Aktuality SHMÚ

Vybrané indexy pre monitoring sucha SHMÚ

Štandardizovaný zrážkový index (SPI), Štandardizovaný zrážkový a evapotranspiračný index (SPEI), Palmerov Z-index a CMI

Štandardizovaný zrážkový index (SPI) a Štandardizovaný zrážkový a evapotranspiračný index (SPEI)

Štandardizovaný zrážkový index (SPI) vyjadruje relatívne odchýlky úhrnu zrážok v danom období od dlhodobej strednej hodnoty. Podobne aj štandardizovaný zrážkový a evapotranspiračný index (SPEI) vyjadruje relatívne odchýlky od dlhodobej strednej hodnoty, avšak na rozdiel od SPI, ktorý pracuje len s úhrnmi zrážok, SPEI pracuje s jednoduchou vodnou bilanciou, zrážky – evapotranspirácia. Evapotranspirácia je proces, ktorý v sebe zahŕňa výpar zo zemského povrchu a transpiráciu (uvoľňovanie vodnej pary z rastlinného porastu).

Negatívne hodnoty indexov znamenajú suché podmienky, pozitívne naopak vlhké podmienky, pričom ich intenzita je odstupňovaná v jednotlivých stupňoch (Tabuľka 1). Suché obdobie začína pri poklese hodnôt pod -1 a končí pri jeho výstupe nad hodnotu 0. Sucho identifikované pomocou SPI, resp. SPEI neznamená, že dané obdobie bolo úplne bez zrážok. Index vyjadruje odchýlku od strednej hodnoty teoretického rozdelenia nameraných hodnôt, a teda deficit, nie úplnú absenciu zrážok.

Oba indexy majú 30-dňovú kumulatívnu dobu. To znamená, že index vyjadrený pre daný deň určuje odchýlku zrážok, resp. vodnej bilancie daného a predchádzajúcich 29 dní, pričom je aplikované tzv. „kĺzavé okno“ na celú dĺžku dátového radu.

Tabuľka 1 Klasifikácia období podľa SPI a SPEI

Palmerov Z-index a CMI

Pri týchto dvoch indexoch sucha sa okrem zrážok a evapotranspirácie, zohľadňuje aj pôdna charakteristika, ktorou je využiteľná vodná kapacita. Obidva indexy sa počítajú v týždennom kroku, v jednotlivých týždňoch v roku.

Z-index predstavuje relatívnu odchýlku od dlhodobého radu meraní. Každá stanica má svoj vlastný dlhodobý rad daný pre každý týždeň v roku, ktorý je určený z meraní zrážok a evapotranspirácie v minulosti na danej stanici. Veľkosť Z-indexu určuje mieru intenzity sucha vzhľadom na tento dlhodobý rad. Pri výpočte Z-indexu v poslednom týždni, ktorý je aktuálny, sa vychádza z hodnôt úhrnu zrážok a evapotranspirácie za posledný týždeň, a tiež sa zohľadňuje aj vlhkosť pôdy na konci predposledného týždňa. 

Palmerov CMI index využíva, podobne ako SPEI, vodnú bilanciu v pôde, teda rozdiel zrážky - evapotranspirácia, ale pri tomto indexe sa určuje aj odtok a prítok vypočítaný za posledný týždeň, a tiež hodnota vlhkosti pôdy na konci predposledného týždňa. Následne z vypočítaných veličín sa výsledný deficit, resp. nadbytok vlhkosti v pôde prevedie do jednoduchej bezrozmernej číselnej hodnoty, ktorá predstavuje mieru intenzity sucha v danej lokalite. Hodnoty CMI sú navzájom porovnateľné medzi viacerými stanicami, pretože pri výpočte sa nevychádza z dlhodobého radu meraní.

Z-index a CMI máju negatívne hodnoty v suchom období a pozitívne hodnoty vo vlhkom období.