Závěrečná zpráva grantu 003/1997/B-GEO/MFF

Název projektu:Radiační důsledky změn stratosférického ozonu a aerosolů nad střední Evropou
Hlavní řešitel:RNDr. Tomáš Halenka, CSc.
Spoluřešitelé: RNDr. Jaroslava Kalvová, CSc.; Prof.RNDr. Jan Bednář, CSc.; Mgr. David Dvořák; Mgr. Richard Mládek; Mgr. Jana Ceé; Mgr. Jan Mocek
Období řešení:1997-1999
Celková dotace:276 tis. Kč

Souhrn výsledků

Pro potreby projektu byla soustredena rada databází na CD-ROM, týkající se dostupných zdroju, predevším tedy ozonu (WODC, Toronto), aerosolu (SAM II, SAGE II), cirkulace (Free University Berlin, NCEP) apod. Byly porovnány dlouhodobé trendy parametru ozonového profilu ve vztahu k cirkulacním charakteristikám mezi vybranými evropskými a kanadskými stanicemi. Zároven byla provedena i analýza ozonových profilu s ohledem na výskyt laminací a jejich parametry (cetnost, výška, tlouštka a obsah ozonu), pozornost byla rovnež venována dlouhodobému vývoji techto parametru. Jednotlivé zdroje byly postupne analyzovány z hlediska použití pro potreby projektu, zvlášte s durazem na získání informací vhodných jako vstupní data do plánovaných modelových studií. Tyto cíle byly splneny, i když se ukázalo, že ne vždy jsou všechny požadované informace snadno dostupné tak, jak by pro další podrobné studium a parametrizaci šírení zárení v atmosfére bylo treba. To platí napr. pro ozonová merení typu TOVS ci aerosolová merení.  Vedle toho ovšem vznikla rada dalších "vedlejších" výsledku, z nichž velmi zajímavý je vysoká korelace spektrální komponenty odpovídající ctyrem brázdám cirkumpolárního víru severní polokoule a slunecní aktivity.

Byla provedena statistická analýza merení Brewerovým spektrofotometrem z SOO CHMÚ v Hradci Králové s cílem kvantifikovat závislost radiacního prikonu UV zárení na ruzných parametrech, predevším však na celkovém množství ozonu. Platnost regresních vztahu byla srovnána s modelovými výpocty s využitím jednoduchého, v rámci projektu k tomuto úcelu pripraveného modelu radiacního prenosu. Jedná se o model založený na principu Eddingtonovy aproximace, optické vlastnosti atmosféry jsou zahrnuty prostrednictvím optických tlouštek jednotlivých složek v príslušných vrstvách. Tak mohou do tohoto modelu vstupovat analyzované zmeny vertikálního profilu ozonu i aerosolu, byly testovány standardní profily i jejich modifikace (casové zmeny, situace po sopecné erupci apod.).

V záverecné fázi projektu byly provedeny experimenty s regionálním modelem RegCM2, který byl adaptován v našich podmínkách pro úcely projektu. Vhodnost tohoto moderního a v soucasných klimatických výzkumech používaného modelu pro náš úkol byla testována, model byl rozšíren do vyšších hladin stratosféry a s vyšším rozlišením. Byly provedeny první pokusy o simulaci vlivu zmen ozonu na chování atmosféry v dlouhodobejším merítku a ukazuje se, že model muže být na tyto zmeny citlivý,  zvlášte v radiacních bilancích. V nekterých prípadech muže dojít i ke spuštení zpetných vazeb, které potom vedou ke znacnému zesílení efektu. Je tedy zrelmé, že zpusob a kvalita parametrizace ozonu muže hrát v modelu nezanedbatelnou roli.

Stanovených cílu projektu bylo dosaženo.  Podstatný prínos projektu spocívá ve výsledcích analýzy casového vývoje spektrálních charakteristik cirkulace a potom predevším ve finální realizaci regionálního klimatického modelu, na kterém byla vyzkoušena metodologie prístupu k aplikaci predpovedního modelu pro dlouhodobé simulace podmínek atmosféry. Modelová studie vlivu parametrizace ozonu v takových simulacích tak posloužila zároven jako príklad úloh, které lze s takovým prostredkem rešit. Vedle toho bylo v prubehu rešení projektu otevreno nekolik dalších zajímavých témat, které lze v blízké budoucnosti rešit.