S nástupem podzimu bude přibývat zhoršených rozptylových podmínek. Poprvé se tak projeví v praxi nový index, který je popisuje.
Když přijde podzim, tak se objevují častěji inverze. A to znamená, že se zhoršují podmínky ohledně znečištění ovzduší. Inverze totiž vytvářejí jakési pokličky, pod kterými se znečišťující látky udrží déle a hůře se rozptylují.
Tyto rozptylové podmínky samozřejmě řeší i meteorologové a objevují se i v televizních předpovědích počasí. Mohou mít totiž poměrně velké dopady na lidské zdraví. Od 1. dubna letošního roku změnil Český hydrometeorologický ústav jejich hodnocení, právě teď na podzim se to začíná projevovat v praxi. Dosavadní tři kategorie se mění na čtyři.
Komunistický režim a znečištění
Rozptylové podmínky určují schopnost atmosféry rozptylovat látky vypouštěné ze zdrojů znečišťování ovzduší. Není to ani zdaleka tak jednoduché, jak by se mohlo zdát, ovlivňuje je totiž celá řada faktorů, hlavně rychlost a směr větru, ale i takzvaná stabilita teplotního zvrstvení. Ta udává, jak rychle se mění teplota vzduchu s výškou.
Tento fenomén je v tuzemsku dobře prozkoumaný, vědci se mu věnují už od poloviny minulého století, kdy se ukázalo, jak moc může spalování uhlí znečistit atmosféru a jak škodlivé to může být pro lidské zdraví. Postupně se do popředí zájmu dostávala i problematika vazeb mezi meteorologickými podmínkami, kvalitou ovzduší a vlivem na lidské zdraví.
V podmínkách tehdejšího Československa panovala nejhorší situace s kvalitou ovzduší v Severočeském kraji. V první polovině sedmdesátých let dvacátého století tam byl proto zaveden předpovědní signální systém pro regulaci emisí, tehdy se jednalo o oxid siřičitý. Tím vznikla i potřeba hodnocení podmínek pro rozptyl znečišťujících látek v ovzduší, kterému by rozuměla i veřejnost. Rozptylové podmínky se tehdy hodnotily na základě teplotního rozdílu mezi přízemní teplotou vzduchu a teplotou v tlakové hladině 850 hPa, která odpovídá přibližně výšce 1,5 kilometru. Později meteorologové tento způsob ještě zpřesnili tím, že ho doplnili o vliv větru a míru promíchávání vzduchu nad terénem.
Nový režim, jiný model
Se změnou režimu a zlepšením vědeckého poznání se u nás začala používat nová koncepce určování rozptylových podmínek. Jednalo se o takzvaný ventilační index. Jde o číselné vyjádření rozptylových podmínek, které je definováno jako součin výšky směšovací vrstvy a průměrné rychlosti větru v ní za uvažovaný časový úsek. Směšovací vrstvou se rozumí vrstvu ovzduší mezi zemským povrchem a spodní hranicí nejnižší zadržující vrstvy, tedy vrstvy, která brání vertikálnímu promíchávání vzduchu. Nejvýraznějšími zádržnými vrstvami bývají teplotní inverze, proto jsou tak důležité.
Výška směšovací vrstvy závisí na promíchávání vzduchu v této vrstvě, roste se zvyšujícím se promícháváním. Pokud tedy fouká silnější vítr, dochází ke zvýšení této výšky a znečišťující příměsi se lépe rozptylují. Tím dochází ke snižování koncentrací látek znečišťujících vzduch. Obecně vyšší hodnoty ventilačního indexu tedy znamenají lepší rozptylové podmínky.
Ventilační index se počítá pomocí modelu ALADIN v ČHMÚ, na jehož webových stránkách jsou mapy s tímto údajem volně k dispozici. Při změně před necelými patnácti lety byly přijaty nové hranice pro definici tříd rozptylových podmínek na základě hodnot indexu, nicméně jejich slovní hodnocení zůstalo stejné jako v minulém století. Bylo založené na pouhých čtyřech slovech a třech hodnotách: nepříznivé, mírně nepříznivé a dobré. Tato vymezení a označení se používala do letošního jara.
Co je nové
S postupem let se ale ukázalo, že bude nutné tento způsob změnit. Hlavně se zaměřením na hodnocení a predikci úrovně znečištění ovzduší prachovými částicemi PM10, které v současnosti hrají hlavní roli při vzniku smogových situací.
- Pro PM10 platí denní limit 50 mikrogramů na metr krychlový. Překračování limitu je tolerováno maximálně 35 dní v roce. Například na Ostravsku bývá překračován sto i více dní.
- Pro PM2,5 nejsou v Česku stanoveny hodinové nebo denní koncentrace, pouze průměrná roční povolená hodnota – 25 mikrogramů na metr krychlový. Podle Světové zdravotnické organizace je bezpečná hodnota do 10 mikrogramů.
- Největšími zdroji atmosférického aerosolu jsou především vysokopecní spalovací procesy, cementárny, vápenky, lomy, těžba, doprava atd.
Nová metodika je opět založená na výpočtu ventilačního indexu pomocí modelu ALADIN. Hodnoty ventilačního indexu, které popisují jednotlivé třídy rozptylových podmínek, jsou určeny příslušnými intervaly koncentrací PM10. Oproti dosavadní klasifikaci se teď používají čtyři třídy rozptylových podmínek: nepříznivé, mírně nepříznivé, dobré a velmi dobré.
Hranice nepříznivých podmínek je v novém systému o něco posunutá – dá se tedy očekávat, že se budou právě „nepříznivé podmínky“ vyskytovat o něco častěji než v minulosti.
Co to znamená pro lidi
Nepříznivé rozptylové podmínky nemusí nutně znamenat, že ve vzduchu budou vysoké koncentrace znečišťujících látek. Záleží na délce trvání takové situace, ale hlavně na reálné úrovni znečištění, rozložení zdrojů a jejich emisích do nejnižších vrstev atmosféry. Platí ale, že k významným a plošně rozsáhlým překročením imisních limitů dochází téměř výhradně při mírně nepříznivých a nepříznivých rozptylových podmínkách.
Na druhou stranu nelze ani tuto klasifikaci aplikovat bez ohledu na vnější okolnosti, a to v případech, kdy jsou vysoké koncentrace znečišťujících látek způsobeny dálkovým nebo regionálním přenosem. Typickým příkladem byl transport prachu ze Sahary o Velikonocích 2024, kdy se vysoké koncentrace PM10 vyskytovaly při silném větru a za dobrých rozptylových podmínek, tedy malé ventilačního indexu.
Rovněž tato klasifikace není použitelná pro hodnocení možnosti vzniku takzvaného fotochemického smogu, který se vyskytuje v období vysokých teplot a intenzivního slunečního záření, při kterých panují zpravidla příznivé podmínky pro vertikální promíchávání vzduchu.
