Dokončené projekty Oddělení meteorologie

Konkrétní cíle projektu jsou kompletní matematické modely popisující šíření optického signálu reálnou atmosférou, tedy prostředím s různými druhy hydrometeorů a jiných atmosférických jevů, které mají na přenos optického signálu vliv (mlha, déšť, sníh, větrné turbulence popisované různými parametry větru) opřené o dlouhodobé měření útlumu optického bezkabelového spoje a ostatních relevantních meteorologických parametrů. Bude popsána statistika útlumu optického spoje, denní chod apod. a to jak na základě měření útlumu na dvou vlnových délkách (830 a 1550 nm), tak na základě útlumu teoreticky odvozeného z námi formulovaných vzorců, kde vstupním parametrem je jednotlivý měřitelný (nebo z již existující statistické databáze známý) atmosférický parametr. Všechny jmenované cíle hodláme splnit do konce projektu, tj. do listopadu roku 2015.
zavřít

Cílem projektu je sestavit nové prostorové metody verifikace předpovědi konvektivních srážek s vysokým rozlišením. Metody budou využity při testování účinnosti stávajících i nových schémat parametrizace konvekce a parametrizace mikrofyziky v modelech numerické předpovědi počasí.
zavřít

Cílem projektu je vývoj nových metod a jejich využití pro zásadní inovaci existujícího předpovědního systému pro velmi krátkodobou předpověď srážek a následných hydrologických předpovědí, které jsou v současné době operativně provozovány v ČHMÚ.
zavřít

V projektu se dosáhne popisu a verifikace šíření optického a radiového signálu v reálné atmosféře se zohledněním stavu atmosféry (mlha, déšť, oblaka).
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

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

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

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

Projekt se bude věnovat odhadu nejistoty předpovědi srážek a možnostem její předpovědi pomocí ensemblové předpovědi. Ensemblová předpověď bude počítaná modelem LM COSMO na počátečních a okrajových podmínkách z regionálního ensemblu COSMO-SREPS. Pro výpočet předpovědí budou použity situace se silnými konvektivními srážkami, které se vyskytnou na území ČR v letech 2011-2013. Rozptyl a kvalita ensemblu bude stanovena pomocí prostorových verifikačních technik. Kvalita ensemblu se stanovuje jako výsledek verifikace jednotlivých předpovědí ensemblu. Rozptyl předpovědi se stanovuje stejnými verifikačními technikami jako kvalita, ale hodnotí se shoda mezi jednotlivými poli ensemblu a kontrolní neperturbovanou předpovědí. Bude vytvořen statistický model popisující vztah mezi rozptylem a kvalitou předpovědi a budou vybrány prekurzory, které jsou nejlépe schopné popsat závislost kvality ensemblové předpovědi srážek na rozptylu předpovědí ensemble. Získaná závislost rozptylu a kvality ensemblové předpovědi bude sloužit jako metoda prognostického odhadu kvality předpovězených srážek.
zavřít

Cílem projektu je testováním hypotéz odhadnout přijatelnost modelů (verzí modelu s dalšími nebo jinak formulovanými procesy a různými sadami parametrů) pro výpočet četnosti povodní a odhadnout hodnotu různých typů terénních dat pro porozumění tvorbě odtoku. Příjemce: Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka, veřejná výzkumná instituce Spolupříjemce: Ústav fyziky atmosféry AV ČR, v. v. i.
zavřít

Cílem projektu je základní výzkum vlivu zhoršených přenosových podmínek na vlastnosti radiových, optických a hybridních pozemních komunikačních systémů; modelování radiového a optického kanálu; diverzitní metody pro hybridní spoje.
zavřít

Cíl projektu: 1. Objektivní určení extremity povětrnostních událostí v ČR; 2. Výběr meso-alfa anomálií v polích meteorologických veličin, charakteristických pro povětrnostní extrémy v ČR; 3. Objasnění časoprostorového rozdělení povětrnostních extrémů na základě rozdělení pro ně charakteristických anomálií.
zavřít

Cíl projektu: (i) pomocí vodní bilance lesního patra odhadnout množství srážek z větrem hnané mlhy a nízké oblačnosti, (ii) specifikovat rozdíly KP v jednotlivých druzích srážek a (iii) odhadnout zdroje polutantů a jejich dopad na ekosystémy.
zavřít

Cíl projektu: projekt se zaměří na přípravu metod pro tvorbu regionálních ansámblů kvantitativní předpovědi přívalových srážek s cílem statisticky vyjádřit a fyzikálně podložit nejistoty předpovědi na základě tvorby a zhodnocení regionálních ansámblů. Při stanovení nejistoty předpovědi budou využity metody validace předpovědi pomocí družicových a radarový dat a výstupy nehydrostatického NWP modelu s vysokým horizontálním rozlišením. Studované postupy budou aplikovány na vybrané konvektivní události z území ČR a budou zaměřeny na předpověď plošných srážek pro povodí v ČR. Primárním zdrojem informací o procesech probíhajících v horních hladinách konvektivních bouří (HHKB) jsou družicová pozorování, méně často jsou využívána radarová měření. Soudobá pozorování moderními geostacionárními družicemi naznačují, že mezi dílčími jevy a charakteristikami HHKB je úzká souvislost, která doposud nebyla souhrnně studována a dokumentována. Náplní druhé části projektu proto bude komplexní studium procesů, jevů a charakteristik HHKB, využívající metody distančních měření a pozorování; cílem bude zkvalitnění interpretace těchto pozorování a upřesnění koncepčních modelů HHKB.
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

Optické bezkabelové spoje – formující se technologie. Studium nových atmosférických vlivů na degradaci signálu optických bezkabelových spojů
zavřít

Cílem projektu je vytvořit postupy pro hodnocení dopadu hydrické rekultivace povrchových lomů na mikroklima, ekosystémy vody a půdy a kvalitu ovzduší. K tomu bude využita jedinečná možnost právě probíhající a dosud nedokončené hydrické rekultivace zbytkové jámy lomu Most – Ležáky, jejíž rozsah výrazně převyšuje dosud provedené rekultivace v České republice. Postupy budou využitelné a především aplikovatelné na další hydrické rekultivace hnědouhelných lomů v České republice a případně i v zahraničí (Německo) vzhledem k tomu, že komplexní sledování, měření, mapování a kvantitativnímu vyhodnocení vývoje a dopadu tohoto způsobu rekultivace původního hnědouhelného lomu na mikroklima, ekosystémy vody a půdy a kvalitu ovzduší nebylo dosud v České republice ani v Německu v tomto rozsahu provedeno.
zavřít

Bude vytvořen systém pro předpověď stavu pozemních komunikací s akcentem na zimní období. Systém bude vyu?ívat aktuální data ze silničních meteorologických stanic (SMS) ŘSD ČR, profesionálních meterologických stanic ČHMÚ a výstupů lokalního numerického modelu pro omezenou oblast střední Evropy. Na základě příslu?né fyzikální parametrizace bude automaticky vydávat předpověď s tím, ?e do technologické linky bude zahrnut lidský faktor s mo?ností verifikace modelových dat. Systém bude vyu?itelný správci komunikací - dispečerská pracovi?tě ŘSD ČR, Správami údr?by silnic a příslu?nými správami vět?ích měst pro operativní nasazení techniky zaji??ující údr?bu. Dále bude systém vyu?íván pro optimalizaci dopravy a zaji?tění bezpečností motoristů. Nezanedbatelným faktorem by měla být návaznost na systémy optimalizující úspory posypových materiálů a zásahy v zimním období. Během zbývající části sezóny se vyu?itelnost soustředí na operativní řízení a plánování oprav komunikací.
zavřít

Koncepty parametrizace konvekce v modelech předpovědi. Validace předpovědi konvektivních srážek v NWP modelech. Projekt má účastníky z 20ti zemí. Vedoucí projektu: Dr Jun-Ichi Yano, CNRM, Meteo France, 31057 Toulouse, France. Informace: http://convection.zmaw.de/COST-Activity-ES0905.701.0.html
zavřít

Metody z oblasti šíření vln a data pro integrované telekomunikační, navigační a Zemi zkoumající systémy
zavřít