Časoprostorová variabilita UV indexu na území České republiky

Bc. Marie Novotná

Master's thesis

Spatiotemporal variability of UV index in the Czech Republic

Abstract:

Cílem této práce bylo základní zpracování a vzájemné porovnání časových řad UV indexu (UVI) pro šest vybraných meteorologických stanic na území České republiky (Hradec Králové, Košetice, Kuchařovice, Brno, Luční bouda a Vysoká hole) v letech 2017–2021. Z důvodu pozdějšího začátku měření erytémového UV záření na horských stanicích bylo hodnocení provedeno zvlášť v období 2017–2021 (pro stanice v nižší nadmořské výšce) a 2020–2021 pro všechny stanice (vč. stanic horských). Pomocí parciálního koeficientu korelace byl dále analyzován vliv vybraných faktorů na hodnoty UVI. Na závěr byly studovány vysvětlující parametry a synoptické situace, které ovlivňovaly vysoké hodnoty UVI. Shluková analýza pro polední UVI v letech 2020–2021 potvrdila rozdíl mezi horskými a níže položenými stanicemi v závislosti na ročním období, přičemž u horských stanic byl dominantní vliv nadmořské výšky, nárůst UVI se zvyšující se nadmořskou výškou činil 6,9 % a 7,9 % na km. Hodnoty UVI byly na všech stanicích v roce 2020–2021 nejvíce ovlivněny zenitovým úhlem Slunce, následované celkovým množstvím ozonu, albedem a vodní párou. Pro jasné dny byl vzájemný vztah mezi vybranými faktory a poledním UVI silnější než pro všechny dny s vlivem oblačnosti. Na vysvětlení vysokých UVI se nejvíce podílelo snížené množství ozonu v kombinaci s minimálním vlivem oblačnosti. Menší počet dní byl ovlivněn sníženým obsahem vodní páry a zvýšeným albedem, které bylo významným faktorem na horských stanicích, zejména na Luční boudě.

Abstract:

The aim of the thesis was the basic processing and the comparison of the UV index (UVI) time series on six selected meteorological stations in the Czech Republic (Hradec Králové, Košetice, Kuchařovice, Brno, Luční bouda and Vysoká hole) in years 2017–2021. Due to different period of UV erythemal measurements at mountain stations, the assessment was carried out separately in the periods: 2017–2021 for lower elevated stations and 2020–2021 for all stations (including mountain stations). The influence of selected factors on UVI values was further analysed using the partial correlation coefficient. The explanatory parameters and synoptic situations, which influenced the high UVI values, were also studied. The cluster analysis for noon UVI in 2020–2021 confirmed the difference between mountain and lowland stations depending on the season, with the dominant effect of altitude at highland stations; the increase in UVI with increasing altitude was between 6. 9 % and 7.9 % per km. UVI values were mostly influenced by a solar zenith angle at all stations in 2020–2021, followed by the total ozone column, albedo and water vapour. The relationship between selected factors and noon UVI was stronger in clear-sky days than in all included days. Low ozone content combined with minimal cloud cover contributed most to explaining the high UVI. A smaller number of days was influenced by lower water vapour and increased albedo, which was the significant parameter at the mountain stations, especially at Luční bouda.

Keywords

ultrafialové záření, UV index, zenitový úhel Slunce, ozon, oblačnost, vodní pára, UV radiometr, libRadtran, ultraviolet radiation, solar zenith angle, ozone, cloudiness, water vapour, UV radiometer

Language used: Czech

Date on which the thesis was submitted / produced: 12. 5. 2023

Thesis defence

• Date of defence: 7. 6. 2023
• Supervisor: doc. Mgr. Kamil Láska, Ph.D.
• Reader: Mgr. Anna Pribullová, PhD.

Masaryk University

Faculty of Science

Master programme / field:
Physical geography / Physical geography