Monitoring sucha

a jeho dopadů

Hodnocení velikosti sucha

Hodnotit velikost sucha v České republice je poměrně složitá záležitost. Obecně lze říci, že ke stavu sucha dochází primárně při nedostatku srážek během delšího časového období a důsledkem je nedostatek vody v přírodním prostředí a pro potřeby společnosti. Problémem poslední doby je také změna prostorové a časové distribuce srážek během roku. Srážky jsou intenzívnější, je méně srážkových dnů a srážky padají či nepadají v jiných oblastech než dříve. Sucho obvykle dělíme do čtyř základních typů: meteorologické, zemědělské, hydrologické a socioekonomické sucho. Pro hodnocení velikosti sucha byly v rámci tohoto projektu vybrány následující indexy: SPEI, POVI, PZVI,AWR, AWR1, FDmed, FDp90, PDSI, ZIND, POWB, AWC. Po kliknutí na jednotlivé indexy popsané v poslední větě by měl být uživatel odkázán na dlouhé popisy indexů, které jsou pod tímto textem níže.

SPEI - Standardizovaný srážkový evapotranspirační index

Standardizovaný srážkový evapotranspirační index (SPEI) patří mezi indexy sucha, které umožňují hodnotit klimatické sucho s využitím denních meteorologických měření. K výpočtu indexu se využívá standardizace rozdílu úhrnu atmosférických srážek a potenciální evapotranspirace travního porostu za hodnocené období pomocí statistického rozdělení pravděpodobnosti. Potenciální evapotranspirace na rozdíl od evapotranspirace aktuální vyjadřuje výdej vody půdním a rostlinným pokryvem za předpokladu optimálního zásobení půdy vodou, její výpočet není tedy závislý na reálném stavu půdní vlhkosti. Výpočet indexu SPEI vyžaduje dlouhodobé (minimálně 30 roků) kvalitní a úplné datové řady všech meteorologických prvků potřebných pro výpočet potenciální evapotranspirace, a to průměrné denní teploty vzduchu, průměrného denního tlaku vodní páry (vlhkosti vzduchu) trvání slunečního svitu za den, průměrné denní rychlosti větru a denního úhrnu srážek. Výpočet probíhá průměrně pro 120 klimatologických stanic.

Hodnoty indexu SPEI jako normované veličiny mohou být porovnávány pro různá místa a období, proto je jeho výpočet doporučován Světovou meteorologickou organizací (WMO) a Světovou organizací pro výživu a zemědělství (FAO). Index je nejčastěji počítán klouzavě s krokem 1 až 6 měsíců, zde je prezentován krok 3 měsíců. Pro rozdělení do 4 kategorií sucha bylo použito následujících hodnot indexu SPEI:

  • 0 - bez výskytu sucha (-0,7 a vyšší)
  • 1 - slabé sucho (-0,8 až -1,3)
  • 2 - silné sucho (-1,4 až -1,9)
  • 3 - mimořádné sucho (- 2,0 a nižší)

POVI - Indikátor hydrologického sucha – povrchové vody

V bezesrážkovém období dochází postupně k poklesu hladin a ke zmenšování průtoků ve vodních tocích. Po skončení srážkové epizody nejprve doznívá povrchový odtok a odtok z mělčích půdních vrstev a pokles hladiny vody v tocích bývá poměrně rychlý a je znatelný v řádu hodin až několika dnů. Po delším období beze srážek jsou vodní toky výhradně napájeny z rezervoárů podzemních vod. Jak dochází k  jejich vyčerpávání, průtoky v řekách se nadále zmenšují, ale pokles hladiny je již pozvolný a trvá v závislosti na délce období bez významnějších srážek. Vodní toky, které jsou zásobovány z bohatých rezervoárů podzemních vod, mohou mít pokles hladin v období sucha prakticky neznatelný i v horizontu několika týdnů.

Významnost hydrologického sucha na vodních tocích je hodnocena pomocí čáry překročení denních průtoků, která vzniká seřazením hodnot průtoků od největších po nejmenší v daném období. Pro účely statistického zhodnocení je používáno referenční období, od roku 2013 jde o období 1981–2010. Na Obr. 2 je čára překročení za referenční období 1981–2010 vyznačena černou čarou. Na této čáře je vyznačen oranžovou barvou bod se spojnicemi na obě osy, který odpovídá hodnotě 355denního průtoku, což je průtok, který je v dlouhodobém průměru dosažen nebo překročen po dobu 355 dní v roce (tj. s průměrnou pravděpodobností výskytu 2,8 %). Průtok této velikosti je obecně považován za hranici významnějšího hydrologického sucha.

Obr. 1 – Průběh průměrných denních průtoků ve vybrané vodoměrné stanici v letech 2015 a 2013 a vyznačené úrovně hydrologického sucha

Na Obr. 1 je znázorněn vývoj průtoků v letech 2013 (zeleně) a 2015 (modře). Je zjevné, že zatímco v roce 2013 hodnoty průtoků nepoklesly pod úroveň 355denního průtoku, během roku 2015 se pod touto úrovní držely po dobu 68 dní, tj. v 18,6 % z celkového počtu dní v roce. Na Obr. 2 jsou pro roky 2013 a 2015 zkonstruovány čáry překročení, a je tak možné provést porovnání s čarou překročení za období 1981–2010.

Obr. 2 – Čára překročení průměrných denních průtoků ve vybrané vodoměrné stanici za referenční období 1981–2010 s vyznačenou úrovní 355denního průtoku a čáry překročení denních průtoků za roky 2015 a 2013 s vyznačenými úseky trvání hydrologického sucha

V závislosti na hodnotě dosažení nebo podkročení průtoku určitého významu byly určeny tři stupně hydrologického sucha, které popisuje Tabulka 1 .

Stupeň Popis Charakteristika
0 průtoky jsou větší než hodnota 330denního průtoku průměrná pravděpodobnost výskytu během roku ≥ 90,3 %
1 Mírné sucho průtoky jsou rovné hodnotě 330denního průtoku, nebo menší než tato hodnota, ale větší než 355denní průtok průměrná pravděpodobnost výskytu během roku ≤ 9,7 %
2 Silné sucho průtoky jsou rovné hodnotě 355denního průtoku, nebo menší než tato hodnota, ale větší než 364denní průtok průměrná pravděpodobnost výskytu během roku ≤ 2,8 %
3 Mimořádné sucho průtoky jsou rovné hodnotě 364denního průtoku, nebo menší než tato hodnota průměrná pravděpodobnost výskytu během roku ≤ 0,3 %

Tabulka 1 – Jednotlivé stupně hydrologického sucha v povrchových vodách

PZVI - Indikátor podzemních vod

Pro statistické hodnocení stavu sucha v podzemních vodách se jako referenční období používá rozpětí let 1981 -2010, a to od roku 2013 (dříve 1971 – 2000). Množina hodnot úrovně hladiny ve vrtu (příp. stavu vydatnosti pramene) za jednotlivé týdny (měsíce) tohoto období je rozdělena do jednotlivých kategorií. Pravděpodobnost výskytu jevu nám říká, jak často tato hodnota nastane, přičemž zohledňuje i určitou míru nejistoty (normál 25 -75 %).

Jako mírné sucho jsou označeny stavy mírně podnormální, které se vyskytují v 75 až 85 %, označené jako pravděpodobnost překročení 75–85 %, jako silné sucho stavy silně podnormální s pravděpodobností překročení 85–95 % a jako mimořádné sucho jsou označeny mimořádně podnormální stavy, které odpovídají nejnižším 5 % pozorování (tj. pravděpodobnost překročení 95%) (Obr.1). Hodnocení je prováděno jak pro jednotlivé objekty (Obr.2), tak souhrnně pro definované oblasti povodí.

Obrázek 1



Na Obr.2 jsou znázorněny týdenní mediány hladiny podzemní vody ve vrtu VO0030 na severovýchodě ČR v roce 2015 (modře) v porovnání s jeho dlouhodobými (30 let) týdenními statistikami.

Obrázek 2

AWR – Relativní nasycení kořenové vrstvy v půdním profilu do hloubky 100 cm

AWR1 - Relativní nasycení povrchové části půdního profilu do hloubky 40 cm

Tyto indikátory jsou založeny na výpočtu půdní vlhkosti s pomocí verifikovaného modelu vodní bilance SoilClim vyvinutého v rámci společných projektů mezi třemi zapojenými pracovišti (CzechGlobe, ČHMÚ a MENDELU), který maximálně využívá vstupních dat ze sítě pozemních měření ČHMÚ interpolovaných na 500m grid. Výpočet bere do úvahy pro každý grid rovněž charakteristiku vegetačního krytu (resp. způsobu využití území) s přihlédnutím k aktuálnímu stupni vývoje, úrovni svažitosti, expozici a samozřejmě k základním fyzikálním vlastnostem půdy. Aktuální stav půdní vlhkosti v celém profilu do hloubky 100 cm (AWR) i v povrchové vrstvě do 40 cm (AWR1) odhadnutý modelem je porovnáván s 50letým dlouhodobým průměrem (1961–2010) půdní vlhkosti stanoveným pro každý den a 10 dní předcházejících a 10 dní následujících. Výpočet je pro účely portálu www.stavsucha.cz agregován ze základních dat v rozlišení 500m z veškeré zemědělské a lesní půdy jako prostorový průměr, a to jako jedna hodnota pro celé území obce s rozšířenou působností. Současně je použita společná 4 bodová škála. V plné verzi v rozlišení 500 m a 7-stupňové barevné škále jsou výsledky prezentovány na portálu www.intersucho.cz, zaměřeného na detailní monitoring sucha v oblasti zemědělství a lesnictví.

Postup výpočtu základních dat AWR a AWR1:

Všechny datové zdroje jsou unifikovány do jednotného gridového systému a jsou uloženy a aktualizovány na vyhrazeném diskovém poli na pracovišti ČHMÚ v Doksanech. Jádrem systému je dynamický model obsahu vody v půdě - SoilClim (Hlavinka et al., 2010, Trnka et al., 2013). Tento model vychází z prací Allena et al. (1998 a 2005), obsahuje ale celou řadu modifikací a úprav tak, aby vyhovoval pro podmínky ČR. Současná verze modelu umožňuje odhadnout hodnotu aktuální a referenční evapotranspirace a obsah půdní vláhy ve dvou vrstvách kořenového profilu pro 11 vegetačních typů. Obsahuje v sobě dynamický růstový a fenologický model. Celý systém byl doposud úspěšně validován na 25 lokalitách (např. Hlavinka et al., 2011; Trnka et al., 2015) ve střední Evropě (ČR a Rakousko) a na 12 lokalitách v USA (např. Trnka et al., 2013), a to konfrontací s daty získanými z měření evapotranspirace na špičkových lyzimetrech, měření Bowenova poměru i Eddy Covariance. Validace bude doplněna o nové stanice Bowenova poměru, eddy covariance a scintilometrů, které jsou součástí budované měřící sítě v rámci CzechGlobe. Půdní profil je v modelu SoilClim rozdělen do 2 vrstev přičemž svrchní vrstva zahrnuje prvních 40 cm půdního profilu (tj. ornice a přilehlá podorniční vrstva) a druhá pak vrstvu půdy od hloubky 40 cm do maximální hloubky kořenění (maximálně však do 1 metru). Model uvažuje povrchový odtok i intercepci srážek vlivem vegetace a zohledňuje důsledky změn výšky porostu či albeda povrchu v průběhu sezóny. V rámci charakteristik gridu bere model v úvahu vliv expozice, svažitosti i zastínění horizontu na radiační bilanci, zahrnuje odlišný dopad sněhových srážek na vodní bilanci a bere v úvahu i možný vliv podzemní vody (na základě dostupných informací). Model poskytuje pro každý grid informace o aktuální a referenční evapotranspiraci, o obsahu vody v půdě v obou vrstvách vyjádřené buď jako míra nasycení půdního profilu v % nebo jako obsah půdní vláhy dostupné pro rostliny v mm vodního sloupce.

Jak již bylo řečeno, finálním produktem je mapa intenzity sucha, která je pro každý grid stanovena porovnáním aktuální hodnoty obsahu půdní vláhy v daný den s distribucí hodnot půdní vláhy dosažené v období 1961-2010 v časovém úseku ± 10 dní od posuzovaného data. Získaná hodnota pak vyjadřuje pravděpodobnost opakování daného obsahu půdní vláhy v daný den a je použita pro přiřazení odpovídající intenzity sucha (S0 – S5) podle základní škály portálu www.intersucho.cz uvedené v Tabulce 2. Pro účely portálu stavsucha.cz je používána zjednodušená škála o 4 hodnotách (Tabulka 1).

Výsledné mapové produkty zahrnují zejména mapu intenzity sucha v celé hloubce půdního profilu (Obr. 1) doplněný o intenzitu sucha ve vrstvě 0 až 40 cm a 40,1 až ~100 cm. Tyto mapy využívají stupnice definované v Tabulce 2 a mohou být podle potřeby doplněny o indikaci předpokládaných dopadů způsobených výskytem krátkodobého sucha (K) a dlouhodobého působení deficitu vodní bilance (D). Těmito symboly jsou označovány regiony, kde epizoda sucha o intenzitě S3 a horší trvá 1– 3 měsíce v případě krátkodobého sucha a alespoň 3 měsíce v případě sucha dlouhodobého.

Stupeň Popis Charakteristika
0 Normální stav Hodnota půdní vlhkosti v daném dni je větší než hodnota 30. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný den ± 10 dní
1 Slabé sucho Hodnota půdní vlhkosti v daném dni je větší než hodnota 10. percentilu ale menší nebo rovna 30. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný den ± 10 dní. Odpovídá intenzitě sucha S0 či S1 na www.intersucho.cz
2 Silné sucho Hodnota půdní vlhkosti v daném dni je větší než hodnota 2. percentilu ale menší nebo rovna 10. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný den ± 10 dní. Odpovídá intenzitě sucha S2 či S3 na www.intersucho.cz
3 Mimořádné sucho Hodnota půdní vlhkosti v daném dni je menší nebo rovna než hodnota 2. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný den ± 10 dní. Odpovídá intenzitě sucha S4 či S5 na www.intersucho.cz

Tabulka 1: Stupnice intenzity sucha a korespondující barevná škála použitá na webu stavsucha.cz.

Tabulka 2: Stupnice intenzity sucha a korespondující barevná škála požitá na webu www.intersucho.cz.

Obrázek 1 Základní mapa ISSS zachycující intenzitu sucha v profilu 0 – 100 cm (či do maximální možné hloubky prokořenění), která je vydávána každé pondělí do 15:00 na základě situace v neděli v 7:00 středoevropského času a pomocné mapy pro hloubky 0-40 a 40,1-100 cm. Tabulka v legendě zachycuje procento území nacházející se v jednotlivých kategoriích sucha.

Jako dodatečná informace je pak k dispozici i mapa relativního nasycení půdního profilu (Obr. 2) a nasycení obou sledovaných půdních vrstev

Obr. 2. Relativní nasycení půdního profilu v povrchové vrstvě, kde 100% = půda nasycena na hodnotu polní vodní kapacity a 0% = nulový obsah vody disponibilní pro rostliny. Pomocné mapy zachycují stav v povrchové vrstvě (0-40 cm) a hlubší vrstvě (40,1-100 cm).

Výpočty AWR1 a AWR jsou pod neustálým dohledem pomocí nezávislých metod, a to jak sítě stanic ČHMÚ monitorujících půdní vlhkost, tak dalších zdrojů, jako např. družicových dat a sítě expertů hodnotících stav půdní vlhkosti a dopady sucha v zemědělství a lesnictví (www.intersucho.cz). Kromě využívání družicových dat probíhá neustálá konfrontace aktuálního stavu vodní bilance s vlastními pozemními měřeními, která provádí CzechGlobe a MENDELU na k tomu vybraných lokalitách. Výsledky jsou rovněž porovnávány s výnosy hlavních zemědělských plodin.

PDSI - Palmerův index intenzity sucha a ZIND - Palmerův Z-index

Palmerův index intenzity sucha PDSI (Palmer Drought Severity Index; Palmer, 1965) představuje jiný přístup k hodnocení sucha a je celosvětově široce aplikován ke kvantifikaci sucha. Jeho výpočet vychází z vodní bilance studovaného území, která zahrnuje úhrn srážek za sledované období (typicky jeden měsíc), aktuální obsah vody v půdě a výdejovou evapotranspirační složku (potenciální evapotranspirace PET). Pro účely portálu stavsucha.cz, je využívána metoda dle Penman-Monteithe v modifikaci dle Allena et al. (1998), kterou využívá i model SoilClim. Wayne Palmer vyšel z předpokladu, že půdní profil je možné redukovat na dvě vrstvy – svrchní ornici a spodní vrstvu kořenovou. Dokud není orniční vrstva plně nasycena vodou, nedochází k prosakování vody do hlubší vrstvy. Povrchový odtok je do výpočtu indexu zahrnut až v okamžiku, kdy jsou obě půdní vrstvy nasyceny na hodnotu maximální retenční kapacity a zároveň je pokryt výdej vody evapotranspirací v příslušném měsíci. Protože PDSI reprezentuje kumulativní odchylky v přebytku nebo nedostatku vláhy na povrchu s ohledem na průměrné poměry dané lokality, může být vhodným indikátorem epizod dlouhodobého sucha.

Na základě klimatologické analýzy zkoumané lokality či území zavedl Palmer pojem „klimatologického optima pro dané podmínky“, který umožňuje odvodit bezrozměrnou hodnotu indexu a porovnávat ji s údaji z jiných stanic či období. Stanovení indexu začíná odvozením složek vodní bilance a v konečné fázi je rozdíl mezi skutečnými srážkami a hodnotou klimatologického optima převeden na bezrozměrné číslo (Palmer Moisture Anomaly Index), označované jako Z-index, kterou na našem portálu využíváme rovněž. Jde tedy o odchylku srážek od klimatologického optima v konkrétním měsíci bez ohledu na stav vodní bilance v předcházejícím období. Z-index tak může být použit k charakterizování sucha na měsíční bázi, neboť reaguje relativně rychle na změny v půdní vlhkosti (Karl, 1986). Tato skutečnost způsobuje, že je vhodným indikátorem výskytu krátkodobého sucha.

Originální měsíční PDSI založený na empirických konstantách, předpokládaných půdních vlastnostech a klimatologických charakteristikách odvodil Palmer (1965) na základě údajů devíti stanic v amerických státech Kansas a Iowa. Nověji Wells et al. (2004) modifikovali původní Palmerův model tak, že předchozí empirické konstanty jsou odvozeny pro každé studované místo automaticky ze vstupních dat, tedy jde o samostatně kalibrovanou (self-calibrated – sc) verzi Z- indexu a PDSI. Hodnoty scPDSI na dané lokalitě pak kolísají mezi –4,0 a +4,0, přičemž sucho je reprezentováno zápornými hodnotami indexu a průměrná hodnota scPDSI je nulová, nicméně pro účely www.stavsucha.cz je využíváno alternativní stupnice definované v Tabulce 3.

Výpočet zde využité verze PDSI a Z-indexu byl vyvinut pracovištěm CzechGlobe a bere do úvahy pro každý grid 500x500 m na území ČR retenční schopnost půdy, svažitost a expozici a je prováděn v týdenním kroku pomocí inovované verze zdrojového kódu poskytnuté Wellsem et al. (2004). Výpočet je pro účely portálu stavsucha.cz agregován na základě základních dat v rozlišení 500m z veškeré zemědělské a lesní půdy jako souhrnná hodnota pro celé území obce s rozšířenou působností a jeho hodnoty jsou zhlazeny do společné 4 bodové škály dle Tabulky 3.

Z-index představuje v případě tohoto webu odchylku vodní bilance v uplynulém měsíci a zaznamenává střednědobé výkyvy a tendence vodní bilance a doplňuje tak hodnoty AWR a zejména AWR1, které jsou odrazem okamžitého stavu půdní vlhkosti. PDSI pak představuje kumulovanou odchylku vodní bilance v posledních 9-12 měsících a dává nahlédnout do dlouhodobých tendencí sucha na území ORP.

Stupeň Popis Charakteristika
0 Normální stav Hodnota PDSI resp. Zindexu v daném týdnu je větší než hodnota 30. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný týden.
1 Slabé sucho Hodnota PDSI resp. Zindexu v daném týdnu je větší než hodnota 10. percentilu, ale menší nebo rovna 30. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný týden
2 Silné sucho Hodnota PDSI resp. Zindexu v daném týdnu je větší než hodnota 2. percentilu, ale menší nebo rovna 10. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný týden
3 Mimořádné sucho Hodnota PDSI resp. Zindexu v daném týdnu je menší nebo rovna než hodnota 2. percentilu ze všech hodnot v období 1961-2010 pro daný týden.

Tabulka 3: Stupnice intenzity sucha a korespondující barevná škála použitá pro PDSI a Zindex na webu stavsucha.cz (vysvětlění 30. Percentil = daná situace nastala pouze v 30 % případů)

Fdmed a FDp90 - nebezpečí požárů

K požárům vegetace dochází často periodicky v období sucha, zvláště pokud je kombinováno s vysokými teplotami, nízkou vlhkosti vzduchu a/nebo větrným počasím. Následné šíření přírodních požárů a jeho nebezpečnost je rovněž ovlivněno počasím a pak také druhem a stavem porostu a topografií. Když vypukne požár a nefouká vítr, požár se šíří na všechny strany. Při větru se zvyšuje šíření požáru ve směru větru, při vyšší teplotě oheň hoří rychleji, zatímco vyšší relativní vlhkost vzduchu a srážky (déšť nebo sníh) mohou oheň zpomalit nebo úplně uhasit. Počasí zahrnující rychlé a náhlé změny větru je zvláště nebezpečné, protože může dojít k náhlé změně směru a chování požáru.

Od roku 2006 je pro hodnocení nebezpečí požárů vegetace ve volné krajině v ČR využíván index nebezpečí požárů INP (Možný a Bareš, 2013) vyvinutý a využívaný na ČHMÚ. Ten rozděluje dny podle rizika požáru do 5 tříd, tj. riziko velmi nízké, nízké, střední, vysoké a velmi vysoké. Index kombinuje informace o aktuálním počasí a suchu. Pro výpočet indexu jsou využívána meteorologická data, jedná se o maximální nárazy větru v daném dni, simulovaná půdní vlhkost v povrchové vrstvě půdy (v tomto případě AWR1), maximální teploty vzduchu a průměrné relativní vlhkosti vzduchu. V roce 2017 byl index modifikován a propojen s odhady půdní vlhkosti vypočtených na portálu www.intersucho.cz. Hodnoty INP jsou tedy odhadovány v rozlišení 500x500 m a poskytují ve značném detailu vhled do rizika vzniku a šíření požárů jak ukazuje obr. 3. Na území obcí s rozšířenou působností je informace o nebezpečí požárů agregována pro všechny lesní pozemky, a to jak pro střední hodnotu ze všech zalesněných gridů (FDmed = Fire Danger Median), tak pro nejvyšší hodnoty indexu v rámci dané obce s rozšířenou působností (je používán 90. percentil – FDp90). Index byl úspěšně validován na datech o frekvenci požárů vegetace v ČR a Německu v letech 1977−2004.

Obr. 3. Mapa zachycující riziko vzniku požárů dané vhodným průběhem počasí v rozlišení 500 m pro lesní plochy (hlavní mapa), celé území ČR (s výjimkou zastavěných a vodních ploch) a očekávanou tendenci pro příštích 48 hodin. .

Stupeň Popis Charakteristika
1 Malé riziko Nehrozí nebezpečí požárů
2 Nízké riziko Hrozí malé nebezpečí požárů
3 Střední riziko Hrozí nebezpečí požárů o rozloze desítek m2, s dobou trvání řádově v hodinách. Doporučení: rozdělávat oheň na volném prostranství či v přírodě pouze se zvýšenou opatrností.
4 Vysoké riziko Hrozí nebezpečí požárů o rozloze stovek m2, s dobou trvání řádově v desítkách hodin. Doporučení: nerozdělávat oheň na volném prostranství či v přírodě.
5 Velmi vysoké riziko Hrozí nebezpečí požárů o rozloze několika ha, s několikadenní dobou trvání. Doporučení: v žádném případě nerozdělávat oheň na volném prostranství či v přírodě, dbát na maximální opatrnost zejména v těžko přístupných oblastech a v lesích.

POWB - potenciální (základní) vláhová bilance travního porostu

Vláhová bilance obecně jako jedna z charakteristik poukazující na zvýšenou pravděpodobnost možného výskytu sucha jednoduchým způsobem analyzuje vláhové poměry v krajině za určitý časový interval. Jedná se o vzájemný rozdíl mezi srážkami a potenciální evapotranspirací travního porostu. Evapotranspirace ve své potenciální podobě je prakticky shodná s maximálně možnými hodnotami výparu při optimálních vláhových podmínkách. U základní vláhové bilance se při výpočtu potenciální hodnoty evapotranspirace neberou v úvahu vlhkostní podmínky podloží, tvořené půdním horizontem. V podstatě vyjadřuje vliv klimatických podmínek na bilanci (a taktéž na výpar) při současném potlačení všech ostatních činitelů, které výpar ovlivňují (půdní vlhkost apod.). Lze tedy hovořit o klimatické vláhové bilanci. Toto je nutno mít na zřeteli při případném vzájemném porovnávání základní vláhové bilance jednotlivých míst či oblastí. Výchozím vztahem pro výpočet evapotranspirace travního porostu je úplná (na podmínky území České republiky modifikovaná) Penman-Monteithova kombinovaná rovnice s korekcí na teplotu vypařujícího povrchu a s vyjádřením vlhkosti vzduchu pomocí tlaku vodní páry počítaná pomocí agrometeorologického modelu AVISO (ČHMÚ, pobočka Brno). Aktuální hodnoty potenciální vláhové bilance za daný časový interval ve srovnání s průměrnou dlouhodobou hodnotou slouží jako ukazatel stavu vláhových podmínek a též jako indikátor možného sucha v krajině na základě konkrétních probíhajících klimatických podmínek.

Indikátor sucha pomocí vláhová bilance je tedy stanoven na základě srovnání počítané hodnoty vláhové bilance, tedy rozdílu kumulativního úhrnu srážek a potenciální evapotranspirace od začátku roku a dlouhodobé hodnoty kumulativní vláhové bilance spočítané pro období 1981 – 2010 k příslušnému termínu. Stav sucha je pak dán 3 kategoriemi, kdy 1. kategorie odpovídá pravděpodobnosti překročení 75 % - 90 %, 2. kategorie odpovídá 90 % - 95 % a 3. kategorie odpovídá pravděpodobnosti překročení více jak 95 %. Kategorie 0 pak vyjadřuje pravděpodobnosti překročení nižší než 75 %.

AWC - modelová vlhkost půdy v profilu 0 – 100 cm pod trávníkem

Vlhkost půdy (obsah vody v půdním profilu) je vedle teploty půdy a teploty vzduchu nejdůležitější charakteristikou prostředí ovlivňující vývoj rostlin a zemědělských plodin.

Jedním ze základních výstupů modelu AVISO je aktuální deficit půdní vody pod travním porostem vyjádřený v mm, který charakterizuje množství vody v půdě, nedostávající se do polní vodní kapacity. Odvozenou charakteristikou, která je založena na algoritmu výpočtu aktuálního deficitu, je zásoba půdní vody pod travním porostem v mm či v % využitelné vodní kapacity (VVK). Charakterizuje množství půdní vody v mm, které je v půdě obsaženo mezi základními půdními hydrolimity polní vodní kapacitou a bodem vadnutí. Obdobné vyjádření je v % využitelné vodní kapacity (VVK), který se bere jako vzájemný rozdíl mezi polní vodní kapacitou a bodem vadnutí. Jako vypařující povrch se pro zobecnění uvažuje travní porost.

V rámci využívaných výstupů je tedy vlhkost půdy vyjádřena pomocí modelové (vypočítané) zásoby využitelné vody v půdě ve vrstvě 0-100 cm za předpokladu středně těžké půdy pokryté travním porostem. Rozumí se jí tedy množství půdní vody, vyskytující se mezi základními půdními hydrolimity, a to mezi polní vodní kapacitou a bodem vadnutí. Toto zobecnění bylo zvoleno pro lepší porovnání jednotlivých oblastí z hlediska obsahu vody v půdě v závislosti na různém vlivu chodu klimatických podmínek během roku v jednotlivých oblastech ČR a také z důvodu, že problematika vody v půdě je výrazně komplikována skutečností, že naše půdní poměry jsou velmi pestré a v naprosté většině případů různorodé i v širším okolí klimatologických stanic, kde probíhá měření meteorologických prvků.

Aktuální hodnoty zásoby využitelné vody v půdě ve srovnání s průměrnou dlouhodobou hodnotou slouží jako obecný ukazatel stavu vláhových podmínek v půdě a též jako indikátor možného půdního sucha na základě vlivu konkrétních probíhajících klimatických podmínek v daném období roku.

Vypočtená hodnota zásoby využitelné vody v půdě s hloubkou 1 m pod travním porostem je srovnávána s dlouhodobou hodnotou za období 1981 – 2010 spočítanou jako průměr pro daný termín z 5 předchozích a 5 následujících dní. Stav sucha na základě tohoto indikátoru je charakterizován 3 kategoriemi. 1. kategorie odpovídá pravděpodobnosti překročení 75 % - 90 %, 2. kategorie odpovídá 90 % - 95 % a 3. kategorie odpovídá pravděpodobnosti překročení více jak 95 %. Kategorie 0 pak vyjadřuje pravděpodobnosti překročení nižší než 75 %.