Výsledky
První částí práce bylo analyzování extrémních hodnot v časových řadách měření na stanici Halenkovice. Extrémní srážky, které byly zvoleny pro sledování závislostí chodu vybraných charakteristik přírodního prostředí, na lokalitě nastaly 11x během sledovaného období. Extrémní srážky se vyskytly pouze během tří měsíců, nejčastěji v srpnu (Tab. 1).
Tab. 1 Měsíce s extrémními srážkami
| Měsíc | Počet extrémních srážek |
|---|---|
| květen | 4 |
| červen | 2 |
| srpen | 5 |
Během období extrémních srážek bylo nad územím České republiky šest typů synoptických situací. Nejčetnějšími situacemi jsou brázda nízkého tlaku nad střední Evropou – B a brázda postupující přes střední Evropu – Bp. Druhou nejčetnější situací je jihozápadní cyklonální situace – SWc2. Jedenkrát jsou zastoupeny během extrémních srážek západní cyklonální situace – Wc, západní anticyklonální situace letního typu – Wal a severozápadní cyklonální situace – NWc (Tab. 2).
Tab. 2 Synoptické situace během extrémních srážek
| Synoptická situace | Počet výskytů synotpické situace |
|---|---|
| Wc | 1 |
| Wal | 1 |
| NWc | 1 |
| SWc2 | 2 |
| B | 3 |
| Bp | 3 |
Výsledky korelačních analýz
Výsledkem korelačních analýz je jediná velmi vysoká těsnost závislosti mezi teplotou vzduchu a teplotou půdy v hloubce 10 cm posunutou o 5 hodin 15 minut zpět ze dne 19. května 2009. Spearmanův korelační koeficient je 0,962.
Srážky – hladina podzemní vody ve vrtu JP-2
Těsnost závislosti mezi srážkami a hladinou podzemní vody ve vrtu JP-2 je v jednotlivých sledovaných obdobích dost odlišná. Nejtěsnější závislost je význačná závislost s korelačním koeficientem 0,543 z období 15.–16. 5. 2007. Nejméně těsná závislost je nízká závislost s korelačním koeficientem 0,070 ze dne 16. 8. 2008. Ve 3 případech je korelace záporná, hladina podzemní vody má opačný průběh než srážky. Nejtěsnější záporná korelace je mírná závislost s korelačním koeficientem -0,456 z období 18.–20. 5. 2008.
Srážky – hladina podzemní vody ve vrtu JP-2 – posun
Ve 4 případech z 5 korelace potvrdila, že hladina podzemní vody reaguje na srážky s určitým zpožděním. Toto zpoždění je odlišné u každé události. Závisí na celkové velikosti srážkového úhrnu a na předchozí nasycenosti půdy vodou. Pouze jednou je korelace záporná a značí nízkou těsnost závislosti s korelačním koeficientem -0,280 z období 18.–20. 5. 2008. Nejtěsnější závislost je velká závislost s korelačním koeficientem 0,828 z období 15.–16. 5. 2007.
Srážky – hladina podzemní vody ve vrtu JP-9
Těsnost závislosti mezi srážkami a hladinou podzemní vody ve vrtu JP-9 je v jednotlivých sledovaných obdobích dost odlišná. V 5 případech z 9 je korelace záporná, hladina podzemní vody má opačný průběh než srážky. To je způsobeno zpožděním nárůstu hladiny podzemní vody, které je důsledkem polohy vrtu. Vrt JP-9 se nachází v nižší části svahu než vrt JP-2, proto dochází k přítoku vody z vyšších částí povodí se zpožděním a po delší dobu. Nejtěsnější závislost je význačná záporná závislost s korelačním koeficientem -0,657 ze dne 20. 8. 2007. Nejméně těsná závislost je nízká záporná závislost s korelačním koeficientem -0,009 z období 19.–22. 5. 2009. Nejtěsnější kladná korelace je mírná závislost s korelačním koeficientem 0,475 z období 18.–20. 5. 2008.
Srážky – vlhkost půdy v hloubce 20 cm
V 8 případech z 9 je korelace záporná, značí odlišný průběh vlhkosti půdy v hloubce 20 cm od srážek. To je způsobeno zpožděním nárůstu vlhkosti půdy a jejím velmi pomalým poklesem. Oproti tomu extrémní srážky přejdou rychle a dále už neprší nebo prší velmi málo. Nejtěsnější závislost je význačná záporná závislost s korelačním koeficientem -0,552 z období 18.–20. 5. 2008. Nejméně těsná závislost je nízká záporná závislost s korelačním koeficientem -0,047 z období 21.–22. 6. 2007. Jediná kladná korelace je nízká závislost s korelačním koeficientem 0,151 z období 18.–19. 8. 2010.
Srážky – vlhkost půdy v hloubce 40 cm
Těsnost závislosti mezi srážkami a vlhkostí půdy v hloubce 40 cm je mírná a nízká. V 6 případech z 9 je korelace záporná. Nejtěsnější závislost je mírná záporná závislost s korelačním koeficientem -0,388 z období 19.–22. 5. 2009. Druhá nejtěsnější závislost je mírná kladná závislost s korelačním koeficientem 0,363 z období 21.–22. 6. 2007.
Srážky – průtok vody z horizontálního vrtu
Korelace neprokázala závislost mezi srážkami a průtokem vody z horizontálního vrtu. V 7 případech z 8 je těsnost závislosti nízká. Nejtěsnější závislost je mírná kladná závislost s korelačním koeficientem 0,420 ze dne 16. 8. 2008.
Srážky – průtok vody z horizontálního vrtu – posun
Ve 2 případech, kdy průtok vody z horizontálního vrtu naznačoval zpoždění nárůstu oproti srážkám, byl průtok posunut o dané zpoždění zpět. Ale ani po posunu neprokázala korelace vzájemnou závislost. Korelace je kladná, v prvním případě je těsnost závislosti nízká (korelační koeficient 0,172) a ve druhém mírná (korelační koeficient 0,402).
Teplota vzduchu – teplota půdy v hloubce 10 cm
Korelace je v 8 případech z 9 kladná, prokázala přímou závislost teploty vzduchu a teploty půdy v hloubce 10 cm. Nejtěsnější závislost je velká závislost s korelačním koeficientem 0,892 z období 18.–20. 5. 2008. Těsnost závislosti je dvakrát velká a jednou význačná. Menší těsnosti závislosti jsou způsobeny zpožděním chodu teploty půdy oproti teplotě vzduchu (3. Fourierův zákon).
Teplota vzduchu – teplota půdy v hloubce 10 cm – posun
Pro 4 vybrané události byla teplota půdy posunuta o určitý interval zpět, tak aby se časy nástupu maxima vyrovnaly. Korelační analýzy posunutých časových řad potvrdily platnost 3. Fourierova zákonu. Nejtěsnější závislost je velmi vysoká s korelačním koeficientem 0,962 ze dne 19. května 2009. Nejméně těsná závislost je význačná závislost s korelačním koeficientem 0,619 ze dne 18. 8. 2010.
Teplota vzduchu – teplota půdy v hloubce 60 cm
Těsnost závislosti mezi teplotou vzduchu a teplotou půdy v hloubce 60 cm je v jednotlivých sledovaných obdobích dost odlišná. Korelace je v 6 případech z 9 záporná. To je způsobeno tím, že teplota půdy v hloubce 60 cm má téměř konstantní průběh oproti teplotě vzduchu (2. Fourierův zákon). Také se zde projevuje zpoždění chodu teploty půdy oproti teplotě vzduchu (3. Fourierův zákon). Nejtěsnější závislost je velká kladná závislost s korelačním koeficientem 0,839 ze dne 25. 6. 2008. Nejtěsnější záporná závislost je velká závislost s korelačním koeficientem -0,767 ze dne 15. 5. 2007.
Srážky – teplota vzduchu
Pokles teploty s nástupem deště korelace potvrdila ve 3 případech z 9. Těsnost závislosti je v těchto třech případech jednou velká záporná (korelační koeficient -0,864 ze dne 19. 5. 2009) a dvakrát význačná záporná. Ve zbylých 6 případech je těsnost závislosti mírná a nízká, kladná i záporná.
Výsledky srovnání manuálního a automatického měření srážek
Druhou částí práce bylo srovnání manuálního a automatického měření srážek pomocí párového t-testu. Pouze ve 3 sedmidenních obdobích se podle výsledků t-testu manuální a automatické měření srážek neshodovalo. Období i denní sumy srážek jsou uvedeny v tabulce (Tab. 3).
Tab. 3 Sedmidenní úseky, kdy se měření neshodovalo
| Datum | Manuální měření srážek [mm] | Automatické měření srážek [mm] |
|---|---|---|
| 29-11-06 | 0,0 | 0,0 |
| 30-11-06 | 0,0 | 0,2 |
| 1-12-06 | 0,0 | 0,3 |
| 2-12-06 | 0,0 | 0,1 |
| 3-12-06 | 0,0 | 0,0 |
| 4-12-06 | 0,0 | 0,0 |
| 5-12-06 | 0,0 | 0,3 |
| 28-3-10 | 0,0 | 0,0 |
| 29-3-10 | 0,0 | 0,0 |
| 30-3-10 | 0,0 | 0,5 |
| 31-3-10 | 0,0 | 0,0 |
| 1-4-10 | 3,0 | 3,8 |
| 2-4-10 | 3,7 | 4,0 |
| 3-4-10 | 0,0 | 0,5 |
| 12-9-10 | 0,0 | 0,0 |
| 13-9-10 | 0,0 | 0,1 |
| 14-9-10 | 0,0 | 0,0 |
| 15-9-10 | 1,4 | 1,4 |
| 16-9-10 | 1,2 | 1,5 |
| 17-9-10 | 0,0 | 0,1 |
| 18-9-10 | 2,1 | 2,3 |
