Výpar z výparoměrných stanic VÚV TGM

Souhrn

Výpar z vodní hladiny významně ovlivňuje celkovou hydrologickou bilanci povodí. Přímé měření výparu je komplikované a není tak běžné jako měření jiných veličin (např. srážek nebo teploty vzduchu). Z tohoto důvodu je výpar často zjišťován ze vzorců, které jako vstupní data vyžadují dostupné měřené meteorologické veličiny.

V příspěvku jsou popsána data z plovoucích a bazénových výparoměrů, jejichž provozovatelem je VÚV TGM. Naměřené hodnoty výparu a meteorologických veličin jsou porovnány mezi jednotlivými lokalitami. Dále jsou uvedeny odvozené vzorce pro výpočet výparu z výparoměrné stanice Hlasivo a jejich aplikace na vybrané lokality. Hodnocení vzorců je provedeno na základě nejnižší hodnoty průměrné relativní chyby (MRE).

Z výsledků vyplývá, že vzorce odvozené ze stanice Hlasivo jsou vhodné pro výpočet výparu i na jiných lokalitách. Vypočtený výpar koresponduje s naměřeným denním chodem výparu. Pro výpočet výparu s nižší chybou výpočtu je však vhodné používat průměrná měsíční data a počítat výpar v delším časovém horizontu.

Úvod

Výpar z vodní hladiny je důležitým členem hydrologické bilance vodních nádrží, zvláště pak v období sucha. V posledních letech je význam výparu umocňován dopady klimatických změn, zejména zvyšováním průměrné teploty vzduchu, jež má za následek zvyšování územního výparu, včetně výparu z vodních ploch. Zvýšený úbytek vody výparem však není kompenzován srážkami. V dlouhodobém horizontu se navíc výrazné průměrné roční změny ve srážkových úhrnech nepředpokládají [1].

Přímé monitorování výparu z vodní hladiny není běžné a výparoměrné stanice jsou náročné na údržbu a obsluhu. Z tohoto důvodu je výpar často určován z matematických vzorců, do kterých vstupují jiné měřitelné veličiny [2]. Závislost výparu na meteorologických veličinách je popsána mnoha autory [3–5]. Vzorce pro výpočet výparu však často obsahují vstupní veličiny, které se běžně neměří na základních meteorologických stanicích a musí být dále odvozovány, např. tlak nasycené vodní páry nebo latentní tok tepla [6, 7]. Z tohoto důvodu byly ve Výzkumném ústavu vodohospodářském T. G. Masaryka odvozeny nové vzorce pro výpočet výparu, do nichž vstupují veličiny, které jsou běžně měřitelné na meteorologických stanicích (např. teplota vzduchu, relativní vlhkost vzduchu, rychlost větru atp.) [8]. Tyto vzorce byly v rámci výzkumu VÚV TGM dále zpřesňovány [9].

Výzkumný ústav vodohospodářský T. G. Masaryka má ve správě dva plovoucí výparoměry s meteostanicemi. Jeden je umístěn na retenční nádrži Zaječice u Jirkova a druhý na Vavřineckém rybníce ve Středočeském kraji. Dále je VÚV TGM provozovatelem dvou výparoměrných stanic, v Hlasivu u Tábora a v Praze v Podbabě (obr. 1).

Cílem výzkumu je porovnat jednotlivé lokality z hlediska naměřených meteorologických veličin a výparu. Dalším cílem je vypočítat výpar v zájmových lokalitách na základě vzorců, odvozených z dat z výparoměrné stanice Hlasivo. Předpokládá se, že tyto vzorce jsou díky své robustnosti vhodné pro výpočet výparu i pro jiné lokality.

Obr. 1. Mapa umístění výparoměrných stanic ve správě VÚV TGM
Fig. 1. Location map of evaporimeter stations administered by TGM WRI

Výparoměrná stanice Hlasivo

Výparoměrná stanice v Hlasivu u Tábora (N 49°29.88738‘, E 14°45.36117‘) leží v nadmořské výšce 537 m n. m. a je v provozu již od roku 1957. K letošnímu roku tak máme díky nepřetržitému fungování k dispozici 63letou datovou řadu. Jedná se nejen o hodnoty výparu z volné hladiny, ale i další meteorologické prvky, jež stanice zaznamenává.

Zařízení stanice prošlo mnohými změnami. Od roku 1998 jsou mnohé veličiny zaznamenávány automaticky. Doposud měřené veličiny jsou uvedeny v tabulce 1.

Tabulka 1. Seznam přístrojů a měřených veličin ve stanici Hlasivo
Table 1. List of instruments and measured quantities at the Hlasivo station

Výparoměrná sezona trvá obvykle od dubna do října, kdy zpravidla nedochází k zamrzání vodní hladiny ve výparoměru. Díky mnohaletým zkušenostem měření výparu v Hlasivu se tato perioda přizpůsobila meteorologickým podmínkám v této lokalitě a doba měření výparu se omezila na měsíce květen až říjen.

Raritou této výparoměrné stanice je nejen délka provozu, ale také srovnávací výparoměrný bazén, který má plochu téměř 20 m² (viz obr. 2). Díky takto velké ploše se naměřená výparnost dá považovat za reálný výpar z vodní hladiny.

Obr. 2. Výparoměrná stanice Hlasivo
Fig. 2. Evaporimeter station Hlasivo

Výparoměrná stanice Podbaba

V areálu pražské pobočky VÚV TGM byla vybudována meteorologická a výparoměrná stanice (N 50°7.08770‘, E 14°23.55303‘), viz obr. 3. Od roku 2018 jsou v provozu tři výparoměrné bazény o průměru 2 m, v nadmořské výšce 191 m n. m. Od 11. 5. 2018 zde probíhá klasické sezonní měření výparu z vodní hladiny. Později začalo také sezonní měření výparu z hladiny vody s odlišným albedem (voda přirozeně zbarvená chlorofylem). Dále je zde celoročně měřen výpar z výparoměru, ve kterém je rozpuštěná sůl, jež tvoří nemrznoucí směs.

Ve stanici je dále měřena teplota vzduchu, vlhkost vzduchu, globální sluneční radiace, směr a rychlost větru, srážky, teplota vody ve výparoměrech a teplota půdy.

Výpar z Vavřineckého rybníka

Na začátku července 2019 byl na Vavřineckém rybníce (N 49°54.87885‘, E 15°2.39373‘) nainstalován plovoucí výparoměr od firmy Fiedler (viz obr. 4). Vavřinecký rybník leží v nadmořské výšce 375 m n. m. Od 4. 7. 2019 jsou k dispozici desetiminutové záznamy přímého měření výparu z hladiny rybníka. Součástí výparoměru jsou čidla na měření teploty hladiny vody a teploty vody v hloubkách 0,5 m, 1 m, 1,5 m, 2 m a 2,5 m. Výparoměrná nádoba je stejných rozměrů jako u výparoměrů EWM a GGI (3 000 cm²).

Obr. 3. Výparoměrná stanice – Praha, Podbaba
Fig. 3. Evaporimeter station – Prague, Podbaba

Na plovoucím zařízení je také meteostanice, která zaznamenává teplotu vzduchu, relativní vlhkost vzduchu, rosný bod, úhrn srážek, radiaci, rychlost a směr větru. V případě radiace se jedná o rozdíl mezi globální sluneční radiací a radiací odraženou z vodní hladiny. Výparoměrná sezona skončila na začátku října 2019. K dispozici je tedy datová řada tří měsíců. V roce 2020 probíhá měření od března.

Výpar z retenční nádrže Zaječice

Na Zaječické nádrži byl totožný plovoucí výparoměr s meteostanicí (viz obr. 4) nainstalován v srpnu 2019 a byl v provozu až do listopadu 2019. Retenční nádrž Zaječice (N 50°29.53530‘, E 13°28.82097‘) se nachází u obce Jirkov, v Ústeckém kraji, v nadmořské výšce 290 m n. m. Měřené veličiny jsou stejné jako u plovoucího výparoměru na Vavřinci.

Obr. 4. Plovoucí výparoměr značky Fiedler
Fig. 4. Floating evaporimeter of the Fiedler brand

Hodnoty sledovaných veličin

Vzhledem k tomu, že každá výparoměrná stanice měří jinak dlouhou dobu, je srovnání naměřených veličin velmi omezené. Jednotlivé lokality byly tedy srovnávány s výparoměrnou stanicí Hlasivo, která má nejdelší dobu pozorování. Hodnoty výparu jsou graficky znázorněny na obr. 5. Průměrná měsíční teplota vzduchu je zobrazena na obr. 6. Na obr. 7 je znázorněna průměrná měsíční teplota vody ve výparoměrech. Relativní vlhkost vzduchu je zobrazena na obr. 8 a obr. 9 představuje průměrnou měsíční rychlost větru.

Obr. 5. Výpar ve stanici Hlasivo, Podbaba, Vavřinec a Zaječice
Fig. 5. Evaporation at Hlasivo, Podbaba, Vavřinec and Zaječice stations

Obr. 6. Teplota vzduchu ve stanici Hlasivo, Podbaba, Vavřinec a Zaječice
Fig. 6. Air temperature at Hlasivo, Podbaba, Vavřinec and Zaječice stations

Obr. 7. Teplota hladiny vody ve stanici Hlasivo, Podbaba, Vavřinec a Zaječice
Fig. 7. Water temperature at water table level at Hlasivo, Podbaba, Vavřinec and Zaječice stations

Výpar

Výpar ve stanici Podbaba je pro sezony červen–říjen 2018 a květen–říjen 2019 nižší (E = 2,59 mm/den) než ve stanici Hlasivo (E = 3,32 mm/den), přestože zde byla vyšší teplota vzduchu i teplota vody ve výparoměru (Ta = 17,6 °C; Tw = 20 °C; H = 69,8 %) než ve stanici Hlasivo (Ta = 15,69 °C; Tw = 19,32 °C; H = 68,4 %). Celková suma výparu za pozorované období 2018 byla ve stanici Podbaba 436,8 mm a ve stanici Hlasivo 522,6 mm. Za sezonu 2019 činil výpar ve stanici Podbaba 443,6 mm a ve stanici Hlasivo 593,6 mm. Důvodem rozdílného výparu je výrazně nižší průměrná rychlost větru (V = 0,63 m/s) oproti stanici Hlasivo (V = 1,34 m/s).

Obr. 8. Relativní vlhkost vzduchu ve stanici Hlasivo, Podbaba, Vavřinec a Zaječice
Fig. 8. Relative humidity at Hlasivo, Podbaba, Vavřinec and Zaječice stations

Obr. 9. Rychlost větru ve stanici Hlasivo, Podbaba, Vavřinec a Zaječice
Fig. 9. Wind speed at Hlasivo, Podbaba, Vavřinec and Zaječice stations

Průměrný denní výpar z Vavřineckého rybníka za celou dobu pozorování (červenec–září 2019) činí 4,06 mm/den, což je v přepočtu 373,4 mm za pozorovanou sezonu. Pro stejné období je výpar ve stanici Hlasivo 3,65 mm/den, tedy 336,4 mm. Teplota vzduchu, teplota vody a relativní vlhkost vzduchu je ve vybraných lokalitách velmi podobná. Pro Vavřinecký rybník jsou průměrné hodnoty za období červenec–září: Ta = 17,9 °C; Tw = 20,9 °C; H = 76,5 %. Pro stejné období jsou hodnoty ve stanici Hlasivo: Ta = 17,1 °C; Tw =  21,7 °C; H = 75,7 %. Důvodem rozdílného výparu je pravděpodobně vyšší průměrná rychlost větru ve stanici Vavřinec (V = 1,9 m/s) oproti Hlasivu (V = 1,3 m/s). Největší rozdíl v naměřeném výparu a zároveň v rychlosti větru je v měsíci září.

Obr. 10. Srážkové úhrny ve stanici Hlasivo, Podbaba, Vavřinec a Zaječice
Fig. 10. Precipitation totals in Hlasivo, Podbaba, Vavřinec and Zaječice stations

Výpar ze Zaječické nádrže je velmi podobný výparu ve stanici Hlasivo. Za období srpen–říjen 2019 se jedná o průměrný denní výpar 2,49 mm/den, tedy 229 mm za pozorované tři měsíce. Ve stanici Hlasivo je pro stejné období průměrný denní výpar 2,4 mm/den, což odpovídá 221 mm. Tyto dvě lokality mají i podobné ostatní měřené veličiny. Průměrná teplota vzduchu je ve stanici Hlasivo 13,9 °C a v lokalitě Zaječice 14,9 °C. Průměrná teplota hladiny vody ve výparoměru je v Hlasivu 17,2 °C. Pro Zaječickou nádrž činí průměrná teplota hladiny vody 17,5 °C. Průměrná relativní vlhkost vzduchu byla ve stanici Hlasivo 82 % a v Zaječicích 80 %. Rychlost větru je ve stanici Hlasivo vyšší, činí 1,34 m/s, oproti Zaječicím, kde je průměrná rychlost větru pouze 0,77 m/s. Z analýzy denního chodu výparu a rychlosti větru u nádrže Zaječice je však zřejmé, že se v pozorovaném období vyskytovaly větrné dny (až 4,5 m/s), které významně ovlivnily intenzitu vypařování. V měsíčním kroku však nejsou tyto výkyvy v rychlosti větru zřejmé.

Srážky

Na obr. 10 je možné pozorovat měsíční úhrny srážek a sumy výparu v jednotlivých stanicích. Ve stanici Hlasivo spadlo za pozorované sezony 2018 a 2019 celkem 579,4 mm srážek. Oproti tomu činil výpar 1 116,2 mm, což je téměř dvojnásobek toho, co napršelo. Ve stanici Podbaba spadlo za pozorované sezony celkem 530,6 mm srážek.

Výpar zde opět převyšoval srážky s celkovou sumou 880,4 mm. Na Vavřineckém rybníce napršelo v období červenec–září 2019 171,5 mm, výpar však činil 373,4 mm, což je více než dvojnásobek srážkového úhrnu. Na Zaječické vodní nádrži byl srážkový úhrn za měsíce srpen–listopad 2019 145,1 mm a výpar 244 mm.

Na obr. 11 je znázorněn rozdíl mezi srážkovým úhrnem a výparem v jednotlivých měsících. Sloupce směřující vzhůru značí převládající výpar nad srážkami, sloupce mířící dolů mají opačnou vypovídající hodnotu. Z grafu je zřejmé, že v letních měsících zpravidla převládá výpar nad srážkami. V některých měsících přesahoval výpar nad srážkami dokonce o více než 100 mm. Oproti tomu v měsících, kdy srážky převyšovaly výpar, se jedná o rozdíl menší než 20 mm.

Obr. 11. Měsíční bilance mezi srážkami a výparem ve stanici Hlasivo, Podbaba, Vavřinec a Zaječice
Fig. 11. Monthly balance of precipitation and evaporation at Hlasivo, Podbaba, Vavřinec and Zaječice stations

Výpočet výparu na základě vzorců

Vzhledem k 63leté časové řadě meteorologických veličin a hodnot výparu je výparoměrná stanice Hlasivo vhodná k odvozování vzorců pro výpočet výparu. V rámci projektu TAČR TJ01000196: Vytvoření software pro výpočet výparu z vodní hladiny pro podmínky ČR [9] vznikla univerzální sada vzorců vhodná pro výpočet výparu i pro další lokality v ČR.

Vzorce vznikly na základě lineární a nelineární regrese výparu s meteorologickými veličinami. V prvním kroku byly vyjádřeny párové závislosti průměrného denního výparu z vodní hladiny (v měsíčním kroku) na veličinách: teplota vzduchu, teplota vody ve výparoměru a globální sluneční radiace. Užitím rovnice párové regrese mezi vybranou veličinou a výparem byl vypočítán výpar. Následně byla spočítána rezidua vypočítaného výparu od pozorovaného. V dalším kroku byla vyjádřena závislost vypočítaných reziduí na jiné veličině (Ta, Tw, H, R nebo V). Kombinací dvou regresních vztahů došlo k vytvoření nového vzorce. Tento vzorec byl následně rozšířen o další veličinu, a to stejným způsobem.

Výše popsaným postupem byla vytvořena sada vzorců, zakládající se na lineárním, mocninném, exponenciálním či logaritmickém modelu nebo na jejich kombinacích. Výpočty výparu z odvozených vzorů byly srovnány s naměřeným výparem a hodnoceny na základě nejvyšší hodnoty koeficientu KGE [10] a nejnižší hodnoty MRE. Pomocí těchto dvou parametrů byl vyselektován užší výběr vzorců, viz tabulka 2.

Tabulka 2. Vzorce pro výpočet výparu pro stanici Hlasivo
Table 2. Formulas for calculation of evaporation at Hlasivo station

Tyto vzorce byly použity pro výpočet výparu v lokalitách Praha-Podbaba, Vavřinecký rybník a vodní nádrž Zaječice. Výsledky vypočteného výparu byly následně porovnány s naměřeným výparem z výparoměrů ve vybraných lokalitách.

Při aplikaci vzorců je nutné brát zřetel na omezení rozsahu vstupních veličin, podmiňující platnost jednotlivých vzorců. Rozsah platnosti veličin (proměnných), vstupujících do vzorců, je dána Q_0,05–Q_0,95 naměřených hodnot ve stanici Hlasivo, viz tabulka 3.

Tabulka 3. Intervaly veličin, podmiňující platnost jednotlivých vzorců
Table 3. Intervals of quantities determining the validity of individual formulas

Aplikace vzorců na denní data

Na obr. 12–14 je znázorněn denní průběh pozorovaného výparu spolu s výparem modelovaným na základě empirických vzorců z tabulky 2. Z výsledků je patrné, že vzorce reflektují hodnoty pozorovaného výparu.

Nejvýraznější rozdíly mezi vypočteným a naměřeným výparem ve stanici Podbaba se vyskytly na přelomu července a srpna 2018, v červnu a v září 2019. Vzorce, zakládající se na teplotě vzduchu (HLA_3 a HLA_8) výrazně nadhodnocují skutečný výpar. Například 30. 6. 2019 se jedná o rozdíl až 12 mm (HLA_8), což je více než čtyřnásobek naměřeného výparu. Chyby ve výpočtu jsou způsobené tím, že se v těchto obdobích vyskytovala teplota vzduchu výrazně vyšší (až 31,8 °C), než je rozsah platnosti vzorců pro tuto veličinu.

Obr. 12. Výpar naměřený a vypočítaný – Praha-Podbaba, denní chod
Fig. 12. Measured and calculated evaporation – Prague-Podbaba, daily course

Obr. 13. Výpar naměřený a vypočítaný – Vavřinecký rybník, denní chod
Fig. 13. Measured and calculated evaporation – Vavřinecký pond, daily course

Výrazné vícedenní rozdíly mezi naměřeným a vypočteným výparem na Vavřineckém rybníce můžeme pozorovat na začátku července 2019. V tomto období mají vzorce tendenci výpar podhodnocovat. Například 8. 7. 2019 jsou všechny výpočty nižší o 3–4,5 mm, což je přibližně dvakrát méně než naměřený výpar. Při podrobné analýze desetiminutového kroku výparu s průběhem dalších meteorologických veličin bylo zjištěno, že na začátku července foukal velmi suchý teplý vítr. V odpoledních hodinách, kdy byl výpar nejvyšší, se teplota vzduchu vyšplhala i přes 26 °C (6. 7. 2019 přes 29 °C) a současně relativní vlhkost vzduchu klesala pod 30 %. Ve večerních a ranních hodinách se ovšem hodnoty teploty vzduchu pohybovaly okolo 10 °C a relativní vlhkost se vyšplhala až na více než 80 %. Z tohoto důvodu jsou denní průměry jednotlivých veličin velmi zkreslené a vzorce pro výpočet výparu nereflektují skutečný výpar.

Obr. 14. Výpar naměřený a vypočítaný – Zaječice, denní chod
Fig. 14. Measured and calculated evaporation – Zaječice, daily course

Obr. 15. Vypočtený výpar pro stanici Podbaba na základě vzorců ze stanice Hlasivo
Fig. 15. Calculated evaporation for the Podbaba station based on formulas from the Hlasivo station

Další výrazné odchylky naměřeného výparu od vypočteného můžeme pozorovat 17.–18. 9. 2019. V tomto období přesahuje naměřený výpar 5 mm/den, oproti tomu se vypočtený výpar pohybuje v rozmezí 1,7–2,8 mm/den. V těchto dnech byla průměrná rychlost větru přes 3 m/s, což je mimo rozsah platnosti vzorců HLA_10 a HLA_11. Stejný důvod platí i pro den 30. 9. 2019, kdy průměrná rychlost větru byla dokonce vyšší než 6 m/s. V tento den byl naměřen výpar o hodnotě 7,3 mm, zatímco vypočtený výpar se pohybuje v rozmezí 1,8–3 mm. Takto výrazné rozdíly mezi naměřeným a vypočítaným výparem jsou způsobené tím, že všechny vzorce jsou založené především na teplotě vzduchu, anebo teplotě vody (popřípadě na globální sluneční radiaci). Tyto veličiny mají největší váhu na výsledek vypočteného výparu. Rychlost větru vstupuje do vzorců až sekundárně, nebo ji vzorce nereflektují vůbec. Na podzim se ovšem průměrná teplota vzduchu i teplota vody pohybuje velmi nízko, a proto je vypočtený výpar významně podhodnocený.

Obr. 16. Vypočtený výpar pro stanici Vavřinec na základě vzorců ze stanice Hlasivo
Fig. 16. Calculated evaporation for the Vavřinec station based on formulas from the Hlasivo station

Největší odchylky naměřeného a vypočteného výparu u vodní nádrže Zaječice můžeme pozorovat v období 3.–5. 9. 2019, kdy podobně jako u Vavřineckého rybníka foukal v odpoledních hodinách velmi suchý teplý vítr. Naproti tomu jsou ranní a večerní hodnoty teploty vzduchu poměrně nízké, relativní vlhkost vzduchu naopak vysoká a rychlost větru klesá na nulu. Z tohoto důvodu jsou ovlivněny denní průměry hodnot a výpočty ze vzorců neodpovídají reálnému výparu, skutečný výpar tak podhodnocují téměř o polovinu.

Další významný rozdíl je patrný ve dnech 17.–19. 9. 2019, kdy se opět vyskytovala poměrně nízká teplota vzduchu (jež primárně reflektují vzorce), avšak velmi vysoká rychlost větru. Rozdíl mezi naměřeným (5,8 mm) a vypočítaným výparem (1,8 mm) ve dne 18. 9. 2019 je pro vzorec HLA_3 až trojnásobný.

Aplikace vzorců na měsíční data

Výpočet výparu v denním kroku je zatížen vysokou relativní i absolutní chybou. Přesnějšího výsledku je dosaženo při výpočtu měsíčního výparu, kde odchylky výpočtu od naměřeného výparu nejsou tak významné. V prvé řadě je potlačená náhodná chyba měření, jež je výraznější u denních hodnot výparu [11]. V druhé řadě se hodnoty meteorologických veličin vstupujících do vzorců pohybují obvykle v rozsahu platnosti jednotlivých vzorců.

Obr. 17. Vypočtený výpar pro stanici Zaječice na základě vzorců ze stanice Hlasivo
Fig. 17. Calculated evaporation for the Zaječice station based on formulas from the Hlasivo station

Pro výpočet výparu na základě průměrných měsíčních hodnot naměřených veličin byly opět použity vzorce z tabulky 2. Průměrná relativní chyba výpočtu pro stanici Podbaba se pohybuje mezi 22–55 %, viz obr. 15. Černá linie značí naměřený výpar. Body nad touto křivkou označují výpočty, které výsledek nadhodnocují. Body pod touto linií mají opačnou vypovídající hodnotu. Vysoká relativní chyba je způsobena především podzimními hodnotami, kdy je naměřený výpar tak nízký, že absolutní chyba o hodnotě 0,4 mm může znamenat relativní chybu vyšší než 50 %.

Nejlépe vycházejí vzorce, do kterých vstupuje globální sluneční radiace – žluté body (MRE = 21,6–24,4 %). Nejméně vycházejí vzorce, které se zakládají na teplotě vzduchu – modré body (MRE = 46,9–55,1 %). Hodnoty, které se pohybují mimo rozsah naměřených hodnot ve stanici Hlasivo, byly z výpočtu vynechány.

Vzorce pro výpočet výparu ze stanice Hlasivo byly dále aplikovány na data z plovoucího výparoměru na Vavřineckém rybníce (viz obr. 16) a na Zaječické retenční nádrži (viz obr. 17). Vzorce, do kterých vstupuje globální sluneční radiace, nebylo možné použít, jelikož plovoucí meteostanice zaznamenávají radiaci jako rozdíl mezi globální sluneční radiací a radiací odraženou z vodní hladiny.

Pro Vavřinecký rybník se průměrná relativní chyba výpočtu pohybuje mezi 11 % (vzorec HLA_11) až 14 % (vzorec HLA_3).

Na Zaječické nádrži byl výpar měřen od srpna do listopadu 2019. V listopadu se ovšem veličiny pohybují mimo rozsah platnosti vzorců ze stanice Hlasivo. Výpar je tedy modelován pouze pro měsíce srpen–říjen. Průměrná relativní chyba výpočtů se pohybuje mezi 8,8 % (vzorec HLA_10) až 29,3 % (vzorec HLA_3).

Závěr

Článek popisuje čtyři výparoměrné stanice ve správě VÚV TGM a porovnává naměřená data jednotlivých meteorologických veličin a výparu. Z výsledků vyplývá, že všechny lokality během výparoměrné sezony trpí srážkovým deficitem. Výpar významně převyšuje srážky především v letních měsících. Bilanci mezi výparem a srážkami bohužel není možné vyčíslit mimo výparoměrnou sezonu, která je obvykle od dubna do října. Řešením by mohl být celoroční výparoměr, který je testován ve stanici Podbaba. Do tohoto výparoměrného bazénu je přidána sůl, která brání zamrzání hladiny.

Vzorce pro výpočet výparu, vzniklé na základě dat ze stanice Hlasivo, byly aplikovány na další výparoměrné stanice. Z výsledků vyplývá, že vzorce se dají aplikovat jak na denní data, kde je ovšem nutné počítat s vyšší relativní i absolutní chybou, tak na data měsíční, která jsou pro výpočet výparu vhodnější. Tímto se potvrdila hypotéza, že vzorce, odvozené z dat ze stanice Hlasivo, jsou vhodné pro výpočet výparu i pro jiné lokality. Při aplikaci vzorců je ovšem nutné brát zřetel na omezený rozsah platnosti jednotlivých veličin, vstupujících jako proměnné do jednotlivých vzorců.

Z výsledků porovnání mezi jednotlivými lokalitami dále vyplývá, že rychlost větru hraje patrně významnější roli pro přesnější určení výparu, než zohledňují současné vzorce ze stanice Hlasivo. Budoucí inovace vzorců by mohla spočívat nejen v prodlužování časové řady, ale také v přípravě nových vzorců, které by více zohlednily rychlost větru a také vzorce, které by byly cíleny na konkrétní roční období.

Poděkování

Článek vznikl v rámci projektů Vytvoření software pro výpočet výparu z vodní hladiny pro podmínky ČR (TJ01000196) financovaný Technologickou agenturou ČR a Analýza adaptačních opatření ke zmírnění dopadů změny klimatu a urbanizace na vodní režim v oblasti vnější Prahy (CZ.07.1.02/0.0/0.0/16_040/0000380) financovaný z operačního programu Praha – Pól růstu ČR.