Hydrologie a klimatologie

1. Hydrologický cyklus, hydrologická bilance.

Dílčí hydrologické procesy, dělení vod, globální zásoby a toky vody. Výškový tvar hydrologické bilance, hydrologicky uzavřený systém, doba zdržení. Hydrologický transport. Povodí, morfologie povodí a říčních sítí, Hortonovy zákony.

2. Měření a analýza srážkových údajů.

Srážková intenzita, srážkový úhrn, měření kapalných a tuhých srážek. Srážkové poměry. Srážkové extrémy.

3. Tvorba odtoku z povodí.

Plošný povrchový odtok, soustředěný povrchový odtok. Mělký podpovrchový odtok, odtok podzemní vody. Složky odtoku, srážkoodtoková událost, efektivní srážka.

4. Měření a analýza průtoku.

Určení proteklého množství korytem, integrace rychlostního pole, využití stopovačů, měření hladiny, měrná křivka průtoku. Povodňová vlna.

5. Srážkoodtokové vztahy, transformace povodňové vlny.

Srážkoodtokové vztahy, metoda izochron, racionální metoda. Doba koncentrace. Transformace povodňové vlny v nádrži.

6. Frekvenční analýza extrémních událostí. Hydrologická návrhová měřítka.

Empirické rozdělení pravděpodobnosti, teoretické rozdělení pravděpodobnosti (lognormální, Gumbelovo, Pearson III), testování dobré shody, frekvenční analýza průtoků, frekvenční analýza srážek. Čára překročení, křivky IDF, hodnoty PMP.

Stanovení návrhové hodnoty, volba návrhové doby opakování, definice a stanovení limitních hodnot pro srážky a povodně. Hydrologické riziko selhání objektu, bezpečnostní rezerva. Záplavová území. Organizace hydrologické služby v ČR.

7. Radiační a energetická bilance zemského povrchu.

Formy přenosu energie v atmosféře, vyzařování těles, solární a terestriální radiace, radiační bilance v atmosféře.

8. Globální cirkulace atmosféry, oceánská cirkulace.

Příčiny atmosférické cirkulace, režim insolace, modely globální atmosférické cirkulace, skutečné rozložení atmosférického tlaku nad povrchem, typické vzory proudění vzduchu ve výšce, tryskové proudy, povrchová a hlubinná cirkulace vody, periodické změny cirkulace (monzuny, ENSO a NAO)

9. Složení a vertikální členění atmosféry, voda v atmosféře.

Členění atmosféry podle teplotního profilu, podle vlivu tření, podle složení vzduchu. Absorpce ultrafialového záření ve stratosféře. Barometrická formule. Daltonův zákon. Stavová rovnice suchého vzduchu a vodní páry. Fázový diagram vody, vyjádření aktuálního stavu vodní páry. Clausius-Clapeyronova rovnice, možnosti popisu koexistenčních křivek fázového diagramu vody. Závislost nasyceného tlaku na zakřivení a koncentraci.

10. Klimatické faktory, klimatická pásma. Výpar.

Klimatické měřítko, Kӧppenova klasifikace podnebí. Podnebí Evropy, podnebí ČR. Aktuální a potenciální výpar, bilanční výpar. Transpirace.

11. Vývoj klimatu.

Příčiny klimatických změn, data. Klimatická změna, důsledky oteplování, antropogenní příčiny změny klimatu, skleníkový efekt, zpětná vazba. Klimatické modely, predikce vývoje teploty a srážek.

12. Vzestupné a sestupné proudění vzduchu (stabilita atmosféry).

Lokální teplotní gradient, adiabatické ochlazování. Stabilita atmosféry, inverze. Orografický efekt, místní větry. Klasifikace větru podle rychlosti proudění.

13. Oblaky, vznik atmosférických srážek, tlakové útvary, atmosférické fronty.

Vznik oblaků, kondenzační hladina, kondenzační jádra. Složení oblaků, klasifikace oblaků. Dělení srážek, mechanismus vzniku padajících srážek. Cyklóny, anticyklóny, cyklogeneze. Bouřky, tropické cyklóny.