Závislost výparu na meteorologických veličinách v intravilánu Prahy

Abstract

Direct measurement of evaporation is challenging; therefore, models have been developed to estimate it from meteorological variables. This study focuses on comparing measured and calculated evaporation using 9 models at the Prague-Albertov station, located within the urban area. The models were evaluated based on error statistics and subsequently calibrated and validated using measured data. As a result, 9 calibrated models were developed, differing in the number and type of input meteorological variables, both for daily data and for five-day moving averages. Additionally, 10 empirical linear and exponential equations were created to calculate potential evaporation. All models were comprehensively evaluated based on error statistics as well as through data visualization in regression plots and Taylor diagrams. Some models achieved very satisfactory results, with the Kling-Gupta Efficiency (KGE) exceeding 0.7. To assess the applicability of the models in other parts of Prague, the influence of the urban heat island effect was analyzed by comparing average daily air temperatures and minimum and maximum air temperatures between the Prague-Albertov, Prague-Klementinum, and Prague- Ruzyně stations. Key words evaporation, meteorological variables, meteorological station Albertov

Přímé měření výparu je náročné, proto vznikají modely pro jeho výpočet z meteorologických veličin. V této práci je kladen důraz na porovnání naměřeného a vypočteného výparu u 9 modelů na stanici Praha-Albertov, tedy v intravilánu města. Modely byly hodnoceny na základě statistik chybovosti a následně kalibrovány a validovány, na základě naměřených dat. Vzniklo tedy 9 kalibrovaných modelů, lišící se počtem a typem vstupujících meteorologických veličin, jak pro denní data, tak pro pětidenní klouzavé průměry. Vytvořeno bylo také 10 empirických lineárních a exponenciálních rovnic pro výpočet potenciálního výparu. Všechny modely byly komplexně hodnoceny na základě statistik chybovosti i zobrazení dat v regresních grafech a Taylorových diagramech. Některé modely měly velmi uspokojivé výsledky ukazatele Kling- Gupta Efficiency (KGE) přesahující hranici 0,7. Pro aplikovatelnost modelů i v jiných částech Prahy byl zjišťován vliv tepelného ostrova města způsobem srovnání průměrných denních teplot vzduchu a teplotních minim a maxim mezi stanicemi Praha-Albertov, Praha- Klementinum a Praha-Ruzyně. Klíčová slova výpar, meteorologické veličiny, meteorologická stanice Albertov