Využití automatického měření výšky sněhu a vodní hodnoty sněhu ke zpřesnění úhrnu zimních srážek

• Název práce v češtině: Využití automatického měření výšky sněhu a vodní hodnoty sněhu ke zpřesnění úhrnu zimních srážek
• Název v anglickém jazyce: Using automatic snow depth and snow water equivalent data to minimize the error in winter precipitation measurements
• Klíčová slova: zimní srážky, výška nového sněhu, hustota nového sněhu, ultrazvukové měření výšky sněhu
• Klíčová slova anglicky: winter precipitation, new snow depth, new snow density, ultrasonic measurement of snow depth
• Akademický rok vypsání: 2018/2019
• Typ práce: diplomová práce
• Jazyk práce: čeština
• Ústav: Katedra fyzické geografie a geoekologie (31-330)
• Vedoucí / školitel: doc. RNDr. Michal Jeníček, Ph.D.
• Řešitel: skrytý - zadáno vedoucím/školitelem
• Datum přihlášení: 22.11.2018
• Datum zadání: 22.11.2018
• Datum odevzdání elektronické podoby: 29.07.2022
• Datum proběhlé obhajoby: 14.09.2022
• Oponenti: Mgr. Jan Jirák

Předběžná náplň práce

Motivace
Měření zimních srážek je problematické z hlediska jejich přesnosti. Úhrn zimních srážek je často měřen pomocí klasických vyhřívaných ombrometrů. Díky větru je ale pro tyto srážky typické jejich podhodnocení oproti skutečným srážkám. Měření se tedy stále častěji kombinují s měřením výšky nového sněhu (nebo SWE), které se převádí na výšku srážek. Nové přesné ultrazvukové senzory a sněhoměrné váhy významně zvýšily možnosti těchto měření.

Cíle práce
1. Rešerše na téma měření zimních srážek (metody měření, jejich přesnost a nejistoty) a přehled aktuálně používaných postupů pro jejich zpřesnění.
2. Analýza automaticky měřených dat vyhřívaného člunkového srážkoměru, ultrazvukového čidla na měření výšky sněhu a měření vodní hodnoty sněhu (SWE) za účelem zpřesnění úhrnu zimních srážek na vybraných stanicích katedry FGG.
3. Sestavení srážko-odtokového modelu HBV (verze light) pro vybraná povodí. Model bude kalibrován 1) se vstupem srážek ze srážkoměru a 2) se vstupem korigovaných srážek z polštáře/UZ senzoru.

Použité pracovní metody, zájmové území, datové zdroje
První část práce bude tvořena rešerší odborné literatury na téma měření zimních srážek a přehled aktuálně používaných postupů pro jejich zpřesnění.
Na základě dat z vybraných stanic katedry FGG proběhne analýza vedoucí ke zpřesnění úhrnu zimních srážek. K dispozici jsou měřená data v časovém kroku 10 min z vyhřívaného člunkového srážkoměru a několika ultrazvukových čidel měřící výšku sněhu a čidel, které měří vodní hodnotu sněhu (SWE). Na základě těchto měření bude počítána hustota nového sněhu a budou hledány faktory, které ji ovlivňují (např. teplota vzduchu, vlhkost vzduchu a rychlost větru). Vztah odvozený pro hustotu nového sněhu bude společně s měřenou výškou nového sněhu použit i na stanicích, kde neexistuje přímé měření SWE nebo klasické měření srážek pomocí vyhřívaného ombrometru.
Následně bude sestaven srážko-odtokového modelu HBV (verze light) pro vybraná povodí. Model bude kalibrován 1) se vstupem srážek ze srážkoměru a 2) se vstupem korigovaných srážek z polštáře/UZ senzoru. Následně proběhne zhodnocení úspěšnosti kalibrace modelu, což bude ukazovat na vhodnost příslušných vstupních dat srážek (korigovaných/nekorigovaných) pro použití v hydrologických modelech a dalších aplikacích.