PředmětyPředměty(verze: 945)
Předmět, akademický rok 2023/2024
   Přihlásit přes CAS
Metody v operativní hydrometeorologii - MZ330P45
Anglický název: Operational hydrometeorology methods
Český název: Metody v operativní hydrometeorologii
Zajišťuje: Katedra fyzické geografie a geoekologie (31-330)
Fakulta: Přírodovědecká fakulta
Platnost: od 2023
Semestr: zimní
E-Kredity: 3
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:2/0, Zk [HT]
Počet míst: neomezen
Minimální obsazenost: neomezen
4EU+: ne
Virtuální mobilita / počet míst pro virtuální mobilitu: ne
Stav předmětu: zrušen
Jazyk výuky: čeština
Poznámka: povolen pro zápis po webu
Garant: RNDr. Jan Daňhelka, Ph.D.
Výsledky anket   Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Poslední úprava: KLIMENT (24.03.2004)
Přednáška je určena k seznámení studentů s moderními metodami používanými v operativní meteorologii a hydrologii. Důraz je kladen zejména na propojení obou oborů pro komplexní pochopení hydrometeorologických procesů v měřítku povodí. Probíraná látka zahrnuje informace meteorologických modelech, jejich vstupech a výstupech, včetně zhodnocení kvality dat. Pozornost je věnována zejména předpovědi srážek a teplot a jejich vlivu na navazující hydrologické procesy a předpovědím nebezpečných jevů (flashflood). V hydrologické části přednášky je vysvětlena tvorba odtoku v povodí a možnosti jeho modelování (modely sněhové pokrývky a srážko-odtokové modely) včetně kalibračních procedur. Pozornost je věnována i modelování proudění vody v říčním korytě a nádržích. Představeny jsou ucelené předpovědní systémy, proces tvorby předpovědi, její typy, výstupy a limity. Představen i systém protipovodňové ochrany v ČR.
Přednáška je určena pro studenty magisterského studia v oboru fyzické geografie po absolvování základních přednášek z meteorologie a hydrologie. Doplňuje přednášky Aplikovaná hydrologie (Z330P75) a Vybrané kapitoly z hydrometeorologie (Z330P76), jejich předchozí absolvování není nezbytné.
Literatura
Poslední úprava: KLIMENT (24.03.2004)

Atlas D.(ed.), 1990: Radar in Meteorology, American Meteorological Society, 1990, 806 p.

Beven, K J, 2001 - Rainfall-Runoff Modelling: The Primer, Wiley, Chichester, 360 s.

Chow, V.T., 1988 - Applied Hydrology, McGraw-Hill, New York, 572 s.

Daňhelka, J., Krejčí, J., Šálek, M., Šercl, P, Zezulák, J., 2003 - Posouzení vhodnosti aplikace srážko-odtokových modelů s ohledem na simulaci povodňových stavů pro lokality na území ČR, ČZU a ČHMÚ, Praha, 220 s.

Houghton, D. D. (ed.), 1985 - Handbook of Applied Meteorology, Wiley, Chichester, 1488 s.

Krzysztofowicz, R. (ed.), 2000 - Journal of Hydrology 239, Special issue on Quantitative Precipitation Forecasting, Elsevier, 337 s.

WMO 1994 ? Guide to Hydrological Practices, 5th edition, WMO-No. 168, 735 s.

Journal of Hydrometeorology, American Meteorological Society,Lettenmaier, D. P. (chief ed.)

Journal of Hydrology, Elsevier, Krzysztofowicz (ed.)

Sylabus
Poslední úprava: KLIMENT (24.03.2004)

1. Úvod: Co je operativní (synoptická) meteorologie a hydrologie, předpovědní služba v ČR a ve světě, nebezpečné meteorologické a hydrologické prvky.

2. Data v meteorologii: Tlak, teplota, srážky. Měření srážek (principy), srážkoměry (automatické), meteorologické radary, kombinované odhady srážek. Družice a satelitní data. Spolehlivost dat, chyby měření.

3. Synoptická meteorologie: Podklady pro tvorbu meteorologických předpovědí, numerické modely pro předpověď počasí, krátkodobé (lokální) modely, střednědobé (globální) modely, sezónní a dlouhodobé předpovědní modely, velmi krátkodobé předpovědi (nowcasting), problematika kvantitativní předpovědi srážek (QPF), deterministické vers. pravděpodobnostní předpovědi.

4. Flashfloods a radarová meteorologie: Co je Flashflood. Prevence a ochrana. Možnosti předpovědí, mapy aktuálních rizik (nasycení), lokální varovné systémy. Využití meteorologických radarů, odhad srážek i větru /dopplerovský efekt, tornáda/, kombinované srážkové odhady (radar, pozemní srážkoměry).

5. Hydrologie povodí: Povodí jako hydrologická jednotka, hydrologický cyklus a bilance v měřítku povodí. Fyzickogeografické vlastnosti povodí a jejich vliv na odtok. Srážky, vliv plošného a časového rozložení srážek, odezva na srážky, objem srážek a odtoku, odtokové ztráty v povodí.

6. Vstupní data pro hydrologické modelování: Meteorologická data,srážky, rozdělení sníh vers. déšť, průměrná srážka na povodí (MAP), průměrná teplota na povodí (MAT). Hydrologická data: vodní stav, průtok, jejich operativní měření (automatické limnigrafy, radarové měření hladiny, ultrazvukové měření průtoku, měrné křivky. Přenos dat. Operativní analýza dat a kontrola jejich kvality.

7. Transformace odtoku z povodí (Routing): Odtokový hydrogram, teorie jednotkového hydrogramu, jednotkový hydrogram pro s.o. modely. Komponenty odtoku, rychlé složky odtoku (přímý, povrchový, hypodermický), pomalé složky odtoku (bazální odtok). Vliv rozložení srážek na jednotkový hydrogram.

8. Hydrologické předpovědní systémy: Co je to HPS a jak funguje, modelové komponenty. Nároky na měřící sítě a vstupní data, přenos a zpracování dat. Výstupy HPS a jejich distribuce interpretace a využití. HPS NWSRFS, HPS AquaLog, demonstrace.

9. Modelování sněhu v povodí: Měření vodní hodnoty, vlastnosti sněhu ve smyslu vázání vody a jejího tání. Vliv dalších faktorů na tání, dešťové srážky, vítr. Sněhový model, princip energy budget vers. degree day, jejich výhody a nevýhody, nároky na vstupní data. Projekt WMO porovnání jednotlivých modelů.

10. Srážkoodtokové vztahy: s.o. modely, typy modelů , distribuované vers. lumped, kontinuální vers. událostní (event), deterministické vers. konceptuální. Nejznámější modely: Sacramento, APIc, HBV, HYDROG, Mike11, HEC. Princip s.o. modelování (APIc a Sacramento), demonstrace.

11. Kalibrace: parametry modelů, jejich vliv na výsledné složení jednotlivých komponent odtoku a hydrogram. Důležitost kalibrace, validace. Praktická ukázka kalibrace a vyzkoušení kalibrace studenty na jednoduchém modelu.

12. Hydraulické modely a hydrologické přístupy k otázce postupu vody korytem: voda v říčním korytě a v nivě, retenční prostory v nivě. Rozdíl mezi hydraulickým a hydrologickým řešením proudění vody v korytě, nároky na data, výhody a nevýhody. Základní metody a modely: Muskingum, HEC, FLDWAV, MIKE. Záplavové čáry a záplavová území. Modely nádrží.

13. Protipovodňová ochrana a uživatelé hydrologických a meteorologických předpovědí, vodohospodářské využití předpovědí, manipulace nádrží. Nároky na předpovědi (potřeby uživatelů, deterministická vers. pravděpodobnostní předpověď, dlouhodobé předpovědi). Nádrže a jejich vliv na hydrologickou předpověď. Systém organizace protipovodňových opatření v ČR. Povodňové komise, krizové řízení, kde najít informace o povodňových plánech a v případě povodně o jejím průběhu.

 
Univerzita Karlova | Informační systém UK