Pravděpodobnostní předpověď průtoků je prozatím převážně experimentální záležitostí od-borných studií. Ve světě bychom tak našli pouze několik málo případů publikování pravděpodob-nostních předpovědí pro veřejnost i pro řízení povodní.

Americká National Weather Service dlouhodobě provozuje systém ESP, který je založen na simulaci variant historických výskytů a kombinací meteorologických prvků (teploty vzduchu a srážek), které jsou použity jako scénáře „co by se stalo když?“. Na vývoj odtoku má totiž, kromě meteorologických vstupů, velmi významný vliv i aktuální stav povodí, jeho nasycení. Pokud by tedy dnes spadly stejné srážky jako třeba v roce 1972, odtok z povodí by se pravděpodobně poněkud lišil od toho pozorovaného v daném roce, a to právě díky jiné nasycenosti, jiné výchozí situace. Vliv nasycení povodí přitom v čase klesá, takže například za měsíc se již nedá vystopovat. Tento přístup se osvědčil především v oblastech s výrazným ročním chodem průtoků a tam, kde je před suchým létem nutné vytvořit zásoby ve vodních nádržích.

Ukázka pravděpodobnostní předpovědi systému ESP americké služby NWS. Každý sloupec odpovídá očekávané pravděpodobnosti velikosti maximálního vodního stavu v průběhu daného týdne předstihu předpovědi, který dosahuje celkem 12 týdnů. (zdroj: http://nws.noaa.gov)


Ukázka pravděpodobnostní předpovědi systému ESP americké služby NWS. Graf ukazuje pravděpodobnost výskytu maximálního vodního stavu v následujícím 90denním období. Na ose x je očekávaná pravděpodobnost, na ose y vodní stav. Černá čára ukazuje aktuální pravděpodobnost na základě stávajícího nasycení povodí, modrá čára ukazuje tzv. klimatický normál, čili skutečnost, která byla v dané části roku dlouhodobě pozorována. Takovouto předpověď lze tedy interpretovat tak, že následující období bude pravděpodobně nadprůměrné z hlediska dosažení vysokých vodních stavů. (zdroj: http://nws.noaa.gov))

Podobný přístup pro tvorbu pravděpodobnostních předpovědí na období až jednoho roku dopředu vydává Environmentální institut ve Finsku zejména pro výšku hladiny vybraných jezer, kde velkou roli hraje množství sněhu v předjaří a také počáteční výška hladiny na konci léta.

Ukázka pravděpodobnostní předpovědi finského Environmenálního institutu. Roční predikce výšky hladiny v jezeře. Šedou barvou je naznačen historický pozorovaný rozptyl hodnot, barevně pak pravděpodobnostní odhad budoucího vývoje na základě současného stavu povodí.

Odlišnou strategii tvorby pravděpodobnostní předpovědi, založenou na simulaci několika variant předpovědi srážek, které pocházejí z takzvaných ansámblových předpovědí některých me-teorologických modelů, využívají dva mezinárodní projekty EFAS a MAP-DPHASE. EFAS (European Flood Alert System) je vyvíjen a zkušebně provozován výzkumným centrem Evropské Unie JRC v italské Ispře. EFAS využívá střednědobé meteorologické předpovědi ECMWF (Evropské centrum pro střednědobou předpověď počasí v Readingu ve Velké Británii) a COSMO-LEPS (německého předpovědního modelu). Meteorologické vstupy tak pokrývají až období 15 dnů. Cílem systému EFAS je poskytnout předběžné upozornění na nebezpečný povodňový vývoj pro národní hydrologické služby, tedy v ČR pro Český hydrometeorologický ústav, tak, aby byly dostatečně připraveny na povodeň a její zvládnutí.

Ukázka mapového uživatelského rozhraní pro prezentaci výstupů systému EFAS. Tabulkově jsou vyjádřeny pravděpodobnosti překročení povodňové úrovně v jednotlivých dnech na základě jednotlivých použitých vstupních meteorologických modelů (DWD – německý předpovědní model, ECMWF – hlavní varianta modelu Evropského centra ECMWF, EUE pravděpodobnostní předpověď ECMWF 51 variant, COS – pravděpodobnostní model COSMO 16 variant). Čísla uvádějí kolik z variant modelu úroveň překračuje.

Bohužel celý systém poskytuje úspěšnější předpovědi spíše pro velké toky (ostatně jejich vydávání je omezeno pouze na větší řeky. V podmínkách ČR, kde nástup povodně bývá většinou velmi rychlý dosud neposkytuje významnou přidanou hodnotu. Od roku 2006, od kdy EFAS poskytuje výstrahy ČHMÚ byly zatím při všech povodních výstrahy o jejich výskytu vydány dříve ČHMÚ, než výstrahy EFAS. V mnoha případech pak systém EFAS povodně vůbec nezachytil (například červen 2006 na Dyji, přívalové povodně v červnu a červenci 2009, nebo povodně na Liberecku v srpnu 2010).

Projekt MAP D-PHASE podobnou strategii, tedy využití ansámblových předpovědí modelu COSMO-LEPS, aplikuje v oblasti Alp. Přístup k výsledkům předpovědí je však chráněn heslem pouze pro řešitele projektu.

Ukázka výstupu projektu MAP DPHASE s rozptylem možných variant průběhu průtoku v závislosti na vstupující srážkové předpovědi.

V Německu je vydávání předpovědí v kompetenci jednotlivých spolkových republik, v Bavorsku přitom vydané předpovědi na následující den doplňují u vybraných významnějších profilů o odhad spolehlivosti v rozmezí 10 až 90 %. Tento odhad je založen na historickém vyhodnocení procentuálních chyb předpovědí pro jednotlivé časové kroky předstihu předpovědi.

Předpověď vodního stavu s naznačenou předpokládanou spolehlivostí používaná v Bavorsku. Žlutá plocha okolo vlastní linie předpovědi ukazuje rozmezí v němž by se s 80 % pravděpodobností (pravděpodobnost překročení mezi 10 a 90 %) měla nacházet skutečnost.