Větrná eroze v souvislostech: od teorie k praxi

Abstract

Tato souhrnná publikace se zabývá problematikou větrné eroze na území České republiky, která zejména v posledních obdobích vlivem změn klimatu nabírá na důležitosti. Hlavním cílem je komplexní analýza rizik působení větrné eroze na území České republiky, jak z pohledu půdních a klimatických charakteristik, tak z pohledu prostorové struktury větrolamů a jejich efektivity v rámci stávajících i navrhovaných prvků protierozní ochrany. Práce navazuje na dlouhodobé studium potenciálu rozvoje větrné eroze a metody prostorového vyjádření náchylnosti území k větrné erozi. První část knihy prezentuje postup vytvoření nové mapy potenciální ohroženosti zemědělské půdy větrnou erozí se zohledněním prostorového uspořádání stávajících vegetačních bariér a vlivu jejich ochranných zón. Mapa zohledňuje potenciální ohroženost zemědělské půdy větrnou erozí podle půdních a klimatických charakteristik. Z půdních charakteristik zohledňuje ohroženost jak lehkých, tak i těžkých půd, z klimatických charakteristik vliv stavu povrchu půdy (přísušky), větrné podmínky a vliv klimatických podmínek v zimním období, které ovlivňují erodibilitu těžkých půd. Mapa také zohledňuje náchylnost zemědělských pozemků k větrné erozi na základě jejich délky ve směru převládajících erozně nebezpečných větrů a vliv ochranné zóny vegetačních bariér ve směru převládajících erozně nebezpečných větrů. Druhá část knihy je zaměřena na hodnocení vlivu prostorové struktury větrolamů na míru jejich účinnosti. Pro hodnocení účinnosti větrolamů byly využity tři přístupy: 1) stanovení pevných zón dle charakteru vegetační bariéry, 2) stanovení ochranných zón s využitím optické porozity, dle regresní rovnice a 3) stanovení ochranných zón s využitím rovnice využívající optickou porozitu a výšku větrolamu. Publikace dále představuje interaktivní webovou aplikaci s názvem Řízení rizika větrné eroze. Jedná se o webovou aplikaci na Geoportálu VÚMOP. Aplikace obsahují nástroje pro podporu navrhování větrolamů. Součástí publikace je také ukázková případová studie vyhodnocení ohroženosti větrné eroze na příkladu území zasaženého tornádem dne 24. 6. 2021. Poslední kapitola byla věnována kvalitativnímu hodnocení půdních částic unášených větrem s využitím strojového učení.

The book deals with the issue of wind erosion in the Czech Republic, which has been gaining importance especially in recent periods due to climate change. The main objective of the work was a comprehensive analysis of the risks of wind erosion in the Czech Republic, both in terms of soil and climatic characteristics, as well as in terms of the spatial structure of windbreaks and their effectiveness within the existing and proposed elements of erosion control. The work builds on a long-term study of the potential for wind erosion development and methods of spatial expression of the susceptibility of the territory to wind erosion. The main objective of the first part of the book was to create a new map of potential vulnerability of agricultural land to wind erosion, considering the spatial arrangement of existing vegetation barriers and the influence of their protection zones. The map takes into account the potential vulnerability of agricultural land to wind erosion according to soil and climatic characteristics. Of the soil characteristics, it accounts for the vulnerability of both sand and clay soils. In terms of climatic characteristics, the map regards the influence of the soil surface (subsidence), wind conditions and winter conditions, which affect the erodibility of heavy soils. The map also factors in the susceptibility of agricultural land to wind erosion based on its length in the direction of the prevailing erosion hazard winds. In addition, the map takes into account vegetation barrier protection zones in the direction of prevailing erosion hazard winds. The second part of the work was focused on the evaluation of the influence of the spatial structure of windbreaks on their efficiency level. Three approaches were used to evaluate the effectiveness of windbreaks: 1) determination of fixed zones according to the nature of the vegetation barrier, 2) determination of protection zones using optical porosity, according to a regression equation, and 3) determination of protection zones by an equation using optical porosity and windbreak height. The publication also presents an interactive web application called Wind Erosion Risk Management. The applications contain tools to support the design of windbreaks. The publication also includes a sample case study of the evaluation of the risk of wind erosion on the example of the area affected by the tornado on 24/06/2021. The last chapter was devoted to the qualitative evaluation of wind-borne particles using machine learning.