu různých teplot a stavů komunikací, která umožní optimalizované rozhodování zimní údržby. Hlavním cílem projektu je zpřesnění stávající předpovědi formou: (i) implementace krátkodobé předpovědi výskytu oblačnosti využívající satelitní data, která budou využita pro zpřesnění předpovědi radiačních toků, (ii) upřesnění předpovědi toku antropogenního tepla, které je způsobeno hustotou provozu a významně ovlivňuje teplotu a stav povrchu vozovky, (iii) vyhodnocení nejistoty předpovědi na základě vytvoření ansámblu předpovědí, který bude zohledňovat nejistotu ve vstupních modelových datech
zavřít

1) Nastavení strategického řízení v souladu s podmínkami pro získání ocenění HR Award. 2) Strategické nastavení a rozvoj mezinárodní spolupráce ve VaV a internacionalizace výzkumné organizace. 3) Strategické nastavení a rozvoj popularizace VaV.
zavřít

Klimatické extrémy jsou spojeny s velkými dopady na společnost a přírodní prostředí, a četnost některých extrémů se zvýšila a/nebo se očekává jejich zvýšení v budoucím klimatu. Důležité je lepší pochopení fyzikálních mechanismů vedoucích k extrémům a jejich vzájemných vztahů, včetně jejich zachycení klimatickými modely. Projekt se zabývá primárně teplotními extrémy v Evropě, se zaměřením na teplou část roku. Hlavní cíle jsou (i) zhodnotit úlohu cirkulačně-podmíněných a dalších řídících mechanismů pro rozvoj teplotních extrémů a podporu jejich trvání v pozorovaných datech a reanalýze ERA5, včetně studia vztahů k extrémům srážek a dalších proměnných, (ii) analyzovat prostorové vzory rozdílů mezi jednotlivými řídícími mechanismy (advekční a radiační faktory, faktory související s vlastnostmi zemského povrchu) v hlavních evropských regionech, a (iii) vyhodnotit schopnosti současných klimatických modelů reprodukovat řídící mechanismy extrémů a jejich prostorové vzory. To představuje důležitý krok směrem k lepšímu porozumění věrohodnosti výstupů klimatických modelů.  
zavřít

V rámci navrhovaného projektu se budeme věnovat analýzám měření elektromagnetických signálů vyzařovaných vnitrooblakovými bouřkovými procesy a jejich modelováním. Zaměříme se na studium vlastností neobvyklých zimních bouřek a na iniciaci bleskových výbojů s velkým špičkovým proudem. Dále budeme studovat přechodné světelné jevy objevující se nad bouřkovými oblaky v přímé návaznosti na bleskové výboje a na efekty pozorované v souvislosti s bleskovými výboji v ionosféře a vnitřní magnetosféře. K měření signálů vyzařovaných vnitrooblakovými proudy použijeme existující přístrojové vybavení, které v současné době provozujeme na pěti místech v Evropě. Pro určení vlivu bleskových výbojů na ionosféru a magnetosféru použijeme družicová měření; a to především data z přístroje IME-HF družice TARANIS, která bude vypuštěna v prvním čtvrtletí 2020. Použijeme také existující data z družic DEMETER, Cluster a Van Allen Probes. Navrhovaný projekt bude částečně navazovat na končící grant 17-07027S (2017- 2019).
zavřít

Předmětem tohoto rakousko-českého projektu je výzkum jemné struktury ve spektru planetárních rádiových emisí na základě dat ze tří různých planet a družic: z družic Cluster na oběžné dráze Země, měření sondy Cassini ze Saturnu a sondy Juno z magnetosféry Jupiteru. Studovat budeme aurorální kilometrické záření, které je na zemi pozorovatelné na frekvencích stovek kilohertzů na družicích nad aurorální oblastí. Podobné rádiové vlny generované cyklotronovou nestabilitou jsou pozorovány i na Saturnu a Jupiteru, ovšem s odlišnými vlastnostmi. Pozorovaná spektra vykazují složitou vnitřní strukturu jejíž vznik není dosud uspokojivě vysvětlen. V rámci projektu budeme analyzovat měření elektromagnetických vln pořízená zmiňovanými sondami. Hlavním cílem bude úplná charakterizace jemné spektrální struktury těchto emisí. S použitím několika metod analýzy dat, jako je triangulace a detekce směru rádiových zdrojů, fázová interferometrie mezi družicemi a korelační analýza, najdeme souvislost mezi nelineárními vlastnostmi pozorovaných spekter a pohybem zdrojů rádiových vln.
zavřít

Monitoring space weather events is crucial. The EU-funded SafeSpace project aims to advance space weather nowcasting and forecasting capabilities, contributing significantly to the safety of space assets through the transition of powerful tools from research to operations. This will be achieved through the synergy of five well-established space weather models. SafeSpace hopes to improve radiation belt, culminating in a prototype early warning system for detrimental space weather events, integrating information all the way from the Sun to the inner magnetosphere. Working, also, with a major European space company, SafeSpace, hopes to define indicators of particle radiation of use to space industry and spacecraft operators.
zavřít

A geomagnetic storm is a major disturbance of Earth\'s magnetosphere. It occurs when there is a very efficient exchange of energy from the solar wind into the space environment surrounding Earth. Predicting these storms is vital. This is the objective of the EU-funded PAGER project, which has assembled a team of leading academic and industry experts in space weather research, space physics, empirical data modelling and space environment effects on spacecraft from Europe and the United States. The project will provide a 1-2 day probabilistic forecast of ring current and radiation belt environments. This will allow satellite operators to respond to predictions that present a threat. The most advanced codes will be used, adapted to perform ensemble simulations and uncertainty quantifications.  
zavřít

Cílem projektu je podpora zastoupení České republiky a tím také české vědecké komunity v Radě URSI (Coucil of the International Union of Radio Science), zvýšení povědomí o české vědecké komunitě v zahraničí a posílení možnosti ovlivňovat rozhodování o činnostech Unie a jejím vědeckém směřování formou osobní účasti českého zástupce na jednáních řídícího orgánu URSI. Tato jednání se konají pravidelně jednou ročně během vědeckých kongresů URSI. Cílem projektu je dále zvýšení povědomí o činnostech URSI mezi českými mladými vědci a jejich aktivnější zapojování do mezinárodních soutěží pořádaných v rámci vědeckých kongresů URSI. Podstatnou součástí projektu je uspořádání národní konference URSI s účastí zahraničních přednášecích činných v URSI, včetně soutěže mladých vědců v roce 2021 u příležitosti oslav 100. výročí vzniku URSI. Oslavy budou na mezinárodní úrovni probíhat během celého triennia 2020-2022.
zavřít

https://www.czechspaceportal.cz/prilezitosti-v-esa/volitelne-programy-esa-s-ucasti-cr/program-vyvoje-vedeckych-experimentu-prodex/
zavřít

https://www.czechspaceportal.cz/prilezitosti-v-esa/volitelne-programy-esa-s-ucasti-cr/program-vyvoje-vedeckych-experimentu-prodex/
zavřít

Projekt má dva hlavní cíle, které korespondují se dvěma aspekty problematiky sdružených událostí. První z nich se zaměřuje na problematiku hodnocení extremity sdružených událostí. Cílem je návrh statistického nástroje pro vyhodnocení takových událostí, včetně jeho testování formou srovnávacích studií i obdobnými nástroji navrženými na zahraničních pracovištích. Druhým hlavním cílem projektu je upřesnění poznatků o podmínkách, které ovlivňují míru extremity různých projevů sdružených událostí, a to s přihlédnutím k rozdílné klimatologii různých oblastí Evropy.
zavřít

Cílem projektu je redukce nejistot při odvozování návrhových veličin při projektování a posuzování vodohospodářských opatření na drobných vodních tocích a v ploše povodí. Kombinací radarových a staničních dat budou odvozeny návrhové subdenní intenzity deště v ČR za celý rok i jednotlivé měsíce bezmrazového období. V návaznosti na předchozí projekt bude popsána sezónní a prostorová distribuce předchozích srážek, půdní vlhkosti a stav retenční kapacity území ve vztahu k průběhu a intenzitě srážky. Takto snížené nejistoty v návrhových veličinách budou ověřeny pomocí matematických modelů kalibrovaných na experimentálních výsledcích a měřených průtocích a budou využity pro definování rizika v malých povodích ČR a zdrojových plochách mimo tok.
zavřít

Hlavními cíly projektu jsou vyhodnocení schopností klimatických modelů simulovat sdružené události a analýza možných změn těchto událostí v rámci scénářů změny klimatu.
zavřít

Zatímco historii počasí a klimatu v českých zemích je věnována velká pozornost, zdejší vývoj meteorologických teorií a terminologie byl dosud studován spíše okrajově a pouze z pohledu věd o atmosféře. Předložený projekt je inovativní synergií humanitních a přírodních věd, konkrétně historiografie, lingvistiky a meteorologie. Usiluje o komplexní zmapování období českého středověku a novověku (do r. 1750) z hlediska výskytu a vývoje tehdejších představ o příčinách meteorologických procesů a jevů a jejich předpovídání. Výzkum je založen na analýze písemných pramenů z prostoru českých zemí, psaných převážně latinsky. Zvláštní pozornost bude věnována používaným latinským pojmům, často řeckého původu, které představují etymologický základ velké části dnešní české meteorologické terminologie. Studium vývoje těchto pojmů ve vazbě na tehdejší meteorologické teorie umožní mj. doplnění českého elektronického meteorologického slovníku z hlediska etymologického a historického vývoje dnešní terminologie.
zavřít

Výzkumný projekt řeší změny v rozložení a dynamice extrémních hydrometeorologických procesů v horských povodích, které zásadním způsobem ovlivňují hydrologický režim krajiny ČR. Výzkum se soustředí na poznání změn ve výskytu, frekvenci, sezonalitě a intenzitě hydrometeorologických extrémů, povodní a sucha, ve vazbě na klíčové ovlivňující činitele, kterými jsou v horských povodích zejména změny klimatu, změny ve využití území a disturbance krajiny. Klíčové výzkumné otázky a cíle projektu představují : 1) Změny v časové a prostorové distribuci meteorologických extrémních jevů v horských oblastech ČR, 2) Změny ve frekvenci, extremitě a sezonalitě hydrologických extrémů v horských povodích, 3) Regionální diferenciace a typologie změn ve výskytu a charakteru hydrometeorologických extrémů v horských povodích ČR. Řešení využívá dlouhodobé časové řady pozorování na reprezentativních stanicích v horských povodích, doplněných o experimentální monitoring dynamiky pomocí sítě automatického monitoringu. Pro řešení jsou využity nástroje statistické analýzy, modelování a prostorové geostatistiky.
zavřít

Nebezpečné zimní počasí ohrožuje jak přírodu, tak lidskou společnost. Jeho závažnost by se i přes rostoucí globální teplotu vzduchu nemusela snižovat, vzhledem k možným změnám v atmosférické cirkulaci. Navrhovaný projekt cílí na prohloubení znalostí o nebezpečném zimním počasí a na vyhodnocení rizik spjatých se zimními extrémy, které by měly být zahrnuty v přípravě adaptačních strategií. Hlavními cíli projektu jsou (i) analýza časové a prostorové proměnlivosti nebezpečného zimního počasí ve vztahu k atmosférické cirkulaci a dalším ovlivňujícím faktorům v pozorovaných datech, (ii) vyhodnocení schopností současných regionálních klimatických modelů z projektu EURO-CORDEX simulovat nebezpečné zimní počasí a jeho vazby k cirkulaci a (iii) posouzení změn těchto událostí v možném budoucím klimatu pro dvě časová období (2021–2050, 2071–2100). Rovněž bude posouzena přidaná hodnota studia složených extrémů (např. kombinace nízké teploty a vysoké rychlosti větru).
zavřít

Je navrhován výzkum atmosférické dynamiky, zejména analýza infrazvukových a atmosférických gravitačních vln (GW) a vazby mezi atmospférickými vrstvami. Infrazvuk a GW mohou poskytnout cenné informace o struktuře atmosféry a o svých zdrojích, či být využity v systémech varování. Zprostředkovávají též vazbu mezi atmosférickými vrstvami jelikož přenášejí hybnost a energii a mohou měnit vlastnosti prostředí v němž zanikají. Pro analýzu jevů a případné srovnání s modely budou využívána data z nového pole absolutních mikrobarometrů s nanorozlišením, vícebodového kontinuálního Dopplerovského sondování ionosféry a pole senzorů pro měření elektrostatického pole. Všechna tato měření provozuje náš ústav. Hlavní úkoly navrhovaného projektu jsou: a) Lokalizace infrazvukových zdrojů a výzkum vlivu větrů a dlouhoperiodických vln na jejich detekci. b) Výzkum vazeb mezi jednotlivými atmosférickými vrstvami a ionosférou. c) Analýza atmosférických fluktuací z elektricky nabitých oblastí a oblastí extrémních meteorologických systémů.
zavřít

Elektromagnetické iontově-cyklotronové vlny (EMIC) jsou vlnové emise na velmi nízkých frekvencích (pásmo ULF < 10 Hz) pozorované v magnetosféře Země, zvláště v blízkosti radiačních pásů. Obvykle jsou generovány iontovou teplotní anizotropií a mohou zpětně ovlivňovat ionty a elektrony v plazmatu. Spouštěné EMIC emise byly poprvé pozorovány v roce 2010 v datech z družic Cluster v blízkosti plasmapauzy. Celkově nízký počet dosavadních pozorování je způsoben především polární oběžnou dráhou družic Cluster. Navrhujeme další studium těchto emisí s užitím dat z nových družic s vhodnější dráhou, jako například Van Allen Probes a MMS za použití metod automatické detekce založené na existujícím souboru dat družic Cluster. Přestože již bylo publikováno několik statistických studií emisí typu EMIC, věříme, že data z družic Cluster získaná za dosavadních 16 let jejich provozu, umožní získat další nové poznatky o poloze zdroje EMIC vln vzhledem k poloze magnetopauzy za použití analýzy jejich Poyntingova vektoru.
zavřít

Vztahy mezi počasím a lidským zdravím jsou v současné době předmětem zvýšeného zájmu, mnoho otázek však zůstává navzdory rostoucím znalostem nezodpovězených. Hlavními cíli projektu jsou (i) zlepšení metodologických aspektů modelování vlivů počasí na nemocnost a úmrtnost v populaci ČR s využitím moderních statistických nástrojů, (ii) identifikace skupin obyvatelstva náchylných na vlivy počasí s ohledem na charakteristiky hospitalizovaných/zemřelých, jako jsou věk, příčina hospitalizace/úmrtí a vzdělání, (iii) identifikace rozdílů ve zranitelných skupinách obyvatelstva mezi městskými a venkovskými regiony a v závislosti na míře socioekonomické deprivace a (iv) analýza časových změn nemocnosti a úmrtnosti související s počasím a jejich vazeb na změny ve struktuře hospitalizovaných/zemřelých s ohledem na socioekonomický status, příčiny hospitalizace/úmrtí a environmentální faktory. Projekt využívá celonárodní databáze úmrtnosti a nemocnosti a jeho výsledky umožní lepší pochopení vlivů počasí na lidské zdraví, což je nezbytné pro účinnou prevenci předčasných úmrtí souvisejících s počasím.
zavřít

Dlouhodobé trendy v systému stratosféra-mezosféra-termosféra-ionosféra jsou vyvolány nejen změnami koncentrace CO2. Role dalších zdrojů trendů závisí na výšce a typu veličiny. Role těchto zdrojů trendů jsou pro některé veličiny více méně známy, jako pro mezosférickou teplotu, ale nejsou známy nebo jejich znalost je nedostatečná nebo určená s velkou neurčitostí pro většinu veličin. Hlavním cílem projektu je specifikovat roli „ne- CO2” zdrojů trendů v tak mnoha veličinách, jak jen to půjde. Pro některé veličiny, které by měly být součástí globálního scénáře trendů v systému stratosféra-mezosféra-termosféra-ionosféra, informace o trendech buď chybí, nebo jednotlivé výsledky nejsou vzájemně konsistentní. Druhým cílem projektu je odstranit tyto problémy pro vybrané veličiny ze stratosféry, mezosféry a ionosféry. Třetím cílem projektu a dlouhodobějším strategickým cílem výzkumu trendů je významný pokrok v připojení stratosférických trendů do jednoho obecného scénáře s trendy v systému mezosféra-termosféra-ionosféra.
zavřít

Hlavním cílem projektu je vývoj a testování nových prvků parametrického vícestaničního stochastického meteorologického generátoru s cílem zlepšit věrohodnost (v různých časoprostorových měřítkách) jím produkovaných gridových řad reprezentujících současné a změněné klima. Při plnění cílů projektu (A) Generátor přízemních řad bude spřažen s generátorem módů circulační variability, což dovolí zohlednit advekci prostorových meteorologických polí a vliv atmosférické cirkulace na přízemní meteorologické charakteristiky. (B) Bude vytvořeno schéma, ve kterém bude generátor běžící ve vyšším časoprostorovém rozlišení na menší oblasti řízen generátorem běžícím s nižším rozlišením na větší oblasti. (C) Parametry generátoru bude možno modifikovat podle scénářů změny klimatu odvozených ze simulací vývoje klimatu pomocí regionálních klimatických modelů, tyto scénáře zohlední i změny v proměnlivosti cirkulace a prostorové variability. Generátor bude validován prostřednictvím různých klimatologických indexů a jeho výkonnost porovnána s jinými dostupnými gridovými řadami meteorologických prvků.
zavřít

Projekt CRREAT si klade tyto cíle: 1. Prohloubit poznatky o souvislostech mezi jevy v atmosféře a ionizujícím zářením (IZ). 2. Objasnit jevy způsobující variace sekundárního kosmického záření (SKZ) v atmosféře. http://www.ujf.cas.cz/en/research-development/large-research-infrastructures-and-centres/crreat/objectives/
zavřít

Vývoj a zdokonalení empirických modelů termálního plazmatu v okolí Země zejména pro mezinárodní referenční ionosféru IRI.
zavřít

https://www.czechspaceportal.cz/prilezitosti-v-esa/volitelne-programy-esa-s-ucasti-cr/program-vyvoje-vedeckych-experimentu-prodex/
zavřít

Travelling Ionospheric Disturbances (TIDs) constitute a threat for operational systems for which the ionosphere is an essential part (i.e., radio systems) or for which the ionosphere is fundamentally a nuisance (i.e. GNSS based systems and applications). The overarching objective of TechTIDE is to design and test new viable TID impact mitigation strategies for the technologies affected by the TIDs and in close collaboration with operators of these technologies, to demonstrate the added value of the proposed mitigation techniques which are based on TechTIDE products. To achieve this main goal, it is necessary to address the following specific objectives: i. Improve understanding regarding the physical processes resulting in the formation of TIDs, and consequently to identify the drivers in the interplanetary medium, the magnetosphere and the atmosphere; ii. Define the impact of the TIDs on the space based navigation systems (mainly EGNOS services and N-RTK) and on ground-based HF communication and geolocation systems; iii. Develop improved methodologies, based on consortium partners’ algorithms, suitable to support for the first time the direct,real-time identification and tracking of TIDs over wide world regions; iv. Establish an operational system to issue warnings of the occurrence of TIDs over the region extending from Europe to South Africa, to estimate the parameters that specify the TID characteristics and the inferred perturbation, and provide all additional geophysical information to the users to help them assess the risks and to develop mitigation techniques, tailored to their applications; v. Work systematically with potential users to assess the functionality, reliability and efficiency of the TechTIDE services paving the way to its systematic exploitation from users and to its sustainable operation.
zavřít

Projekt studuje vztah mezi prediktabilitou srážkových událostí, jejich extremitou a abnormalitou atmosférických podmínek. Pomocí denních úhrnů srážek z cca 700 stanic budou vybrány extrémní události v ČR od roku 1961, které budou simulovány numerickým modelem COSMO. Kombinací naměřených denních úhrnů a prognostických desetiminutových intenzit bude rekonstruován průběh srážkových událostí. Extremita událostí bude poté zpřesněna v sub-denním kroku pomocí indexu WEI, který zohlední doby opakování srážkových intenzit a optimalizuje délku a plošný rozsah událostí. Ty budou kvantitativně analyzovány z hlediska příčinných podmínek metodou statistických anomálií v reanalyzovaných polích vybraných dynamických a termodynamických veličin. Kvantitativní předpověď srážek bude verifikována pokročilými statistickými metodami na základě srážkoměrných dat, pro období od roku 2002 pak s využitím adjustovaných radarových měření. Tak bude určena prediktabilita srážkových událostí v závislosti na jejich vlastnostech (extremitě, délce, rozsahu) a příčinných podmínkách (extremitě anomálií).
zavřít

Navrhovaný projekt nám jednak poskytne příležitost měřit a analyzovat elektromagnetické signály generované bleskovými výboji na družici a na pozemní stanici stejným typem přístroje, jednak umožní současné měření téhož bouřkového jevu ve více bodech či více přístroji. Klíčovou částí projektu je naše účast na vědeckém přístroji IME-HF pro družici Taranis (Tool for the Analysis of Radiation from lightNIng and Sprites). Podobný přístroj BLESKA (Broadband Lightning Electromagnetic Signal Keeper Analyzer) určený pro pozemní měření bude použit pro analýzu elektromagnetických signálů v kmitočtovém rozsahu do 36 MHz. Tato měření budou vyhodnocena společně s daty dalších přístrojů zaznamenávajících jiné aspekty téhož bleskového výboje během mezinárodních měřících kampaní. Budeme také systematicky vícebodově měřit a analyzovat fluktuace elektrického a magnetického pole v kmitočtovém rozsahu až do 100 MHz.
zavřít

Projekt se věnuje dosud uspokojivě nezodpovězeným otázkám týkajícím se atmosférických dálkových vazeb. Soustředíme se na: (i) metodické aspekty jejich detekce, včetně reality tzv. Arktické a Barentsovy oscilace; (ii) popis dálkových vazeb jako kontinua s využitím samo-organizujících map (SOMs); (iii) roční chod; (iv) srovnání mezi jednotlivými reanalýzami; (v) citlivost vztahu s přízemními klimatickými prvky na jejich definici; (vi) časovou proměnlivost vlivu na přízemní klimatické prvky; (vii) detekcí na jižní polokouli.
zavřít

Projekt je zaměřen na mikrofyziku interakce mezi plazmovými vlnami a nabitými částicemi v kosmickém plazmatu. Zaměříme se na elektronové vlny ve slunečním větru a vnějších oblastech zemské magnetosféry (rázová vlna, magnetosheath) a pokusíme se identifikovat charakteristické znaky výměny energie mezi vlnami a částicemi v experimentálních datech. Tato pozorování budou interpretována pomocí numerických simulací. Specificky budeme studovat elektrostatické vlny v oblasti před rázovou vlnou (foreshock), emise typu „lví řev“ v magnetosheathu a vlny ve hvizdovém modu ve zkoumaných oblastech. Výsledkem studie pak bude kvantitativní popis a numerický model excitace a disipace pozorovaných vln. Hlavním zdrojem dat budou družice Cluster, kde využijeme současných krátkých vzdáleností mezi družicemi ideálních pro studium elektronových vln. Potenciálně použijeme i data z jiných družic (Double Star, MMS) a první data ze sondy Solar Orbiter.
zavřít

Kosmické počasí studuje přirozené procesy ve vesmíru, které ovlivňují zemskou magnetosféru a její okolí. Výrony koronální hmoty (CMEs) jsou nejvýznamnější spouštěče geomagnetických bouří. Planujeme zkoumat kinematiku CMEs za použití družicových měření, pokročilých analyzitkých metod a teoretických výpočtů. Především budeme studovat sluneční rádiové emise, které jsou generovány svazky elektronů urychlených na meziplanetárních rázových vlnách tvořených před CMEs. Dále budeme studovat vlastnosti meziplanetárních rázových vln se zaměřením na jejich geoefektivitu a související procesy. Navrhovaný projekt si klade za cíl zlepšit naše schopnosti předvídání kosmického počasí pro zabránění nežádoucích vlivů na Zemi i ve vesmíru. Navíc vyvinuté metody v rámci tohoto projektu mohou najít uplatnění pro budoucí mise jako třeba Solar Probe Plus, Solar Orbiter a Carrington-L5.
zavřít

Projekt využívá doplňujícího se vědeckého zaměření členů týmu k provedení komplexní studie celého řetězce procesů zprostředkovávajících vazbu mezi slunečním větrem a magnetosférou. Budeme se věnovat zejména následujícím tématům: (1) expanze a vývoj tvaru proudových trubic v meziplanetárním prostoru, (2) změny meziplanetárních rázových vln a dalších výrazných nespojitostí ve slunečním větru, (3) interakce těchto diskontinuit s rázovou vlnou a magnetopauzou a indukovaným změnám těchto hranic, (4) modifikace diskontinuit ve forešoku, (5) distribuce fluktuací v přechodové oblasti a jejich vliv na formování hraničních vrstev a na rychlost pronikání slunečního větru do magnetosféry, (6) dopad procesů ve vnitřní magnetosféře na strukturu hraničních vrstev a jejich polohu, (7) korelace výše zmíněných procesů s geomagnetickou aktivitou popsanou geomagnetickými indexy.
zavřít

Velikost dešťových kapek, jejich rychlost, tvar, intezita srážky a rychlost větru, jsou určující charakteristiky pro vznik a průběh erozních procesů. K dispozici jsou v současnosti omezená data popisující tyto charakteristiky a jejich vliv na půdní erozi. Předmětem projektu je 1) kvantifikace distribuce dešťových kapek srážkových událostí v podobných oblastech v Rakousku, České republice a Novém Zélandě, 2) odvození vztahu mezi kinetickou energií deště (KE) a jeho intenzitou pro popis erozní účinnosti deště, 3) odhad časo-prostorové distribuce KE přívalových srážek a jejich intenzity a 4) vztah mezi erozivitou deště a půdní erozí. Na lokalitách v Rakousku, ČR a na Novém Zélandě budou instalovány distrometry k měření charakteristik srážek. Vztah mezi KE deště a intenzitou bude určen s ohledem na sezónní a prostorovou variabilitu. Lokality vybavené disdrometry budou osazeny erozními experimentálními kontejnery, které budou indikovat erozní účinnosti jednotlivých srážek. S využitím získaných dat ověříme a modifikujeme existující vztahy mezi energií deště a uvolněním půdních částic.
zavřít

Mise plánované kosmickými agenturami ESA (Jupiter Icy moon Explorer) a NASA (Europa Multiple Flyby Mission) ukazují zvýšený zájem vědecké komunity o výzkum Galileových měsíců planety Jupiter. Předchozí měření sondy Galileo v okolí měsíců Europa, Ganymed a Callisto odhalily přítomnost podpovrchových vodních oceánů a tyto měsíce jsou tak považovány za prostředí potenciálně obyvatelná nebo vhodná pro vznik života. Ganymede má navíc jako jediný z měsíců Sluneční soustavy globální vnitřní magnetické pole a vytváří ve svém okolí vlastní mini-magetosféru. Náplní tohoto projektu je výzkum prostředí plazmatu v okolí měsíců Europa a Ganymed s využitím globálních počítačových simulací. Projekt se bude zabývat zejména studiem interakcí magnetosferického plazmatu planety Jupiter s neutrálním prostředím měsíců a analýzou jejich magnetické odezvy na magnetosfériké pozadí. Z dosažených výsledků bude vytvořena virtuální laboratoř za účelem zpřístupnění simulovaných dat vědecké komunitě před plánovaným spuštěním nových družicových misí.
zavřít

Navrhujeme nový přístup k určování statistické významnosti klimatických trendů v ploše. Tento přístup je založen na znaménku trendu v celé oblasti (na všech stanicích / ve všech uzlových bodech) současně, místo provádění lokálních testů významnosti. Testy založené na tomto přístupu budeme vyvíjet a jejich vlastnosti zkoumat na syntetických i pozorovaných datech. Dále prozkoumáme použitelnost vícerozměrných statistických metod (analýzy hlavních složek a shlukové analýzy) pro vyhodnocení prostorové (ne)konzistence velikostí trendů, odhalení odlehlých stanic a agregaci informací o časo-prostorovém chování trendů. Konkrétní použití vícerozměrných metod bude optimalizováno na syntetických i pozorovaných datech. Pomocí navržených postupů zhodnotíme trendy klimatických proměnných v České republice a Evropě, s cílem lokalizovat v prostoru i čase důležité události spojené s trendy, jako jsou silná oteplení a ne-oteplování.
zavřít

Přizpůsobení současné verze generátoru M&Rfi pro potřeby projektu HydroGem3. Požadavky na úpravy mohou vyplynout např. (a) ze specifik vlastností meteorologických proměnných, jež budou použity pro modelování sněhové pokrývky, a (b) z dostupnosti pozorovaných dat potřebných ke kalibraci generátoru a pro vývoj \"WG-friendly\" (Dubrovský et al 20014) scénářů změny klimatu. - Zpřístupnění zdrojového kódu generátoru M&Rfi rakouskému partnerovi. Součástí tohoto procesu bude poskytnutí školení PhD studentovi,který bude dále zdrojový kód upravovat pro potřeby projektu HydroGem3. - Vývoj prostorově koherentního vícestaničního generátoru založeného na teorii náhodných polí [ve spolupráci s prof. Oberguggenbergerem (University of Innsbruck, Engineering Mathematics)] a jeho \"zprovoznění\" pro modelování sněhové pokrývky v zájmové oblasti (severní Tyrolsko) projektu HydroGem3. - Vývoj a validace alternativní neparametrické verze vícestaničního generátoru založeného na resamplingu. - Konstrukce scénářů změny klimatu ze simulací provedených Regionálními klimatickými modely v rámci aktivity CORDEX (data jsou volně k dispozici), použití těchto scénářů k modifikaci stochastického generátoru a následné použití takto modifikovaného generátoru ke generování syntetickýchřad reprezentujících změněné klima v oblasti zájmu projektu HydroGem3. - Statistická a grafická analýza výsledků, příprava společné publikace a disertační práce (PhD student), prezentace výsledků na odborných konferencích.
zavřít

Horké a studené vlny jsou významnými jevy evropského klimatu s velkými dopady na přírodní prostředí a společnost. Většinou jsou uvažovány jako bodové události, tj. na základě dat z jednotlivých stanic nebo uzlových bodů. Ve skutečnosti ale představují prostorové jevy a proto je důležité je takto studovat i v simulacích klimatických modelů. Hlavními cíli projektu jsou i) vyhodnotit schopnosti současných regionálních klimatických modelů (RCM) zachytit prostorové a časové charakteristiky horkých/studenýchvln v kontrolních simulacích, ii) analyzovat vazby mezi simulovanými horkými/studenými vlnami a atmosférickou cirkulací a roli spřažení mezi zemským povrchem a atmosférou, a iii) identifikovat vliv změn cirkulačních typů vedoucích k horkým/studeným vlnámna scénáře změn charakteristik horkých/studených vln. Hlavním předmětem zájmu budou RCM simulace z evropského projektu CORDEX a oblast střední Evropy. Projekt pomůže lépe porozumět přednostem a slabinám současných RCM, což je důležité i pro realistickézhodnocení věrohodnosti a neurčitostí scénářů změny klimatu.
zavřít

Ve slunečním větru v oblastech před magnetosférami planet dochází k formování bezsrážkových rázových vln. Horké elektrony odražené od rázové vlny mohou vytvářet svazky, které následně interagují s proudícím slunečním větrem v oblasti nazývané foreshock.Pomocí těchto elektronových svazků dochází ke vzniku nestabilit, díky kterým se generují elektrostatické Langmuirovy vlny. Předkládaný projekt je zaměřen na analýzu těchto plazmových vln pozorovaných v foreshocích planet. Ačkoliv jsou tyto jevy již dlouho dobu zkoumány, tak existuje mnoho procesů, které nejsou zcela vysvětleny. Použitím všech dostupných dat z družic Cassini, Gallileo a Cluster, provedeme statistickou analýzu a porovnání vlastností Langmuirových vln pozorovaných u Saturnu, Jupiteru, Venuše a Země. Dále se budeme věnovat detailnějšímu studiu vlastností nestabilit ve svazkovém plazmatu v závislosti na poloze ve foreshocku. Na základě získaných výsledků provedeme numerické a počítačové simulace interakcí ve svazkovém plazmatu. Hlavním cílem tohoto projektu je zlepšit naše pochopení vzniku a interakce plazmových vln.
zavřít

Předmětem navrhovaného grantu je studium vazeb mezi neutrální a ionizovanou složkou atmosféry s důrazem na výzkum variability ionosféry. Pozornost bude věnována dějům ovlivňující ionosféru zdola i shora. Výzkum bude zahrnovat zejména A) Šíření atmosférických vln v ionosféře v nízkých a středních šířkách B) Vliv silných konvektivních bouří, extrémních projevů počasí a seismických událostí na ionosféru. C.) Ionosférické poruchy typu „Spread F“ a „plasma bubbles“, jejich výskyt a šíření. D) Vliv sluneční aktivity na krátkodobou i dlouhodobou variabilitu ionosféry a její modelování. E) Porovnání experimentálních měření z různých pozemních přístrojů (GPS síť, ionosondy, Dopplerovská měření, optická pozorování), družicových měření (COSMIC, SWARM, C/NOFS) a výstupů ionosférických a atmosférických modelů. Kromě základního výzkumu, mohou získané poznatky najít své uplatnění i v lepším zahrnutí vlivu ionosféry na šíření radiových signálů, zejména GPS navigačních systémů.
zavřít

Rostoucí koncentrace skleníkových plynů ovlivňuje nejen troposféru, její efekt je pozorován též v celé horní atmosféře hluboko do termosféry a ionosféry. Tento projekt by měl pomoci k vytvoření prvého komplexního scénáře dlouhodobých změn a trendů v celé oblasti nad tropopauzou až do horní termosféry a horní ionosféry a rovněž by měl výrazně zlepšit současný scénář trendů v mezosféře, termosféře a ionosféře. Bude určena vzájemná role antropogenních emisí (skleníkové plyny, ozón poškozující látky) v trendech v horní atmosféře jako celku. Bude určen dopad posledního extrémního minima slunečního cyklu na trendy ve stratosféře a horní atmosféře. Očekáváme, že alespoň částečně zaplníme největší současnou „díru“ ve znalosti trendů v horní atmosféře – trendy ve větru a aktivitě atmosférických vln v mezosféře a oblasti mezopauzy. Výsledky projektu doplňují a kompletují výsledky intenzivního zkoumání ohřevu troposféry od růstu koncentrace skleníkových plynů směrem k vytvoření celkového obrazu globálních změn životního prostředí v širokém slova smyslu.
zavřít

Hlavním cílem projektu je popsat časovou a prostorovou proměnlivost ionosféry spolu s chováním neutrální atmosféry ve středních šírkách. Ionosféra je významně ovlivňována jak sluneční aktivitou tak i procesy probíhajícími v dolních vrstvách atmosféry. V projektu se budeme zabývat zejména aktivitou atmosférických vln a jejich šířením, pomocí spektrální a scaling analýzy se pokusíme nalézt oblasti vykazující shodné spektrální rysy chování a detekovat koherentní vlnové oscilace v časových řadách parametru popisujících neutrální atmosféru od troposféry do termosféry a ionosféry.
zavřít

Cílem projektu je zpracování návrhových krátkodobých dešťů pro potřeby hydrologického či erozního modelování v kontextu navrhování typických opatření na podporu retence a akumulace vod v povodí. Návrhové scénáře krátkodobých dešťů budou vycházet ze staničních a radarových měření s ohledem na úhrn epizodních událostí, četnost jejich výskytu, vnitřní rozdělení intenzit a prostorové rozložení v rámci ČR. Odezvy těchto scénářů budou na vybraném vzorku simulačních modelů analyzovány s cílem zhodnotit jejich variabilitu způsobenou kromě výběru srážkového scénáře i použitou simulační metodou. Nejistoty modelových výstupů budou vyhodnoceny z hlediska dopadů na realizaci vodohospodářských opatření (protierozní opatření, společných zařízení PÚ, úprav malých vodních toků a objektů na nich). Cílem je také výsledky promítnou do metodiky a veřejnosti umožnit přístup k výsledkům formou map a webové mapové aplikace pro získání návrhových scénářů krátkodobých srážek.
zavřít

Projekt je pokračováním předchozích projektů družicovému výzkumu vlnových jevů ve vnitřní magnetosféře Země a navazuje na dosavadní výsledky spolupráce s kolegy z Ústavu kosmických výzkumů v Moskvě. Účelem tohoto projektu v programu česko-ruské spolupráce je přinést nové poznatky v oblasti studia interakce mezi elektromagnetickými vlnami a částicemi ve vnitřní magnetosféře Země.K naplnění účelu projektu je třeba, ve spolupráci s ruskými kolegy, využít jedinečné šance umístit 4ks vlastního přístroje ELMAVAN na dva páry družic projektu RESONANCE a zpracovat, analyzovat a interpretovat vědecká data. Projekt by měl umožnit vývoj metodiky a modelování kosmických experimentů pro měření nízkofrekvenčního elektromagnetického záření, především vlnového analyzátoru. Jedinečnost přístroje spočívá v tom, že bude zaznamenávat všechny složky elektromagnetického pole s vysokým časovým rozlišením současně na čtyřech družicích. Jednotlivé páry družic RESONANCE se budou nacházet po dlouhou dobu na stejné nebo blízké silokřivce zemského magnetického pole, čímž je tento projekt naprosto unikátní. Tato konfigurace je ideální pro studium interakcí mezi vlnami a částicemi ve vnitřní magnetosféře.
zavřít

Hlavní cíle projektu jsou následující: i) vyhodnotit horké vlny ve výstupech současných klimatických modelů, se zaměřením na schopnosti modelů simulovat jejich pozorované charakteristiky a vazby na atmosférickou cirkulaci ii) odhadnout pravděpodobnosti opakování nedávných výrazných horkých vln v obou regionech pomocí stochastického autoregresního modelu pro současné klima i scénáře možného budoucího klimatu.
zavřít

https://www.czechspaceportal.cz/prilezitosti-v-esa/volitelne-programy-esa-s-ucasti-cr/program-vyvoje-vedeckych-experimentu-prodex/
zavřít

Cíle:

• Nanostrukturní materiály pro konverzi energie
• Efektivní využití obnovitelných zdrojů energie a inteligentní přenos energie
• Skladování tepelné energie
• Paliva pro účinné a čisté spalování
• Skladování energie v setrvačnících
• Zvyšování účinnosti elektráren

zavřít

Cíle:

• Hlubší a komplexní porozumění procesům v zemském nitru, na povrchu a v atmosféře i kosmickém prostoru vedoucím k rizikovým přírodním jevům
• Široce mezioborovým výzkumem hledat možnosti jejich předpovědi
• Výrazně omezit či zcela redukovat jejich negativní vliv na vývoj společnosti

zavřít

The Europlanet 2020 Research Infrastructure (EPN2020-RI) will address key scientific and technological challenges facing modern planetary science by providing open access to state-of-the-art research data, models and facilities across the European Research Area. Its Transnational Access activities will provide access to world-leading laboratory facilities that simulate conditions found on planetary bodies as well as specific analogue field sites for Mars, Europa and Titan. Its Virtual Access activities will make available the diverse datasets and visualisation tools needed for comparing and understanding planetary environments in the Solar System and beyond. By providing the underpinning facilities that European planetary scientists need to conduct their research, EPN2020-RI will create cooperation and effective synergies between its different components: space exploration, ground-based observations, laboratory and field experiments, numerical modelling, and technology. EPN2020-RI builds on the foundations of successful FP6 and FP7 Europlanet programmes that established the ‘Europlanet brand’ and built structures that will be used in the Networking Activities of EPN2020-RI to coordinate the European planetary science community’s research. It will disseminate its results to a wide range of stakeholders including industry, policy makers and, crucially, both the wider public and the next generation of researchers and opinion formers, now in education. As an Advanced Infrastructure we place particular emphasis on widening the participation of previously under-represented research communities and stakeholders. We will include new countries and Inclusiveness Member States, via workshops, team meetings, and personnel exchanges, to broaden/widen/expand and improve the scientific and innovation impact of the infrastructure. EPN2020-RI will therefore build a truly pan-European community that shares common goals, facilities, personnel, data and IP across national boundaries
zavřít

It has been robustly demonstrated that variations in the circulation of the middle atmosphere influence weather and climate throughout the troposphere all the way to the Earth’s surface. A key part of the coupling between the troposphere and stratosphere occurs through the propagation and breaking of planetary-scale Rossby waves and gravity waves. Limited observation of the middle atmosphere and these waves in particular limits the ability to faithfully reproduce the dynamics of the middle atmosphere in numerical weather prediction and climate models. ARISE2 capitalizes upon the work of the EU-funded first ARISE project combining for the first time international networks with complementary technologies such as infrasound, lidar and airglow. This joint network provided advanced data products that started to be used as benchmarks for weather forecast models. The ARISE network also allows enhanced and detailed monitoring of other extreme events in the Earth system such as erupting volcanoes, magnetic storms, tornadoes and tropical thunderstorms. In order to improve the ability of the network to monitor atmospheric dynamics, ARISE2 proposes to extend i) the existing network coverage in Africa and the high latitudes, ii) the altitude range in the stratosphere and mesosphere, iii) the observation duration using routine observation modes, and to use complementary existing infrastructures and innovative instrumentations. Data will be collected over the long term to improve weather forecasting to monthly or seasonal timescales, to monitor atmospheric extreme events and climate change. Compared to the first ARISE project, ARISE2 focuses on the link between models and observations for future assimilation of data by operational weather forecasting models. Among the applications, ARISE2 proposes infrasound remote volcano monitoring to provide notifications to civil aviation. The data portal will provide high-quality data and advanced data products to a wide scientific community.
zavřít

Předmětem projektu je nezbytná modernizace a rozšíření stávajícího paralelního výpočetního systému v ÚFA, AV ČR, který je dlouhodobě využíván pracovní skupinou specializovanou na numerické simulace zaměřené na základní výzkum chování meziplanetárního plazmatu (slunečního větru) a jeho interakci s tělesy sluneční soustavy včetně planety Země. Navýšení výpočetní kapacity zároveň umožní zpřístupnění výpočetního systému dalšímu okruhu uživatelů v rámci ÚFA, primárně oddělení meteorologie za účelem studia předpovědi počasí pomocí modelu COSMO.
zavřít

Navrhovaný projekt nám poskytne jedinečnou příležitost měřit a analyzovat elektromagnetické projevy bleskových výbojů na družici, na stratosférickém balónu a na pozemních stanicích stejným typem přístroje. Budeme studovat různé typy elektromagnetických projevu bouřkové aktivity pomocí analýzy elektromagnetických vln, které jsou generovány těmito výboji. Klíčovou částí projektu je naše účast na vědeckým přístroji IME-HF pro družici Taranis (Tool for the Analysis of Radiation from lightNIng and Sprites). Podobný typ přístroje s názvem BLESKA (Broadband Electric Lightning Keeper Signal Analyzer) bude umístěn na stratosférickém balónu COBRAT (Coupled Observations from Balloon Related to ASIM and TARANIS). Analyzátor BLESKA určený pro pozemní měření bude použit pro systematické dlouhodobé měření fluktuací elektrického nebo magnetického pole v kmitočtovém rozsahu až 50 MHz a také během mezinárodních měřících kampaní
zavřít

Cílem projektu je s pomocí přístrojů BMSW-LG a DSS-LG získat unikátní data vlastností slunečního větru s vysokým časovým a prostorovým rozlišením. Konkrétně kde o monitorování plazmatického prostředí v okolí Měsíce a registrace změn plazmatu, vznikající působením Měsíce. Analýza výsledku měření přístroje BMSW v rámci projektu RADIOASTRON a vývoj varianty rychlého monitoru slunečního větru BMSW-LG a přesného čidla DSS-LG. Tato aparatura, bude vypuštěna na oběžnou dráhu kolem měsíce v rámci ruského mezinárodního programu výzkumu kosmického prostoru. Cílem projektu je vývoj a zhotovení čidla DSS-LG, určujícího úhlový odklon kolmice k základně čidla od směru na střed Slunce, a to ve dvou navzájem kolmých rovinách. Výstupem jsou tedy dva nezávislé úhly, udávající směr na Slunce v soustavě čidla. Tato data jsou určena pro správnou interpretaci výsledků naměřených přístrojem BMSW-LG (MFF UK) v rámci mezinárodního kosmického programu Luna-Glob. Výsledkem činnosti tohoto komplexu bude získání nových dat o chování slunečního větru na orbitě Měsíce a o vzájemném působení mezi slunečním větrem a Měsícem. Nově vyvinuté čidlo bude vhodné i pro jiné projekty kosmického výzkumu a pozemní aplikace.
zavřít

Srážkové extrémy přitahují velkou pozornost vzhledem k negativním důsledkům pro životní prostředí i společnost a s ohledem na riziko, že změna klimatu může výrazně ovlivnit jejich charakteristiky. Pokusy lépe porozumět chování srážkových extrémů motivovaly několik nedávných pokroků v oblasti statistického modelování extrémů, včetně vývoje modelů extrémních hodnot s kovariatami a modelů pro prostorové extrémy, přičemž mnoho otázek zůstává otevřených. Navržený projekt se zabývá vývojem nestacionárních, regionálních a vícesložkových modelů extrémních hodnot a jejich aplikacemi na srážková data ze simulací regionálních klimatických modelů (RCM) s vysokým rozlišením v oblasti Evropy. Pokročilé modely extrémních hodnot budou použity k identifikaci systematických chyb srážkových extrémů v simulacích RCM řízených reanalýzami a k vyhodnocení změn srážkových extrémů v projekcích RCM řízených globálními klimatickými modely.
zavřít

Hlavním myšlenkou projektu je výzkum vývoje výrazných struktur ve slunečním větru (ICMEs a CIRs) podél jejich dráhy a jejich interakce s vnějšími hranicemi magnetosféry (magnetopauzou a rázovou vlnou), sledování pohybu výsledných diskontinuit magnetosférou až do jejího dalekého chvostu a určení jejich efektu na geomagnetické pole způsobeného modifikací magnetosférických proudových systémů. Metodologie projektu je založena na statistickém vyhodnocení vícebodových měření a na detailní analýze jednotlivých pozorování. Experimentální výzkum bude konfrontován výsledky počítačového modelu vývoje ICME a globálního MHD modelu interakce slunečního větru magnetosférou. Výsledkem výzkumu bude hlubší pochopení procesů vedoucích k zvýšení geomagnetické aktivity.
zavřít

Projekt se zabývá analýzou dat získaných z měření mikrobarografů při zemském povrchu a z Dopplerovského sondování ionosféry. Obě techniky umožňují pozorování vlnové aktivity v atmosféře, zejména v pásmu infrazvukových frekvencí. Cílem projektu je prohloubení znalostí o troposférickém infrazvuku v České republice a rozšíření znalostí o ionosférickém infrazvuku v globálním měřítku. Řešení projektu sestává z těchto konkrétních úkolů: stanovení hladin šumu pozadí v místech měření mikrobarografů a studium jeho variability; analýza vlnové aktivity ve frekvenčním pásmu mikrobaromů; analýza infrazvukových událostí pozorovaných v ionosférických Dopplerovských měřeních a v přízemních měřeních mikrobarografů; srovnání četností výskytu ionosférického infrazvuku v různých regionech světa s využitím dat z unikátní sítě čtyř Dopplerovských měřicích systémů rozmístěných na různých kontinentech; návrh počítačových programů usnadňujících zpracování dat.
zavřít

Pro úspěch krátkodobé předpovědi počasí je podstatná efektivní asimilace dat dostupných v okamžiku předpovědi, např. radarových a satelitních dat, do numerického předpovědního modelu počasí. Cílem projektu je zavedení kvalitativně nových asimilačních metod. V projektu budou vyvíjeny asimilační metody využívající techniky pocházející z teorie rozpoznávání obrazců (zejm. automatickou registraci a morphing). Tyto metody korigují polohy objektu, jako např. srážkových oblastí, a současně korigují i hodnoty fyzikálních proměnných. Metody budou zobecňovány tak, aby mohly být použity pro asimilaci radarových a dalších meteorologických dat. Předpokládáme, že tento postup korekce umístění meteorologických útvarů v prostoru i v čase povede ke zpřesnění předpovědi. V projektu budou dále vyvíjeny metody založené na teorii náhodných polí využívající waveletove transformace. Náročné maticové výpočty v ensemblovém Kalmanově filtru budou nahrazeny efektivními algoritmy waveletové transformace. Metody také umožní podstatnou redukci počtu členů ensemblu.
zavřít