Národní

Cílem projektu je vytvořit výzkumné centrum, které se bude dlouhodobě věnovat výzkumu v oblasti změny klimatu. Jde o analýzu probíhající a predikci budoucí změny, včetně identifikace rizik pro životní prostředí i pro společnost. Výstupem budou nejaktuálnější podklady nutné pro přípravu a aktualizaci strategických dokumentů a pro rozhodovací procesy nejen v oblasti adaptací na změnu klimatu, ale i pro hodnocení mitigačních opatření v procesu jejich přípravy i realizace. Minimálním výstupem jednotlivých dílčích cílů popsaných v projektu bude veřejně přístupná souhrnná výzkumná zpráva doplněná veřejnými databázemi, certifikovanými metodikami a samozřejmě vědeckými publikacemi.
zavřít

Cílem projektu je odvodit postupy pro sledování důsledků a příčin přívalových srážek a získat informace v měřítku celé České republiky o lokalitách, které jsou reálně ohrožené přívalovými srážkami. Hlavní metodou bude využití dat a metod dálkového průzkumu Země, především satelitních SAR (radarových) dat z programu Copernicus a kontinuálně snímaných optických dat s velmi vysokým rozlišením (Planet). Cílem je stanovit postupy využití těchto dat pro predikci rizika erozního poškození a sledování dopadů na drobných vodních tocích. Na tréninkových historických srážkových událostech bude ověřeno využití družicových dat pro sledování on-site efektů (eroze, lokální snížení růstu plodin, vznik povodní) a off-site efektů lokálního charakteru (transport splavenin, eutrofizace malých vodních nádrží a jejich zanášení). Do hodnocení budou zahrnuty stavy před sledovanou událostí (vegetační pokryv, drsnost povrchu, vlhkost) odvozované ze satelitních dat. Výstupy projektu mohou sloužit jako podklad pro řešení rizik dopadu extrémních srážkových událostí v krajině a pro plánování souvisejících opatření.
zavřít

Cílem projektu je vytvoření liniové předpovědi stavu a teploty povrchu českých dálnic a vybraných úseků silnic I. třídy. Kromě deterministické předpovědi bude součástí předpovědi i předpověď pravděpodobnosti výskytu různých teplot a stavů komunikací, která umožní optimalizované rozhodování zimní údržby. Hlavním cílem projektu je zpřesnění stávající předpovědi formou: (i) implementace krátkodobé předpovědi výskytu oblačnosti využívající satelitní data, která budou využita pro zpřesnění předpovědi radiačních toků, (ii) upřesnění předpovědi toku antropogenního tepla, které je způsobeno hustotou provozu a významně ovlivňuje teplotu a stav povrchu vozovky, (iii) vyhodnocení nejistoty předpovědi na základě vytvoření ansámblu předpovědí, který bude zohledňovat nejistotu ve vstupních modelových datech
zavřít

1) Nastavení strategického řízení v souladu s podmínkami pro získání ocenění HR Award. 2) Strategické nastavení a rozvoj mezinárodní spolupráce ve VaV a internacionalizace výzkumné organizace. 3) Strategické nastavení a rozvoj popularizace VaV.
zavřít

Klimatické extrémy jsou spojeny s velkými dopady na společnost a přírodní prostředí, a četnost některých extrémů se zvýšila a/nebo se očekává jejich zvýšení v budoucím klimatu. Důležité je lepší pochopení fyzikálních mechanismů vedoucích k extrémům a jejich vzájemných vztahů, včetně jejich zachycení klimatickými modely. Projekt se zabývá primárně teplotními extrémy v Evropě, se zaměřením na teplou část roku. Hlavní cíle jsou (i) zhodnotit úlohu cirkulačně-podmíněných a dalších řídících mechanismů pro rozvoj teplotních extrémů a podporu jejich trvání v pozorovaných datech a reanalýze ERA5, včetně studia vztahů k extrémům srážek a dalších proměnných, (ii) analyzovat prostorové vzory rozdílů mezi jednotlivými řídícími mechanismy (advekční a radiační faktory, faktory související s vlastnostmi zemského povrchu) v hlavních evropských regionech, a (iii) vyhodnotit schopnosti současných klimatických modelů reprodukovat řídící mechanismy extrémů a jejich prostorové vzory. To představuje důležitý krok směrem k lepšímu porozumění věrohodnosti výstupů klimatických modelů.  
zavřít

V rámci navrhovaného projektu se budeme věnovat analýzám měření elektromagnetických signálů vyzařovaných vnitrooblakovými bouřkovými procesy a jejich modelováním. Zaměříme se na studium vlastností neobvyklých zimních bouřek a na iniciaci bleskových výbojů s velkým špičkovým proudem. Dále budeme studovat přechodné světelné jevy objevující se nad bouřkovými oblaky v přímé návaznosti na bleskové výboje a na efekty pozorované v souvislosti s bleskovými výboji v ionosféře a vnitřní magnetosféře. K měření signálů vyzařovaných vnitrooblakovými proudy použijeme existující přístrojové vybavení, které v současné době provozujeme na pěti místech v Evropě. Pro určení vlivu bleskových výbojů na ionosféru a magnetosféru použijeme družicová měření; a to především data z přístroje IME-HF družice TARANIS, která bude vypuštěna v prvním čtvrtletí 2020. Použijeme také existující data z družic DEMETER, Cluster a Van Allen Probes. Navrhovaný projekt bude částečně navazovat na končící grant 17-07027S (2017- 2019).
zavřít

Předmětem tohoto rakousko-českého projektu je výzkum jemné struktury ve spektru planetárních rádiových emisí na základě dat ze tří různých planet a družic: z družic Cluster na oběžné dráze Země, měření sondy Cassini ze Saturnu a sondy Juno z magnetosféry Jupiteru. Studovat budeme aurorální kilometrické záření, které je na zemi pozorovatelné na frekvencích stovek kilohertzů na družicích nad aurorální oblastí. Podobné rádiové vlny generované cyklotronovou nestabilitou jsou pozorovány i na Saturnu a Jupiteru, ovšem s odlišnými vlastnostmi. Pozorovaná spektra vykazují složitou vnitřní strukturu jejíž vznik není dosud uspokojivě vysvětlen. V rámci projektu budeme analyzovat měření elektromagnetických vln pořízená zmiňovanými sondami. Hlavním cílem bude úplná charakterizace jemné spektrální struktury těchto emisí. S použitím několika metod analýzy dat, jako je triangulace a detekce směru rádiových zdrojů, fázová interferometrie mezi družicemi a korelační analýza, najdeme souvislost mezi nelineárními vlastnostmi pozorovaných spekter a pohybem zdrojů rádiových vln.
zavřít

Cílem projektu je podpora zastoupení České republiky a tím také české vědecké komunity v Radě URSI (Coucil of the International Union of Radio Science), zvýšení povědomí o české vědecké komunitě v zahraničí a posílení možnosti ovlivňovat rozhodování o činnostech Unie a jejím vědeckém směřování formou osobní účasti českého zástupce na jednáních řídícího orgánu URSI. Tato jednání se konají pravidelně jednou ročně během vědeckých kongresů URSI. Cílem projektu je dále zvýšení povědomí o činnostech URSI mezi českými mladými vědci a jejich aktivnější zapojování do mezinárodních soutěží pořádaných v rámci vědeckých kongresů URSI. Podstatnou součástí projektu je uspořádání národní konference URSI s účastí zahraničních přednášecích činných v URSI, včetně soutěže mladých vědců v roce 2021 u příležitosti oslav 100. výročí vzniku URSI. Oslavy budou na mezinárodní úrovni probíhat během celého triennia 2020-2022.
zavřít

Růst koncentrace skleníkových plynů ovlivňuje nejen troposféru, ale v ještě větší míře i vyšší vrstvy atmosféry, kde ale vyvolává ochlazování. V r. 2006 byl vytvořen mezinárodním kolektivem prvý scénář dlouhodobých trendů v horní atmosféře (mezosféra-termosféra - ionosféra; Laštovička et al., 2006, Science). Ten byl postupně rozšiřován a vylepšován, ale stále ještě není propojen s trendy ve stratosféře. Kromě toho až donedávna se trendy ve stratosféře a horní atmosféře studovaly odděleně. Navíc jsou trendy ovlivňovány i jinými faktory, nejen skleníkovými plyny (hlavně CO2), jejichž role se s časem mění. Projekt je proto hodně zaměřen na různé aspekty trendů ve stratosféře pro zlepšení možnosti srovnávání a spojování s trendy v horní atmosféře, dále na odstraňování nových problémů ve studiu ionosférických trendů, na specifikaci časově proměnných rolí různých ne-CO2 faktorů působících na trendy a na hlavní cíl, vytvořit prvý sloučený scénář dlouhodobých trendů v systému stratosféra-mezosféra- termosféra-ionosféra.
zavřít

Projekt má dva hlavní cíle, které korespondují se dvěma aspekty problematiky sdružených událostí. První z nich se zaměřuje na problematiku hodnocení extremity sdružených událostí. Cílem je návrh statistického nástroje pro vyhodnocení takových událostí, včetně jeho testování formou srovnávacích studií i obdobnými nástroji navrženými na zahraničních pracovištích. Druhým hlavním cílem projektu je upřesnění poznatků o podmínkách, které ovlivňují míru extremity různých projevů sdružených událostí, a to s přihlédnutím k rozdílné klimatologii různých oblastí Evropy.
zavřít

Cílem projektu je redukce nejistot při odvozování návrhových veličin při projektování a posuzování vodohospodářských opatření na drobných vodních tocích a v ploše povodí. Kombinací radarových a staničních dat budou odvozeny návrhové subdenní intenzity deště v ČR za celý rok i jednotlivé měsíce bezmrazového období. V návaznosti na předchozí projekt bude popsána sezónní a prostorová distribuce předchozích srážek, půdní vlhkosti a stav retenční kapacity území ve vztahu k průběhu a intenzitě srážky. Takto snížené nejistoty v návrhových veličinách budou ověřeny pomocí matematických modelů kalibrovaných na experimentálních výsledcích a měřených průtocích a budou využity pro definování rizika v malých povodích ČR a zdrojových plochách mimo tok.
zavřít

Hlavními cíly projektu jsou vyhodnocení schopností klimatických modelů simulovat sdružené události a analýza možných změn těchto událostí v rámci scénářů změny klimatu.
zavřít

Zatímco historii počasí a klimatu v českých zemích je věnována velká pozornost, zdejší vývoj meteorologických teorií a terminologie byl dosud studován spíše okrajově a pouze z pohledu věd o atmosféře. Předložený projekt je inovativní synergií humanitních a přírodních věd, konkrétně historiografie, lingvistiky a meteorologie. Usiluje o komplexní zmapování období českého středověku a novověku (do r. 1750) z hlediska výskytu a vývoje tehdejších představ o příčinách meteorologických procesů a jevů a jejich předpovídání. Výzkum je založen na analýze písemných pramenů z prostoru českých zemí, psaných převážně latinsky. Zvláštní pozornost bude věnována používaným latinským pojmům, často řeckého původu, které představují etymologický základ velké části dnešní české meteorologické terminologie. Studium vývoje těchto pojmů ve vazbě na tehdejší meteorologické teorie umožní mj. doplnění českého elektronického meteorologického slovníku z hlediska etymologického a historického vývoje dnešní terminologie.
zavřít

Výzkumný projekt řeší změny v rozložení a dynamice extrémních hydrometeorologických procesů v horských povodích, které zásadním způsobem ovlivňují hydrologický režim krajiny ČR. Výzkum se soustředí na poznání změn ve výskytu, frekvenci, sezonalitě a intenzitě hydrometeorologických extrémů, povodní a sucha, ve vazbě na klíčové ovlivňující činitele, kterými jsou v horských povodích zejména změny klimatu, změny ve využití území a disturbance krajiny. Klíčové výzkumné otázky a cíle projektu představují : 1) Změny v časové a prostorové distribuci meteorologických extrémních jevů v horských oblastech ČR, 2) Změny ve frekvenci, extremitě a sezonalitě hydrologických extrémů v horských povodích, 3) Regionální diferenciace a typologie změn ve výskytu a charakteru hydrometeorologických extrémů v horských povodích ČR. Řešení využívá dlouhodobé časové řady pozorování na reprezentativních stanicích v horských povodích, doplněných o experimentální monitoring dynamiky pomocí sítě automatického monitoringu. Pro řešení jsou využity nástroje statistické analýzy, modelování a prostorové geostatistiky.
zavřít

Nebezpečné zimní počasí ohrožuje jak přírodu, tak lidskou společnost. Jeho závažnost by se i přes rostoucí globální teplotu vzduchu nemusela snižovat, vzhledem k možným změnám v atmosférické cirkulaci. Navrhovaný projekt cílí na prohloubení znalostí o nebezpečném zimním počasí a na vyhodnocení rizik spjatých se zimními extrémy, které by měly být zahrnuty v přípravě adaptačních strategií. Hlavními cíli projektu jsou (i) analýza časové a prostorové proměnlivosti nebezpečného zimního počasí ve vztahu k atmosférické cirkulaci a dalším ovlivňujícím faktorům v pozorovaných datech, (ii) vyhodnocení schopností současných regionálních klimatických modelů z projektu EURO-CORDEX simulovat nebezpečné zimní počasí a jeho vazby k cirkulaci a (iii) posouzení změn těchto událostí v možném budoucím klimatu pro dvě časová období (2021–2050, 2071–2100). Rovněž bude posouzena přidaná hodnota studia složených extrémů (např. kombinace nízké teploty a vysoké rychlosti větru).
zavřít

Je navrhován výzkum atmosférické dynamiky, zejména analýza infrazvukových a atmosférických gravitačních vln (GW) a vazby mezi atmospférickými vrstvami. Infrazvuk a GW mohou poskytnout cenné informace o struktuře atmosféry a o svých zdrojích, či být využity v systémech varování. Zprostředkovávají též vazbu mezi atmosférickými vrstvami jelikož přenášejí hybnost a energii a mohou měnit vlastnosti prostředí v němž zanikají. Pro analýzu jevů a případné srovnání s modely budou využívána data z nového pole absolutních mikrobarometrů s nanorozlišením, vícebodového kontinuálního Dopplerovského sondování ionosféry a pole senzorů pro měření elektrostatického pole. Všechna tato měření provozuje náš ústav. Hlavní úkoly navrhovaného projektu jsou: a) Lokalizace infrazvukových zdrojů a výzkum vlivu větrů a dlouhoperiodických vln na jejich detekci. b) Výzkum vazeb mezi jednotlivými atmosférickými vrstvami a ionosférou. c) Analýza atmosférických fluktuací z elektricky nabitých oblastí a oblastí extrémních meteorologických systémů.
zavřít

Elektromagnetické iontově-cyklotronové vlny (EMIC) jsou vlnové emise na velmi nízkých frekvencích (pásmo ULF < 10 Hz) pozorované v magnetosféře Země, zvláště v blízkosti radiačních pásů. Obvykle jsou generovány iontovou teplotní anizotropií a mohou zpětně ovlivňovat ionty a elektrony v plazmatu. Spouštěné EMIC emise byly poprvé pozorovány v roce 2010 v datech z družic Cluster v blízkosti plasmapauzy. Celkově nízký počet dosavadních pozorování je způsoben především polární oběžnou dráhou družic Cluster. Navrhujeme další studium těchto emisí s užitím dat z nových družic s vhodnější dráhou, jako například Van Allen Probes a MMS za použití metod automatické detekce založené na existujícím souboru dat družic Cluster. Přestože již bylo publikováno několik statistických studií emisí typu EMIC, věříme, že data z družic Cluster získaná za dosavadních 16 let jejich provozu, umožní získat další nové poznatky o poloze zdroje EMIC vln vzhledem k poloze magnetopauzy za použití analýzy jejich Poyntingova vektoru.
zavřít

Vztahy mezi počasím a lidským zdravím jsou v současné době předmětem zvýšeného zájmu, mnoho otázek však zůstává navzdory rostoucím znalostem nezodpovězených. Hlavními cíli projektu jsou (i) zlepšení metodologických aspektů modelování vlivů počasí na nemocnost a úmrtnost v populaci ČR s využitím moderních statistických nástrojů, (ii) identifikace skupin obyvatelstva náchylných na vlivy počasí s ohledem na charakteristiky hospitalizovaných/zemřelých, jako jsou věk, příčina hospitalizace/úmrtí a vzdělání, (iii) identifikace rozdílů ve zranitelných skupinách obyvatelstva mezi městskými a venkovskými regiony a v závislosti na míře socioekonomické deprivace a (iv) analýza časových změn nemocnosti a úmrtnosti související s počasím a jejich vazeb na změny ve struktuře hospitalizovaných/zemřelých s ohledem na socioekonomický status, příčiny hospitalizace/úmrtí a environmentální faktory. Projekt využívá celonárodní databáze úmrtnosti a nemocnosti a jeho výsledky umožní lepší pochopení vlivů počasí na lidské zdraví, což je nezbytné pro účinnou prevenci předčasných úmrtí souvisejících s počasím.
zavřít

Dlouhodobé trendy v systému stratosféra-mezosféra-termosféra-ionosféra jsou vyvolány nejen změnami koncentrace CO2. Role dalších zdrojů trendů závisí na výšce a typu veličiny. Role těchto zdrojů trendů jsou pro některé veličiny více méně známy, jako pro mezosférickou teplotu, ale nejsou známy nebo jejich znalost je nedostatečná nebo určená s velkou neurčitostí pro většinu veličin. Hlavním cílem projektu je specifikovat roli „ne- CO2” zdrojů trendů v tak mnoha veličinách, jak jen to půjde. Pro některé veličiny, které by měly být součástí globálního scénáře trendů v systému stratosféra-mezosféra-termosféra-ionosféra, informace o trendech buď chybí, nebo jednotlivé výsledky nejsou vzájemně konsistentní. Druhým cílem projektu je odstranit tyto problémy pro vybrané veličiny ze stratosféry, mezosféry a ionosféry. Třetím cílem projektu a dlouhodobějším strategickým cílem výzkumu trendů je významný pokrok v připojení stratosférických trendů do jednoho obecného scénáře s trendy v systému mezosféra-termosféra-ionosféra.
zavřít

Hlavním cílem projektu je vývoj a testování nových prvků parametrického vícestaničního stochastického meteorologického generátoru s cílem zlepšit věrohodnost (v různých časoprostorových měřítkách) jím produkovaných gridových řad reprezentujících současné a změněné klima. Při plnění cílů projektu (A) Generátor přízemních řad bude spřažen s generátorem módů circulační variability, což dovolí zohlednit advekci prostorových meteorologických polí a vliv atmosférické cirkulace na přízemní meteorologické charakteristiky. (B) Bude vytvořeno schéma, ve kterém bude generátor běžící ve vyšším časoprostorovém rozlišení na menší oblasti řízen generátorem běžícím s nižším rozlišením na větší oblasti. (C) Parametry generátoru bude možno modifikovat podle scénářů změny klimatu odvozených ze simulací vývoje klimatu pomocí regionálních klimatických modelů, tyto scénáře zohlední i změny v proměnlivosti cirkulace a prostorové variability. Generátor bude validován prostřednictvím různých klimatologických indexů a jeho výkonnost porovnána s jinými dostupnými gridovými řadami meteorologických prvků.
zavřít

Projekt CRREAT si klade tyto cíle: 1. Prohloubit poznatky o souvislostech mezi jevy v atmosféře a ionizujícím zářením (IZ). 2. Objasnit jevy způsobující variace sekundárního kosmického záření (SKZ) v atmosféře. http://www.ujf.cas.cz/en/research-development/large-research-infrastructures-and-centres/crreat/objectives/
zavřít

Vývoj a zdokonalení empirických modelů termálního plazmatu v okolí Země zejména pro mezinárodní referenční ionosféru IRI.
zavřít

Navrhovaný projekt nám jednak poskytne příležitost měřit a analyzovat elektromagnetické signály generované bleskovými výboji na družici a na pozemní stanici stejným typem přístroje, jednak umožní současné měření téhož bouřkového jevu ve více bodech či více přístroji. Klíčovou částí projektu je naše účast na vědeckém přístroji IME-HF pro družici Taranis (Tool for the Analysis of Radiation from lightNIng and Sprites). Podobný přístroj BLESKA (Broadband Lightning Electromagnetic Signal Keeper Analyzer) určený pro pozemní měření bude použit pro analýzu elektromagnetických signálů v kmitočtovém rozsahu do 36 MHz. Tato měření budou vyhodnocena společně s daty dalších přístrojů zaznamenávajících jiné aspekty téhož bleskového výboje během mezinárodních měřících kampaní. Budeme také systematicky vícebodově měřit a analyzovat fluktuace elektrického a magnetického pole v kmitočtovém rozsahu až do 100 MHz.
zavřít

Projekt je zaměřen na mikrofyziku interakce mezi plazmovými vlnami a nabitými částicemi v kosmickém plazmatu. Zaměříme se na elektronové vlny ve slunečním větru a vnějších oblastech zemské magnetosféry (rázová vlna, magnetosheath) a pokusíme se identifikovat charakteristické znaky výměny energie mezi vlnami a částicemi v experimentálních datech. Tato pozorování budou interpretována pomocí numerických simulací. Specificky budeme studovat elektrostatické vlny v oblasti před rázovou vlnou (foreshock), emise typu „lví řev“ v magnetosheathu a vlny ve hvizdovém modu ve zkoumaných oblastech. Výsledkem studie pak bude kvantitativní popis a numerický model excitace a disipace pozorovaných vln. Hlavním zdrojem dat budou družice Cluster, kde využijeme současných krátkých vzdáleností mezi družicemi ideálních pro studium elektronových vln. Potenciálně použijeme i data z jiných družic (Double Star, MMS) a první data ze sondy Solar Orbiter.
zavřít

Kosmické počasí studuje přirozené procesy ve vesmíru, které ovlivňují zemskou magnetosféru a její okolí. Výrony koronální hmoty (CMEs) jsou nejvýznamnější spouštěče geomagnetických bouří. Planujeme zkoumat kinematiku CMEs za použití družicových měření, pokročilých analyzitkých metod a teoretických výpočtů. Především budeme studovat sluneční rádiové emise, které jsou generovány svazky elektronů urychlených na meziplanetárních rázových vlnách tvořených před CMEs. Dále budeme studovat vlastnosti meziplanetárních rázových vln se zaměřením na jejich geoefektivitu a související procesy. Navrhovaný projekt si klade za cíl zlepšit naše schopnosti předvídání kosmického počasí pro zabránění nežádoucích vlivů na Zemi i ve vesmíru. Navíc vyvinuté metody v rámci tohoto projektu mohou najít uplatnění pro budoucí mise jako třeba Solar Probe Plus, Solar Orbiter a Carrington-L5.
zavřít

Mise plánované kosmickými agenturami ESA (Jupiter Icy moon Explorer) a NASA (Europa Multiple Flyby Mission) ukazují zvýšený zájem vědecké komunity o výzkum Galileových měsíců planety Jupiter. Předchozí měření sondy Galileo v okolí měsíců Europa, Ganymed a Callisto odhalily přítomnost podpovrchových vodních oceánů a tyto měsíce jsou tak považovány za prostředí potenciálně obyvatelná nebo vhodná pro vznik života. Ganymede má navíc jako jediný z měsíců Sluneční soustavy globální vnitřní magnetické pole a vytváří ve svém okolí vlastní mini-magetosféru. Náplní tohoto projektu je výzkum prostředí plazmatu v okolí měsíců Europa a Ganymed s využitím globálních počítačových simulací. Projekt se bude zabývat zejména studiem interakcí magnetosferického plazmatu planety Jupiter s neutrálním prostředím měsíců a analýzou jejich magnetické odezvy na magnetosfériké pozadí. Z dosažených výsledků bude vytvořena virtuální laboratoř za účelem zpřístupnění simulovaných dat vědecké komunitě před plánovaným spuštěním nových družicových misí.
zavřít