Seznam anotací:

1. Magnetická metoda stanovení kontaminace pevným spadem (GFÚ)
2. Geodynamické procesy v oblasti západních Čech a Vogtlandu (GFÚ)
3. Zákonitosti výskytu rudních ložisek na okrajích litosférických desek (GFÚ)
4. Vyloučeniny ijolitu v olivinickém nefelinitu vulkánu Podhorní vrch v západních Čechách (GLÚ)
5. Uhlíkem bohaté černé břidlice spodnosilurského stáří v severní Africe a Arábii, jejich rozšíření a sedimentační prostředí (GLÚ)
6. Výskyt magnetostratigrafických zón s normální a inverzní magnetickou polaritou ve svrchním eifelu Barrandienu (GLÚ)
7. Analýza výskytu a horkých období (ÚFA)
8. Vlnové jevy přírodního původu v plazmasféře (ÚFA)
9. Akusticko-gravitační vlny v ionosféře (ÚFA)
10. Koncentrace polutantů ve vodě z mlhy a z námrazy (ÚFA)
11. Matematické modelování nelineárních úloh souvisejících s kotevní výztuží v hornině a chováním visutých a kabelových mostů (ÚGN)
12. Vlastnosti geokompozitů s injektovanými plochami diskontinuit (ÚGN)
13. Waveletová transformace seismologických signálů (ÚGN)
14. Emise škodlivin při fluidním spalování severočeského hnědého uhlí (ÚSMH)
15. Reakce polymerů polyolefinického a polystyrenového typu s uhlím při ohřevu (ÚSMH)
16. Mapa zemětřesného ohrožení pro Českou republiku, Polsko a Slovensko (ÚSMH)

---

3.1 Magnetická metoda stanovení kontaminace pevným spadem

Aleš Kapička, Eduard Petrovský

Předpokladem účinné ochrany životního prostředí je rozvoj nových metod pro detekci pevného spadu. Magnetická metoda, založená na analýze magnetických vlastností půd a sedimentů, je vysoce citlivá a umožňuje detekovat i malé změny v koncentracích antropogenních ferimagnetik. Měření magnetické susceptibility svrchních půdních vrstev je v poslední době využíváno jako efektivní, rychlé a relativně levné metody pro mapování úrovně kontaminace pevným spadem.
Ve spolupráci s laboratořemi z University v Tuebingenu (SRN), Leobenu (Rakousko) a Ústavu inženýrství životního prostředí v Zabrze (Polsko) používáme magnetické mapování susceptibility půd v projektu financovaném v rámci 5. rámcového programu EU (EVK2-CT-1999-00019) na území jižního Německa, Rakouska, České republiky a jižního Polska. Cílem projektu je vytvořit první mapu magnetické susceptibility na takto rozsáhlém území a interpretovat ji ve vztahu k antropogennímu znečištění. V prvním roce projektu se uskutečnilo mapování na celém zájmovém území v 10-km síti bodů; bylo změřeno více než 1100 bodů a celkem bylo pořízeno přes 21000 údajů o magnetické susceptibilitě. Nejvyšší hodnoty susceptibility byly naměřeny v okolí průmyslových oblastí jižního Slezska na česko-polském pomezí. Kromě toho bylo vymezeno i několik dalších lokálních anomálií. V roce 2001 se zaměříme na detailní proměření jednotlivých anomálií a na statistickou analýzu naměřených dat. Plánujeme také laboratorní měření magnetických vlastností odebraných vzorků půd s cílem odlišit přirozený příspěvek k povrchové susceptibilitě od průmyslového spadu.

• Petrovský, E., Kapička, A., Jordanova, N., Knab, M., Hoffmann, V.: Magnetic susceptibility - a proxy method of estimating increased pollution of different environmental systems. - Environmental Geology 39: 312-318 (2000).
• Kapička, A., Petrovský, E., Jordanova, N., Ustjak, S.: Magnetic stability of power-plant fly-ashes in different soil solutions. - Phys.Chem.Earth (A) 25:431-436 (2000).

---

3.2. Geodynamické procesy v oblasti západních Čech a Vogtlandu

Josef Horálek, Axel Plešinger, Tomáš Fischer, Alena Boušková, Václav Vavryčuk, Aleš Špičák

Severozápadní okraj Českého masívu je svým geologickým vývojem, stavbou a recentní geodynamikou mimořádnou oblastí, k jejíž specifickým rysům patří opakující se série zemětřesení (tzv. zemětřesné roje), hluboko sahající zlomové systémy, neotektonické pohyby zemské kůry, přítomnost plášťových fluid a výrony plynů, snížená mocnost zemské kůry, zvýšený tepelný tok, výskyt vulkanických hornin třetihorního stáří a až do holocénu prokázaný čtvrtohorní vulkanismus. Ve dvou speciálních číslech mezinárodního odborného časopisu Studia geophysica et geodaetica, vydávaném GFÚ AV ČR, byly v roce 2000 publikovány nejnovější výsledky interdisciplinárního výzkumu prováděného v této oblasti v posledních letech geofyziky, geology, geodety a geochemiky ze šesti českých a více než deseti německých geovědních institucí. Práce a výsledky diskutované více než sedmdesáti autory v třiceti recenzovaných článcích zahrnují mj. sledování seismického režimu sz. Čech a sousedního Vogtlandu, odhad seismického ohrožení, studium ohniskových mechanismů seismických rojů v prostoru a čase, monitorování současných pohybů zemského povrchu, studium korové a listosférické stavby, analýzy napěťového stavu seismoaktivních zón a hydrogeochemický výzkum. Příčinou zemětřesných rojů je dle současných představ přenos podkorové magmatické aktivity do horních vrstev zemské kůry. Průnik magmatu a s ním spojených fluid a plynů způsobuje zlomové procesy, které se projevují jako zemětřesení. Pevnost hornin zemské kůry v oblastech seismicky aktivních zón se nachází blízko meze pevnosti pro křehké porušení. I malé množství energie, přidané k tektonickému napětí právě průnikem magmatu či fluid a plynů, může vyvolat zemětřesný roj. Průběh zemětřesných rojů je pak přítomností a transportem fluid zásadním způsobem ovlivňován. Jak dalece se tyto hypotézy potvrdí, ukáže budoucnost. Interdisciplinární výzkumné práce pokračují v rámci grantových projektů intenzivně na české i německé straně.

• Horálek, J., Klinge, K., Plešinger, A. (Eds.): Seismic Processes and Associated Phenomena in NW-Bohemia and in the Vogtland. Studia geophysica et geodaetica 44: 89?351 (2/2000) a 465?621 (4/2000). (Dvě monotématická čísla časopisu obsahují celkem 26 původních prací; autory či spoluautory 18 prací jsou pracovníci GFÚ).

---

3.3. Zákonitosti výskytu rudních ložisek na okrajích litosférických desek

Václav Hanuš, Jiří Vaněk, Aleš Špičák

Korelace výskytů hydrotermálních rudních ložisek s pozicí seismicky aktivních zlomových zón v kontinentální litosféře konvergentních okrajů litosférických desek ukazuje, že všechna velká rudní ložiska v centrální části andské oblasti Jižní Ameriky (18⁰ S - 34⁰ S), v oblasti Sumatry a Jávy a v jižním Mexiku se nacházejí ve výchozech těchto hlubokých zlomových zón vytvořených nebo aktivovaných procesem subdukce. Předpokládáme, že tyto aktivní zlomové zóny, protínající celou mocnost kontinentální litosféry, umožňují pronikání rudonosných roztoků ze zanořující se oceánské desky. Opakující se dlouhodobá seismická aktivita způsobuje opakované otvírání přívodních drah hydrotermálním roztokům a je zřejmě hlavní příčinou akumulace enormních množství kovů v určitých prostorově omezených doménách zemské kůry. Ukazuje se, že k tektonickým deformacím kontinentální litosféry dochází stále na prakticky stejných místech vlivem opakujících se subdukčních cyklů různého stáří.
Důlní distrikty s datovanými minerálními ložisky v andské oblasti ukazují na čtyři periody hydrotermální mineralizace, které dobře korelují se čtyřmi námi předpokládanými subdukčními cykly činnými v terciéru.
Znalost systému seismicky aktivních zlomových zón s výskytem minerálních ložisek různého stáří lze použít při vyhledávání nových ložisek kovů skrytých pod mladým sedimentárním nebo vulkanickým pokryvem.

• Hanuš, V., Vaněk, J., Špičák, A.: Seismically active fracture zones and distribution of large accumulations of metals in the central part of Andean South America. - Mineralium Deposita 35: 2-20 (2000).
• Hanuš, V., Vaněk, J., Špičák, A.: Pattern and metallogenic consequences of deep rooted seismically active fracture zones in Sumatra and Java. - Global Tectonics and Metallogeny 8 (2000), v tisku.
• Hanuš, V., Vaněk, J., Špičák, A.: Deep lithospheric structure and hypogene metallogeny at convergent plate margins. - Global Tectonics and Metallogeny 8 (2000), v tisku.

---

3.4. Vyloučeniny ijolitu v olivinickém nefelinitu vulkánu Podhorní vrch v západních Čechách

J. Ulrych, E. Pivec, M. Lang, F.E. Lloyd

Miocénní vulkán Podhorní vrch (15-12 Ma) u Mariánských Lázní je spjat s tektonickou zónou táhnoucí se ssz.-jjv. směrem a pokračující do neogénu chebsko-domažlického příkopu. Vysoké obsahy Cr, Ni, Co a Sc, včetně vysokých poměrů Mg/Fe a přítomnost hlubinných xenolitů (hornin s převahou olivínu nad pyroxenem) v produktech tohoto vulkánu ukazují na plášťový původ matečného magmatu. Iniciální izotopové poměry ⁸⁷Sr/⁸⁶Sr a ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd odpovídají přechodnému složení dvou komponent sublitosferického pláště: HIMU (komponenta plášťového chocholu) a OIB (komponenta bazaltů oceánických ostrovů). Pro horniny jsou charakteristické obohacení U, Th, Nb, Ta, prvků vzácných zemin a zvýšené poměry La/Yb proti chondritickému složení (primitivnímu meteoritickému materiálu). Hrubozrnné vyloučeniny ijolitu (tj. horniny s převahou nefelinu nad tmavými minerály až turjaitu s opačným zastoupením komponent, včetně melilitu) v matečném olivinickém nefelinitu odpovídají následujícím minerálním paragenezím: nefelín+diopsid (s lemy fassaitu a egirínu)+melilit nebo leucit+sanidin, titanový magnetit, hydroxylapatit, olivín a sodalit. Na této lokalitě byla poprvé ověřena platnost experimentálního grafu (Lloyd 1985) vymezujícího pole výskytu melilit-obsahujících hornin na přírodním materiálu.
Pro pegmatoidní vyloučeniny jsou charakteristické nízké obsahy Si, Al a K a vyšší zastoupení Na a Ca ve srovnání s obdobnými pegmatoidy z lokalit Meiches a Löbauer Berge, Německo. Tento rozdíl v chemickém složení se odrazil krystalizací nefelinu+melilitu, namísto obvyklé asociace nefelin+leucit a sanidin. Původ pegmatoidů je spojen s pozdně vulkanickou nízkotlakou frakční krystalizací, která vyústila v tvorbu vyloučenin. Pravděpodobné je dodatečné zvýšení obsahů Na a vybraných stopových prvků (vzácných zemin, U, Th, Nb, Ta, P) a volatilních prvků (F, Cl, SO₃) hydrotermálními fluidy, která přispěla ke krystalizaci pegmatoidů.
Ulrych, J., Pivec, E., Lang, M. & Lloyd, F. E.: Ijolitic segregations in melilite nephelinite of Podhorní vrch volcano, Western Bohemia. - Neues Jahrbuch für Mineralogie, Abhandlungen 175, 3: 317-348 (2000).

---

3.5. Uhlíkem bohaté černé břidlice spodnosilurského stáří v severní Africe a Arábii, jejich rozšíření a sedimentační prostředí

S. Lüning, J. Craig, D.K. Loydell, P. Štorch, R. Archer, W.R. Fitches

Mezinárodní kolektiv autorů různých specializací sestavil souhrnný přehled o regionálním a stratigrafickém výskytu a genezi ropomatečných sedimentů spodního siluru severní Afriky a Arábie. Uhlíkem bohaté černé břidlice nejstaršího siluru byly zdrojem 80-90 % nafty a plynu ložisek s. Afriky a velkou roli sehrály i při vzniku ložisek ropných uhlovodíků Arabského poloostrova. Černé břidlice bazálního siluru vznikaly během rychlé eustatické transgrese v důsledku tání kontinentálních ledovců na konci rozsáhlého svrchnoordovického zalednění Gondwany. Detailní biostratigrafie a korelace provedené na základě graptolitových faun ukázaly, že hlavní část ropomatečných hornin vznikla během relativně krátkého období 1-2 mil. let ve spodním llandovery, kdy příznivá kombinace různých faktorů vedla při vysoké primární produkci organického uhlíku k rozvoji extrémně anoxického prostředí v oblastech chladných, částečně izolovaných šelfových moří severní Gondwany. Rozšíření a mocnosti ropomatečných černých břidlic bylo mapovány pomocí 300 vrtných profilů z Libye, Tuniska, Alžírska a Maroka. Zahrnuta byla také veškerá Výskyt ropomatečných břidlic bazálního siluru není ve studovaném území s. Gondwany souvislý. Jejich rozšíření a mocnosti byly podmíněny především výrazným glaciálně modelovaným paleoreliéfem. Ropomatečné břidlice se ukládaly hlavně v morfologických depresích, zatímco na elevacích chyběly, nebo sedimentovaly v nepatrných mocnostech. Nejmocnější a nejrozsáhlejší uloženiny ropomatečných černých břidlic nejstaršího siluru jsou vyvinuty v Alžírsku, Tunisku, západní Libyi, Saudské Arábii, Ománu, Jordánsku a Iráku. Zcela naopak chybí v Egyptě.

• Lüning, S., Craig, J., Loydell, D. K., Štorch, P., Archer, R., Fitches, W. R.: Lower Silurian "hot shales" in North Africa and Arabia: regional distribution and depositional model. Earth-Science Reviews, 49: 121-200. Amsterdam (2000)

---

3.6. Výskyt magnetostratigrafických zón s normální a inverzní magnetickou polaritou ve svrchním eifelu Barrandienu

P. Pruner, J. Hladil, O. Man, D. Venhodová

Paleomagnetická data byla původně interpretována ve vztahu k driftu celých kontinentů, ale výzkumy posledních let ukazují, že tento předpoklad je možné uplatňovat pouze pro určité časové období, obecně se jedná o drift jednotlivých bloků - paleobloků. Amalgamace dílčích bloků je tudíž ovlivněna jednak translačním pohybem a dále paleorotací. Paleomagnetický výzkum vypracovanými metodami a postupnými zkouškami stability zjišťuje primární složku celkové remanentní magnetizace, odpovídající době vzniku zkoumané horniny.
Český masív se v paleomagnetických datech jeví jako stabilní blok v období od spodního permu do dneška a je součástí evropské litosférické desky. Paleorotace převážně ve smyslu pohybu ručiček hodinových byly prokázány pro zkoumané horniny variských a prevariských formací Českého masívu, včetně Barrandienu a moravské zóny. V moravské zóně na vzorcích vápenců famenu (lokalita Křtiny), givetu (lokalita Josefov) a eifelu (lokalita Čelechovice) byla doložena paleorotace srovnatelná s rotacemi zjištěnými pro západoevropské hercynidy. Střední polohy pólů pro tři výše uvedené lokality a teoretické dráhy pólů, kdy byl použit model simulující paleotektonické rotace, jednoznačně dokazují paleogeografickou afinitu ke středně a pozdně devonským polohám pólů odvozeným z dat severovýchodně od Transevropské suturní zóny. Obdobné výsledky byly zjištěny též pro devon Barrandienu, k paleorotace dosahují i značně vyšších hodnot. Toto zjištění se týká dosud nepublikovaných údajů paleomagnetického výzkumu provedených na horninách vápenců z lokalit: U dubu sedmi bratří, časný givet; Hostim, pozdní eifel; lom Prastav; branická skála, časný ems.
Detailním paleomagnetickým výzkumem, magnetostratigrafickou metodou byly zjištěny normálně a inverzně polarizované magnetické zóny v devonském souvrství chotečských vápenců na odkryvu u silnice jižně od Hostimi v Barrandienu. Studovaný vápencový profil začíná 13,3 m pod hraničními vrstvami s kačáckými vápenci a celková mocnost je 2,2 m. Na základě vícesložkové analýzy remanentní magnetizace a progresivního postupného tepelného demagnetování vzorků hornin byly v intervalu 400⁰ až 560 ⁰C interpretovány primární paleomagnetické směry. Nositelem magnetizace dle zjištěné blokující teploty je pravděpodobně magnetit biogenního původů. Úzká zóna (0.7m) s normální magnetickou polaritou byla zjištěna v zóně s inverzní polaritou zemského magnetického pole. V současné době je to první doklad normální a inverzní magnetické polarity na souvislém profilu devonských hornin v Českém masívu.
Přijatá abstrakta na XXVI General Assembly EGS, Nice, France 26.-31. 3. 2001:

• Pruner, P., Hladil, J., Man, O., Venhodová, D.: Occurrence of magnetostratigraphic normal- and reversed-polarity zones in Late Eifelian, Barrandian. Abstract. EGS, Nice 2001.
• Pruner, P., Hladil, J., Man, O., Venhodová, D.: Palaeomagnetic evidence for palaeotectonic rotations of Devonian blocks of the Barrandian terrane. Abstract. EGS, Nice 2001.

---

3.7. Analýza výskytu horkých období

Jan Kyselý

Teplotně extrémní období v letní části roku byla analyzována podle pevně stanovených kritérií, která definují jejich minimální délku trvání a intenzitu. Vyhodnocení se soustředilo jak na pozorované teplotní řady (více než 50 stanic v ČR, 1961-1998; sekulární řada z Prahy-Klementina, 1775-1997; další středoevropské řady), tak na výstupy z několika druhů klimatických modelů, včetně globálních cirkulačních modelů a stochastického generátoru počasí. Mezi hlavní závěry patří: (1) 90. léta byla nejteplejší přinejmenším od počátku 20. stol. z hlediska intenzity horkých období v ČR; (2) výskyt dlouhých a intenzivních horkých období v 90. letech souvisí s častějším výskytem anticyklonálních cirkulačních typů na úkor cyklonálních a s vyšší setrvačností atmosférické cirkulace; (3) žádný z klimatických modelů nelze z hlediska reprodukce vlastností pozorovaných horkých období (průměrná délka, intenzita, doba výskytu apod.) považovat za optimální; (4) při růstu koncentrací skleníkových plynů v atmosféře se intenzita horkých období značně zvýší a změna jejich charakteristik bude výraznější než změna průměrných teplot. Získané výsledky lze pokládat za nové i v celosvětovém měřítku, neboť časové struktuře denních teplotních řad produkovaných klimatickými modely byla dosud věnována jen okrajová pozornost.

• Huth, R., Kyselý, J., Pokorná, L: A GCM simulation of heat waves, dry spells, and their relationships to circulation. - Clim. Change, 46, 29-60, 2000.
• Kyselý J., Kalvová J., Květoň V.: Heat waves in the south Moravian region during the period 1961-1995. Studia geoph. et geod., 44, 57-72 (2000).

---

3.8. Vlnové jevy přírodního původu v plazmasféře

F. Jiříček, D. R. Shklyar

Vlny přírodního původu v magnetosférickém plazmatu jsou celosvětově v popředí zájmu výzkumu s cílem podrobného poznání procesů probíhajících v plazmatu vnější atmosféry Země a využití těchto poznatků ve studiu i aplikacích plazmatu laboratorního.
Téměř tříletá aktivní činnost družice MAGION-5 poskytla spojitou řadu vlnových měření v pásmu 0.1-22 kHz. Mimo vlnových jevů známých již z pozorování družic s nízkou dráhou byly zjištěny další, které mohou být pozorovány jen ve větších vzdálenostech od Země (více než jeden zemský poloměr). Byly zkoumány zejména MRW (magnetosféricky odrážené hvizdy), DPE (diskrétní plasmasférické emise) a šum na kmitočtech v blízkosti dolní hybridní resonance (LHR). Byly zjištěny a vysvětleny zcela nové spektrální typy MRW.
Byl vytvořen simulační program MRW - ray tracing v dvourozměrném prostoru. To umožnilo objasnit prakticky všechny typy složitých spektrogramů pozorovaných MRW. Byl zjištěn větší vliv místa pozorování oproti oblasti ozáření. Zavedení plazmapauzy do modelu vnitřní magnetosféry umožnilo objasnit vliv magnetické porušenosti na výskyt MRW.
Pozorování DPE ve velkých výškách (~10000 km) poblíž rovníku umožnilo ověřit správnost jedné z již dříve námi navržených teorií jejich vzniku: generováním DPE v okolí rovníku a šířením této kvazielektrostatické vlny do místa pozorování ve vnější ionosféře byly objasněny základní charakteristiky DPE.
LHR šum pozorovaný velmi často uvnitř plazmasféry umožňuje sledovat hodnotu kmitočtu LHR v místě družice. Výrazný pokles kmitočtu tohoto šumu a jeho následné vymizení jednoznačně indikují výstup družice z plazmasféry a umožňují tak sledovat dynamiku plazmapauzy.

• Shklyar, D. R., Jiříček, F.: Simulation of nonducted whistler spectrograms observed aboard the MAGION 4 and 5 satellites. J. Atmos. Sol.-Terr. Phys. 62, 347-370, 2000.
• Jiříček, F., Shklyar, D. R., Tříska, P.: LHR effects in nonducted whistler propagation - new observations and numerical modelling. Ann.Geophys. 19, in press.

---

3.9. Akusticko-gravitační vlny v ionosféře

P. Šauli, J. Boška

Akusticko-gravitační (dále jen gravitační) vlny významně přispívají k variabilitě ionosféry a jsou příčinou značné nepřesnosti krátkodobých předpovědí stavu ionosféry a podmínek šíření radiovln pro telekomunikační účely. Poprvé byly vypočteny fyzikální parametry (hlavně grupová a fázová rychlost) gravitačních vln troposférického/stratosférického původu v ionosféře, které jsme pozorovali při přechodech silných studených front a dalších výrazných meteorologických poruch, přičemž byl nesporně prokázán jejich troposférický/stratosférický původ. Srovnání gravitačních vln pozorovaných v Průhonicích a Tortose (vzdálenost větší než 2000 km) poskytuje tytéž vlny na obou stanicích v období okolo východu Slunce - jedná se tedy o buzení gravitačních vln slunečním terminátorem (rozhraní den-noc) v ionosféře. Z měření při zatmění Slunce v srpnu 1999 se podařilo prokázat, že při zatmění Slunce je zdroj gravitačních vln lokalizován na výškách okolo 180 km a odtud se vlny šíří nahoru i dolů. Tyto komplexní výsledky studia gravitačních vln jsou značným pokrokem v jejich poznávání a slouží jako podklad k dalšímu zlepšení předpovědí ionosféry.

• Šauli, P., Boška, J.: Tropospheric events and possible related gravity wave activity effects on the ionosphere. J. Atmos. Solar-Terr. Phys. (accepted - in print).
• Boška, J., Šauli, P.: Observations of gravity waves of meteorological origin in the F region ionosphere (invited). IAGA Workshop "Lower Atmosphere Effects on the Ionosphere and Upper Atmosphere", Praha, July 2000 (Phys. Chem. Earth, Part C - submitted).
• Šauli, P.: Vlnové jevy v ionosféře spojené s průchodem gravitačních vln troposférického původu. Doktorská disertační práce, MFF UK Praha

---

3.10. Koncentrace polutantů ve vodě z mlhy a z námrazy

J. Fišák

Byl získán soubor poznatků o složení příměsí ve vzorcích vody z mlhy a z námrazy v odlišných lokalitách a nadmořských výškách. Vzorky vody z mlhy a z námrazy byly odebírány na meteorologických stanicích ÚFA AVČR Milešovka a Kopisty u Mostu (severní Čechy). Obdobné odběry a analýzy vody z mlhy byly prováděny v jižních Čechách na meteorologické stanici Churáňov a na níže položené stanici ÚH AVČR Nové Dvory. U vzorků o dostatečném objemu byly provedeny analýzy pH, vodivosti a chemických příměsí vody. U některých epizod s mlhou se podařilo odebrat časovou řadu vzorků s objemem dostatečným pro následnou analýzu. Výsledky dosavadních analýz ukazují, že koncentrace polutantů se v průběhu trvání mlhy mění, přičemž zvýšené hodnoty koncentrací jsou na začátku a na konci epizody s mlhou. Výsledky srovnání vzorků mlhy ukazují na rozdíly v koncentracích v jednotlivých lokalitách a nadmořských výškách i na odlišnou závislost složení na směru řídicího proudění. Dokazují i vliv středočeské pánve na koncentrace polutantů zjištěné v obou sledovaných oblastech. Obdobné analýzy byly provedeny i u vzorků vody z námrazy na stanici Milešovka. Jasně se potvrdilo rozdílné složení obou typů vzorků, které nelze zdůvodnit jenom odlišnou metodikou odběru. Získané poznatky jsou výsledkem spolupráce ÚFA AVČR a ÚH AVČR. V rámci studia námrazy byl sestrojen nový typ námrazoměru, který se užívá na stanici Milešovka a který byl uznán jako průmyslový vzor (Měřič hmotnosti námrazy, číslo přihlášky 2000-11043)

• Fišák, J., Řezáčová, D.: Odběr vzorků z mlh a nízké oblačnosti na meteorologických observatořích Milešovka a Kopisty. Meteorologické Zprávy, 52, 1999, 144-148.
• Fišák, J., Řezáčová, D.: Koncentrace polutantů v mlžné (oblačné) vodě na Milešovce při vybraných epizodách. Meteorologické Zprávy, 53, 2000, 169-178.
• Fišák, J., Chum, J., Vojta, J.: Elektronický geligraf - přístroj na měření a registraci námrazy. Meteorologické Zprávy, 53, 2000, 23-27.
• Fišák, J., Chum, J., Vojta, J.: Výsledky testování námrazoměru na Milešovce. Meteorologické Zprávy, 53, 2000, 153-156.
  Fišák, J., Chum, J., Vojta, J., Tesař, M.: Instrument for measurement of the amount of the solid precipitation deposit - ice meter. Přijato do Journal of Hydrology and Hydrodynamics.
• Fišák, J., Řezáčová, D.: Comparison between pollutant concentration in the samples of fog and rime water collected at the Milesovka Mt. Zasláno do Studia geoph. et geod.
• Fišák, J., Řezáčová, D., Eliáš, V., Tesař, M.: Comparison of pollutant concentrations in fog (low cloud) water in the north and south Bohemia. Zasláno do Journal of Hydrology and Hydrodynamics.

---

3.11. Matematické modelování nelineárních úloh souvisejících s kotevní výztuží v hornině a chováním visutých a kabelových mostů.

J. Malík

Byla vytvořena a teoreticky i prakticky ověřena metoda homogenizace kotevních prvků, umožňující nahrazení kotevního resp. lanového systému spojitým mediem, které uspokojivě modeluje chování těchto systémů. Uvedený postup výrazně zjednodušuje numerickou aproximaci těchto úloh. Jedná se o nelineární úlohy spojené s chováním lanových prvků, které kladou odpor při tahovém zatížení, ale nekladou žádný odpor při stlačování lana. Dosažené výsledky zahrnují vypracování procedury, umožňující modelování lanových kotevních výztuží a navržení techniky, která dokazuje matematickými prostředky, že kotevní výztuž s izolovanými kotvami je možné nahradit spojitým systémem vhodnějším pro matematickou aproximaci. Dále byly navrženy modely visutých a kabelových mostů, které popisují chování takovýchto konstrukcí vystavených vnějším silám. Byly vypracovány techniky, umožňující dokázat existenci, jednoznačnost, spojitou závislost a regularitu řešení těchto úloh. Součástí řešení je i homogenizační technika, umožňující nahradit lanový systém, obdobně jako v případě kotevních výztuží, spojitým systémem.
Aplikace uvedeného řešení zahrnuje především oblast kotvení hornin a chování visutých a kabelových mostů.

Malík, J.: Mathematical modelling of rock bolt systems II. Applications of Mathematics, 45(2000), No 3, 177 - 203

Malík, J.:Variational formulations of some models of suspension and cable stayed bridges. In : Journal of Mechanics - Solids (v tisku)
Výzkum byl podporován grantovým projektem GAČR 105/99/1651

---

3.12. Vlastnosti geokompozitů s injektovanými plochami diskontinuit

R. Šňupárek, K. Souček

Při tlakové injektáži chemických medií s nízkou viskozitou do pevných hornin vniká injektovaný roztok i do velmi jemných trhlin a puklin. Po vytvrzení injektážní látky vzniká nový materiál - geokompozit, vyznačující se rozdílnými pevnostními a přetvárnými vlastnostmi. Byl získán soubor původních poznatků o fyzikálně mechanických vlastnostech geokompozitů (adheze v prostém a příčném tahu, adheze při střihovém namáhání, odolnost zainjektované trhliny proti tlakové vodě, pevnostní a přetvárné vlastnosti při triaxiálních zkouškách) a o možnostech přípravy a testování geokompozitů se zainjektovanou diskontinuitou v laboratorních podmínkách. Byly testovány horniny sedimentární - světlé šedé, střednozrnné až jemnozrnné karbonské pískovce a horniny vyvřelé - světlý, jemnozrnný biotitický granodiorit, injektované dvěma typy polyuretanových dvousložkových injektážních pryskyřic s minimální a výraznou změnou objemu při polymeraci v suchém prostředí a jedním typem nenapěňující organicko-minerální pryskyřice.
Získané poznatky umožňují posoudit, jak chemické injektáže používané při zpevňování hornin skalního typu přispívají ke stabilizaci horninového masivu a jak mohou být úspěšně využity při řešení mnoha geotechnických problémů v praxi.

• Šňupárek, R., Souček, K.: Laboratory testing of chemical grouts. - Tunnelling and Underground Space Technology, 15: 175-186 (2000).

---

3.13. Waveletová transformace seismologických signálů

N. Častová, Z. Kaláb

Waveletová transformace je nová náročná matematická metoda zpracování signálů. Byly vypracovány způsoby využití waveletové transformace pro časově-frekvenční rozklady digitálních záznamů seismologických jevů. K výpočtu bylo využito několik waveletových bází s různým počtem koeficientů a dva algoritmy pyramidálního rozkladu (standardní a paketový) Experimentální zpracování reálných dat (důlně indukované seismické jevy, seismické projevy trhacích prací a lokální přirozená zemětřesení) prokázaly přínos tohoto zpracování pro stanovení časově-frekvenčních rozkladů, provádění interpretace dat na jednotlivých rozkladových hladinách, identifikaci maximálních hodnot amplitud a převládajících frekvencí v rozloženém signále.
Z experimentálních prací vyplynulo, že je nutno posoudit charakter zpracovávaného signálu před vytvořením algoritmu pro waveletovou transformaci, a pro daný typ signálu zvolit především typ waveletové báze a způsob nulování waveletových koeficientů pro komprimaci a vyhlazování zpracovávaných dat. Pro paketové rozklady seismologických signálů lze výběr nejvhodnější báze a doporučený počet rozkladových hladin stanovit např. výpočtem entropie rozkladu signálu.
Použití waveletové transformace umožňuje důkladnější analýzu seismických záznamů a získání věrohodnějších údajů o charakteru jednotlivých vlnových skupin v seismogramu. Experimentální zpracování reálných dat prokázala přínos tohoto zpracování pro kvalitu a přesnost časově-frekvenčních rozkladů, provádění interpretace dat a identifikaci maximálních hodnot amplitud a převládajících frekvencí.

• Častová, N., Kaláb, Z.: Waveletová transformace digitálních záznamů lokálních zemětřesení. Sborník vědeckých prací VŠB - TU Ostrava, č.1/2000, roč. XLVI, řada hornicko-geologická, 9-19.
• Častová, N., Kaláb, Z., Kučera, R.: Spectral analysis of signal by wavelets. Studia Geoph. et Geod., předáno do tisku.
  Výzkum byl podporován grantovým projektem GAČR 205/98/1233 (B). 

---

3.14. Emise škodlivin při fluidním spalování severočeského hnědého uhlí

I. Sýkorová

Cílem experimentálního výzkumu spalování severočeských hnědých uhlí ve fluidním loži, prováděného v poloprovozních podmínkách bylo snížit koncentraci škodlivin (zejména toxických prvků) emitovaných do ovzduší z topenišť tepelných elektráren. Složení spalných plynů, hrubých i jemných úletových popílků a popele z kotle závisí na mineralogickém složení uhlí, reakčních podmínkách při spalování a přítomnosti minerálních aditiv. Optimalizací reakčních podmínek a výšky fluidního lože při spalování bylo dosaženo mírného snížení emisí toxických prvků. Úletové popílky jsou obohacovány prvky As, Co, Cu, Hg, Sb, V a Zn, zatímco Cr, Fe, Mn, a Ni jsou vázány především v masivních částicích aluminosilikátů tvořících popel z kotle. Použití aditiv způsobilo snížení koncentrace SO₂ ve spalných plynech. Z testovaných aditiv (vápenec, křemelina, hydroxid vápenatý) má hydroxid vápenatý největší schopnost vázat SO₂. Výrazný vliv aditiv na distribuci prvků As, Co, Cu, Hg, Sb, V a Zn mezi jednotlivé tuhé emisní toky však nebyl prokázán. Důvodem může být vliv popelovin v uhlí na účinnost aditiv, který je v současné době předmětem výzkumu.

• Smolík, J., Schwarz, J., Džumbová, L., Veselý, V., Sýkorová, I., Kučera, J., Havránek, V.:
• Particulate Emissions from Fluidised Bed Combustion of Lignite with Mineral Sorbents. -
• J. Aerosol Sci. 31S, 670 (2000).
  Sýkorová, I., Bouška, V., Smolík, J., Schwarz, J., Džumbová, I., Kučera, J., Havránek, V.:
• Solid Emissions from the Atmospheric Fluidized-Bed Combustion of Czech Lignite.
• 17^th Annual Meeting of The Society for Organic Petrology, Bloomington, U.S.A., Sept. 17-20, 2000. Vol. 17, p.91.
• Smolík, J., Schwarz, J., Džumbová, L., Kugler, J., Veselý, V., Sýkorová I., Kučera J., Havránek, V.: Use of various sorbents for control of trace metal emissions from fluidised bed combustion of lignite. 14^th International Congress of Chemical and Process Engineering, CHISA 2000, Prague, Aug. 27-31, 2000. Summaries 4, p. 269.
• Bouška V., Pešek J., Sýkorová I.: Probable modes of occurrence of chemical elements in coal. Acta Montana, Ser.B, No. 10 (117) 53 - 90 (2000).

---

3.15. Reakce polymerů polyolefinického a polystyrenového typu s uhlím při ohřevu

P. Straka

Byly objasněny reakce polymerů polyolefinického a polystyrenového typu s uhlím, probíhající při společné pyrolýze do 900°C. První typ polymerů poskytuje při reakci s černým uhlím vysoké výtěžky energetického plynu (až 41 %), druhý typ značné výtěžky (až 23 %) dehtu vhodného pro další zpracování. Polyolefiny se souběžně s uhelnými strukturami tepelně rozkládají a obohacují výslednou plynnou směs uhlovodíky s vysokým spalným teplem a výhřevností. Polymery polystyrenového typu se rovněž tepelným působením rozkládají, avšak poskytují aromatické uhlovodíky, kterými obohacují vzniklý dehet. Z tohoto dehtu lze připravit oleje resp. topné oleje jako náhražku za ropné produkty. Vhodnou volbou obsahu polymerů ve směsi s uhlím lze získat dehty s vyšší aromaticitou, použitelné při přípravě uhlíkových materiálů. Reakcí obou typů polymerů s uhlím vzniká koks, použitelný jako průmyslový sorbent pro čištění odpadních vod a vzdušnin a rovněž jako bezdýmné palivo. V souvislosti s možným použitím dehtu jako náhražkového topného oleje a koksu jako bezdýmného paliva byly stanoveny obsahy těžkých resp. toxických kovů v těchto palivech (As, Cd, Pb a Be). Bylo nalezeno, že v dehtech je obsah těchto kovů velmi nízký a přijatelný s hlediska emisních limitů. V koksech však byly nalezeny vysoké obsahy olova, řádově vyšší než v uhlích používaných pro spalování.

• Straka, P., Buchtele, J., Kříž, V., Kovářová, J.: Treatment of waste plastics with coal.- In: Proc. 1^st Int. Conf. on Polymer Modification, Degradation and Stabilization, Palermo, 1145/1 - 1145/2 (2000).

---

3.16. Mapa zemětřesného ohrožení pro Českou republiku, Polsko a Slovensko

V. Schenk

Mapa zemětřesného ohrožení České republiky, Polska a Slovenska (CZ-PL-SK) byla vypracována v souladu s dispozicemi projektu celosvětového ocenění seismického ohrožení (Global Seismic Hazard Assessment Program - GSHAP). K uskutečnění výpočtu ohrožení byl zkompilován nový parametrický katalog zemětřesení pro území CZ-PL-SK, sloužící k vymezení zdrojových oblastí ve vztahu k regionálním geologickým jednotkám a tektonickým strukturám. Oblasti pro území Rakouska a Německa byly převzaty s malými hraničními úpravami, oblasti pro území Chorvatska, Maďarska, Moldávie, severní Itálie, Rumunska, Slovinska, Švýcarska a Ukrajiny byly definovány ve vztahu k národním zemětřesným katalogům těchto zemí a dostupným geologicko-geofyzikálním údajům. K ocenění maximálně očekávaných zemětřesení zdrojových oblastí byly užity všechny známé metody. Útlum makroseismických intenzit a hodnot zrychlení byl definován na základě provedených analýz. K výpočtu zemětřesného ohrožení bylo užito pravděpodobnostního postupu a hodnoty ohrožení byly počítány pro periodu opakování 475 let. Byly vypracovány dvě základní verze této mapy, jedna udává ohrožení v makroseismických intenzitách, druhá v maximálních hodnotách pohybu částic (peak ground accelerations - PGA). Obě se staly součástí celosvětové mapy zemětřesného ohrožení projektu GSHAP.

• Schenk, V., Schenková, Z., Kottnauer, P., Guterch, B., Labák, P.: Earthquake Hazard for the Czech Republic, Poland and Slovakia - Contribution to the ILC/IASPEI Global Seismic Hazard Assessment Program. Natural Hazards, 21, Nos. 2-3, 331-345 (2000).