Jak souvisí extrémní počasí v Česku s klimatickou změnou?

S rostoucí frekvencí a intenzitou extrémních meteorologických jevů se veřejnost stále častěji ptá, jak tyto události souvisejí se změnou klimatu. Čeští odborníci na jednotlivé typy extrémů komentují v následujícím textu příklady z nedávné doby.

Tyto komentáře českých vědců doplňují důležitý kontext pro ČR k publikaci „Kompas pro novináře – extrémy počasí a klimatická změna. Jak o nich mluvit a psát“. Ta se věnuje hodnocení vlivu globální změny klimatu na extrémní projevy počasí ve světě.

Vlny veder

Autor: Aleš Urban

Dosud nejteplejším létem v historii měření na území ČR bylo léto roku 2019. Průměrná teplota letních měsíců (červen–srpen) byla 19,5 °C,¹ tedy 2,5 °C nad normálem z let 1981–2010. Za rekordní hodnoty mohl zejména extrémně teplý červen, který se s průměrnou teplotou 20,7 °C stal vůbec nejteplejším červnem v historii měření a druhým nejteplejším měsícem po srpnu 2015. Během vlny veder na přelomu června a července 2019 byla v Doksanech také naměřena do té doby nejvyšší červnová teplota v ČR (tento rekord byl překonán 19. června 2022, kdy bylo v Řeži naměřeno 39,0 °C). Teplotní rekordy ale padaly v té době i jinde v Evropě – historicky nejvyšší teplota zaznamenaná ve Francii se přiblížila 46 °C.² Druhá vlna veder na konci července zasáhla západní Evropu a Skandinávii, historický teplotní rekord byl zaznamenán např. ve Velké Británii.³ V Česku ovšem nebyla tato vlna veder tak extrémní jako ta první koncem června.

Přestože bylo léto 2019 v průměru nejteplejším v historii měření v Česku, extremita a délka samotných vln veder nedosáhla v tomto roce hodnot z předchozích let 2018 a 2015, kdy bylo zaznamenáno více tropických dnů (dny s maximální teplotou nad 30 °C)¹ a historické teplotní rekordy⁴ padaly na více stanicích. Podle aktuální studie⁵ bylo na stanici Praha-Ruzyně nejvíce extrémně horkých dnů během jednoho léta zatím zaznamenáno v roce 2015 – celkem 28. Z tohoto pohledu bylo léto 2019 s dvaceti horkými dny až čtvrté nejextrémnější za roky 2015, 2018 a 1994.

Extrémnosti vln veder v jednotlivých letech odpovídá i jejich dopad na úmrtnost: v rekordním roce 2015 měly v Praze na svědomí více než 250 nadúmrtí oproti přibližně 120 nadúmrtím v roce 2019. Důležitější než dopad jednotlivých událostí je však rostoucí trend v počtu nadúmrtí v důsledku horka během posledních dvou dekád. V letech 2010–2019 bylo riziko úmrtí z horka v průměru dvakrát větší než v předchozích třech desetiletích (1982–2009).^{5 6}

Studie vyhodnocující podíl změny klimatu na jednotlivých extrémních vlnách veder a jejich dopadech na českou společnost zatím chybí. Nicméně zahraniční studie² udávají, že před sto lety by byla vlna veder o podobné intenzitě jako ta v červnu 2019 ve Francii 10krát méně pravděpodobná. Výsledky českých autorů⁷ dodávají, že vlny veder, jež jsou svou intenzitou srovnatelné s těmi v letech 2015, 2018 nebo v červnu 2019, mohou ve střední Evropě na konci 21. století nastávat až 4krát častěji než v současnosti. A tři nebo čtyři vlny veder různé intenzity během jednoho léta (podobně jako v roce 2015) mohou být v budoucnu projevem běžného letního počasí. To bude mít bezprostřední dopad i na nárůst rizika úmrtí v souvislosti s horkem. Mezinárodní studie odhaduje, že přibližně jedna pětina úmrtí ve střední Evropě souvisejících s horkem je již nyní způsobena změnou klimatu.⁸

Bezprecedentní nárůst rizika úmrtí z horka v poslední dekádě mimo jiné ukazuje, jak nutná je urychlená adaptace našich měst na teplejší podnebí a zavádění účinných opatření pro ochranu obyvatelstva před horkem.

Sucho

Autor: Pavel Zahradníček

Sucho jako hydrometeorologický extrém ke klimatu střední Evropy neodmyslitelně patří, stejně jako povodně. Na rozdíl od povodní je však většinou zákeřně plíživé. Povodně přijdou náhle, často způsobí velké škody, ale také rychle skončí – naproti tomu sucho má pomalejší nástup, ale může trvat i několik let (v ČR to bylo např. v období 2015–2020). Podle délky trvání a dopadů lze tento jev rozdělit do čtyř kategorií. Jako první přichází sucho meteorologické , které je většinou způsobeno nedostatkem srážek. To pozvolna přechází v sucho zemědělské (půdní), které se projevuje sníženou vláhou v půdě a jeho dopady pociťují hlavně zemědělci. Jestliže sucho trvá delší dobu, začne se projevovat jako snížené stavy povrchových a podpovrchových vod – pak mluvíme o suchu hydrologickém. A pokud začne dlouhodobé sucho negativně dopadat na společnost, hovoří se o socioekonomickém suchu.

Poslední sucho, výjimečné svou délkou a intenzitou, zasáhlo naše území v letech 2015–2020. Při srovnání s daty měřenými od roku 1803 vychází jako dosud nejhorší a lze jej statisticky hodnotit jako sucho, které by se v takové intenzitě a délce mělo vyskytovat pouze jednou za 500 let.

Srovnáme-li toto nedávné sucho s ještě delšími záznamy, které lze získat z letokruhů stromů (dendrochronologie), zjistíme, že bylo nejintenzivnější za poslední 2000 let (i když v době renesance nastalo velice podobné období). Typickou příčinou sucha je nedostatek srážek, na suchu v letech 2015–2020 se ale do velké míry podílela i teplota vzduchu – toto pětiletí bylo nejteplejší za celou dobu měření. Vyšší teploty vzduchu znamenají větší výpar, a tedy i větší intenzitu sucha. Lze konstatovat, že příčinou sucha v tomto období byla z 50 % teplota vzduchu a z 50 % nedostatek srážek, na jižní Moravě dokonce teplota vzduchu hrála převažující roli (70 %). Změna klimatu se proto výrazně podílela na délce i intenzitě sucha a také na síle jeho dopadů.

Srážky v ČR se z dlouhodobého hlediska významně nemění a totéž se předpokládá i do budoucna. Očekává se, že se budou nadále střídat vlhčí a sušší roky. Na druhou stranu se se však předpokládá také pokračování růstu průměrné teploty vzduchu v České republice, a to o 2 °C do poloviny tohoto století a až o 4 °C do konce století oproti letům 1981–2010. Tento fakt bude způsobovat větší výpar vody z krajiny, a tedy častější tendenci k suchým obdobím, nebo bude výrazně prohlubovat sucho, které nastalo v důsledku nedostatku srážek. Dá se proto konstatovat, že v případě nadprůměrně teplého roku by muselo v daném roce také více napršet, aby se během roku neobjevila nějaká epizoda sucha. Kromě toho už nyní v nižších a středních polohách pozorujeme výskyt mírnějších zim s malým množstvím sněhové pokrývky. To se negativně odráží v zásobách půdní vlhkosti na začátku vegetační sezóny a množství povrchových a podpovrchových vod na začátku jara.

V případě sucha a jeho dopadů je rovněž důležitá správná informovanost. Proto hlavně pro potřeby zemědělců vznikl portál intersucho.cz – monitoring sucha s předpovědí na 10 dní (a výhledově až na půl roku). Z dlouhodobější perspektivy je pak pro adaptační opatření klíčové znát i nejpravděpodobnější vývoj klimatu do budoucna. K tomu může posloužit například podrobná analýza klimatických modelů zaměřená na podmínky České republiky (www.klimatickazmena.cz).

Tornádo

Autor: Petr Zacharov

Dne 24. června 2021 udeřilo ve večerních hodinách na jižní Moravě tornádo, které nemělo do té doby v ČR obdoby. Prohnalo se úsekem dlouhým 26 km, způsobilo obrovské škody v sedmi obcích a smrt šesti osob. I když se tornáda v Česku vyskytují pravidelně (jejich počet se odhaduje na 1–3 ročně), tornádo takové síly u nás do té doby evidováno nebylo. Jeho výskyt můžeme připsat statistice – stejně jako máme menší povodně a jednou za čas přijdou i ty „stoleté“, můžeme mít slabá tornáda a výjimečně i tornádo velmi silné. Zároveň je třeba dodat, že ničivost tornáda z roku 2021 byla zčásti i dílem náhody: kdyby se pohybovalo jen o několik kilometrů vedle, nemuselo zdaleka dojít k tak rozsáhlým škodám na majetku ani ztrátám na životech.

I když dnes víme, že v budoucnu bude přibývat dní s tzv. konvektivními bouřemi,⁹ které jsou jednou z nutných podmínek pro vznik tornáda (spolu s tím bude mimochodem přibývat i srážek, které tyto bouře vyprodukují), neznamená to, že se zároveň zvýší také počet tornád. K vývoji tornáda totiž nestačí pouze vertikální teplotní rozdíly v atmosféře, ale jsou nutné též rozdíly v rychlosti větru – tzv. „střih větru“. A na tento střih, jak se zdá, klimatická změna vliv nemá (a pokud ano, pak jej spíše oslabuje). „Moravské“ tornádo z roku 2021 tedy klimatické změně přičítat nelze.

Podíváme-li se na počet tornád zaznamenaných ve světě v posledních desetiletích, zjistíme rostoucí tendenci. Pokud však tato tornáda rozdělíme na slabá (EF0) a silnější (EF1+),¹⁰ je hned zřejmé, že přibývá pouze slabých tornád – silná tornáda, která většinou neuniknou pozornosti, žádný nárůst v počtu nevykazují. Tento fakt souvisí s rozvojem dopplerovských radarů (USA) a také s rozšířením chytrých telefonů a sociálních sítí, díky nimž se pozorované tornádo snadněji dostane do databáze tornád, i když patří mezi ta slabší. Současné studie nicméně naznačují, že i když počet dní s tornády za rok nyní mírně klesá, na druhou stranu přibývá dní, v nichž se vyskytuje velké množství tornád. To by odpovídalo i výše uvedenému faktu, že přibývá konvektivních bouří ve dnech, které jsou pro vznik tornád vhodné díky výskytu silného střihu větru. V každém případě lze prohlásit, že tornád jako takových nepřibývá. To by odpovídalo i výše uvedenému faktu, že přibývá konvektivních bouří, které jsou pro vznik tornáda klíčové, ale ne nutně organizovaných díky silnému střihu větru. Je tedy možné prohlásit, že i když tornád jako takových zatím nepřibývá, častěji se dnes vyskytují podmínky potřebné k jejich vzniku.

V USA je možné vypozorovat ještě jeden trend: oblasti s více tornády se posouvají směrem na východ. Pro Evropu a ostatní kontinenty však lze studii o podobných trendech vytvořit jen stěží – na to zde tornáda zůstávají i nadále příliš výjimečným jevem.

Požáry

Autor: Miroslav Trnka

Požáry vegetace, a zvláště lesní požáry, nedosahují v našich podmínkách rozsahu ani intenzity událostí, které se odehrávají na západě USA, v Austrálii, v Kanadě či na Sibiři. Přesto představují riziko, které je v případě výskytu sucha nebo vlny veder (a zvláště pak jejich kombinace) výrazně zesíleno. Míru tohoto rizika vyjadřuje tzv. index požárně rizikového počasí (Fire Weather Index), který v sobě kombinuje klíčové meteorologické předpoklady umožňující vznik a šíření přírodního požáru: větrné počasí, nízkou vlhkost půdy i vzduchu a především vysokou teplotu. Ačkoliv se požáry v krajině ČR vyskytují běžně, jimi zasažená plocha doposud nebyla nijak zásadní. Nicméně s probíhající změnou klimatu se téměř jistě situace výrazně mění.

Tento fakt dokládá mj. narůstající počet zásahů Hasičského záchranného sboru proti tomuto typu požárů od roku 1971. Naše nedávná studie¹¹ ukázala, že četnost požárů vegetace se nejvíce zvýšila v nejteplejších a nejsušších oblastech venkova České republiky. Nárůst mezi lety 1991 a 2015 byl ve srovnání s obdobím 1971–1990 téměř o 70 %. Současně byla ve všech krajích jasně prokázána statisticky významná souvislost mezi povětrnostními podmínkami a výskytem požárů porostů. Většina českého území pak v posledních 60 letech vykazuje rostoucí počet dnů s počasím příznivým pro vznik a šíření požárů vegetace, přičemž po roce 2000 došlo u tohoto trendu k výraznému zrychlení.¹² Počty požárů se v jednotlivých letech značně liší, což je v první řadě dáno právě rozdílem v počtu dnů s požárně příznivým počasím. Projekce klimatického vývoje jasně ukazují další nárůst v počtu rizikových dní a výrazné zvětšení plochy, která je požáry ohrožena,¹² a to zvláště v okolí významných aglomerací (např. Praha a Brno), ale také v oblastech důležitých z hlediska ochrany přírody (viz obrázek níže).

Zvláště problematické jsou pak změny v sezónnosti výskytu požárů: více než v létě jich teď bývá na jaře. Například jaro roku 2022 převýšilo v počtech požárů vegetace dosavadní statistiky jarních požárů a situace byla z hlediska počtu výjezdů horší, než bývá v období žní. Příčinou byl suchý podzim roku 2021, teplá zima s minimem sněhu v nížinách a středních polohách a velmi suché jaro (zejm. březen). Tento scénář bude v příštích dekádách v souvislosti se změnou klimatu stále častější, a i proto je třeba riziko výskytu požárů brát vážně.

Počasí vhodné pro vznik požárů nicméně samo o sobě požár nezpůsobí, a protože v naprosté většině případů (více než 95 %) stojí za vznikem požáru nedbalost, nebo dokonce úmysl člověka, lze riziko významně snížit přijetím vhodných opatření. Mezi ně patří i povědomí o riziku a panujících požárních podmínkách – proto byl vytvořen nástroj s předpovědí požárního počasí na území ČR na dalších 10 dní. Lze jej najít na https://www.firerisk.cz/, kde je k dispozici i systém doporučení, jak míru ohrožení požáry snížit v zemědělských, a zejména pak lesních porostech a také v okolí významných zdrojů pitné vody. Od letošního roku je předpovědní systém rovněž propojen se sítí více než 100 pozemních stanic v rizikových lesních porostech po celé ČR, kde je riziko vzniku požáru vyhodnocováno a přenášeno na webový portál 2× denně.

Povodně

Autor: Libor Elleder

Až na několik výjimek (např. po technickém selhání - protržení hráze apod.) jsou povodně v ČR spojeny s atmosférickými srážkami v různé podobě. Intenzivní či dlouhotrvající déšť, případně rychlé tání sněhu se ale vztahují k rozdílným meteorologickým situacím – a podle toho se pak značně liší i následné povodně. Navíc je u povodní vždy třeba vzít v potaz i časové a prostorové měřítko.

Nedávno zveřejněná evropská studie¹³ hledá souvislosti u řady evropských povodní v přibližně 100 lokalitách za posledních 500 let. V tomto období se vyskytlo celkem devět period s vysokou četností intenzivních povodní, přičemž poslední perioda (1993–2016) patří mezi tři nejsilnější. Právě během ní postihly střední Evropu extrémní letní povodně, včetně povodně na našem území v srpnu 2002¹⁴ – o ní víme jistě, že srovnatelná povodeň se vyskytla v povodí Vltavy naposledy v roce 1432.^{14 15} Tato událost byla sice extrémní, ale zároveň i typická v tom, že přišla po období bez významnějších povodní.¹⁶

Skončila už tato silná povodňová perioda, nebo ještě pokračuje a jaký je vliv klimatické změny? Zatímco zřetelnější projevy klimatické změny pozorujeme řádově desítky let, u extrémních povodňových událostí s pravděpodobnosti opakování průměrně za 100, 500 či 1000 let (stoletá povodeň apod.) nemáme k dispozici mnoho dat. Navíc ve 20. století (tedy v době klimatické změny) byla četnost významných povodní v povodí Labe ve srovnání s 19. stoletím nízká a dramaticky vzrostla až ve zmíněné poslední periodě povodní na přelomu tisíciletí. Jednoduchý důkaz o souvislosti mezi klimatickou změnou a četností extrémních povodní tedy podat nelze.

Vše ještě komplikuje fakt, že člověk svou činností neovlivňuje pouze klima, ale také proměňuje krajinu kolem sebe, což má pak různý dopad na průběh, výskyt a rozložení povodní. Výstavba přehrad, změny v rybničním hospodářství, regulace vodních toků, zemědělská a lesnická činnost i ochrana před povodněmi, to všechno ovlivňuje, jak velký dopad bude povodeň mít. Například nevhodný osevní postup dramaticky zhorší průběh lokální přívalové povodně (regionálně se ale neprojeví). Mobilní bariéry zase mohou významně zlepšit průběh regionální povodně v daném místě, pokud se je podaří instalovat včas.

Přinese tedy klimatická změna v ČR každoroční nárůst povodní? Spíše než více povodní můžeme obecně očekávat větší počet extrémních projevů počasí, k nimž patří také povodně. Ty se pak lokálně mohou někdy vymykat místním podmínkám či aktuálním zkušenostem. I v minulosti určitě najdeme příklady extrémních povodní s mimořádnými škodami a vysokým počtem obětí, například v letech 1714¹⁷ a 1872.¹⁸ Podobně mimořádné byly také povodně v červnu 2021 v Porýní. Stejně jako dnes i v dřívějších dobách přicházely a odcházely povodňové periody náhle, bez jakékoli patrné pravidelnosti a plynulého nástupu.¹³ Vliv klimatické změny se však může projevit jako zesílení této nepravidelnosti a nepředvídatelnosti. Pro ilustraci připomeňme poslední povodňovou periodu: v povodí Dunaje byly v roce 2013 nejvýznamnější povodně od roku 1501,¹³ tedy za posledních 500 let. Po nich nastalo ve střední Evropě velké sucho (2014–2020), které bylo rovněž vyhodnoceno jako extrémní (viz výše v kapitole Sucho).¹⁹

Samostatnou kapitolou jsou pak lokální bleskové povodně. Existují různé studie poukazující například na nárůst v počtu dnů s úhrnem srážek nad 20 mm.²⁰ To by mohlo potvrzovat, že můžeme v budoucnu čekat více srážek v podobě intenzivních nebo přívalových dešťů. Ani z toho však ještě automaticky neplyne, že přívalové povodně budou častější. V roce 2009 se u nás po dobu 14 dnů (mezi 24. červnem a 5. červencem) vyskytovaly přívalové povodně denně. Podobná situace byla zaznamenána naposledy v létě roku 1875, shodou okolností ve stejném období. V posledních třech dekádách byly ve střední Evropě zaznamenány všechny možné typy extrémních povodní, stejně tak jsme ale měli i období, kdy se u nás téměř žádné nevyskytly.

Také již zmíněný katastrofální případ rozvodnění přítoků Rýna v západní části Německa v roce 2021 přišel po období několika suchých let. Způsobil obrovské škody a velký počet obětí^{21 22} a mimo jiné ukázal, že ani moderní technika a komunikace v takových případech není všespásná. Ani zdokonalování předpovědních modelů a protipovodňové ochrany nemůže vést k úspěchu bez porozumění a důvěry veřejnosti,²³ jejíž „povodňová paměť“ od každé povodňové periody rychle „vyhasíná“.^{24 25} Abychom v této věci udělali malý krůček vpřed, snažíme se v ČHMÚ prohloubit obecnou znalost minulých povodňových extrémů, k nimž na našem území došlo v minulosti. Připravili jsme proto mapovou aplikaci MEF (Map of Extreme Floods), v níž se lze o vybraných historických případech něco dozvědět.

Kontakty na experty

Mgr. Aleš Urban, Ph.D. (vlny veder)
Ústav fyziky atmosféry AV ČR, Fakulta životního prostředí ČZU v Praze
urban@ufa.cas.cz
+420 272 016 069

Mgr. Pavel Zahradníček, Ph.D. (sucho)
Ústav výzkumu globální změny AV ČR, projektový tým www.intersucho.cz, Český hydrometeorologický ústav, Brno
zahradnicek.p@czechglobe.cz
+420 511 192 215

RNDr. Petr Zacharov, Ph.D. (tornádo)
Ústav fyziky atmosféry AV ČR, v. v. i.
petas@ufa.cas.cz
+420 272 016 051

Prof. Mgr. Ing. Miroslav Trnka Ph.D. (požáry)
Ústav výzkumu globální změny AV ČR, projektový tým www.intersucho.cz
trnka.m@czechglobe.cz
+420 725 950 927

Ing. Libor Elleder, Ph.D. (povodně)
Český hydrometeorologický ústav Praha, ČVUT
libor.elleder@chmi.cz
+420 703 121 473, +420 244 032 355

Zdroje a poznámky