Doksany
Přejít na aktuální data stanice DoksanyVývoj pravidelných agrometeorologických měření v Doksanech
Pravidelná agrometeorologická měření v Doksanech, jejichž souvislá řada sahá až do roku 1916, jsou spojena se zemědělskou výrobou a výzkumem ve zdejší oblasti. První měření prováděli zemědělci, kteří před více jak 150 lety založili v Roudnici nad Labem střední zemědělskou školu, na jejíž pozemcích byla zřízena meteorologická stanice, kterou podporovali nejen místní zemědělci, ale i největší firma zabývající se výrobou zemědělských strojů v Rakousku-Uhersku Prancer-Bächer, sídlící v sousedství školy. Od roku 1916 pak začala souvislá řada meteorologických měření v Hracholuskách (dnes část Roudnice nad Labem) a v nedalekých Doksanech. Měření se nezaměřilo pouze na teplotu vzduchu a úhrn srážek, ale rovněž na měření teploty a vlhkosti půdy. Do rozpadu Rakouska-Uherska byla následně tato měření zasílána Zemědělské radě pro království České, po rozpadu mocnářství a založení samostatné Československé republiky vznikl Ústav pro zemědělskou meteorologii v Praze a ten také začal měření v Doksanech řídit. Výjimkou pak bylo pouze období okupace, kdy od roku 1939 spadala observatoř Doksany pod Ústřední meteorologický ústav pro Čechy a Moravu. Po skončení války v roce 1945 došlo k zahájení přesunu Svazu výzkumných ústavů zemědělských z Prahy do konfiskovaných prostor zámku a kláštera v Doksanech. Na žádost SVÚZ adresované Státnímu meteorologickému ústavu došlo k zahájení výstavby pracoviště, které nemělo za úkol pouze běžná meteorologická měření, ale také speciální agrometeorologická měření a zemědělsko-meteorologický výzkum.
Vznik a první zaměstnanci observatoře
Observatoř Doksany tak zahájila svou činnost v prosinci 1950. Od začátku činnosti byl kladen důraz na měření půdního klimatu, avšak nejen pod travnatým povrchem, ale i pod holou půdou. Zásluhu na zřízení observatoře měl Ing. Vojtěch Lenner, který byl zaměstnán u Státního meteorologického ústavu jako vedoucí agrometeorologického oddělení. Jejím prvním správcem a současně pozorovatelem byl Jindřich Pastyřík, přičemž v průběhu prvního roku činnosti stanice zde začali pracovat čtyři zaměstnanci. V roce 1952 se stal vedoucím observatoře Doksany Karel Pejml, který po zdejší 26leté činnosti odešel do důchodu. Pozici vedoucího stanice poté převzal Václav Havlík, který zde začal pracovat již jako pozorovatel v roce 1955 a působil zde dlouhých 43 let.
O vybudování agrometeorologické observatoře v Doksanech bylo rozhodnuto po dohodě mezi ministerstvem dopravy (kam Státní meteorologický ústav náležel) a ministerstvem zemědělství. Stanice měla být původně úzce napojena na Výzkumný ústav zemědělský, který měl jedno ze svých pracovišť v objektech doksanského kláštera. Toto pracoviště však skončilo, když byl později zdejší statek převeden na výrobní zemědělský závod, a tím došlo k narušení původního záměru spolupráce obou výzkumných pracovišť. V roce 1954 byl vytvořen Hydrometeorologický ústav, na který byl vyjma observatoře na Skalnatém plese převedena i tato observatoř. Avšak administračně již od roku 1951 (až do roku 1979) spadala observatoř pod zemedělsko-meteorologická oddělení, mezi roky 1980-1989 pak observatoř byla samostatným oddělením a po roce 1990 byla začleněna pod oddělení bioklimatologických aplikací ČHMÚ.
Observatoř se v mnohém stala průkopníkem v užívání moderních způsobů měření, např. zde bylo ihned od začátku měření využito automatizované měření teploty půdy. Vždy je však zachováno i kontrolní klasické měření. V současné době je součástí sítě klimatických a synoptických stanic ČHMÚ. V rámci výzkumu se pak podílela na spolupráci s Akademií věd ČR, Výzkumným ústavem chmelařským, Českou zemědělskou univerzitou v Praze, Masarykovou univerzitou v Brně a Mendelovou univerzitou v Brně.
V období mezi zahájením pravidelného pozorování v roce 1916 a zahájením činnosti observatoře v roce 1950 byly využívány následující přístroje:
- Hellmanův srážkoměr
- Stevensova meteorologická budka
- kapalinové teploměry pro měření teploty vzduchu a půdy
- pro měření vlhkosti půdy byla užívána gravimetrická metoda
Po roce 1950 byly na observatoři užívány i další přístroje, jako Cambell-Stokasův heliograf, elektrické odporové teploměry s galvanometrem pro měření teploty vzduchu a půdy, liniové zapisovače, dánský termočlánkový teploměr pro měření teploty v porostech od firmy Ellab, psychrograf, anemograf Papillon, hygrograf a termograf. Pro měření evaporace pak byly užívány Wildův, Picheův a Rónův výparoměry. Dalším zařízením zde užívaným bylo oblačné zrcátko Fuess a další.
Dnes jsou na observatoři prováděna synoptická, klimatologická, agrometeorologická a fenologická přízemní měření a pozorování, radarové profilová měření rychlosti a směru větru do výšky 3 km a teploty vzduchu do výšky 1,5 km, znečištění ovzduší a srážek a dalších. Nedílnou součástí observatoře je i fenologická zahrádka, jíž je níže věnován samostatný bod. Měření srážek je v současnosti prováděn za pomoci ombra, váhového a člunkového srážkoměru. Teplota vzduchu je měřena s užitím různých radiačních štítů a teploměry umístěné v meteorologické budce obsahují několik druhů snímačů. Rychlost větru je pak měřena ať už klasickým, tedy miskovým anemometrem a anemografem, tak i ultrasonickým anemometrem a radarem. Teplota půdy je pak měřena ze rtuťových teploměrů a automatizovaným systémem s využitím snímačů Pt100. Měření výparu z volné hladiny je prováděno na třech odlišných zařízeních, evapotranspirace pak pomocí lyzimetru. Měření vlhkosti a promrzání půdy je pak prováděno pomocí několika druhů čidel až do hloubky 100cm. Je zde pochopitelně věnována pozornost měření slunečního svitu, dále záření globálního, difuzního, bilance záření a měření normalizovaného diferenčního vegetačního indexu. Samozřejmostí je pak osazení zařízení pro měření výšky základny oblačnosti (ceilometr), jejího druhu a meteorologických jevů (detektor počasí).
Měření jsou automatizována a prováděna 24 hodin denně. Získané údaje jsou odesílány v intervalu 10 minut na ústředí ČHMÚ v Praze - Komořanech, klimatologická měření a data o znečištění ovzduší pak na pobočku v Ústí nad Labem. I přes automatizaci měření je z důvodu zachování klimatologických měření a pozorování zachován kombinovaný provoz, kdy v nočních hodinách je provoz zcela automatizovaný. V současné době je observatoř Doksany součástí oddělení biometeorologických aplikací ČHMÚ. Podílí se na monitoringu sucha a je zde zajišťováno vydávání předpovědí s nebezpečím požárů vegetace. Součástí práce pozorovatelů je každoroční kalibrace, zprovoznění a zazimování výparoměrů, kalibrace mrazoměrů (včetně jejich zprovoznění) a kalibrace čidel pro měření vlhkosti půdy pro celou měřící síť ČHMÚ.
Úkoly observatoře
Činnost observatoře se zpočátku omezila pouze na základní meteorologická a agrometeorologická měření a pozorování, ale od roku 1952 začala s výzkumem, ke kterému byla stanice zřízena. Jejím prvním zadáním tak bylo zpracovat "Mikroklima ozimého žita se zaměřením na výskyt námelu". Avšak hned tento první úkol nebyl dokončen z výše uvedeného důvodu, tedy zrušení zdejšího výzkumného ústavu zemědělského. Dalším úkolem, který zde byl řešen byl nazván "Mikroklima bramborového porostu", při kterém byly získávány hodnoty teploty a vlhkosti vzduchu v bramborovém porostu a současně s tím byly tyto údaje porovnány s naměřenými hodnotami v meteorologické budce. Takto získané výsledky měření pak sloužily jako signalizace pro výskyt a šíření bramborové plísně. Současně s tím byly zjišťovány používané či zkoumané signalizace fytoftory 1), přičemž výsledkem bylo zjištění, že žádná z užívaných metod nelze použít. Na observatoři tak nejsou prováděny pouze klimatická a agrometeorologická měření, ale i mikroklimatická měření v porostech různých plodin, jako jsou zmíněné brambory, ale i obiloviny, léčivé rostliny, chmel nebo ovocné sady.
Značný význam byl pak například přikládán ověření hodnot předpovědi nočních minim teploty vzduchu, přičemž v padesátých letech byla jako nejlépe aplikovatelná metoda ze Sovětského svazu (Berljand - Берлянд), i ta však musela být korigována pro naše podmínky. Koncem 50. let observatoř provedla agrometeorologický průzkum, jehož účelem bylo nalezení vhodné lokality v okolí pro plánovanou výsadbu ovocného sadu, dále se zabývala výskytem a šířením mandelinky bramborové, výskytu chorob cukrové řepy ve zdejších klimatických podmínkách, nebo ve spolupráci s Výzkumným ústavem obilnářským došlo ke zpracování podkladů výskytu padlého ječmene.
Od 60. let byla zahájena spolupráce s Výzkumným ústavem chmelařským v Žatci, která přinesla značné poznatky pro pěstování tolik oblíbené plodiny - chmelu. V rámci spolupráce byla vytvořena síť stanic v prostorách chmelnic, které jsou řízeny doksanským pracovištěm a zde jsou získaná data rovněž revidována a zpracovávána do výkazů měření. Data následně slouží k získání poznatků o mikroklimatických podmínkách chmelnic, možnosti prognózy výskytu chorob této plodiny nebo klimatických podmínkách na kvalitu žateckého chmele. Tento výzkum probíhá do dnešních dnů. V roce 2009 společný česko-britský výzkumný tým ze záznamů mezi lety 1891 až 2006 o měření teploty vzduchu, úrodě a kvalitě chmele zjistil, že se zvyšováním průměrných teplot vzduchu klesá i kvalita žateckého chmele.
V dalším desetiletí došlo k zahájení řízení velkoplošných závlah, kdy bylo prováděno nejen měření teploty vzduchu a úhrnu srážek na stanici, ale na mnoha dalších stanicích v obvodu observatoře. Tím mohlo dojít ke správnému hospodaření s vodou pro závlahu jednotlivých plodin v jednotlivých oblastech.
Od 80. let se pak observatoř podílela na mezinárodní výzkumu s názvem "Počasí a úroda obilovin".
Mezinárodní fenologická zahrádka
Vyjma meteorologických měření a pozorování je součástí observatoře v Doksanech i mezinárodní fenologická zahrádka (IPG 2)), která vznikla na jejím pozemku v roce 2000, kdy zdarma obdržela od zastřešující Humboldtovy univerzity v Berlíně lesní rostliny. IPG vznikla především z důvodu, že v různých zemích docházelo ke značným rozdílům v popisu pozorovaných fenologických fází, což vedlo k nemožnosti srovnání údajů, které byly získány z různých států. Veškeré rostliny jsou získávány pomocí klonování rostlin z jedné školky, čímž je potlačen vliv dědičných variabilit keřů a rostlin. Díky tomu lze studovat dopady změn klimatu, monitorovat změny životního prostředí a využít data v agrometeorologických a hydrologických modelech.
Na zahrádkách IPG se sleduje osm fenologických fází:
- začátek olistění
- rašení
- janské výhony
- začátek květenství
- plné květenství
- první zralé plody
- žloutnutí listů
- opad listů
Dřeviny jsou na pozemku umístěny tak, aby ani do budoucnosti nezasahovaly do meteorologických měření, přičemž je při výběru místa pro rostliny v zahrádce IPG zvoleno umístění, které nejlépe reprezentuje typické prostředí pro daný region. Pozorování jsou zapisována do formulářů, které pozorovatelé na profesionálních stanicích obdrží jednou ročně a po jejich vyplnění odešlou zpět na Huboldtovu univerzitu ke zpracování. Od roku 2006 byl zahájen pilotní projekt snímání fenologických fází za pomoci digitální kamery, kdy je snímek pořízen každých 30 minut.
Fenologická pozorování se provádí na 19 dřevinách - Larix decidua, Picea abies early, Picea abies late, Picea abies north, Pinus silvestris, Betula pubescens, Populus tremola, Prunus avium, Quercus petraea, Sorbus aucuparia, Tilia cordata, Ribes alpinum, Salix aurita, Salix smithiana, Salix viminalis, Sambucus niqra, Corylus avellana, Forsythia suspensa a Syringa chinesis.
Observatoř Doksany je tak součástí sítě 89 zahrádek IPG, které se nacházejí v 19 zemích Evropy (seznam stanic zde). Pokrývá tak 28 stupňů zeměpisné šířky - od Skandinávie po Makedonii a 37 stupňů zeměpisné délky - od Irska po Finsku na severu Evropy a Portugalska po Makedonii na jejím jihu 3).
Vybavení stanice (k roku 2016):
Teplota vzduchu ve 2 m nad zemí
- radiační kryt MetCover, Young, meteorologická budka, maximální a minimální, senzor Pt1OO, rtuťové teploměry, Humicap
Teplota vzduchu v 5 a 50 cm nad zemí
- rtuťové teploměry a senzor Pt1OO
Teplota vzduchu - profilové měření do výšky 1,5 km
- Winprofiler LAP3000
Měření teploty půdy pod travnatým povrchem - až do hloubky 1 m
- Pt1OO a rtuťové teploměry
Vlhkost vzduchu ve 2 m nad zemí
- radiační kryt MetCover, Young, meteorologická budka, maximální a minimální, senzor Pt1OO, rtuťové teploměry, Humicap
Vlhkost půdy
- gravimétrie a TDR systém
Promrzání půdy
- mrazoměr MRZ, Danilin
Měření množství a intenzity srážek
- klasický ruční, váhový a člunkový srážkoměr
Měření výparu z volné vodní hladiny
- výparoměr EWM, Colorado, Class-A-Pan
Měření evapotranspirace
- lyzimetr
Tlak vzduchu a tlaková tendence
- tlakoměr PTB, Cornet, PA
Směr a rychlost větru v 10 m nad zemí
- okamžité a průměrné hodnoty, maximální náraz, vrtulkové a ultrasonické anemometry, anemograf
Měření rychlosti a směru větru - profilové do výšky 3 km
- Winprofiler LAP3000
Trvání a intenzita slunečního svitu
- slunoměr Campbell-Stokes a SD
Výška základny a druh oblačnosti
- ceilometr
Dohlednost, stav a průběh počasí
- PWD
Výška sněhové pokrývky
Vodní hodnota celkové sněhové pokrývky
- při souvislé sněhové pokrývce
Globální a difusní záření
- KippZonen
Bilance záření
- Kipp Zonen
Příkon fotonového dávkového ekvivalentu
Měření normalizovaného diferenčního vegetačního indexu (NDVI)
Měření C02 - ve výšce 2-10 m nad zemí
Měření znečištění ovzduší
Průzračnost atmosféry (dohlednost), stav a průběh počasí pomocí senzoru
Poznámka:
1) Fytoftory je nemoc způsobená houbami typu Phytophtora. Napadené rostliny vadnou, listy ztrácí barvu a lesk, toto onemocnění je velmi progresivní. Rostliny rychle hynou. První náznak je ten, že rostlina nepřijímá vodu, vadne a začíná hnít.
2) Mezinárodní fenologická zahrádka (ang. International Phenological Gardens - IPG)
3) Stav je uveden k roku 2010 (zdroj)
Zdroj:
30 let Doksan, Meteorologické zprávy, ročník 34 - 1981, str. 61, Bedřich Böhm - Václav Havlík
Dějiny meteorologie v zemích českých a na Slovensku, K. Krška a F. Šamaj
100 let agrometeorologických měření v Doksanech, ČHMÚ 2015
Turbulence, Česká televize - iVysílání
Klima ohrožuje české pivo,chmel ztrácí unikátní hořkost, https://zpravy.aktualne.cz/