VEŘEJNÁ SPRÁVA | TÝDENÍK VLÁDY ČESKÉ REPUBLIKY |
číslo 10 |
příloha |
Byla zpracována I. etapa projektu “Vyhodnocení katastrofální povodně v srpnu 2002”, která byla zaměřena na meteorologické příčiny povodňové situace v srpnu 2002. Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) soustředil pro její zpracování všechna dostupná data ze svých sítí i ostatních měřících bodů a pro zpracování použil nové metody, které jsou schopny zajistit zpracování extrémních případů. Šlo zejména o statistická zpracování a mapová zpracování, podporovaná moderními softwarovými produkty.
V této etapě byly analyzovány synoptické příčiny mimořádných srážkových úhrnů, vyhodnoceny úhrny srážek na jednotlivých stanicích a v plochách, především v jednotlivých povodích, posouzeny odhady srážek, vycházející z měření meteorologických radarů, analyzovány výsledky jednotlivých předpovědních modelů a poukázáno na jejich nedostatky, shrnuty vydané předpovědi a podán přehled o vydaných upozorněních a varováních.
Úplná zpráva, zahrnující výsledky podrobných analýz včetně rozboru přesnosti radarových odhadů srážek, odchylek předpovídaných srážek od skutečně naměřených hodnot, přehledných map, dokumentujících úhrny srážek v jednotlivých dnech a hodinových úhrnů srážek ve vybraných stanicích, je součástí dokumentace projektu a slouží pro další odborné úkoly v rámci projektu.
Předkládaná zpráva je přehledem dosažených výsledků.
Synoptické příčiny povodně
Klasifikace cirkulačních podmínek pro vznik a vývoj silných srážek nad střední Evropou a synoptický rozbor povětrnostních situací v létě 2002
1.1.1 Klasifikace cirkulačních podmínek pro vznik a vývoj silných srážek nad střední Evropou
Pro výskyt silných srážek mají základní význam nejen polohy, vznik, vývoj a tvar tlakových útvarů, ale i směr jejich pohybu. Sledováním synoptických situací bylo zjištěno, že existuje několik typů, které přinášejí do střední Evropy vydatné srážky.
Nejdůležitější typem synoptické situace jsou tlakové níže, pohybující se, nejčastěji na jaře a v létě, po tzv. dráze Vb, která je jednou z větví dráhy Va, táhnoucí se z Biskajského do Janovského zálivu v severozápadním Středomoří. Tento typ je dále rozdělen do 3 skupin, přičemž dělícím kritériem je poloha středu řídící tlakové výše nad evropským kontinentem. V některých případech uzavřené jádro tlakové níže vzniká teprve v oblasti severozápadního Středomoří, odtud postupuje k severnímu Jadranu, kde se dráha rozděluje na dráhy Vb, Vc a Vd.
Další možnost pro vznik silných srážek nad střední Evropou nastává při zpomalující se atmosférické frontě, ležící delší dobu nad stejnou oblastí. Tyto fronty se velmi často vlní. Jedná se o západní situace s výrazným prouděním mezi 50° a 60° s. š. a také o západní situace s jižní drahou poruch. První skupina situací je charakterizována výrazným zonálním prouděním (západovýchodní přenos) od východního pobřeží Kanady až po Ural, v níž je nad Severním mořem výrazná brázda nízkého tlaku vzduchu. Druhá skupina je podobná, je však charakteristická tím, že nad Skandinávií se vyskytují brázdy nízkého tlaku vzduchu, které posunují přenos západního proudění k jihu.
Neméně důležité pro vznik silných srážek jsou i bouřky při východním proudění v letním období. Přitom je nezbytná značná instabilita (nestabilní zvrstvení vzduchu), která bývá spojena se střihem větru do výšky alespoň 3000 metrů. Nutnou podmínkou je přítomnost teplého a vlhkého vzduchu ve spodních vrstvách atmosféry, což znamená, že nad Skandinávií musí ležet tlaková výše, jejíž stálost polohy a intenzity může způsobit delší trvání této situace.
Poslední ze situací je přítomnost výškové tlakové níže, tzv. kapka studeného vzduchu. Je to situace nejméně četná a trvá nejkratší dobu. Srážky bývají nefrontální a jsou většinou vázány na severovýchodní sektor výškové tlakové níže. Význačnou roli při vzniku srážek, hlavně v letním období, má zvrstvení vzduchu.
1.1.2 Synoptický rozbor povětrnostních situací v létě a v srpnu 2002
Cirkulace v letních měsících roku 2002 měla v oblasti “Evropa – Atlantik” výrazně meridionální (poledníkový) charakter. Zonální proudění, pokud se vyskytla, byla poměrně krátká. Nad severní Evropou se obnovovaly tlakové výše, proto ležela frontální zóna často až nad Středomořím. Jednotlivé tlakové níže a frontální systémy, které postupovaly jižní drahou přes Středomoří do střední Evropy, s sebou přinášely neobvykle vydatné srážky. Abnormálně vydatné srážky ve Středomoří se vyskytly ve všech letních měsících, v červnu dosahovaly v západním Středomoří 300 % normálu, v červenci byla místa s 300 % normálu v celém Středomoří. Nejvydatnější srážky v oblasti Středozemního moře byly v srpnu, kdy na západním pobřeží Řecka bylo dosaženo až 500 % normálu. Podobně extrémně nadprůměrné srážky spadly i na některých místech Čech, zejména na jihu území. Na stanici Olešnice napadlo 15. července 171,7 mm srážek, na stanici Závišín 13. července 121,5 mm a na stanici Ondřejov rovněž 13. července 101,2 mm.
V první polovině srpna se povětrnostní situace, charakterizovaná vysokým tlakem nad severní Evropou a postupem tlakové níže ze Středomoří do střední Evropy, opakovala hned dvakrát.
Během denních hodin 5. srpna se v oblasti Francie frontogenickými procesy zvýraznil teplotní kontrast. Ten se projevil podél linie vznikající přízemní fronty frontální oblačností, zpočátku vrstevnatou, během odpoledne pak i mohutnou konvektivní. Na frontě se vytvořila vlna, která spolu s mělkou tlakovou níží postupovala k severovýchodu a do ranních hodin 6. srpna dorazila nad Pádskou nížinu. Při dalším postupu se tlaková níže prohlubovala, oblačný systém mohutněl a srážky zesilovaly. V noci ze 6. na 7. srpna se tlaková níže nacházela nad východními Alpami. Výrazné srážkové pásmo postupovalo přes severní Itálii nad Bavorsko, Rakousko a jižní Čechy, které začalo ovlivňovat již v odpoledních hodinách 6. srpna vydatným trvalým deštěm a místy i přívalovými srážkami. 7. srpna frontální systém dále okludoval. Srážkové pásmo stále zasahovalo zejména jižní Čechy. Déšť byl orograficky zesílen návětrným efektem, který se projevil při severovýchodním proudění zejména na návětrné straně Šumavy a Novohradských hor. Okluzní fronta spolu se srážkovým pásmem zůstávala během 7. srpna nad jižními Čechami téměř bez pohybu a během odpoledních a večerních hodin se začala spolu s tlakovou níže přesouvat k jihovýchodu přes Balkán nad západní Turecko. Frontální oblačnost a srážky slábly.
Zatímco tlaková níže spolu se svým frontálním systémem 7. srpna opouštěla střední Evropu, přes východní Atlantik postupovala další tlaková níže s frontálním systémem a 8. srpna v poledních hodinách dorazila nad Irsko. O den později o půlnoci byl střed tlakové níže nad jihozápadní Anglií a částečně okludovaný frontální systém ležel nad západní Francií a Biskajským zálivem. V noci na 10. srpna postupoval frontální systém již přes západní Středomoří, nad teplým povrchem Středozemního moře zmohutněla jeho oblačnost a v blízkosti jeho okluzního bodu v oblasti Baleárských ostrovů se vytvořila mohutná konvektivní oblačnost. Do večera systém postoupil nad Itálii, kde se nad Janovským zálivem vytvořila nová tlaková níže. Z ní směrem k severu zasahovalo další frontální rozhraní mezi teplejším vzduchem na východě a chladnějším na západě. Toto rozhraní bylo původně okluzní frontou přecházejícího frontálního systému.
Dne 11. srpna měla prohlubující se tlaková níže střed nad severní Itálií, její oblačný systém měl zřetelně vírový charakter. V důsledku blokující tlakové výše nad východní Evropou postupovala tato níže během dne zvolna k severovýchodu, později až k severu. Její okluzní fronta se od jihu až jihovýchodu přibližovala k území České republiky a o půlnoci na 12. srpna již ležela nad Českomoravskou vrchovinou. Srážková oblast této fronty začala ovlivňovat území ČR v poledních hodinách 11. srpna, postupně se rozšiřovala k severozápadu, přičemž intenzita trvalých srážek byla neobvykle silná. Ojediněle se vyskytly i bouřky. Mimořádná intenzita srážek odpovídala tomu, že tlaková níže byla velmi dobře vyvinutá, se značnými teplotními kontrasty na frontách a velmi teplým vzduchem v teplém sektoru. Do ranních hodin 12. srpna postoupila fronta na čáru jižní – střední – severní Čechy. V dalším vývoji, s postupem středu tlakové níže přes Čechy k severu, se začala vracet zpět k východu. Proto byla velká část území Čech opět zasažena intenzivními srážkami na poměrně dlouhou dobu. Srážky byly navíc výrazně zesíleny návětrným efektem zejména na Šumavě, v Novohradských a Krušných horách, při dalším postupu okluzní fronty k východu i v Jizerských horách, Krkonoších a Orlických horách. Na okluzní frontě se v denních hodinách vyskytly kromě trvalých srážek i četné bouřky s intenzivními lijáky.
V poledních hodinách 12. srpna postoupil střed přízemní tlakové níže nad severní Čechy a intenzivní trvalé deště se vyskytovaly zejména v jihozápadní polovině Čech v týlu vracející se okluzní fronty. Během 13.srpna se tlaková níže přesunula nad Polsko, kde se začala vyplňovat. Zároveň se do střední Evropy rozšiřovala tlaková výše od západu. Srážková oblast se silným severozápadním prouděním se přesunovala z Čech na Moravu a do Slezska. Srážky na našem území od západu ustávaly a 14. a 15. srpna byly významné již pouze v Beskydech.
Lze shrnout, že katastrofální povodně ve střední Evropě byly způsobeny postupem dvou výrazných tlakových níží a s nimi spojených frontálních systémů přes střední Evropu v krátkém časovém odstupu za sebou. Obě tlakové níže zasáhly území České republiky svým nejdeštivějším sektorem, a to oblastí západně až severozápadně od středu tlakové níže. Obě navíc postupovaly jen zvolna, čímž se období trvalých srážek na našem území prodloužilo. Zejména druhá z tlakových níží, jejíž střed postupoval přímo přes Čechy k severu (obrázek 1), byla mimořádně silně vyvinutá. Vzduch v jejím teplém sektoru, který živil srážkovou oblačnost na okluzní frontě, měl velmi vysoké teploty. Tlaková níže měla také značný tlakový gradient, který významně přispěl k zesílení srážek na návětrné straně hor.
Srážky první tlakové níže způsobily významné povodně v jižních Čechách a nasytily povodí tamních řek. Ve druhém případě zasáhlo srážkové pásmo rozsáhlé povodí Vltavy včetně povodí jejích přítoků - Otavy, Lužnice a Berounky.
2. Rozložení a extremita příčinných srážek
2.1 Měsíční úhrny srážek v srpnu 2002 a červenci 1997
Pro základní porovnání jsou v tabulce 1 uváděny měsíční průměry pro vybrané administrativní oblasti (kraje ve vymezení podle zákona č. 36/1960 Sb.) a povodňové měsíce srpen 2002 a červenec 1997, včetně procent dlouhodobého normálu 1901 až 1950 příslušného měsíce. Zatímco měsíční úhrny srážek se v červenci 1997 pohybovaly na Moravě a ve východních Čechách od 290 do 350 % normálu, v srpnu 2002 se pohybovaly v Čechách (vyjma východních) od 190 do 310 % normálu.
2.2 Časové a plošné rozložení srážek ve dnech 6. až 15. srpna 2002
Rozložení srážek v období 6. až 15. srpna ukazuje mapa na obrázku 2. Nejvyšší srážky přesáhly 400 mm v Novohradských horách na jihu Čech na hranicích s Rakouskem. Srážky vyšší než 300 mm se vyskytly v podstatné části Šumavy a Novohradských hor a v jejich podhůří, dále pak ve východní části vrcholových partií Krušných hor a Jizerských hor. Úhrny 170-250 mm byly zjištěny v celé oblasti Krušných hor, Krkonoš, Orlických hor, Jihlavských vrchů, Jeseníků a Moravskoslezských Beskyd. V tabulkách 2 až 4 jsou uváděny denní až třídenní úhrny srážek na těch stanicích, které pro dané trvání srážek vykázaly alespoň v jednom dni tohoto období maximální úhrn v rámci ČR. Je zde zahrnuta i krušnohorská stanice Cínovec, která leží těsně u hranic, ale už na německém území. Nadmořská výška alespoň částečně vystihuje orografické vlivy.
Lze rozlišit následující úseky tohoto intervalu.
Období 6.-7. srpna. Trvalé srážky zasáhly hlavně příhraniční oblast jižních Čech s Rakouskem (obrázek 3). V oblasti Novohradských vrchů a Českokrumlovska spadlo za dva dny 130-250 mm srážek. Zasaženy byly také západní Čechy a jižní Morava, zejména Podyjí (srážky od 60 do 130 mm). V jednotlivých dnech bylo naměřeno nejvíce 6. srpna ve stanici Staré Hutě 101,4 mm, 7. srpna ve stanici Podhorská Ves 180,5 mm (tabulka 2) Nejvyšší srážkové úhrny za tyto dva dny byly naměřeny ve stanici Staré Hutě 254,3 mm a ve stanici Podhorská Ves 277,7 mm (tabulka 3).
Období 8. až 10. srpna 2002. Na území ČR se vyskytovaly lokální lijáky a bouřky s denními úhrny srážek 30 až 55 mm. Výjimku tvoří 8. srpna stanice Lodhéřov v jižních Čechách 98,0 mm a stanice Luby u Chebu 68,0 mm. Maximum 9. srpna činilo 44,5 mm ve Zlatých Horách (Hrubý Jeseník) a 10. srpna v Chudenici v západních Čechách 73,6 mm (tabulka 2).
Období 11.-15. srpna. Srážky postupně přecházely od západu na východ. V jednotlivých místech intenzivní srážky netrvaly déle než dva dny. V poli plošně rozsáhlých srážek se vyskytovaly lokální přívalové deště extrémního rozsahu.
11. srpna se nejvyšší srážky koncentrovaly do oblasti jižních Čech, zejména Šumavy a Pošumaví, kde dosahovaly hodnot kolem 100 až 130 mm. Srážky přes 20 mm (ojediněle až 50 mm) však zasáhly celé západní a jižní Čechy, jihozápad středních Čech a jižní Moravu Maximum bylo zaznamenáno na stanici Slavkov v jižních Čechách 157,4 mm (tabulka 2).
Následující den, tj. 12. srpna již byla zasažena celá západní polovina Čech, Jizerské hory a Českomoravská vrchovina. Srážky se pohybovaly od 20 do 60 mm, místy do 100 mm, ojediněle do 130 mm, s kulminací ve střední a východní oblasti Krušných hor. Zde srážky dosahovaly 150 až 200 mm, v oblasti Cínovce kolem 300 mm. Maximum bylo naměřeno na stanici v Cínovci, a to 312,0 mm a dále na stanici Český Jiřetín Fláje s 226,8 mm (tabulka 2).
13. srpna se srážky přesunuly do východních Čech a na Moravu. Nejvyšší srážky spadly v Jizerských horách (250 až 280 mm). Srážky 80 až 100 mm byly pozorovány i v Orlických horách, Hrubém Jeseníku, ve Žďárských vrchách a horním Posázaví. Maximum 13. srpna naměřila stanice Knajpa v experimentálním povodí ČHMÚ v Jizerských horách, a to 278,0 mm (tabulka 2).
Celkové úhrny za období od 11. srpna do 13. srpna 2002 ukazuje mapa na obrázku 4. Dvoudenní a třídenní maximum bylo naměřeno na stanici v Cínovci, a to 380 mm a dále ve stanici Český Jiřetín Fláje, kde bylo naměřeno 301,0 mm (tabulky 2 a 3).
14. srpna již v Čechách nepršelo a v Hrubém Jeseníku doznívala srážková činnost (srážky 20 až 40 mm). Srážky se koncentrovaly do oblasti Moravskoslezských Beskyd, kde napršelo 70 až 120 mm. Republikové denní maximum naměřily stanice Nýdek 98,0 mm a Lysá Hora 97,6 mm (tabulka 2).
15. srpna doznívaly srážky i v Moravskoslezských Beskydech (do 40 mm). Maximum naměřila stanice Bílá, Bumbálka 39,4 mm (tabulka 2).
2.2.1 Plošné srážky
Zpracování naměřených úhrnů srážek moderními metodami geografických informačních systémů (GIS) umožnilo vypočítat plošné srážky v různých oblastech, jako jsou kraje a okresy ČR, povodí různého rozsahu, předpovědní oblasti apod. V této zprávě jsou pro stručnost uvedeny jen průměrné srážky v krajích ČR a na vybraných povodích. Jedná se o srážky, které spadly na území ČR.
Objem srážek, které spadly v povodí Labe ke státní hranici České republiky od 6. do 15. srpna 2002, byl obrovský. Činil 6,95 km3, z toho v povodí Vltavy 4,978 km3. Přitom ve dnech 6. až 7. srpna 2002 v povodí Vltavy spadlo 1,866 km3, v celém povodí Labe pak 2,020 km3. Ve dnech 11. až 12. srpna 2002 v povodí Vltavy spadlo 2,774 km3, v celém povodí Labe pak 3,913 km3.
2.3 Časový průběh hodinových úhrnů srážek
Podrobnější časový průběh srážek v popisovaném období znázorňuje graf kumulovaných hodinových úhrnů srážek na vybraných 5 stanicích. Jde o výsledky pozorování ombrografů.
2.4 Rozbor detekce příčinných srážek podle radarových snímků
Vedle dnes běžně používaných “snímků” z meteorologických družic se využívá pro detekci příčinných srážek především kvalitních údajů dvou moderních meteorologických radarů, Brdy a Skalky, vždy po 10 minutách. K dispozici jsou též výsledky radarových měření z většiny zemí střední Evropy, ale jen jednou za 30 minut se zpožděním v řádu desítek minut.
Pro názornou představu o aktuálním vývoji povětrnostní situace nad ČR a v blízkém okolí slouží v poslední době též internetový prohlížeč meteorologických údajů JSMeteoView, zobrazující zvolenou kombinaci informací z meteorologických družic, české radarové sítě a systému detekce blesků, případně doplněnou o rozložení geopotenciálu hladin 700 a 500 hPa z numerického modelu ALADIN. Prohlížeč navíc umožňuje lepší geografickou orientaci v radarových snímcích. Příklad tohoto zobrazeni je uveden na obrázku 5.
Během celé povodňové situace fungovaly měřící, zpracovatelské a komunikační systémy distančních měření bez výpadků s velmi dobrou technickou spolehlivostí. Ukázka okamžitých radarových měření (aktuální rozložení srážkové oblačnosti) je znázorněna na obrázku 6, který představuje vývoj srážkově významné oblačnosti v pondělí 12. srpna 2002.
2.4.1 Popis příčinných srážek z první vlny srážek 6. – 8. srpna 2002 z polí radiolokační odrazivosti
V ranních hodinách úterý 6. srpna se vyskytovala srážkově významná oblačnost nad Rakouskem a Šumavou a během dopoledních hodin se začala vytvářet především nad Českomoravskou vrchovinou a částečně jižními Čechami. Vyskytoval se zde především déšť, odpoledne s ojedinělými bouřkami. V odpoledních hodinách procesy tvorby srážek, zejména výstupné pohyby synoptického měřítka, výrazně zesílily, což se projevilo ve zvětšení radiolokační odrazivosti nad Čechami s maximem nad Novohradskými horami. Podle struktury radioecha se jednalo o intenzívní velkoplošný (krajinný) déšť, pouze s ojedinělými konvektivními bouřemi, které se vyskytovaly především nad Dolními Rakousy. Oblačnost postupovala kolem tlakové níže nad Alpami a Rakouskem většinou od jihovýchodu k severozápadu a západu.
V noci na středu 7. srpna pokračovaly velkoplošné srážky nad jižní polovinou Čech a Českomoravskou vrchovinou, kde navíc po půlnoci zesílila bouřková činnost. Těžiště srážek se nacházelo nad Horními a Dolními Rakousy, jižními Čechami a částečně zasahovalo nad Českomoravskou vrchovinu, především Jihlavské vrchy. Srážky se během dne jen velmi zvolna přesunovaly dále k západu, přičemž se začaly vytvářet místní konvektivní bouře, především ve středních Čechách a nad Českomoravskou vrchovinou. Zde se mj. po 14 hodině letního času vyskytlo u Dačic, a o hodinu později u Nové Bystřice, tornádo. Srážky v oblasti Novohradských hor začaly výrazněji slábnout až v noci na čtvrtek 8. srpna. Během uvedeného dne se již nevyskytoval velkoplošný déšť, ale spíše izolované bouřky.
2.4.2 Popis příčinných srážek z druhé vlny srážek 11. – 14. srpna 2002 z polí radiolokační odrazivosti
Kolem tlakové níže, která se v neděli 11. srpna 2002 nacházela nad severní Itálií, se do střední Evropy dostával od jihu až jihovýchodu vlhký vzduch, ve kterém se postupně vytvářely velkoplošné výstupné pohyby. Déšť již od poledních hodin zasahoval jižní Čechy, zejména Novohradské hory, nicméně hlavní zesílení srážek nastalo až pozdě odpoledne a večer, kdy se od jihu “nasunula” nad jihovýchodní polovinu republiky a nad jižní Moravu mohutná oblačnost od jihu. Po půlnoci na pondělí 12. srpna se oblačnost zformovala do kvazistacionárního severojižního pásu, jehož osa zasahovala od Jizerských hor přes střední Čechy na Šumavu a ve kterém nadále pokračovaly vydatné srážky. Kolem poledních hodin se na východní straně tohoto pásu, přibližně kolem toku řeky Vltavy, vytvořil řetěz konvektivních bouří, který začal postupovat k východu. Zároveň se nad západními Čechami udržovala rozsáhlá oblast velkoplošných srážek, ve které se navíc začal vlivem sílícího severního a severozápadního větru více uplatňovat vliv návětří, který byl nejvíce patrný v Krušných horách, jejichž osa svírala s převažujícím severozápadním prouděním přibližně pravý úhel. To mělo mj. za následek, že převážná část velmi silných srážek v oblasti Krušných hor spadla na německé straně. V odpoledních a večerních hodinách se oblačnost udržovala nad severozápadní polovinou republiky, přičemž vydatnější srážky opět zasáhly povodí Dyje.
V noci na úterý 13. srpna se vydatné srážky přesunovaly k východu a během dne zasáhly především severní pohraničí, zejména Jizerské hory, kde se v silném severozápadním proudění výrazně projevil návětrný efekt. Intenzívní déšť se v úterý vyskytl též ve Žďárských vrších a v Orlických horách. Ve středu 14. srpna padaly významné srážky především v Jeseníkách a Moravskoslezských Beskydech, zatímco v českých horách již ustávaly.
2.4.3 Odhad srážek z meteorologických radarů
Odhady srážek z meteorologických radarů sítě CZRAD jsou počítány pro časové intervaly 1, 3, 6, 12 a 24 hodin SEČ rutinně od roku 1997 (nejprve z radarů Skalky a Praha-Libuš, od roku 2000 z radarů Skalky a Brdy). Obdobně jako v případě rozsáhlých povodní v roce 1997 na Moravě, bylo i nyní pozorováno výrazné zvětšení chyby radarového odhadu v horských oblastech, a to zejména při velkoplošných srážkách při vyšších rychlostech větru, neboť podstatná část orografického zesílení srážek zůstává skryta pod nejnižším použitelným radarovým paprskem.
Ke zlepšení kvantitativního odhadu srážek se zavádějí opravné procedury, které zahrnují opravu na vertikální profil odrazivosti, adjustaci či kombinaci se srážkoměrnými měřeními. Uvedené postupy kombinace radarů a srážkoměrů významně zpřesňují operativní radarové odhady srážek. Tyto odhady však nejsou schopny nahradit hustou srážkoměrnou síť, zejména v horských oblastech v případě velkoplošných srážek s orografickým zesílením. Nedostatečná zachytitelnost orografického zesílení srážek meteorologickým radarem je zejména patrná v Krušných a Jizerských horách a v Krkonoších, které jsou navíc vzdáleny od radarů Brdy nebo Skalky kolem 150 km nebo více, což je považováno za mezní hranici použitelnosti radarových odhadů srážek.
2.5. Zhodnocení extremity příčinných srážek v srpnu 2002 a porovnání se situací v červenci 1997
2.5.1 Historické tabulky extrémních srážek
V tabulce 8 je uveden historický přehled nejvyšších denních až třídenních naměřených srážek na území ČR. U denních srážek jde o období 1879 – 2002, u vícedenních srážek převážně o období 1961 až 2002. Tabulka poskytuje dobrou představu o maximálních vícedenních úhrnech vyskytujících se na území ČR, i když na rozdíl od tabulky denních úhrnů je období před rokem 1961 uvažováno jen ve sporé míře. Je patrné, že nejvyšší denní úhrny se vyskytují v horách na severu ČR, zejména v Jizerských horách, Krušných horách, v Moravskoslezských Beskydech a Hrubém Jeseníku, vícedenní úhrny především na Moravě.
2.5.2 Bodové srážky ve vztahu ke stoletým srážkám
V průběhu uplynulých let byly v rámci grantových projektů MŽP zpracovány mapy bodových n-letých srážek. Ze srovnání map stoletých a aktuálních srážek v srpnu 2002 vyplývá, že 6. srpna se v jižních a jihozápadních Čechách vyskytovaly srážky rovnající se 0,4 až 0,6 násobku stoleté hodnoty, s výjimkou Novohradských vrchů (kolem stoleté hodnoty). Dne 7. srpna na většině území jižních a západních Čech byly dosaženy 0,4 až 0,6 násobky stoleté hodnoty, v příhraniční oblasti s Rakouskem byly většinou dosaženy a překročeny stoleté hodnoty až 1,6krát. Podobně 11. srpna byly na Šumavě a v Pošumaví dosaženy a překročeny stoleté hodnoty až na 1,6 násobek. 12. srpna se v celé západní polovině Čech vyskytovaly srážky od 0,4 do 0,9 stoleté hodnoty, na řadě míst byla stoletá hodnota překročena, nejvíce v oblasti Krušných hor (kolem Cínovce až trojnásobek stoleté hodnoty). V Jihočeském kraji a v okolí Plzně, v oblasti Novohradských vrchů se vyskytovaly až 1,6 násobky stoleté hodnoty. 13. srpna byly stoleté hodnoty dosaženy v Lužických horách, v Jizerských horách a v severovýchodních partiích Českomoravské vysočiny.
2.5.3 Základní rozdíl proti povodním 1997
Obě povodně patří mezi extrémní povodňové události letního typu na území ČR. Letošní povodeň byla charakteristická dvěma vlnami srážek, které se vyskytly velmi brzy po sobě s odstupem 3 dní, měly velký plošný rozsah a výsledný odtok se soustředil do jedné řeky. Extrémní srážky v jednotlivých místech netrvaly déle než dva dny. Během první vlny srážky zasáhly pouze jižní a západní Čechy, zatímco při druhé vlně se srážky postupně stěhovaly směrem na východ. Vedle plošně velmi rozsáhlých srážek o velikosti 0,4 až 1,1 násobku stoletých hodnot se na některých místech objevily extrémní přívalové srážky, dosahující kolem 1,6 násobku, kolem Cínovce až trojnásobku, stoletých hodnot (Novohradské hory, hřebeny Krušných a Jizerských hor). Tyto extrémní srážky, pokud by se vyskytly samostatně, by byly považovány za mediálně velmi význačné. V relaci k velkoprostorové povodni v povodí Vltavy však poněkud zanikly.
Povodně v roce 1997 měly delší trvání jednotlivých vln, které po sobě následovaly v delším časovém odstupu a druhá vlna na Moravě byla výrazně slabší než první. Nebyl také zaznamenán výskyt přívalových srážek v rámci plošných trvalých srážek. Srážky se navíc rozdělily do dvou různých povodí (Odra, Morava).
3. Výsledky numerických modelů pro předpověď srážek
3.1 Výstupy z modelů a popis používaných metod pro předpovídání srážek v ČHMÚ
V předpovědní meteorologické službě se používají data, která informují jednak o aktuálním stavu počasí (atmosféry) a dále produkty numerických předpovědních modelů. Mezi ty první patří především přízemní pozorování na meteorologických stanicích a výšková data (sondážní výstupy), družicová a radarová měření a data ze systému detekce blesků. Družicové snímky ukazují především vývoj a postup oblačných systémů, které mohou být spojeny se srážkami. Radary detekují postup a vývoj srážkově významné oblačnosti včetně bouřkové činnosti spojené s intenzivními srážkami nebo i kroupami. Zároveň umožňují radiolokační odhad srážek za uplynulé období. Na jejich základě se vytvoří představa o aktuální povětrnostní situaci i jejím vývoji v nejbližších hodinách. Pro předpověď na období delší než 6 hodin jsou k dispozici výsledky simulace budoucího vývoje atmosféry, které jsou spočteny pomocí numerických modelů. V předpovědní službě ČHMÚ se používá výstupů z několika takových modelů.
Pro krátkodobou předpověď počasí (na 1. až 2. den) je základním modelem model Aladin počítaný v ČHMÚ a lokální model (LM) Německé meteorologické služby (DWD). Oba jsou počítány na omezené oblasti s hustou sítí uzlových bodů kolem 10 km. Počítají se dvakrát denně z výchozích termínů 00 a 12 UTC, a to vždy na 48 hodin dopředu. Výstupy jsou k dispozici ve 3 a 6 hodinových intervalech, a to včetně předpovědi srážek (celkových, u modelu Aladin i zvlášť velkoprostorových a konvektivních) a některých parametrů (indexů) pro předpověď konvektivních jevů. Jako doplňující jsou pro krátkodobou předpověď dle potřeby používány i některé výstupy z modelu Evropského centra pro střednědobou předpověď v Readingu (ECMWF), z modelu z Washingtonu (NCEP) a předpověď srážek z modelu meteorologické služby Velké Británie v Bracknellu.
Pro střednědobou předpověď (na 3. až zhruba 8. den) je základem model Evropského centra pro střednědobou předpověď v Readingu (ECMWF), model Německé meteorologické služby a model z Washingtonu (NCEP). Výstupy z těchto globálních modelů jsou k dispozici obvykle dvakrát denně z 00 a 12 UTC s předpovědním obdobím maximálně na 10 dnů dopředu. Jejich výstupy má meteorolog k dispozici převážně ve 12hodinových intervalech, a to až do konce předpovědního období modelů včetně předpovědi srážek. Zejména pro střednědobé předpovědi se dále využívají produkty tzv. systému ansámblové předpovědi ECMWF. Spočívá ve výpočtu 50 předpovědí z nepatrně pozměněných výchozích dat. Snaží se tak postihnout dopad nepřesnosti výchozí analýzy (tedy i pozorování, z nichž je počítána) na vlastní předpověď. Výsledkem je 50 více či méně rozdílných předpovědí, které ukazují na míru nejistoty předpovědi. Jsou zpracovávány různými způsoby v podobě vleček, clusterů, tub, pravděpodobnostních produktů (např. pravděpodobnosti srážek větších než 1, 5, 10 a 20 mm za 24 hodin) nebo indexů ukazujících na extrémní počasí (EFI index). Umožňují vydávat pravděpodobnostní předpovědi a mohou ukazovat na rozdílné scénáře možného vývoje povětrnostní situace a tedy i počasí.
Určitá meteorologická situace vedoucí např. k intenzivním srážkám je zpravidla nejdříve předpovídána na základě globálního modelu v rámci střednědobé předpovědi počasí. S blížícím se termínem jevu jsou jeho průběh, intenzita i regionalizace postupně upřesňovány především na základě lokálních modelů s větším rozlišením (v rozsahu krátkodobé předpovědi), které zpravidla dokáží lépe postihnout vliv orografie na srážky. V rozsahu velmi krátkodobé předpovědi (0 – 12 hodin) se upřesňuje vývoj aktuální srážkové činnosti dle pozorování na meteorologických stanicích a radarových měření včetně radarových odhadů srážek. Přitom se uvažuje i aktuální vývoj celkové povětrnostní situace. Pro předpověď konvektivních jevů se mimo to používají některé indexy, které ukazují na podmínky možného rozvoje intenzívní bouřkové činnosti.
Výstupy z modelů jsou nepostradatelným podkladem pro předpověď srážek, nikoli však jediným. Konečné rozhodnutí vždy zůstává na meteorologovi. Ten může na základě aktuálního synoptického vývoje, chování modelu a své zkušenosti vlastní předpověď korigovat nebo i předpověď některého z modelů odmítnout.
3.2 Hodnocení předpovědních numerických modelů a jejich indikační schopnosti vzhledem k výskytu vydatných srážek nad Evropou v 1. polovině srpna 2002
Posuzujeme úspěšnost předpovědí cirkulace atmosféry, zejména již zmíněných dvou tlakových níží, provozně používanými globálními modely atmosféry, a to z hlediska střednědobé předpovědi. Byla použita předpověděná meteorologická pole modelů německé (DWD), americké meteorologické služby (KWBC) a Evropského centra pro střednědobou předpověď v Readingu (ECMWF). Srovnávaly se skutečné polohy tlakových níží v hladině 500 hPa a v poli přízemního tlaku vzduchu přepočteného na hladinu moře. Podrobněji byla srovnána úspěšnost předpovědi podle jednotlivých modelů vždy k datu, které se vázalo k nejvydatnějším srážkám.
Pro porovnání výstupů jednotlivých modelů byla použita dvě kritéria. Prvním je počet předpovědí, ve kterých byla samostatná tlaková níže předpověděna. V úvahu byly brány všechny předpovědi s předstihem jednoho až pěti dnů. Počet takto úspěšných předpovědí byl u modelu DWD 16, u modelu KWBC 15 a u modelu ECMWF 14. Druhým kritériem byla vzdálenost středů předpověděných tlakových níží od středů skutečných tlakových níží měřená na mapě a udaná v kilometrech. Podle těchto kriterií se tedy jeví předpovědi modelu KWBC jako nejúspěšnější a předpovědi modelu ECMWF jako nejméně úspěšné.
Při těchto hodnoceních je základní otázkou, do jaké míry a s jakým předstihem jsou numerické modely schopny vznik nebezpečné povětrnostní situace předpovědět. Dá se konstatovat, že předpovědi intenzivních velkoplošných srážek patří k těm snadnějším. V případě letních povodní roku 2002 se jednalo o dvě do jisté míry odlišné povětrnostní situace. V prvním případě byly vydatné srážky spojené s tlakovou níží, která vznikla na tvořícím se frontálním rozhraní jen asi 36 hodin před začátkem těchto srážek na našem území. Ve druhém případě bylo možno sledovat postup a vývoj frontálního systému s tlakovou níží řadu dní před výskytem intenzivních srážek na našem území. Tento rozdíl způsobil i rozdílnou úspěšnost předpovědí numerických modelů v obou povodňových vlnách. V prvním případě byla úspěšnost předpovědí nižší a modely tlakovou níži předpovídaly s kratším časovým předstihem, zhruba jen dvoudenním. V případě druhé srážkové vlny numerické modely předpovídaly tlakovou níži úspěšněji, a to zhruba s třídenním předstihem. S tím úzce souvisí i úspěšnost předpovědi srážek.
U provozních předpovědí počasí, které se v současné době vypracovávají zejména na základě podkladů získaných z numerických modelů, se hodnotí úspěšnost předpovědi oblačnosti, srážek, minimálních a maximálních teplot vzduchu, bouřek a mlh. Tato úspěšnost meteorologické prognózy ČHMÚ, vypracované na centrálním pracovišti v Praze, byla v obou povodňových vlnách poměrně vysoká, mezi 82 a 100 %. Průměrná úspěšnost předpovědí na dny 6., 7., 11., 12., a 13. srpna je následující: předpovědí na 3. den 88,6 %, na druhý den 93,6 % a na první den 90,4 %.
3.3 Porovnání předpovědí srážek podle numerických modelů s naměřenými hodnotami
V rozsahu krátkodobé předpovědi počasí byly porovnávány předpovědi srážek z regionálního modelu Aladin počítaného v ČHMÚ a regionálního modelu LM německé meteorologické služby (DWD) z výchozích termínů 00 a 12 UTC s naměřenými srážkami. Hodnotilo se pět oblastí v Čechách s nejvyššími úhrny srážek (Šumava a Novohradské hory, Jihočeský, Plzeňský a Středočeský kraj a Krušné hory). V rozsahu střednědobé předpovědi byly porovnávány výstupy globálního modelu německé meteorologické služby (z 00 UTC) a modelu Evropského centra pro střednědobou předpověď (ze 12 UTC), a to pro jednu oblast, pokrývající Jihočeský, Plzeňský a Karlovarský kraj. Ve všech případech se porovnávaly 24hodinové úhrny srážek vždy za období od 06 do 06 UTC následujícího dne. Z ECMWF byly využity produkty systému ansámblové předpovědi (EPS), především předpověď pravděpodobnosti srážek větších než 20 mm/24 hodin.
3.3.1 Předpověď srážek pro období 6.-7. srpna 2002
Pro první den s vydatnými srážkami (6. srpna) model Aladin z termínu 5. srpna 12 UTC předpovídal pro všechny hodnocené oblasti maximálně 3 mm srážek. Výstup ze 6. srpna 00 UTC předpovídal sice více srážek – pro oblast Šumavy a Novohradských hor až 25 mm, ale stále podstatně méně, než spadlo ve skutečnosti. Podstatně úspěšnější byl německý LM model z 5. srpna 12 UTC a ze 6. srpna 00 UTC, který pro Jihočeský kraj předpovídal 10 až 50 mm (50 mm pro nejjižnější část Čech). I tak to představovalo přibližně jen polovinu naměřených srážek. Pro druhý den s vydatnými srážkami (7. srpna) se oba regionální modely mezi sebou shodovaly, když pro Jihočeský kraj předpovídaly převážně od 3 do 40 mm, což bylo výrazně méně oproti naměřeným 48 až 110 mm na Šumavě a v Novohradských horách nebo 22 až 71 mm na ostatním území Jihočeského kraje.
I z hlediska globálních modelů byla předpověď srážek podhodnocena. GM z 5. srpna 00 UTC předpovídal na první den vydatné srážky do 30 mm, na druhý den nebyla část, popisují předpověď srážek, k dispozici pro nedostatek času na výpočet a jeho zpracování (podle informací německé služby). Model ze 6. srpna 00 UTC předpovídal pro první den do 40 mm, na druhý den do 35 mm srážek. Model ECMWF z 5. srpna. 12 UTC nepředpovídal do Čech žádné srážky a ve výstupu o den později srážky jen do 10 mm.
Předpovědi množství srážek pro první srážkovou vlnu v jižních Čechách byly všemi modely podceněny, u některých výrazně. Vydatnější srážky byly nejdříve předpovídány přibližně 24 až 36 hodin před jejím začátkem, a to oběma německými modely. V den nástupu vydatnějších srážek 6. srpna, tedy přibližně 12 hodin před jejím začátkem, byly srážky předpovídané regionálním německým modelem až 50 mm/24 hodin, globálním německým modelem do 40 mm, modelem Aladin do 25 mm a model evropského centra ECMWF byl zcela beze srážek. Dosti nízké byly i pravděpodobnosti srážek větších než 20 mm/24 hodin z tohoto modelu (na základě EPS), a to do 30 %. Na základě vyhodnocení meteorologické situace a zmíněných modelů meteorolog 5. srpna a 6. srpna dopoledne předpovídal do 30 mm srážek, tedy pod limitem na vydání Upozornění. Výstrahu na vydatné srážky pak vydal 6. srpna ve 22 hodin, s předpokládaným množstvím srážek 30 až 60 mm/12 hodin na jihu a jihozápadě Čech.
3.3.2 Předpověď srážek pro období 11. - 13. srpna 2002
Pro toto období byly modelové předpovídané srážkové úhrny podstatně vyšší, dle ECMWF na 11. srpna 5 až 90 mm, resp. na 12. srpna 15 až 105 mm, GM 5 až 60, resp. 15 až 95 mm. Ve srovnání s GM modelem, který množství srážek mírně podhodnotil, ECMWF jejich množství předpověděl velmi dobře, ale poněkud východněji s maximem nad jihovýchodními Čechami a západní Moravou. Zároveň začal dávat pravděpodobnosti srážek větších než 20 mm/24 hod. nad 50 %. Vysoké srážkové úhrny dávaly i regionální modely, pomocí nichž byly předpovědi vydatných srážek dále upřesňovány. Regionální modely předpověděly průběh srážkové činnosti časově, prostorově i z hlediska úhrnů srážek. Rovněž vystihly i jejich následný ústup k severovýchodu. Na základě těchto předpovědí byla 11. srpna v 11.30 hodin vydána výstraha na trvalé a přívalové srážky, která počítala s 30 až 60 mm v noci z 11. na 12. srpna a s dalšími 30 až 90 mm, v oblasti Šumavy a Novohradských hor i přes 100 mm, na následující den 12. srpna. Další vydávané výstrahy pak upřesňovaly zejména lokalizaci a časový vývoj srážkové činnosti.
3.3.3 Souhrn hodnocení
Předpověď vydatných srážek pro první srážkovou vlnu byla všemi modely podceněna. Meteorolog na základě modelových výstupů a vývoje povětrnostní situace předpovídal ve dnech 5. srpna a 6. srpna jen do 30 mm srážek, což je pod limitem pro vydání výstražné informace. Proto bylo rozhodnuto výstražnou informaci nevydat. Výstraha na vydatné srážky byla vydána 6. srpna až ve 22.00 hodin, v době kdy v jižních Čechách intenzívní srážková činnost již začala. Naopak převážně úspěšné byly výstupy z modelů pro druhou srážkovou vlnu. V souladu s nimi první výstražnou informaci (upozornění) meteorolog vydal 10. srpna, další (výstrahu) 11. srpna. Předpověděné množství srážek v této výstraze vyšlo vcelku dobře.
4. Hodnocení činností CPP a RPP – ČHMÚ
4.1 Centrální předpovědní pracoviště (CPP)
Během srpna 2002 v době povodní na území ČR vydávalo CPP ČHMÚ v Praze - Komořanech výstražné informace na nebezpečné hydrometeorologické jevy jak v rámci Integrovaného záchranného systému (IZS), tak i jako součást obecné předpovědi. CPP pracuje v nepřetržitém 24hodinovém provozu. Pro předpovědní a výstražnou službu jsou vyčleněni pracovníci se speciálním školením pro řešení krizových situací. Výstražné informace vydává zpravidla mezi 10. až 12. hodinou po interní konzultaci uvnitř CPP. V případě potřeby výstražné informace vydává z CPP v kterékoli denní době vždy po konzultaci s regionálními předpovědními pracovišti a s Povětrnostním ústředím armády (PÚ AČR). Hydrologickou část výstražných informací přitom dodává Oddělení hydrologických předpovědí CPP. V případě očekávaného většího množství srážek CPP vyhlašuje speciální režim měření srážek pro území ČR (hydrostart a hydrofin). Zásady, platné pro vydávání upozornění a výstrah jsou uvedeny v rámečku.
Takto probíhalo vydávání výstražných informací i v době srpnových povodní. První upozornění na vydatné (přívalové) srážky doprovázené intenzivními bouřkami souvisejícími s přechodem studené fronty bylo vydáno v sobotu 3. srpna 2002 v 10.00 hodin SELČ. V dalších dnech až do 8. srpna byly upozornění nebo výstrahy podle aktuální předpovědi upřesňovány.
Upozornění na nebezpečné množství očekávaných srážek, které vedlo k výskytu druhé srážkové vlny, bylo vydáno v sobotu 10. srpna v 11.00 hodin SELČ. V dalších dnech bylo vydáno 7 výstrah. V průběhu druhé povodňové vlny byl vyhlášen hydrostart 1 (měření srážek po hodině). Dále byly čtyřikrát denně vydávány mimořádné informační zprávy obsahující meteorologickou a hydrologickou část. Po celé období trvání povodně byly zároveň vyřizovány telefonické dotazy krizových štábů a jiných státních institucí a v případě požadavků byly informace upřesňovány. Pro mediální sféru byly poskytovány pravidelné, mimořádné a doplňkové informace smluvním a nesmluvním subjektům (noviny, radia - živé vstupy nebo natáčené rozhovory, televize - teletext, mobilní operátory apod.). Ve dnech 15. a 23. srpna na žádost HZS a v noci na 17. srpna na žádost krizového štábu Mělník byly poskytovány informace o srážkách a větru a proveden výpočet modelu Trakon pro únik chlóru ve Spolaně. Všechny vydané upozornění, výstrahy a informační zprávy byly zveřejňovány na internetových stránkách ČHMÚ.
4.2 Regionální předpovědní pracoviště (RPP)
Informace z jednotlivých RPP byly v souladu s obsahem výstražných a informačních zpráv CPP a po vzájemných konzultacích byla samostatně vydávána operativní upřesnění v rámci aktuálního vývoje v daném regionu.
CPP Praha - kromě uvedené celostátní působnosti poskytuje i regionální informace pro území Hlavního města Prahy, Středočeského kraje, z hydrologického hlediska i pro dolní tok Labe od soutoku s Vltavou po státní hranici se SRN a pro celé povodí Jizery a Sázavy. Nepřetržitě je standardně zabezpečena meteorologická služba (viz bod 4.1), hydrologická služba (běžně od 6,30 do 15 hod) byla podle vývoje povodňové situace prodlužována až po nepřetržitou. Všechna upozornění, výstrahy a informační zprávy byly distribuovány prostřednictvím OPIS generálního ředitelství HZS na úroveň krajských a nižších orgánů krizového řízení. Dále byly rozesílány Povodňové službě MŽP, vodohospodářským dispečinkům Povodí s. p. (VHD), Vodním dílům TBD a. s., Povětrnostnímu ústředí Armády ČR, Zemědělské vodohospodářské správě, MZe, případně i dalším subjektům podle dohody. Kromě toho byly zprávy rovněž presentovány na Internetové stránce ČHMÚ. Mimořádné zprávy pro ÚKŠ byly předávány zástupcem ČHMÚ na zasedáních štábu.
RPP České Budějovice - územní působnost Jihočeský kraj. Běžná pracovní doba 5.45 až 17.45 hodin. V období povodní byla zajištěna nepřetržitá služba, dne 13. srpna 2002 bylo RPP vzhledem k povodni na den evakuováno. Seznam státních orgánů a jiných institucí činných ve výstražné službě při běžném režimu: OPIS HZS České Budějovice (v případě nebezpečných jevů na hranici kraje HZS Plzeň a HZS Jihlava), KÚ Jihočeského kraje, VHD Povodí Vltavy České Budějovice a Praha a Energetický dispečink JČE České Budějovice. V případě povodňové situace byly informace zasílány na Krizový štáb Jihočeského kraje, jednotlivé okresní povodňové komise, příslušné okresní, městské a obecní úřady. Informace byly dle potřeby předávány několikrát denně. Pro veřejnost a jiné instituce bylo v období krizové situace vyřizováno 100 až 200 hovorů denně, desítky informací byly poskytovány sdělovacím prostředkům.
RPP Plzeň - územní působnost - Plzeňský a Karlovarský kraj. Běžná pracovní doba 6.00 až 18.00 hodin, v zimním období (listopad až březen) nepřetržitá z důvodu meteorologického zabezpečení zimní údržby silnic a dálnic. V období povodní byla zajištěna nepřetržitá služba. Od 13. srpna 17 hodin do 14. srpna 11 hodin byla Pobočka evakuována. Seznam státních orgánů a institucí činných ve výstražné službě při běžném režimu: OPIS HZS Plzeň a Karlovy Vary, VHD Povodí Vltavy v Plzni. V případě povodňové situace byly informace zasílány na Krajské krizové štáby, okresní povodňové komise, Městskou policii Plzeň, Policii ČR, na vyžádání okresním, městským a obecním úřadům, sdělovacím prostředkům i veřejnosti.
RPP Ústí nad Labem - územní působnost - kraje Ústí nad Labem a Liberec, hydrologicky povodí Ohře. Běžná pracovní doba – nepřetržitý provoz. Seznam státních orgánů a institucí činných ve výstražné službě při běžném režimu: OPIS HZS Ústí nad Labem, Liberec a Karlovy Vary, VHD Povodí Ohře, s. p., VHD Povodí Labe, s. p., okresní povodňové komise Liberec, Jablonec nad Nisou, Polská meteorologická služba ve Wroclawi, Německá meteorologická služba v Lipsku. V případě povodňové situace byly informace zasílány dále na Krizový štáb Ústeckého kraje, okresní povodňové komise, na vyžádání okresním, městským a obecním úřadům, sdělovacím prostředkům i veřejnosti.
RPP Hradec Králové - územní působnost - kraje Hradec Králové a Pardubice. Běžná pracovní doba - 5.30 až 17.30 hodin, při krizové situaci ve dnech 12., 13. a 14. srpna zajištěn nepřetržitý provoz. Pracoviště zajišťovalo během evakuace RPP v Českých Budějovicích sběr dat z automatických hydrologických a meteorologických dat z daného regionu. Seznam státních orgánů a institucí činných ve výstražné službě při běžném režimu: OPIS HZS Hradec Králové a Pardubice, VHD Povodí Labe a polská meteorologická služba ve Wroclawi. Vzhledem k tomu, že se rozsáhlá srpnová povodeň projevila na území působnosti uvedeného RPP jen částečně a krátkodobě, byly v období od 12. do 15. srpna předávány mimořádné zprávy kromě výše uvedených institucí navíc pouze OÚ Rychnov nad Kněžnou a Náchod, na vyžádání také okresním, městským a obecním úřadům, sdělovacím prostředkům i veřejnosti.
RPP Brno - územní působnost – kraje Vysočina, Jihomoravský a Zlínský. Běžná pracovní doba – 6.00 až 18.00 hodin, při krizové situaci ve dnech 12., 13., 14. a 15. srpna zajištěn nepřetržitý provoz. Seznam státních orgánů a institucí činných ve výstražné službě při běžném režimu: OPIS HZS výše uvedených krajů včetně města Brna, VHD Povodí Moravy s. p. Od 12. do 15. srpna byly předávány mimořádné zprávy. Kromě výše uvedených institucí to byly Povodňová komise uceleného povodí Dyje, Hejtmanství Jihomoravského kraje, okresní povodňové komise v rámci působnosti RPP Brno, zejména PK Znojmo, Národní park Podyjí, rakouské instituce dle “Směrnice pro varovnou službu na česko-rakouských hraničních vodách”, na vyžádání rovněž okresní, městské a obecní úřady, sdělovací prostředky a veřejnost.
RPP Ostrava – územní působnost: kraj Olomoucký a Moravskoslezský. Běžná pracovní doba – meteorolog nepřetržitý provoz na pracovišti letiště Ostrava v Mošnově, hydrolog na RPP v Ostravě-Porubě 6.00 až 14.30 hodin. Vzhledem k tomu, že se povodeň v srpnu projevila na území působnosti RPP Ostrava jen okrajově, byly hydrologické služby posíleny a prodlouženy zhruba v období od 14. do 17. srpna. Informace byly poskytovány ve standardním režimu: OPIS HZS příslušných krajů, v případě potřeby i okresů, krajským a okresním úřadům, polské hydrometeorologické službě (Wroclaw, Katowice). Na vyžádání, resp. dle závažnosti situace též sdělovacím prostředkům a veřejnosti.
4.3 Hodnocení výstražných informací a aktivit
Hodnocena je pouze meteorologická stránka problému. Hodnocení hydrologických předpovědí a výstrah bude součástí Zprávy o hydrologickém vyhodnocení katastrofální povodně v srpnu 2002.
UPOZORNĚNÍ ze dne 3. srpna 2002, vydané v 10.00 SELČ, bylo na intenzívní bouřky a přívalové srážky, doprovázené krupobitím a nárazovým větrem.
Dne 4. srpna 2002 v 11.00 SELČ byla vydána VÝSTRAHA č. 14. Předpokládala přívalové srážky s úhrny místy kolem 30 mm, ojediněle kolem 60 mm v západních, jižních a středních Čechách a v kraji Ústí nad Labem. Přívalové srážky se nakonec nevyskytly.
Dne 6. srpna 2002 ve 22.00 SELČ byla vydána VÝSTRAHA č. 15 na trvalé srážky, které se předpovídaly na jihu a jihozápadě Čech 30-60 mm/12 h. Skutečné srážky byly až 2krát vyšší, než se předpokládalo. Model ALADIN dával srážky do 10 mm, na Šumavu a Novohradské hory nejvíce 25 mm/24 h (což nesplňuje kritéria pro vydání upozornění/výstrahy), model ECMWF nedával srážky žádné, globální model předpověděl srážky do 40 mm/24 h. I když odhad srážek byl vyšší než dávaly modely, byly skutečné srážky na většině území 40-70 mm, na Šumavě místy až 90 mm, v Novohradských horách 90 - 110 mm/24h podhodnoceny.
Dne 7. srpna 2002 ve 12.00 SELČ bylo vydáno UPOZORNĚNÍ č. 42 na trvalé srážky s úhrny na jihu a jihozápadě Čech 30 mm/24h. Následně byla vydána VÝSTRAHA č. 16 ve 12.00 SELČ na povodňové jevy. V této výstraze byla také upřesněna předpověď srážek pro oblast Šumavy a Novohradských hor až na 50 mm/24h. VÝSTRAHA č. 17, vydaná téhož dne, pouze prodloužila dobu platnosti předešlé výstrahy. K dispozici byly předpovědi modelů: ALADIN pro jižní Čechy a Plzeňský kraj 10-35 mm/24h, pro Šumavu a Novohradské hory 20-55 mm/24h, ECMWF do 5 mm/24h, globální model pro jižní Čechy a Plzeňský kraj 0 až 20 mm/24h, pro oblast Šumavy a Novohradských hor 25mm/24h.
Ve skutečnosti spadlo v uvedených oblastech 2krát až 3krát více srážek, než předpovídaly modely. V Plzeňském kraji 20-60 mm/24h, v Jihočeském kraji 25-75 mm/24h, na Šumavě a v Novohradských horách 45-110 mm/24h.
Dne 10. srpna 2002 v 11.00 SELČ bylo vydáno UPOZORNĚNÍ č. 43 na přívalové a trvalé srážky. Předpokládaly se srážky v jižní polovině území 30-50 mm/24h, ojediněle 60 až 80 mm/24h. K dispozici byly předpovědi modelů: ALADIN 5-30 mm/24h, Plzeňský a Jihočeský kraj 20-60 mm/24h, ECMWF 20-90 mm/24h, globální model 10-50 mm/24h, lokální model Krušné hory 5-15 mm/24h, jinde 5-70 mm/24h, Šumava a Novohradské hory 50-90 mm/24h. Ve skutečnosti spadlo v Krušných horách a na jihozápadě Čech 20 až 70 mm/24h, na Šumavě a v Novohradských horách 30-110 mm/24h. Modely srážky pro Šumavu a Novohradské hory podhodnotily, ale celkově se předpověď zlepšila.
Dne 11. srpna 2002 v 11.30 SELČ byla vydána VÝSTRAHA č. 19, která potvrdila přívalové srážky na 11.8. s úhrny ojediněle kolem 30 mm a trvalý déšť s úhrny 30-60 mm/12h na jihu Čech. Nové předpovědi úhrnů srážek modelů ALADIN a lokální model byly nižší o 10-30 mm/24h než předcházející den, pouze ECMWF předpověď potvrdil a globální model předpověď zvýšil na 5-60 mm/24h. Tato skutečnost neovlivnila vydané prognózy, předpověď z předcházejícího dne byla potvrzena. Dále výstraha obsahovala předpověď srážek na 12. srpna, která byla pro většinu území Čech 30-90 mm/24h, pro Šumavu a Novohradské hory přes 100 mm/24h. Předpověď srážek vyšla dobře, pouze pro Krušné hory byl úhrn srážek silně podhodnocen, neboť podle modelů ALADIN a lokálního modelu německé služby tam mělo spadnout 30-90 mm/24h, ve skutečnosti spadlo 40-220 mm/24h. Na takto silné srážky nebyla možnost upozornit. Výstraha také upozorňovala na výskyt nárazů větru o rychlosti 15 až 25 m.s-1, která sice nesplňovala kritéria pro vydání upozornění, ale vzhledem k podmáčenému terénu hrozilo vyvracení stromů.
Dne 12. srpna 2002 ve 12.00 SELČ byla vydána VÝSTRAHA č. 20, která upřesnila hodnoty úhrnů srážek na 12. srpna. Pro západní polovinu Čech byla předpověď 60 až 140 mm/24h, pro východní polovinu Čech 20-60 mm/24h. Model ECMWF předpověď srážek podhodnotil (20-50 mm/24h), globální i lokální modely srážky předpověděly dobře a model ALADIN srážky nadhodnotil. Byl použit globální a lokální model, předpověď vyšla dobře. Jedině pro oblast Krušných hor byla předpověď všech modelů opět silně podhodnocená, a tak se předpověď pro tuto oblast opět nevydařila. Bylo opět upozorněno na možnost vyvracení stromů při nárazech větru 15-20 m.s-1.
Dne 13. srpna 2002 ve 12.00 SELČ byla vydána VÝSTRAHA č. 21, která předpokládala srážky na západě a jihozápadě Čech 1-10 mm/24h, jinde v Čechách 10 až 55 mm/24h, v Krkonoších, Jizerských a Orlických horách 35-100 mm/24h, na Moravě a ve Slezsku 15-55 mm/24h, v Jeseníkách 30-100 mm/24h. Ve skutečnosti spadlo 0 až 20 mm/24h na většině území Čech, ve východních Čechách 20-40, ojediněle až 70 mm/24h, v Krkonoších, Orlických horách a Jeseníkách spadlo 70-110 mm, v Jizerských horách 110-160 mm/24h. Globální modely srážky slabě podhodnotily, lokální modely je předpověděly poměrně dobře, předpověď vyšla. Ve stejný den ve 13.30 SELČ byla vydána VÝSTRAHA č. 22, která pouze upřesňovala předpovědi průtoků a kulminací na jednotlivých tocích. Bylo opět upozorněno na možnost vyvracení stromů při nárazech větru 15-20 m.s-1.
Dne 14. srpna 2002 v 11.00 SELČ byla vydána VÝSTRAHA č. 23, kde byla zmíněna i předpověď srážek, která byla díky modelům nadhodnocena, pouze pro Beskydy se počítalo s úhrny 15-60 mm/24h a spadlo zde 20-100 mm/24h. Vzhledem k tomu, že tu v předcházejících dnech příliš nepršelo, nezpůsobilo ani takovéto množství srážek výraznější problémy.
Výstrahy vydávané v dalších dnech pouze mapovaly situaci na tocích při malých srážkách do 15 mm/24h.
4.4 Přehled vydaných Upozornění a Výstrah
V srpnu 2002 CPP vydalo celkem 21 výstražných informací, z toho 7 upozornění a 16 výstrah. Konkrétně k první srážkové vlně se vztahovalo 7 výstražných informací (2 upozornění a 5 výstrah), ke druhé 8 (1 upozornění a 7 výstrah). Informace byly posílány standardními cestami (automaticky z telekomunikačního počítače ČHMÚ, faxem a e-mailem) následujícím státním orgánům a institucím a jiným subjektům v ČR: OPIS GŘ HZS Ministerstva vnitra ČR pro další distribuci, MŽP – OOV, Povětrnostní ústředí AČR, Vodní díla - TBD a. s., VHD Povodí s. p., Česká televize, TV Nova (Prima) – teletext, Český rozhlas 1 - Radiožurnál, Český rozhlas 2 – Praha, ČTK, IMIP – pro účely informačního systému Hlavního města Prahy a další (podrobnější seznam byl již předán MŽP a Policii ČR).
5. Závěry
5.1 Odborné závěry
Zpráva je analytickým rozkladem mimořádné meteorologické situace, která vedla k rozsáhlým povodním. Při tomto rozboru byla nejprve posouzena opakovatelnost srážek (pravděpodobnost jejich výskytu) a vypočtena jejich extremita. Z historických pozorování vyplynulo, že podobný případ, kdy po sobě následovaly dvě období s extrémními srážkami, je výjimečný, kumulované úhrny srážek v celé řadě lokalit byly extrémní. To vyplynulo z náročné analýzy datových řad, prováděné počítačovými statistickými prostředky.
Moderní metody dálkového průzkumu, především pozorování radarové sítě, dokázaly své přednosti při odhadech plošných srážek. Ukázalo se, že při tak extrémních úhrnech srážek je třeba jejich metodu dále zkvalitnit; ukázka takových aktivit (vzájemná analýza dat z radarů, družic a detekce blesků) je na obrázku 5. Další mimořádné odborné práce ukazují na možnosti korekce radarového odhadu na základě měření pozemních stanic. Plošné úhrny srážek, získané z těchto zdrojů, jsou rozhodující pro přípravu navazujících hydrologických prognóz.
Na předpovědním modelu ALADIN, který je francouzským produktem, české služba spolupracuje. Náměty, spojené především s malou úspěšností předpovědi první srážkové vlny, budou zapracovány jak do metod parametrizace modelu, tak i do jeho části předpovídající srážky. Tento postup, vzhledem ke složitosti celé problematiky, lze chápat jako dlouhodobé neustálé zkvalitňování předpovědních metod. Současně výsledky analýzy prokázaly, že tato extrémní situace byla jednotlivými modely hodnocena různě. Prognózní matematické metody v takových případech evidentně leží na hranici svých možností. Extrémní meteorologická situace rovněž ukázala, že ani masivní nasazení výpočetní techniky spolu se špičkovým software nemůže nahradit kvalifikovanou práci meteorologa - prognostika.
Největší objem práce byl věnován prostorové analýze skutečně spadlých srážek, polí předpověděných srážek a vzájemným vztahům mezi nimi, sloužícím k vyhodnocení přesnosti předpovědi. Přepracována byla metoda územní analýzy srážek a nově vyvinut postup při stanovení územních objemů srážek, připadajících buď na jednotlivá povodí nebo na administrativní celky.
Výpočet srážek v uzlových bodech používané pravidelné analytické sítě modelů posloužil pro analýzu možností využití střednědobých předpovědí při extrémních povětrnostních situacích. Z ní vyplynulo, že použití střednědobé předpovědi počasí pro dostatečně přesnou prognózu extrémních případů je nemožné, což v praxi znamená, že tyto jevy nelze s větším časovým předstihem zjistit.
Bude třeba nalézt optimální přístup informování veřejnosti (především v televizích), neboť ve střednědobém výhledu nelze uvažovat, že by se časový předstih předpovědi extrémních srážek podstatně prodloužil.
Jedním ze zásadních přínosů této etapy je příprava podkladů pro následná zpracování další etapy projektu, které zhodnotí hydrologické příčiny srpnové povodně.
Finanční prostředky, uvolněné na řešení projektu “Vyhodnocení katastrofální povodně v srpnu 2002”, umožnily především zakoupení nezbytného software (především GIS a statistických produktů), digitalizaci potřebných dat, zkvalitnění radarových informací a zajištění provozních prostředků pro vypracování zprávy.
5.2 Okamžitá opatření
Na základě zkušeností, získaných během srpnové povodně 2002 a po kritickém zhodnocení aktivit ČHMÚ během ní byl přijat soubor okamžitých opatření, vedoucí k vylepšení stávajícího systému a odstranění detekovaných nedostatků. V oblasti meteorologie jde zejména o
obnovu nebo opravu zničených či poškozených meteorologických stanic
úpravu a posílení frekvence sběru dat ze stanic
rozšíření funkcí databázového systému
aplikaci další statistické a dynamické korekce na radarový odhad množství srážek
rozšíření množství operativně vytvořených informací na internetové stránce ČHMÚ.
Některá z těchto opatření již byla realizována, další jsou ve stadiu příprav.
5.3 Plánovaná opatření
Protože kvalita předpovědí dnes závisí na technologickém vybavení pracovišť, vypracoval ČHMÚ projekt “Modernizace předpovědní a výstražné služby ČHMÚ”. Ten zohledňuje povinnosti ústavu, vyplývajících ze zákona č. 240/2000 Sb., o krizovém řízení, zákona č. 239/2000 Sb., o integrovaném záchranném systému, zákona č. 238/2000 Sb., o Hasičském záchranném sboru, zákona č. 241/2000 Sb., o hospodářských opatření pro krizové stavy a vodního zákona č. 254/2001 Sb.. Problematiku ovlivňuje i zákon č. 129/2000 Sb., o krajích a zákon č. 320/2002 Sb., o změně a zrušení některých zákonů v souvislosti se zrušením okresních úřadů.
Podklady pro řešení krizových situací budou podle projektu v budoucnosti zabezpečovány Předpovědní a výstražnou službou ČHMÚ, jejímž smyslem je šíření včasných předpovědí a výstrah v celostátním měřítku. Vypracováním materiálu je plněn úkol z usnesení vlády č. 508/2002, v němž vláda uložila ministrovi životního prostředí zpracovat projekt modernizace předpovědní a výstražné služby. Projekt se týká výlučně rozvojových otázek v následujících oblastech:
modernizace pozorovacích sítí
modelování (vypracování vlastních modelů a příjem zahraničních)
přenosy dat, počítače a počítačové sítě
integrace předpovědní a výstražné služby
zajištění předpovědí, upozornění, výstrah a dalších informací
poskytování speciální služeb pro veškerou potřebu případných uživatelů.
Materiál uvažuje s výhledem do roku 2007 a v současné době vláda ČR svým usnesením č. 57/2003 jej vzala na vědomí a uložila ministru životního prostředí zpracovat projekt do podoby programu, který by uplatnil požadavky na státní rozpočet postupně v jednotlivých letech 2004 až 2007. Jeho případnou aplikací dojde ke zkvalitnění činnosti ČHMÚ v oblasti obecných a aplikovaných předpovědí. Zkušenosti, nabyté během srpnových povodní 2002, byly do tohoto materiálu zapracovány a týkají se všech výše uvedených oblastí, především modernizace sítí, modelování a zpracovávání předpovědí.