II.5 Vyhodnocení Smogového varovného a regulačního systému na území České republiky v roce 2012

Úvod
Český hydrometeorologický ústav (ČHMÚ) provozuje na základě pověření Ministerstva životního prostředí Smogový varovný a regulační systém (SVRS). Informace, které systém poskytuje, slouží jednak k informaci o výskytu situace se zvýšenými koncentracemi znečišťujících látek v ovzduší a jednak k regulaci (omezení) vypouštění znečišťujících látek ze zdrojů, které významně ovlivňují kvalitu ovzduší daného území. Mezi sledované látky patří suspendované částice PM₁₀ a dále oxid siřičitý (SO₂), oxid dusičitý (NO₂) a troposférický ozon (O₃).

Legislativa
Fungování SVRS je od 1. září 2012 nově upraveno zákonem č. 201/2012 Sb. o ochraně ovzduší (dále zákon) a Věstníkem MŽP č. 9/2012. Dříve byl legislativní rámec vymezen zákonem č. 86/2002 Sb., vyhláškou č. 553/2002 Sb. ve znění pozdějších právních předpisů, zejména vyhlášky č. 373/2009 Sb., a Věstníkem MŽP č. 2/2010.

Nový zákon zrušil pojem zvláštních imisních limitů pro vyhlášení signálu upozornění a regulace a namísto nich zavedl termíny informativní a regulační prahová hodnota. (Pro přízemní ozon je namísto regulační prahové hodnoty stanovena varovná prahová hodnota.)

Pro zdůraznění zdravotních rizik spojených s vysokými koncentracemi znečišťujících látek v ovzduší je nově smogová situace vyhlašována již při překročení informativní prahové hodnoty.

Další změna souvisí s územní platností SVRS. Smogové situace a regulace se nově vyhlašují na celém území ČR, které bylo pro tento účel rozděleno do oblastí převážně kopírujících území jednotlivých krajů a aglomerací. Oblasti SVRS a pro ně reprezentativní stanice jsou pro SO₂, NO₂ a PM₁₀ stanoveny ve věstníku MŽP č. 9/2012. Pro přízemní ozon jsou stanoveny ve směrnici ČHMÚ pro provádění Smogového varovného a regulačního systému na území ČR (dále Směrnice).

Oproti starému zákonu byla dále zrušena vazba mezi zdrojem a stanicí. Regulace se nově vyhlašuje pro všechny zdroje v oblasti, které mají stanoveny zvláštní podmínky provozu při překročení regulační prahové hodnoty.

Nový zákon zpřísnil zejména podmínky pro vyhlášení regulace z důvodu vysokých koncentrací PM₁₀: regulace se pro dané území vyhlašuje v případě, že 24hodinová průměrná koncentrace suspendovaných částic PM₁₀ překročila alespoň na polovině stanic reprezentativních pro dané území hodnotu 150 μg.m^-3 ve třech po sobě následujících dnech, tj. (dle Směrnice) klouzavá 24hodinová průměrná koncentrace PM₁₀ byla překročena ve 49 po sobě následujících hodinách. Zároveň musí být alespoň na polovině stanic reprezentativních pro dané území za posledních 6 hodin rostoucí trend 12hodinových koncentrací PM₁₀.
Naopak zmírněny byly podmínky pro vyhlašování smogových situací a varování z důvodu vysokých koncentrací přízemního ozonu: pro vyhlášení smogové situace resp. varování stačí, aby byla na jedné stanici reprezentativní pro dané území překročena průměrná hodinová koncentrace ozonu 180 μg.m^-3 resp. 240 μg.m^-3.

V následujícím textu budeme pojem smogová situace užívat jak pro smogovou situaci dle nové legislativy, tak pro signál upozornění dle staré legislativy. Regulací pak budeme rozumět jak regulaci dle nové legislativy, tak signál regulace dle staré legislativy.

PM₁₀, SO₂ a NO₂
V roce 2012 docházelo k vyhlašování smogových situací pouze z důvodu vysokých koncentrací suspendovaných částic PM₁₀. Pro SO₂ ani NO₂ nebyla vyhlášena žádná smogová situace.

Pro PM₁₀ bylo v roce 2012 vyhlášeno celkem 16 smogových situací o celkové délce 80 dní a 5 regulací o délce 38 dní (tab. II.5.1). Smogové situace byly nejčastěji vyhlašovány na území aglomerace Ostrava/Karviná/Frýdek-Místek (O/K/F-M). K územně nejrozsáhlejšímu vyhlašování (tedy i na území Čech) došlo v první polovině února, kdy byla smogová situace vyhlášena zároveň v 5 oblastech. Poslední smogová situace byla ukončena 24. prosince (obr. II.5.1). Podrobný přehled časů vyhlášení smogových situací a regulací je uveden v tabulce II.5.2.

K překračování denních imisních limitů PM₁₀ docházelo v chladné polovině roku (leden–březen a říjen–prosinec) na všech stanicích SVRS. Nejlepší přitom byla situace v Karlovarském kraji, Jihočeském kraji a kraji Vysočina. Naopak nejvíce dní s překročením denního imisního limitu bylo zaznamenáno v aglomeraci O/K/F-M, Ústeckém a Středočeském kraji (tab. II.5.3).

Meteorologické podmínky v chladné části roku
Rok 2012 byl na území ČR teplotně nadprůměrný, srážkově byl průměrný. Průměrná roční teplota vzduchu 8,3 °C byla o 0,8 °C vyšší než dlouhodobý normál 1961–1990, roční srážkový úhrn 689 mm představuje 102 % normálu 1961–1990.

Na začátku roku 2012 panovalo nad územím ČR teplé počasí, průměrná lednová teplota −0,2 °C byla 2,6 °C nad normálem 1961-1990. Nejchladnějším měsícem roku 2012 byl únor s průměrnou měsíční teplotou −5,2 °C, což je o 4,3 °C méně než normál 1961–1990. Výrazný pokles teploty vzduchu v důsledku vpádu arktického vzduchu od východu byl zaznamenán již koncem ledna, nízké teploty přetrvávaly až do 13. února. Nejchladněji bylo 6. února, kdy minimální teplota vzduchu klesla na celém území ČR pod −14 °C, místy až pod −30 °C. Vpád arktického vzduchu je dobře patrný na obrázku II.5.2 a v důsledku způsobil rozsáhlé vyhlašování smogových situací a regulací (obr. II.5.1). Teplý v porovnání s normálem byl březen, průměrná teplota vzduchu v březnu 5,1 °C byla o 2,6 °C vyšší než normál 1961–1990.

Říjen s průměrnou teplotou 7,4 °C se řadí mezi měsíce teplotně normální, odchylka od normálu dosáhla hodnoty −0,6 °C. Teplotně silně nadnormální byl listopad, průměrná měsíční teplota 4,8 °C byla o 2,1 °C vyšší než normál 1961–1990. Teplotně normální byl i prosinec, průměrná měsíční teplota −1,4 °C byla pouze o 0,4 °C nižší než normál.

Srážkově silně nadnormální byl leden, průměrný srážkový úhrn 81 mm představuje 193 % normálu 1961–1990. Nejvíce srážek spadlo v Libereckém (140 mm, tj. 203 % normálu) a v Karlovarském kraji (121 mm, tj. 216 % normálu). Průměrný měsíční úhrn srážek v únoru 34 mm představuje 89 % normálu 1961–1990. Srážkově podnormální byl březen, březnový srážkový úhrn 15 mm představuje 38 % normálu 1961–1990. Nejméně srážek zaznamenal Jihomoravský kraj, průměrný březnový srážkový úhrn zde dosáhl hodnoty 5 mm, což je 17 % normálu 1961–1990.

Hodnoty průměrných srážkových úhrnů v říjnu, listopadu a prosinci kolísaly kolem hodnot normálu.

Významné synoptické situace v chladné části roku
27. 1. – 15. 2. 2012
On 27 January se mohutná tlaková výše, jejíž střed 1055 hPa se nacházel nad Archangelskem, rozšířila až do střední Evropy a blokovala postup frontálních poruch dále k východu. Koncem ledna 2012 měla již uvedená anticyklona hodnotu 1065 hPa a její střed se nacházel nad pobřežím Barentsova moře. V průběhu prvního únorového týdne se vytvořila tlaková výše 1060 hPa se středem nad Skandinávií, propojená s tlakovou výší nad Sibiří. V týlu tlakové níže 1030 hPa, postupující z Baltského moře k jihu, přešla 9. 2. 2012 přes naše území rozpadající se okluzní fronta, na které připadlo kolem 6 cm sněhu a došlo k výraznějšímu nočnímu vyzařování a zesilování teplotní inverze. Epizoda byla ukončena 15. 2. přechodem výrazného frontálního systému od severozápadu.

10. až 28. 11. 2012
10. 11. postoupila tlaková níže ze střední Evropy k východu. 11. a 12. 11. nás ovlivňovala zvlněná studená fronta ležící v brázdě nízkého tlaku vzduchu tlakové níže nad Norským mořem. V dalších dnech postupovala ze západní, přes střední, nad východní Evropu tlaková výše, která potom ovlivňovala počasí u nás až do 24. 11. Po většinu období k nám kolem této výše proudil, zejména ve vyšších vrstvách atmosféry, teplý vzduch. Vliv této výše byl přerušen 18. 11. brázdou nízkého tlaku vzduchu tlakové níže nad Islandem a v ní ležící zvlněnou studenou frontou, a částečně i 22. a 23. 11., opět brázdou nízkého tlaku vzduchu tlakové níže nad Islandem. 25. 11. postoupila ze západní do střední Evropy zvlněná studená fronta, která nás ovlivňovala se do konce tohoto období.

8. až 24. 12. 2012
8. 12. ovlivňovala počasí u nás nevýrazná oblast vyššího tlaku vzduchu. 9. 12. postoupil z Německa nad naše území frontální systém. 10. a 11. 12. postupovala tlaková níže přes naše území nad Sasko a dále k severu. 12. 12. nás ovlivňovala tlaková výše nad Bavorskem. Od 13. do 16. 12. nás ovlivňovala tlaková níže nad východním Atlantikem, 15. 12. přešel přes naše území k severovýchodu frontální systém. 17. a 18. 12. nás ovlivňovala tlaková níže, která postoupila z Britských ostrovů nad Francii a 19. a 20. 12. výběžek vyššího tlaku vzduchu tlakové výše nad evropskou částí Ruska. 21. a 22. 12. postupovala přes Bavorsko, naše území a dále k severovýchodu okluzní fronta a 23. 12. postupoval přes naše území k severovýchodu frontální systém. 24. 12. jsme se dostali pod vliv tlakové níže nad východním Atlantikem.

Troposférický ozon
Z důvodu vysokých koncentrací ozonu nebyl v roce 2012 vydán žádný signál upozornění.

Teplotní charakteristika období
Z hlediska průměrných denních teplot na stanici Praha-Libuš bylo období od 1. 4. do 30. 9. 2012 normální s odchylkou od normálu +1,4 °C a mírně teplotně rozkolísané. Denní teplotní odchylky od normálu se pohybovaly v intervalu od +11,4 °C do −6,8 °C. Teplotně v normálu byly měsíce duben, červenec a září, nadnormální byly měsíce květen a červen a silně nadnormální byl měsíc srpen. Ve sledovaném období se vyskytlo 19 dní s teplotou nad 30 °C a nejvyšší hodnota 39,6 °C byla naměřena dne 20. 8. 2012. Od 1. 4. do 30. 9. 2012 činil celkový úhrn srážek 407,4 mm, z toho 141,2 mm spadlo v době od 9. 7. do 30. 7. 2012. (obr. II.5.4).

Výskyt troposférického ozonu
Zvýšené koncentrace ozonu lze zpravidla očekávat při vysokých teplotách vzduchu a jasném nebo polojasném počasí s malými rychlostmi větru. V roce 2012 byla první teplota nad 30 °C zaznamenána 29. 4. a poslední 22. 8. 2012. V době od 1. 4. do 30. 9. 2012 byla podle stanice Praha-Libuš 2 období, kdy byly po dobu minimálně 3 dnů odpolední teploty vyšší než 30 °C. Období výskytu tropických teplot bylo přerušováno různě dlouhými vpády studeného vzduchu (nejvýraznější vpád studeného vzduchu byl od 11. do 15. 5., kdy maximální denní teplota klesla z 30,7 °C na 10,0 °C). Nejdelší období tropických teplot bylo od 19. 8. do 22. 8. (tab. II.5.4).

Z rozboru výskytu nejvyšších průměrných hodinových koncentrací troposférického ozonu na území ČR za období od dubna do září 2012 vyplývá, že v dubnu v Čechách a v květnu na Moravě koncentrace jen ojediněle dosahovaly 160 μg.m⁻³, v červnu na stanicích Beroun-Čertovy schody a Lom vystoupily na 172 μg.m⁻³, v červenci na 4 stanicích v Praze a na jedné na Moravě překročily zvláštní imisní limit 180 μg.m⁻³ (tab. II.5.5). V srpnu byly na 4 stanicích v Čechách a na 3 na Moravě nejvyšší hodnoty 160 až 164 μg.m⁻³, v září byly pouze ojediněle naměřeny hodnoty do 150 μg.m⁻³.

Synoptická situace a počasí od 22. do 28. července
Dne 22. 7. se z tlakové výše 1028 hPa se středem nad Azorskými ostrovy směrem k východu až do moskevské oblasti vytvořil hřeben vyššího tlaku vzduchu. Následující den se nad střední Evropou vytvořila samostatná tlaková výše 1030 hPa, která zvolna postupovala k východu a 24. 7. se její střed 1020 hPa nacházel nad Ukrajinou. Další den naše území ovlivňovala brázda nízkého tlaku vzduchu od jihozápadu a vytvořila se samostatná tlaková níže 1015 hPa se středem nad Německem. Dne 26. 7. bylo nad střední Evropou nevýrazné tlakové pole a následující den nad naše území zasahoval hřeben vyššího tlaku vzduchu od severu a v jeho týlu vrcholil příliv teplého vzduchu od jihu. Dne 28. 7. v poledních hodinách postupovala od západu přes Čechy výrazná studená fronta a za ní došlo k výměně vzduchové hmoty a ochlazení.

Počasí v ČR: 22. 7. bylo převážně oblačno až zataženo, ojediněle s přeháňkami. Nejvyšší odpolední teploty vystupovaly na 17 až 21 °C. Dne 23. 7. bylo většinou polojasno, na Moravě odpoledne i jasno. Odpolední teploty na celém území byly 22 až 26 °C, v Čechách místy až 29 °C. Dne 24. 7. bylo v Čechách skoro jasno, na Moravě oblačno a odpolední teploty vystoupily na 24 až 29 °C. K přechodnému zhoršení počasí došlo 25. 7., kdy bylo převážně skoro zataženo, na většině území s občasným deštěm a s nejvyššími teplotami 20 až 25 °C. Další den bylo v Čechách polojasno až oblačno, na Moravě oblačno až skoro zataženo, přeháňky se vyskytovaly pouze ojediněle. Maximální teploty byly v Čechách 26 až 32 °C, na Moravě 22 až 26 °C. Dne 27. 7. bylo v Čechách skoro jasno, na Moravě oblačno, teploty v Čechách vystoupily na 28 až 33 °C, na Moravě do 30 °C. Následující den bylo dopoledne polojasno, v poledních hodinách na studené frontě oblačno až zataženo s přeháňkami a bouřkami. Teploty před frontou byly 28 až 33 °C, za frontou poklesly asi o 10 °C.

V době 22. – 24. 7. 2012 docházelo během dne k tvorbě ozonu a v nočních hodinách k jeho kumulaci ve střední a horní části směšovací vrstvy, tento proces byl krátce přerušen dne 25. 7. V následujících dvou dnech koncentrace opět narůstaly a maximálních hodnot dosáhly 27. 7. v odpoledních hodinách. Vzhledem k rychlostem větru kolem 1 m.s-1 a variabilnímu směru byly nejvyšší koncentrace naměřeny v Praze, tj. v oblasti výskytu vysokého množství prekurzorů ozonu. Následující den došlo k výměně vzduchové hmoty a výraznému poklesu koncentrací ozonu (obr. II.5.5). Ve dnech 19.–22. 8. 2012 byly naměřeny nejvyšší teploty vzduchu, ale z rozboru synoptických situací vyplývá, že během uvedeného období se nad naším územím rozpadaly slabé studené fronty a nedocházelo tak k výměnám vzduchových hmot.

Tab. II.5.1 Počet a trvání smogových situací a regulací z důvodu vysokých koncentrací PM₁₀

Tab. II.5.2 Podrobný přehled vyhlášených smogových situací a regulací pro PM₁₀ v roce 2012

Tab. II.5.3 Počet dní a jejich procentuální zastoupení v období od 1. ledna do 31. března a od 1. října do 31 prosince, kdy byla alespoň na jedné stanici reprezentativní pro danou oblast SVRS překročena daná limitní popř. prahová hodnota.

Tab. II.5.4 Období, kdy alespoň ve třech po sobě jdoucích dnech přesáhla maximální denní teplota v ČR 30 °C a maximální hodinové koncentrace O₃ v ČR v těchto obdobích

Tab. II.5.5 Výskyt koncentrací O₃ přesahujících zvláštní imisní limit 180 μg.m^-3 a doba nepřetržitého trvání

Obr. II.5.1 PM₁₀ – celkový přehled vyhlášených smogových situací a regulací v roce 2012

Obr. II.5.2 Průměrná denní teplota vzduchu, její dlouhodobý normál a denní úhrn srážek na stanici Praha-Libuš za období 1. 1. – 31. 3. 2012

Obr. II.5.3 Průměrná denní teplota vzduchu, její dlouhodobý normál a denní úhrn srážek na stanici Praha-Libuš za období 1. 10. – 31. 12. 2012

Obr. II.5.4 Průběh teplot a srážek na stanici Praha-Libuš. Jsou vyznačeny dny, kdy se vyskytly koncentrace ozonu nad 180 μg.m⁻³

Obr. II.5.5 Plošné rozložení maximálních denních hodinových koncentrací troposférického ozonu na území České republiky, 25. 7. – 29. 7. 2012