КЛІМАТ І КЛІМАТИЧНІ РЕСУРСИ ХЕРСОНСЬКОЇ ОБЛАСТІ У КОНТЕКСТІ ГЛОБАЛЬНИХ ЗМІН КЛІМАТУ
Клімковецька М.В., учитель фізики ІІ категорії
Архангельськослобідської ЗОШ І-ІІІ ступенів
Каховської районної ради Херсонської області
Ключові слова: Глобальні зміни клімату, парниковий ефект, озоновий шар, гідрометеорологічні дослідження.
Актуальність теми. Інтенсивний розвиток суспільства та економіки призводить до незворотних змін у навколишньому середовищі та сприяє погіршенню екології і , як наслідок, – виникненню парникового ефекту, який сприяє підвищенню температури на планеті, таненню льодовиків і підняттю рівня ґрунтових вод, тобто – до глобальних змін клімату не лише в окремо взятому регіоні, а й на всій планеті. Херсонщина з давніх-давен належала до степової зони, але втручання людини в природу призвело до зміни кліматичних умов, а завдяки побудові мережі зрошувальних каналів – підняттю ґрунтових вод. Промислові викиди в атмосферу важких металів зменшують товщину озонового покриву, і, як наслідок, – проникненню більшої кількості сонячної радіації на планету. Все це сприяло тому, що зими стали м’якішими, малосніжними, а літо – посушливішим. Якщо людство не змінить своє ставлення до даної проблеми, то через декілька століть планета стане непридатною для життя.
Мета роботи: проаналізувати особливості клімату та кліматичних ресурсів Херсонської області у контексті глобальних змін клімату.
Завдання: розглянути зміни клімату у глобальному контексті; проаналізувати кліматичні особливості області у визначений період; виявити основні причини зміни кліматичних умов певної місцевості.
У наш час вчені дуже стурбовані фактом значного потепління. Температура навколишнього середовища є однією з найважливіших умов існування життя.
Серед основних причин зміни клімату – астрономічні, географічні і власне метеорологічні.
До астрономічних чинників належить збільшення сонячної активності, що безпосередньо впливає на життя на Землі.
На поверхні Сонця спостерігаються деякі явища, що в сукупності своїй характеризують міру сонячної активності. До них належать сонячні плями, факели, протуберанці, спалахи. Космічне випромінювання сягає Землі, надлишок якого чинить негативний вплив на оточуюче середовище.
Доведено, що кількість плям на Сонці змінюється середньому з періодом 11,2 роки, проте проміжок між двома максимумами коливається в межах від 7,5 років до 16. Тому передбачати настання конкретного максимуму нелегко.
Для зручності при характеристиках того, чи іншого циклу введено їхню умовну нумерацію. Першим названо той цикл, який розпочався в 1755 р. У 2009 р. закінчився 23-й і розпочався 24-й цикл (рис.1). Саме 2015 рік побив усі рекорди високих температур, і ця тенденція продовжувалася у 2016 році. Ще більше занепокоєння викликає той факт, що 10 найбільш спекотних років у світовій історії починаючи з 1856 року були зафіксовані за останні 15 років.
Рисунок 1. Прогнозування кількості сонячних плям.
З
і збільшенням сонячної активності на Землю проникає значна кількість сонячної радіації, від якої нас захищає озоновий шар. Чим менша його товщина, тим менший захист. За минуле десятиліття було помічено значне підвищення середньорічної температури. Більшість фахівців пов'язують це явище зі збільшенням концентрації газів, які звуться парниковими і спричиняють парниковий ефект.
Я Рисунок 2. Явище парникового ефекту в атмосфері
Значна частка теплового випромінювання утримується парниковими газами, що входять до складу атмосфери Землі. Концентрації парникових газів – вуглекислого газу (СО2), метану (CH4) і закису азоту (N2O) – в атмосфері досягли максимального рівня. Без парникового ефекту температура біля поверхні Землі завжди була б нижче нуля, і вода існувала б тільки у твердому стані, а це означає відсутність умов для життя рослин. Вони постійно знаходитимуться в анабіозі, а без рослинної їжі тваринний світ поступово зникне, адже подібне вже відбувалося під час льодовикового періоду, під час якого значна територія суходолу вкрилися льодовиками. Зі збільшенням антропогенних викидів парникових газів буде підвищуватися середньорічна температура на 2-5°C упродовж наступного сторіччя, що теж є згубним чинником для живих організмів.
Херсонська область знаходиться на півдні України в межах степової зони помірного географічного поясу Євразії. Із заходу на схід територія області простягається на 258 км (крайні точки – 31◦ 46′ та 35◦ 09′ східної довготи), з півдня на північ на 180 км (крайні точки – 45◦ 58′ та 47◦ 05′ північної широти). Площа області – 28,6 тис.км2. У зв’язку з даним географічним розміщенням сонячні промені потрапляють під більшим кутом падіння на земну поверхню, відповідно вона більше освітлюється й прогрівається, ніж у інших областях України. Проте клімат на певній місцевості залежить не лише від географічного положення, а й від наявності великих водойм: на півдні область омивається Чорним та Азовським морями, на її території розміщене Каховське водосховище, яке введене в експлуатацію ще у 1958 році (площа водосховища у межах області 630 км2 , ємність – 19 км3), протікають річки Дніпро та Інгулець.
Клімат, насамперед, залежить ще й від безпосереднього впливу людини на навколишнє середовище: знищення зелених насаджень, випалювання полів, примусовому зрощуванні земель за допомогою мережі штучних водойм та каналів.
Найбільша з річок України, яка має безпосередній вплив на формування кліматичних особливостей регіону – Дніпро з шістьма водосховищами: Київським, Канівським, Кременчуцьким, Кам’янським, Дніпровським та Каховським. Якщо раніше зрошувальними були лише землі біля річки, то з будівництвом каскаду водосховищ та зрошувальної системи в Херсонській області відбулося підняття рівня ґрунтових вод, змінився і клімат: зими стали м’якішими, а літо – більш спекотним та тривалим.
В Агрокліматичному довіднику по Херсонській області наведено
показники агрокліматичних ресурсів території і агрокліматичних умов
вирощування сільськогосподарських культур за період 1986-2005 рр.
Розрахунок агрокліматичних показників та оцінку їх точності здійснено на
основі методів математичної статистики.
Розглянемо період з 1986 по 2005 рік. Херсонський обласний центр з гідрометеорології систематизував дані, зібрані з восьми гідрометеорологічних станцій, розміщених по всій території області (рис. 3).
Рисунок 3. Карта-схема розташування гідрометеорологічних станцій по Херсонській області
Клімат Херсонської області помірно-континентальний. Середня температура повітря за рік по області становить 9,8- 10,8 °С. Середня температура січня (найхолоднішого місяця) становить мінус 0,8- 2,2 °С, середня температура липня (найтеплішого місяця) — +22,9-23,9.
Найнижча температура повітря по області відмічалася у січні 1997 року
(М Асканія-Нова) і становила 26,0 °С морозу. За весь період спостережень
абсолютний мінімум температури повітря зафіксований у січні 1950 року (М Нижні Сірогози) та в лютому 1954 року (М Асканія-Нова) і становив 30,9 °С
морозу. Абсолютний максимум (Табл. 1) зафіксований у липні 2002 року і становив 40,5 °С тепла (М Херсон).
Зимовий період на Херсонщині триває 62-77 днів — з 6-14 грудня до 14-22
лютого, коли відбувається стійкий перехід середньої добової температури повітря
через 0 °С у бік потепління та починається весна.
Таблиця 1.
Аналіз температурного режиму по області з 1986 по 2005 роки | |||||
№ з/п | Назва гідрометеорологічної станції | Абсолютний показник max t повітря в літній період, (◦С) | Рік спостереження | Абсолютний показник min t повітря в зимовий період, (◦С) | Рік спостереження |
1 | Асканія-Нова | 40 | 1998 | -26 | 1997 |
2 | Бехтери | 39 | 1998, 2002 | -22 | 1996 |
3 | Велика Олександрівка | 40 | 1998 | -26 | 1987, 1997 |
4 | Генічеськ* | 38 | 2001 | -21 | 2002 |
5 | Нова Каховка | 39 | 1998 | -21 | 1997 |
6 | Нижні Сірогози | 40 | 1998, 2002 | -26 | 1997 |
7 | Херсон | 41 | 2002 | -26 | 1997 |
8 | Хорли* | 37 | 1998, 1999, 2002 | -20 | 1997 |
Вегетаційний період (із середніми добовими температурами повітря 5 °С і
вище) триває 229-237 днів, починається в середньому по області 20-25 березня і
закінчується 9-14 листопада. Сума позитивних температур повітря вище 5 °С за
цей період змінюється від 3635 °С на сході до 3770 °С у центрі області, у
приморських районах — від 3810 °С до 3860 °С.
Період активної вегетації сільськогосподарських культур (із середніми добовими температурами повітря 10 °С і вище) триває 183-189 днів, змінюючись в окремі роки від 162 до 219 днів, у приморських районах — від 148 до 154 днів, починається 13-17 квітня і закінчується 15-20 жовтня. Сума позитивних температур повітря вище 10 °С за цей період змінюється від 3285 °С на півночі до 3415 °С в центрі області, в приморських районах - від 3455 °С до 3495 °С. В окремі роки ця сума коливається від 2850 °С до 3685 °С, у приморських районах — від 3105 °С до 3745 °С.
Літній період (із середніми добовими температурами повітря 15 °С і вище),
триває в області 132-142 дні – з 11-17 травня до 24-30 вересня. Сума позитивних
температур повітря вище 15 °С за цей період змінюється від 2585 °С на півночі
до 2735 °С в центрі області, в приморських районах — 2800 °С – 2830 °С.
Середня кількість опадів по області за рік становить 444 мм, змінюючись по
від 368 до 503 мм. Кількість опадів по роках змінюється від 239 до 969 мм (Табл. 2).
Близько 65 % від річної кількості опадів випадає в теплий період року.
Херсонська область – найбільш засушлива область України. Переважна
кількість опадів випадає в літній період у вигляді злив. Сніговий покрив нестійкий і утримується кілька десятків днів, а в прибережній частині області ще менше – близько 15 днів.
Таблиця 2.
Кількість опадів (мм) за рік | |||
Показник | Холодний період (ХІ-ІІІ) | Теплий період (ІV-Х) | Рік |
по області | |||
Середня | 160 | 284 | 444 |
Найбільша | 268 | 717 | 969 |
Рік | 1997-1998 | 2004 | 2004 |
Найменша | 60 | 141 | 239 |
Рік | 1989-1990 | 1993 | 1993 |
Клімату Херсонщини притаманні суховії - сильні вітри (зі швидкістю більше 5 м/с) при низькій вологості повітря (менше 30 %) та високих температурах повітря (вище 25 °С). Вони негативно впливають на розвиток сільськогосподарських культур, що призводить до істотного зниження їх урожайності. У вегетаційний період на території області (крім приморських районів) спостерігається від 15 до 33 днів із суховіями різної інтенсивності. Впродовж вегетаційного періоду 1986 року відмічалося 52 дні із суховієм. Періодично на території області у вегетаційний період спостерігається град, дуже сильний дощ, зливи, сильний вітер та пилові бурі.
Відносна вологість повітря у теплий період року (квітень — жовтень) по
області коливається від 59 % влітку до 80 % весною та восени, а кількість днів із
відносною вологістю повітря 30 % та менше за цей період становить 27-51 день,
у приморських районах — 4-5 днів.
За сукупністю показників агрокліматичних ресурсів у період активної
вегетації сільськогосподарських культур (суми позитивних температур повітря, кількості опадів та гідротермічного коефіцієнта) територію Херсонської області (Табл. 3) поділено на два агрокліматичних райони (високого рівня теплозабезпечення посушливого та високого рівня теплозабезпечення дуже посушливого) (Рис. 4).
Перші осінні заморозки в повітрі спостерігаються в третій декаді вересня, у
приморських районах - в другій декаді жовтня, останні весняні - у першій декаді
травня, у приморських районах - у другій декаді квітня.
Найпізніший весняний заморозок у повітрі зафіксовано 25 травня 1990 року,
а на ґрунті - 29 травня 1997 року.
Найбільш ранній осінній заморозок у повітрі спостерігався 22 вересня 1993
року, у приморських районах - 14 жовтня 1992 року, а на ґрунті - 14 вересня
1989 року, у приморських районах - 29 вересня 1986 року.
Абсолютний максимум (Табл. 5) найчастіше спостерігався в 2002 та 2015 роках, що й співпадає зі сплеском сонячної активності у цей час.
Таблиця 3
Агрокліматичне районування області | |||
Агрокліматичні райони області | Показники агрокліматичних ресурсів за період активної вегетації сільськогосподарських культур | ||
гідротермічний коефіцієнт (ГТК)
| сума позитивних температур повітря вище 10 °С | кількість опадів, мм | |
І. Високого рівня теплозабезпечення, посушливий | 0,9-1,0
| 3300-3400
| 290-320
|
II. Високого рівня теплозабезпечення, дуже посушливий | 0,7-0,8 | 3450-3550 | 260-290 |
Рисунок 4. Агрокліматичне районування Херсонської області
Середня тривалість беззаморозкового періоду по області в повітрі становить
170-191 днів, у приморських та прибережних районах — 204-216 днів, на
поверхні фунту — 153-166 днів, у приморських та прибережних районах — 182-189 днів.
Таблиця 5
Максимальне та мінімальне значення температури по Херсонській області з 1986 по 2005 роки | ||||
Температура повітря по області, °C | ||||
| Абсолютний максимум | Абсолютний мінімум | ||
Місяць | max t,°C | Рік спостереження | min t,°C | Рік спостереження |
1 | 15 | 1994, 2005 | -26 | 1987, 1997 |
2 | 21 | 1989 | -24 | 2003 |
3 | 24 | 1992, 2002 | -22 | 1987 |
4 | 28 | 1998, 2000 | -8 | 2004 |
5 | 34 | 2003, 2005 | -2 | 1999 |
6 | 36 | 1998, 2002 | 5 | 2003 |
7 | 41 | 2002 | 9 | 1993, 1990, 2000 |
8 | 40 | 1998 | 6 | 1987 |
9 | 34 | 1994 | -4 | 1986 |
10 | 34 | 1999 | -8 | 2003 |
11 | 23 | 2001 | -17 | 1993, 1999 |
12 | 15 | 2000, 2005 | -23 | 2005 |
Сніговий покрив залягає протягом січня. Загальна тривалість залягання
снігового покриву за зиму коливається по області від 20 до 53 днів. Середня
висота снігу за зиму — 3-4 см, тоді як максимальна висота в окремі роки досягає
21-44 см. В останні десятиріччя досить часто спостерігаються роки без сталого
снігового покриву або взагалі безсніжні зими.
Середня глибина промерзання ґрунту по області за зиму коливається від
19 до 29 см. Максимальне промерзання — 100 см спостерігалося у 1987 р.
Середня із мінімальних температур ґрунту на глибині 3 см по області за
зиму, залежно від типу фунту, становить мінус 1,7-2,9 °С. Найнижча температура фунту на глибині 3 см спостерігалася в 1994 р. і становила мінус
16,0 °С.
Узимку зазвичай спостерігаються відлиги, кількість днів з якими за період
грудень — лютий по області коливається від 58 до 67. Відлиги, які тривають
більше ніж 5 днів поспіль, зумовлюють порушення зимового спокою озимини, що
призводить до зниження морозостійкості рослин.
Після тривалих відлиг за наявності снігового покриву існує значна
ймовірність його руйнування, що сприяє утворенню льодяної кірки на полях.
Небезпечна для посівів льодяна кірка товщиною 10 мм і більше та тривалістю
залягання три декади і більше спостерігається в 10 % років (один раз за 10 років).
Мінімальна обрана допустима тривалість ряду для розрахунку середніх
кліматологічних характеристик — 20 років, фенологічних показників 7 років,
імовірнісних характеристик — 15-20 років.
Висновки. На основі узагальнених даних Херсонського обласного центру з гідрометеорології можна стверджувати, що на формування клімату впливає розташування Чорного та Азовського морів; розширення зрошувальної системи — на відносну вологість повітря, рівень ґрунтових вод; а також — збільшення сонячної активності в пікові періоди та руйнівна діяльність людини, наслідком якої є зниження озонового шару та підвищення середньої температури. Завдання людства – зменшити шкідливі викиди в атмосферу, будуючи очисні споруди, здійснювати перехід на використання альтернативних видів енергії, які мінімально шкодитимуть довкіллю.
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ:
Агрокліматичний довідник по Херсонській області: (1986-2005 рр.) /
М-во надзвичайних ситуацій України; Херсон. обл. центр з гідрометеорології; за ред. С. І. Мельничука, Г. І. Адаменко. — Одеса: Астропринт, 2011. — 208 с.Адаптація до зміни клімату [Електронний ресурс] // Карпатський Інстит Розвитку. Агентство сприяння сталому розвитку Карпатського регіону «ФOРЗA». – 2015. – Режим доступу до ресурсу: http://www.forza.org.ua/sites/default/files/global_climate_changes_training_manual_ua_screen_final.pdf – Дата доступу: 4 січня 2018 р. – Заголовок з екрану.
Бойко М. Ф., Чорний С. Г. Екологія Херсонщини,: Навчальний посібник. — Херсон: 2001. — 156 с.
Гойса Н. И., Дмитренко В. П. Рекомендации и показатели по оценке
агроклиматических условий и неблагоприятных явлений в областях
УССР. - Л.: Гидрометеоиздат, 1991. - 29 с.Зміна клімату [Електронний ресурс] // Національний екологічний центр України. – 2014. – Режим доступу до ресурсу: http://necu.org.ua/climate/ – Дата доступу: 4 січня 2018 р. – Заголовок з екрану.
Клімат України / За ред. В. М. Ліпінського, В. А. Дячука, В. М. Бабіченко. — К.: Видавництво Раєвського, 2003. — 343 с.
Пашков А. П. Глобальні зміни клімату: загрози людству та шляхи вирішення [Електронний ресурс] / А. П. Пашков, А. М. Семенова, А. Д. Немикіна // Науковий вісник НЛТУ України. – 2009. – Режим доступу до ресурсу: http://nltu.edu.ua/nv/Archive/2009/19_15/107_Pasz.pdf – Дата доступу: 28 грудня 2017 р. – Заголовок з екрану.
Руденко В. П. Довідник з географії природно-ресурсного потенціалу
України. — К.: Вища школа, 1993. — 180 с.Павук Т. П. Дослідження системи опрацювання циклів сонячної активності [Електронний ресурс] / Т. П. Павук, Я. В. Литвиненко // Тернопільський національний технічний університет імені Івана Пулюя. – 1998. – Режим доступу до ресурсу: http://elartu.tntu.edu.ua/bitstream/lib/23112/2/CAZST_2017v2_Pavuk_T_M-Research_of_the_system_139-140.pdf – Дата доступу: 9 січня 2018 р. – Заголовок з екрану.