Motto
Poznání současné a minulé proměnlivosti klimatu a jeho trendů je zásadní pro pochopení a zpřesnění odhadu změn, které se očekávají na základě simulací klimatických modelů ve formě scénářů klimatické změny v budoucnu.
Náš výzkum je zaměřen na studium proměnlivost klimatu v České republice a ve střední Evropě v současnosti a v období před počátkem pravidelných přístrojových měření a pozorování. Dlouhodobě pracujeme s přírodními (letokruhy stromů) i antropogenními (dokumentární údaje) archívy a sestavujeme z nich ojedinělou databázi historických zpráv o počasí, podnebí a příbuzných jevech. Údaje z databáze i data z instrumentálního období využíváme ke kvantitativní rekonstrukci klimatu a ke studiu změn v četnosti a intenzitě minulých a současných hydrometeorologických extrémů (např. sucho, povodně, vichřice). Studujeme také hlavní příčiny změn a kolísání a zabýváme se i dopady extrémů na přírodní ekosystémy a společnost v českých zemích za posledních tisíc roků. Naše výsledky umožňují lépe hodnotit rozsah i závažnost současné změny klimatu v dlouhodobém kontextu.
Náš výzkum se dále zaměřuje na statistickou analýzu časoprostorové variability v instrumentálních datech i datech simulovaných klimatickými modely s důrazem na atribuční analýzu, roli klimatotvorných faktorů, detekci nelineárního a chaotického chování klimatického systému, jakož i na studium jeho vnitřní variability. Analyzujeme variabilitu atmosférické cirkulace s cílem detekce jejích hlavních módů i její objektivní klasifikace. V lokálním měřítku modelujeme městské klima.
Naše výzkumné metody představují zejména statistickou analýzu časových řad a polí hlavních meteorologických prvků či jejich klimatologických charakteristik, analýzu proxy dat či indexů sestavených z dokumentárních údajů. Dále potom na postprocesing a downscaling dat simulovaných dynamickými modely (globální i regionální), studium dynamiky střední atmosféry jakož i konstrukci statistických generátorů počasí.
Klíčová slova
Změny a kolísání klimatu a jejich příčiny, přírodní a antropogenní archívy, proxy data, historická klimatologie, paleoklimatologie, rekonstrukce klimatu, hydrometeorologické extrémy, stochastické generátory počasí, atmosférická cirkulace.
Hlavní činnost oddělení:
- rekonstrukce klimatu během posledních 500 let na základě dokumentárních pramenů a instrumentálních pozorování
- analýza hydrometeorologických extrémů (povodně, vichřice, tornáda, krupobití) a jejich dopadů během posledních 500 let podle dokumentárních pramenů a instrumentálních pozorování
- analýza sucha během posledních 500 let z dokumentárních pramenů a instrumentálních pozorování
- kvantitativní rekonstrukce srážek resp. sucha na základě šířek letokruhů během posledního milénia
- analýza extrémních povětrnostních a klimatických událostí ve střední Evropě s důrazem na Českou republiku v posledním miléniu a jejich srovnání se současnou změnou klimatu
- kompilace chronologií silných větrů v České republice (1961–2020) na základě dokumentárních pramenů a přístrojových měření a jejich analýza
- tvorba databáze lesních požárů na základě dokumentárních pramenů a jejich časoprostorová variabilita v Českých zemích (1310–2020)
- analýzy vybraných meteorologických prvků, jejich klimatologických charakteristik v přístrojovém období
- studium příčin kolísání a změn klimatu vyhodnocení vztahů mezi rekonstruovaným klimatem a klimatotvornými faktory
- vývoj metod popisu cirkulace atmosféry pomocí klasifikace cirkulačních polí a jejich vzájemné srovnání
- kvantifikace vztahu mezi atmosférickou cirkulací a přízemními klimatickými prvky s důrazem na teplotu a srážky a na perzistenci cirkulace a popis časové proměnlivosti tohoto vztahu
- popis dlouhodobých změn (trendů) širšího spektra klimatických proměnných na území České republiky včetně jejich závislosti na ročním období
- konstrukce scénářů budoucího klimatu a vývoj stochastických meteorologických generátorů
- odhad dlouhodobých trendů četnosti výskytu a intenzity hydrometeorologických extrémů, odhady jejich N-letosti a aplikací modelů extrémních hodnot na pozorovaná data
- popis typických rysů časové a prostorové proměnlivosti městského klimatu na základě účelových měření a modelů městského klimatu
Fotogalerie:
Vybrané publikace:
Brázdil, R., Kiss, A., Luterbacher, J., Nash, D., Řezníčková, L. (2018): Documentary data and the study of past droughts: a global state of the art. Climate of the Past, 14, 12, 1915–1960, doi: 10.5194/cp-14-1915-2018
Brázdil, R., Dobrovolný, P., Trnka, M., Řezníčková, L., Dolák, L., Kotyza, O. (2019): Extreme droughts and human responses to them: the Czech Lands in the pre-instrumental period. Climate of the Past, 15, 1, 1–24, doi: 10.5194/cp-15-1-2019
Brázdil, R., Demarée, G. R., Kiss, A., Dobrovolný, P., Chromá, K., Trnka, M., Dolák, L., Řezníčková, L., Zahradníček, P., Limanowka, D., Jourdain, S. (2019): The extreme drought of 1842 in Europe as described by both documentary data and instrumental measurements. Climate of the Past, 15, 1861–1884, doi: 10.5194/cp-15-1861-2019
Brázdil, R., Mikšovský, J., Štěpánek, P., Zahradníček, P., Řezníčková, L., Dobrovolný, P. (2019): Forcings and projections of past and future wind speed over the Czech Republic. Climate Research, 77, 1, 1–21, doi: 10.3354/cr01540
Brázdil, R., Valášek, H., Chromá, K., Dolák, L., Řezníčková, L., Bělínová, M., Valík, A., Zahradníček, P. (2019): The climate in south-east Moravia, Czech Republic, 1803–1830, based on daily weather records kept by the Reverend Šimon Hausner. Climate of the Past, 15, 1205–1222, doi: 10.5194/cp-15-1205-2019
Dobrovolný, P., Rybníček, M., Kolář, T., Brázdil, R., Trnka, M., Büntgen, U. (2018): May–July precipitation reconstruction from oak tree-rings for Bohemia (Czech Republic) since AD 1040. International Journal of Climatology, 38, 4, 1910–1924, doi: 10.1002/joc.5305
Dubrovsky M, Huth R, Dabhi H, Rotach MW (2020) Parametric gridded weather generator for use in present and future climates: focus on spatial temperature characteristics. Theoretical and Applied Climatology 139: 1031–1044.
Geletič, J., Lehnert, M., Dobrovolný, P., Žuvela-Aloise, M. (2019): Spatial modeling of summer extreme climate indices based on Local climate zones; case study Brno, Czech Republic. Climatic Change, 152(3–4), pp. 487–502. doi: 10.1007/s10584-018-2353-5Mikšovský, J., Brázdil, R., Trnka, M., Pišoft, P. (2019): Long-term variability of drought indices in the Czech Lands and effects of external forcings and large-scale climate variability modes. Climate of the Past, 15, 2, 827–847, doi: 10.5194/cp-15-827-2019
Pagé C. Czernecki B. Soares P. Cardoso R. Fischer A. Keller D. Pongrácz R. Bartholy J. Štěpánek P. Bosshard T. Turco M. Zerenner T. Ramos P. Casado M. Raynaud D. Hingray B. Räisänen J. Räty O. Pórtoles J. Ribalaygua J. Dubrovský M. Vrac M. Iturbide M. Manzanas R. Casanueva A. Bedia J. Herrera S. San Martín D. Kotlarski S. Wilcke R. Wibig J. Roessler O. Benestad R. Hertig E. Huth R. Widmann M. Maraun D. Gutiérrez J. (2019) An intercomparison of a large ensemble of statistical downscaling methods over Europe: Results from the VALUE perfect predictor cross-validation experiment. International Journal of Climatology. Vol.: 39 (9), pp. 3750 – 3785
Pokorná, L., Kučerová, M., Huth, R., 2018: Annual cycle of temperature trends in Europe, 1961–2000. Glob. Planet. Change, 170, 146-162.
