Když se řeknou rozptylové podmínky...

Když se řeknou rozptylové podmínky...

Posloucháte, čtete nebo se koukáte na předpověď počasí a pořád se tam objevuje pojem rozptylové podmínky. Co ale tento pojem znamená a proč jsou rozptylové podmínky důležité pro předpověď počasí si zkusíme vysvětlit.

Kvalitu ovzduší určují kromě vlastních zdrojů znečišťování také rozptylové podmínky, které jsou určeny především rychlostí proudění a stabilitou atmosféry, úzce související s teplotním zvrstvením vzduchu. Při nejstabilnějších situacích teplota vzduchu s výškou roste (inverzní zvrstvení), naopak při nestabilním zvrstvení klesá teplota vzduchu s výškou rychleji, než je běžné. Čím je větší stabilita atmosféry, tím hůře dochází k vertikálnímu promíchávání a naopak.

Definice rozptylových podmínek reprezentují míru, v jaké je atmosféra v daném místě a čase schopna rozptylovat látky. Látkami se myslí zejména znečišťující látky vypouštěné různými zdroji znečišťování ovzduší (např. prach, oxid siřičitý, oxidy dusíku, …).

Z výše uvedené definice tedy vyplývá, že rozptylové podmínky mohou velmi výrazně ovlivňovat kvalitu ovzduší. To platí zejména během chladné části roku, kdy jsou obecně rozptylové podmínky častěji zhoršené a zároveň jsou vyšší emise řady znečišťujících látek například z vytápění.

Rozptylové podmínky se nejčastěji vyjadřují jako jeden ze stupňů: dobré, mírně nepříznivé nebo nepříznivé. Lze je ale i přesněji kvantifikovat, například prostřednictvím tzv. ventilačního indexu.

Ventilační index

Jedním ze způsobů číselného vyjádření rozptylových podmínek je ventilační index, který je definován jako součin výšky směšovací vrstvy a průměrné rychlosti větru uvnitř směšovací vrstvy. Směšovací vrstva je vrstva ovzduší, přiléhající k zemskému povrchu, kde probíhá promíchávání vzduchové hmoty v důsledku mechanické a termické turbulence. Čím intenzivnější je turbulentní promíchávání, tím větší je výška směšovací vrstvy. V podmínkách ČR nabývá ventilační index zpravidla hodnot od stovek do 30 000 m².s⁻¹.

Hodnoty ventilačního indexu:

• pod 1 100 m².s⁻¹ indikují nepříznivé rozptylové podmínky. Stav, kdy rozptyl příměsí v atmosféře je téměř znemožněn a který v oblasti se zdroji znečištění dává předpoklad k déle trvajícímu významnému překročení imisních limitů.
• hodnoty mezi 1 100 a 3 000 m².s⁻¹ mírně nepříznivé. Vyskytuje se zádržná vrstva, která v závislosti na rychlosti větru pod svou hranicí omezuje možnost rozptylu škodlivin, ale nesplňuje parametry nepříznivých ani dobrých rozptylových podmínek.
• hodnoty nad 3 000 m².s⁻¹ indikují příznivé rozptylové podmínky. Nevyskytuje se zádržná vrstva, která by omezovala rozptyl škodlivin.

Dobrými rozptylovými podmínkami rozumíme podmínky napomáhající rychlému odvětrávání škodlivin.

Nepříznivé rozptylové podmínky nemusí nutně znamenat špatnou kvalitu ovzduší (záleží také například na emisích znečišťujících látek v daném místě, výchozím stavu znečištění, délce trvání zhoršené rozptylové situace atd.). Zároveň ale platí, že při vysokých koncentracích znečišťujících látek bývají rozptylové podmínky často nepříznivé. Můžeme říci, že k výraznému a plošně rozsáhlému překračování imisních limitů dochází téměř výhradně za mírně nepříznivých a nepříznivých rozptylových podmínek a za spolupůsobení dalších meteorologických faktorů (v případě prachových částic např. nízké teploty). Příčinou vzniku smogových situací jsou obvykle špatné rozptylové podmínky, což zapříčiní kumulaci znečištění ze zdrojů znečišťování ovzduší v dané oblasti.

Znečištění ovzduší se v České republice daří za poslední roky snižovat. Výrazný pokles zaznamenáváme u znečištění způsobené oxidy dusíku, uhlíku a síry, méně pak u tuhých znečišťujících látek, u amoniaku a v posledních letech i u oxidu uhelnatého. Celkově tedy dochází i ke zlepšování rozptylových podmínek. Podle informací Českého hydrometeorologického ústavu (ČHMÚ) je to způsobeno především vlivem meteorologických podmínek a dlouhodobého poklesu emisí. Svůj podíl měla i pandemie COVID-19, která ovlivnila dopravu i průmysl. Dále pak výměna nejstarších domácích kotlů na pevná paliva, postupující obnova vozového parku a také snižování emisí z energetických a průmyslových zdrojů.

Ing. Hana Matějková
Ekologické centrum Most pro Krušnohoří
Výzkumný ústav pro hnědé uhlí a.s., Most 

Foto:pixabay.com

Zdroje:

https://www.infoviz.cz/graphic.php?ID=241
https://www.pocasimeteoaktuality.cz/ventilacni-index-jako-ukazatel-rozptylovych-podminek/
https://www.pocasimeteoaktuality.cz/smesovaci-vrstva-a-jeji-vyska-jako-indikator-rozptylovych-podminek/
https://dk.upce.cz/bitstream/handle/10195/35592/OlejV_ModelovaniKvality_SP_FES_2007.pdf?sequence=1&isAllowed=y