Ukončené projekty

Projekt TURBAN
Evropa i celý svět zažívají v 21. století nebývalý nárůst v počtu i závažnosti extrémních projevů počasí. Prodlužující se vlny veder i mrazů výrazně zhoršují kvalitu městského prostředí a tepelný komfort. Znečištění ovzduší, na kterém se podílí doprava, průmysl, vytápění i další lidské aktivity, zvyšuje nemocnost a úmrtnost obyvatel měst.

V důsledku změn klimatu dochází k snížení platnosti dosavadních empirických statistik, využívaných k detailnímu vyhodnocení dopadů extrémních projevů počasí v městském prostředí. Tím vzniká naléhavá potřeba nových přístupů k hodnocení lokálních atmosférických podmínek ve městech. Komplexní struktura městské zástavby vyžaduje aplikaci modelů s možností dynamického řešení turbulentního proudění v jemném rozlišení. Obdobné modely se v současnosti využívají v inženýrských aplikacích (např. pro modelování situací v prostoru větrných parků nebo při navrhování mostních konstrukcí), avšak možnosti jejich aplikace v měřítku celé městské zástavby je dosud omezená.

Na řešení tohoto problému se zaměřuje právě projekt TURBAN, na jehož realizaci se podílí několik institucí zaměřených na meteorologické modelování a hodnocení kvality ovzduší v regionálním a městském měřítku i na jejich následnou praktickou aplikaci.

Výsledky projektu budou využívány při územním a městském plánování, zejména při přípravě mitigačních opatření pro redukci tepelného stresu a znečištění ovzduší ve městě.
Název projektu: Modelování kvality ovzduší a tepelného komfortu s rozlišenou turbulencí v městském prostředí (TURBAN)
Poskytovatel: Technologická agentura ČR/Norské fondy
Kód projektu: TO01000219
Období řešení: 01/2021 – 04/2024
Řešitel za katedru: Mgr. Michal Belda, Ph.D. (spoluřešitel projektu)

Projekt GAČR MATELO-FILE
Projekt se zaměřuje na detekci, analýzu a modelování stratosférických oblastí s výskytem gravitačních vln (GW) a jejich vliv na dynamiku střední atmosféry. Oblasti s výskytem GW identifikujeme na základě pozorování, reanalýzy dat a výstupů modelů analýzou různých parametrů GW a podmínek prostředí. Z těchto analýz odvodíme možné zdroje GW a meteorologické podmínky, které podporují vznik oblastí s výskytem GW. Na základě výsledků z datových sad, které částečně pokrývají několik desetiletí, také prozkoumáme časový vývoj oblastí s výskytem GW, abychom zjistili, jak se aktivita těchto oblastí změnila během posledních desetiletí.
Název projektu: Vliv lokalizovaného působení gravitačních vln na střední atmosféru – vznik, dopady a dlouhodobý vývoj (MATELO-FILE)
Poskytovatel: Grantová agentura ČR
Kód projektu: 21–20293J
Období řešení: 01/2021 – 12/2023
Řešitel za katedru: prof. RNDr. Petr Pišoft, Ph.D. (hlavní řešitel projektu)

Projekt GAČR Trends
Zvyšující se koncentrace skleníkových plynů ovlivňuje troposféru, ale ještě více vyšší vrstvy atmosféry, kde způsobuje ochlazování. První scénář dlouhodobých trendů v horní atmosféře (mezosféra-termosféra-ionosféra) byl vytvořen mezinárodním týmem v roce 2006 (Laštovička et al., 2006, Science). Byl zlepšen, ale stále není propojen s trendy ve stratosféře. Až donedávna byly trendy ve stratosféře a horní atmosféře studovány odděleně. Tyto trendy jsou ovlivňovány také jinými faktory, nejen skleníkovými plyny (hlavně CO2), které se v průběhu času mění. Projekt se proto zaměřuje na různé aspekty trendů ve stratosféře, aby se zlepšily možnosti jejich porovnávání a propojení s trendy v horní atmosféře, dále na řešení nových problémů při studiu ionosférických trendů, na specifikaci časově proměnných rolí různých nesouvisejících faktorů ovlivňujících trendy a na hlavní cíl projektu, vytvoření prvního společného scénáře dlouhodobých trendů v systému stratosféra-mezosféra-termosféra-ionosféra.
Název projektu: Dlouhodobé trendy antropogenního a přírodního původu ve stratosféře a horní atmosféře
Poskytovatel: Grantová agentura ČR
Kód projektu: 21–03295S
Období řešení: 01/2021 – 12/2023
Řešitel za katedru: prof. RNDr. Petr Pišoft, Ph.D. (spoluřešitel projektu)

Projekt GAČR Skleníkové plyny a vyšší atmosféra
Dlouhodobé trendy v systému stratosféra-mezosféra-termosféra-ionosféra nejsou ovlivňovány pouze změnami koncentrace CO2. Role dalších faktorů ovlivňujících trendy závisí na nadmořské výšce a typu veličiny. Kromě vlivu na vybrané veličiny, jako je teplota v mezosféře, je dopad těchto faktorů neznámý, jejich znalost je nedostatečná nebo je spojena s velkými nejistotami. Hlavním cílem projektu je specifikace role nesouvisejících faktorů ovlivňujících trendy pro co nejvíce veličin. Pro některé veličiny, které by měly být součástí globálního scénáře trendů ve zkoumaném systému, chybí informace o trendech nebo jsou různé výsledky vzájemně nekonzistentní. Řešení těchto problémů pro vybrané veličiny ve stratosféře, mezosféře a ionosféře je druhým cílem projektu. Třetím cílem projektu a dlouhodobým strategickým cílem výzkumu trendů je významný pokrok ve spojení stratosférických trendů do jednoho obecného scénáře s trendy v mezosféře-termosféře-ionosféře.
Název projektu: Vliv skleníkových plynů a dalších zdrojů na dlouhodobé trendy v systému stratosféra-mezosféra-termosféra-ionosféra
Poskytovatel: Grantová agentura ČR
Kód projektu: 18–01625S
Období řešení: 01/2018 – 12/2020
Řešitel za katedru: prof. RNDr. Petr Pišoft, Ph.D. (spoluřešitel projektu)

Projekt OP PPR Urbi Pragensi
Jedním z hlavních cílů projektu byl poskytnout hl. m. Praze předpověď ve vysokém rozlišení jeden kilometr, která zahrne vliv urbanizace. Potřeba specifické přesné předpovědi je zvlášť naléhavá v období extrémních horkých vln. Na ni navazuje předpověď kvality ovzduší, rovněž ve vysokém rozlišení. Dalším cílem projektu byla analýza vlivu klimatické změny na podmínky městského prostředí s použitím regionálních klimatických simulací ve vyšším rozlišení. Získaná data poskytnou přehled o účinnosti připravovaných adaptačních či mitigačních opatření. Modely se pak s výhodou uplatní při tvorbě strategických plánů rozvoje hl. m. Prahy. Projekt také poskytnul modelový nástroj pro řešení problémů různých tzv. hot-spotů, tedy konkrétních lokalit s vážnými problémy. Typicky může jít o kvalitu ovzduší, v úvahu připadá také reorganizace některých míst s ohledem na zátěž tepelného ostrova. V těchto případech jde často o vzájemně propojený problém. Závěry URBI PRAGENSI dlouhodobě zlepší kvalitu života všech Pražanů a téměř okamžitě přinesou větší uplatnění pokročilých výpočetních metod v praxi. Projekt navíc dokládá, že životní prostředí a technologie nejsou nepřátelé, ale v poslední době stále více spojenci.
Název projektu: Urbanizace předpovědi počasí, kvality ovzduší a klimatických scénářů pro Prahu
Poskytovatel: Operační program EU (Praha pól růsu)
Kód projektu: CZ.07.1.02/0.0/0.0/16_040/0000383
Období řešení: 01/2018 – 11/2020
Řešitel za katedru: doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc
WWW: https://www.urbipragensi.cz, http://libuse.urbipragensi.cz/

Project GAČR Junior UCCI
Městské emise ve značné míře přispívají k znečištění ovzduší a vstupují přes radiační účinky a schopnosti modifikovat mikro-fyzikální procesy některých polutantů i do komplikovaných interakcí s meteorologií. Města navíc díky specifickým fyzickým a geometrickým vlastnostem povrchu zásadně ovlivňují meteorologické podmínky (např. přes jev městského tepelného ostrova), které pak následně modifikují transport, reakce a depozice znečišťujících látek. Popis těchto komplexních procesů vyžaduje implementaci integrovaného modelového systému a to navíc ve vysokém rozlišení (1 km x 1 km) s nehydrostatickým přístupem. Tento projekt si klade za cíl využít nejmodernějších integrovaných modelových nástrojů pro popis ve vysokém rozlišení toho (i) jak městské povrchy modifikují meteorologické podmínky; (ii) jak městské emise přispívají nebo modifikují znečištění ovzduší; (iii) a kvantifikovat fyzikální interakce do nichž vstupují látky přímo emitované či sekundárně formované a to přes interakce s radiací a oblačností, ovlivněné navíc s městskými meteorologickými modifikacemi.
Název projektu: Modelování interakcí znečištění ovzduší s meteorologií v městském prostředí ve vysokém rozlišení (UCCI)
Poskytovatel: Grantová agentura ČR
Kód projektu: 19–10747Y (Juniorský projekt)
Období řešení: 01/2019 – 12/2021
Řešitel za katedru: doc. Mgr. Peter Huszár, Ph.D.

Projekt GAČR MATELO
Projekt byl zaměřen na studium účinků lokalizovaného působení gravitačních vln (GW) na střední atmosféru. Byly zkoumány charakteristiky oblastí s vysokou aktivitou GW, jejich prostorová a časová variabilita a souvislosti s dalšími klimatickými faktory. Implementovali jsme algoritmy pro úplnou 3D diagnostiku působení vln a Brewer-Dobsonovy cirkulace (BDC). Diagnostika byla aplikována spolu s numerickou simulací modelu MUAM za účelem specifikace podélné variability BDC a role lokalizovaného působení GW. V dalším kroku jsme zkoumali generování a směry šíření planetárních vln vyvolaných lokalizovaným působením GW. Byly studovány dopady na polární oblasti (perturbace cirkulace, předkondicionování v zimě, charakteristiky SSW), rovníkovou stratosféru (související s tropopauzálními záhyby, vliv na výměnu s troposférou) a mezosféru pomocí numerických simulací. Výsledky byly hodnoceny v kontextu globální průměrné cirkulace střední atmosféry a dlouhodobých trendů.
Název projektu: Dopady lokalizovaného působení gravitačních vln na střední atmosféru (MATELO)
Poskytovatel: Grantová agentura ČR
Kód projektu: 16–01562J
Období řešení: 01/2016 – 12/2018
Řešitel za katedru: prof. RNDr. Petr Pišoft, Ph.D. (hlavní řešitel projektu)

Projekt GAČR Postdoc Urban impacts
V důsledku vysoké hustoty lidské činnosti vypouštějí města do ovzduší značné množství znečišťujcích látek, které mohou mít škodlivé ůčinky. Tyto látky mohou chemicky ovlivňovat atmosféru a přispívat ke skleníkovému efektu. Specifické vlastnosti městkého povrchu, který je tvořen velkým množstvím umělých objektů, dokáže také ovlivňovat klimatické charakteristiky. Pro simulaci těchto procesů a jejich důsledků pro vývoj klimatu musí být použity klimaticko-chemické modely. Cílem projektu je aplikovat regionální klimaticko-chemický model ve vysokém rozlišení pro hlubší pochopení a kvantifikaci dopadů zmíněných procesů na regionální atmosférickou chemii a klima pro přítomnost i budoucnost, se zaměřením na města Střední Evropy a zvláště České republiky. Po adaptaci modelu pro zmíněné účely budou provedeny testy pro současné období (2001–2010), kde bude zkoumána mj. citlivost klimatického systému na chemické procesy v atmosféře. Simulace budoucích období 2026–35 a 2046–55 poslouží k odhadu možného vývoje vlivu měst v kontextu klimatické změny a předpokládaných změn emisí z měst.
Název projektu: Modelování vlivu měst na regionální klima a čistotu ovzduší
Poskytovatel: Grantová agentura ČR
Kód projektu: 13–19733P (Postdok projekt)
Období řešení: 01/2013 – 12/2015
Řešitel za katedru: doc. Mgr. Peter Huszár, Ph.D.

Projekt UHI
The project UHI, which started from a deep analysis of the Urban Heat Island phenomenon carried out with traditional micrometeorology techniques and remote sensing techniques, is designed to both develop mitigation and risk prevention and management strategies to tackle the problem arising from the UHI phenomenon.
Název projektu: Development and application of mitigation and adaptation strategies and measures for counteracting the global Urban Heat Islands phenomenon
Poskytovatel: Evropská Unie (OP NN)
Kód projektu: CE292P3
Období řešení: 05/2011 – 04/2014
Řešitel za katedru: doc. RNDr. Tomáš Halenka, CSc.