АТЛАС “КЛИМАТ И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ УКРАИНЫ”

АТЛАС “КЛИМАТ И ВОДНЫЕ
РЕСУРСЫ УКРАИНЫ”
Липинский В.Н., Осадчий В.И.,
Шестопалов В.М., Руденко Л.Г.,
Дмитренко В.П., Мартазинова В.Ф.,
Набиванец Ю.Б., Бабиченко В.Н.,
Кульбида Н.И., Шерешевский А.И.
АТЛАС “КЛИМАТ И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ УКРАИНЫ”
РАЗДЕЛ 1 КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ И РЕСУРСЫ
РАДИАЦИОННЫЙ РЕЖИМ
АТМОСФЕРНЫЙ ОЗОН. АТМОСФЕРНЫЙ АЭРОЗОЛЬ
ГЛАВНЫЕ БАРИЧЕСКИЕ ОБРАЗОВАНИЯ
ИЗМЕНЕНИЯ ЦИРКУЛЯЦИИ АТМОСФЕРЫ
АТМОСФЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ И ВЕТЕР
ТЕМПЕРАТУРА ВОЗДУХА И ПОЧВЫ
ВЛАЖНОСТЬ ВОЗДУХА
АТМОСФЕРНЫЕ ОСАДКИ
ОБЛАЧНОСТЬ
АТМОСФЕРНЫЕ ЯВЛЕНИЯ
ГЕЛИО- И ВЕТРОЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
ОТОПИТЕЛЬНЫЙ ПЕРИОД
ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА
КЛИМАТИЧЕСКОЕ РАЙОНИРОВАНИЕ
РАЗДЕЛ 2 АГРОКЛИМАТИЧЕСКИЕ И АГРОГИДРОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ
РАЗДЕЛ 3 ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
УКРАИНСКИЕ КАРПАТЫ – ПАВОДКООПАСНЫЙ РЕГИОН УКРАИНИ
ПРИРОДНАЯ ИЗМЕНЧИВОСТЬ ВОДНОСТИ.
ПОВТОРЯЕМОСТЬ ПАВОДКОВ В УКРАИНСКИХ КАРПАТАХ
ЛЕДНИКОВЫЕ ЯВЛЕНИЯ
СНЕЖНЫЙ ПОКРОВ, СНЕЖНЫЕ ЛАВИНЫ И СЕЛИ В УКРАИНСКИХ
КАРПАТАХ И КРЫМСКИХ ГОРАХ
РАЗДЕЛ 4 ЭКОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ КОМПОНЕНТОВ ПРИРОДЫ
(АТМОСФЕРНЫЙ ВОЗДУХ, ПОВЕРХНОСТНЫЕ ВОДЫ)
РАЗДЕЛ 5 МОРЯ И ИХ РЕСУРСЫ
РАЗДЕЛ 6 КАДАСТР ВЫБРОСОВ И ПОГЛОЩЕНИЯ ПАРНИКОВЫХ
ГАЗОВ В УКРАИНЕ
РАЗДЕЛ 7 МЕТОДЫ И ТЕХНОЛОГИИ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ
НАБЛЮДЕНИЙ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ
КЛИМАТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
И РЕСУРСЫ
СЕТЬ НАБЛЮДЕНИЙ ГОСУДАРСТВЕНОЙ
ГИДРОМЕТСЛУЖБЫ УКРАИНЫ
Средняя дата начала отопительного периода
40
40
10.X
Чернiгi
50
Луцьк
Рiвне
50
Суми
15.X
50
15.X
10.X
Тернопiл
Хмельницьки
Вiнниц
й
50 35
40 35
45 40
50
55
55
55
50
50
50
50
55
Запорiжж
60 5.XI
60
70
65
25.X
Херсо
Одеса
65
70
20.X
Миколаї
25.X
31.X
31.X
45
Донець
20.X
55
55
55
Днiпропетровс
15.X
45
45
50
Луганськ
Кiровогра
Чернiвц
i 40
5.XII
30.XI
25.XI
20.XI
15.XI
10.XI
5.XI
31.X
25.X
20.X
15.X
10.X
5.X
30.IX
25.IX
20.IX
15.IX
Полтав
Черкаси
20.X
15.X
55
10.X
Харкi
IваноУжгород
Ф
i 15.X
55
10.X
Київ
Житоми
Львiв
60
40
15.X
70
75
60
55
60
31.X
65
50
55
65
31.X
5.XI 31.X5.XI
75
80
85 Сiмферопол
70
85
75
65
10.XI
55
60
60
65
60
70
65
Средняя дата окончания отопительного
периода
45
20.IV 20.IV
45
45
Чернiгiв
45
Луцьк
45
Суми
Рiвне
Житомир
Львiв
40
Тернопiль
Хмельницький
30
20.IV
60
5055
55
35
35
40 45
40
Луганськ
10.IV
Кiровоград
50
45
Донецьк
Запорiжжя
40
45
20.V
15.V
10.V
5.V
30.IV
25.IV
20.IV
15.IV
10.IV
5.IV
30.III
25.III
Днiпропетровськ
40
50
45
25.V
40
10.IV
Чернiвцi
4045 60
Полтава
Черкаси
Вiнниця
15.IV
Iвано-Франкiвськ
20.IV
15.IV
Харкiв
20.IV
25.IV
Ужгород
Київ
10.IV
10.IV
40
Одеса
Миколаїв
10.IV
Херсон
10.IV
40
40
10.IV
35
5.IV
35
35
Сiмферополь
40
40
40
40
Средняя продолжительность отопительного
периода
180
190
190
190
Чернiгiв
180
Луцьк
180
170
Суми
Рiвне
180
Львiв
Житомир
Київ
180
Харкiв
180
Тернопiль
Хмельницький
190
Вiнниця
Iвано-Франкiвськ
180
Ужгород
150
190
190
180
Луганськ
190
Чернiвцi
170
210
210
200
160
180190
190
170
240
230
220
210
200
190
170
180
170
160
150
140
130
120
Днiпропетровськ
Кiровоград
170
180
190
170
180
170
170
170
160
160
Херсон
Одеса
150
160
140
140
150
160
160
150
160
160
180
Запорiжжя
Миколаїв
170
170
180
Донецьк
170
180
180
180
250
170
180
Полтава
Черкаси
150
160
160
Сiмферополь
130
130
140
150
150
150
160
КЛИМАТИЧЕСКИЕ
ИЗМЕНЕНИЯ В УКРАИНЕ
Вінницька
8
Волинська
6
Дніпропетровська
4
Донецька
Житомирська
2
Закарпатська
Запорізька
2006
2001
1996
1991
1986
1981
1976
1971
1966
1961
1956
1951
1946
1941
1936
1931
1926
1921
1916
1911
1906
1901
1896
1891
1886
-2
1881
0
Ів.-Франківська
Київська
-4
Кіровоградська
-6
Луганська
-8
Львівська
Миколаївська
От Геродота до Альберта Гора….
К. Веселовский, 1857 г.
А. Монин, 1972 г.
Внешние факторы,
которые определяют
многолетние колебания
климата:
•Солнечная активность ,
Скорость вращения Земли и
температура сев. Атлантики
•Вращение Земли
Землі,
•Земной магнетизм,
• и их їх взаимосвязи
Магнитное поле и
скорость
вращения Земли
18
Лето
19
18
19
20
20
21
-22
1881 - 1911
21
1912 - 1943
21
21
3,0
2,5
2,0
1,5
1,0
0,5
2007
2001
1995
1989
1983
1977
1971
1965
1959
1953
1947
1941
1935
1929
1923
1917
1911
1905
1899
1893
1887
-0,5
1881
0,0
-1,0
-1,5
-2,0
18
18
19
19
20
20
21
1944 - 1976
1977 - 2009
-22
21
21
-22
21
-7
-8
Январь
-7
-6
-5
-6
-4
-5
1931 - 1940
-4
-3 -2
-1
6
-3
-2
1951 - 1960
-1
0
0
1
4
2
2006
2001
1996
1991
1986
1981
1976
1971
1966
1961
1956
1951
1946
1941
1936
1931
1926
1921
1916
1911
1906
1901
1896
1891
1886
-2
1881
0
-4
-6
-6
-4
-5
-3
-4
1981 - 1990
-3
2001 - 2009
-2
-1
0
1
-5
2
-2
-1
0
1 23
Среднемесячная приземная температура
воздуха (оС), январь
-8
-7
-5
-4
Тенденция -
1961 - 1970
-3
-3
-2
-1
2001 - 2008
СРЕДНЕМЕСЯЧНАЯ СУММА
АТМОСФЕРНЫХ ОСАДКОВ
КЛИМАТ И ВОДНЫЕ РЕСУРСЫ
ЭКСПЕРМЕНТАЛЬНАЯ СТОКОВАЯ
ПЛОЩАДКА , г. БОГУСЛАВ
S=400 м2
Почвенный покров – серые лесные грунты,
Поверхность покрыта разнотравьем.
Н снега - 11 см, запасы влаги 37,2 мм.
Расходы воды р.Десна, г.Чернигов
1400
1200
∆ 465 м3/с
Среднемесячные
расходы
800
600
400
200
0
I
II
III
IV
1900-1930 гг.
V
VI
1931-1960 гг.
VII
VIII
IX
1961-1990 гг.
X
XI
=
XII
1991-2007 гг.
345
340
Средние за период
расходы
Р а с хо д , м 3 /с
Расход, м 3/с
1000
335
330
325
320
315
310
cреднее значение
1900-1930 гг.
1931-1960 гг.
1961-1990 гг.
1991-2007 гг.
322
344
325
344
Расходы воды р.Десна, г.Чернигов
300
зима
700
200
150
100
600
500
400
300
200
50
100
0
0
1900-1930 гг.
1931-1960 гг.
1961-1990 гг.
1900-1930 гг.
1991-2007гг.
лето
200
Р ас хо д , м 3/с
240
Р асхо д , м 3/с
1931-1960 гг.
1961-1990 гг.
1991-2007гг.
250
260
250
весна
800
Р ас хо д , м 3/с
Р а сх о д , м 3/с
250
900
230
220
210
200
осень
150
100
50
190
180
0
1900-1930 гг.
1931-1960 гг.
1961-1990 гг.
1991-2007гг.
1900-1930 гг.
1931-1960 гг.
1961-1990 гг.
1991-2007гг.
Изменение расходов воды р.Десна, г.Чернигов
и температуры воздуха в зимний период
-1
300
температура
расходы
250
-2
200
-3
150
-4
100
-5
50
-6
0
1900-1930 гг.
1931-1960 гг.
1961-1990 гг.
1991-2007 гг.
Расходы воды, м 3/с
Температура воздуха, град.
0
Расходы воды р. Южный Буг
300
max
250
∆ 119 м3/с
Среднемесячные
расходы
150
100
max
50
0
I
II
1914-1930 гг.
III
IV
V
1931-1960 гг.
VI
VII
VIII
IX
X
XI
1961-1990 гг.
XII
1991-2007 гг.
120
100
Средние за период
расходы
Расход, м3/с
Расход, м3/с
200
80
60
40
20
0
Среднее значение
1914-1930 гг.
1931-1960 гг.
1961-1990 гг.
1991-2007 гг.
76
87
100
98
Расходы воды р. Южный Буг
250
120
весна
зима
Р а с х о д, м 3 /с
Расход, м 3 /с
100
80
60
40
200
150
100
20
0
0
1914-1930
1931-1960
1961-1990
1991-2007
1914-1930
80
1931-1960
1961-1990
1991-2007
90
лето
80
60
Р а с х о д , м 3 /с
Р а с х о д, м 3 /с
70
50
50
40
30
20
10
осень
70
60
50
40
30
20
10
0
0
1914-1930
1931-1960
1961-1990
1991-2007
1914-1930
1931-1960
1961-1990
1991-2007
Изменение расходов воды р. Южный Буг,
температуры воздуха и величины осадков
в зимний период
0,0
120
-0,5
-1,0
-1,5
80
-2,0
-2,5
60
-3,0
40
-3,5
-4,0
20
-4,5
0
-5,0
1914-1930
1931-1960
расход
1961-1990
осадки
1991-2007
температура
Температура, град.
Расход, м3/с, осадки, мм
100
2003
2005
2003
2005
2003
2005
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
мг/дм3
1987
Cl-
ВО ЗАЕС
2001
Динамика содержания главных ионови минерализации воды
в водоеме-охладителе Запорожской АЭСв период работы в
беспродувочном режиме (1987–1993 рр.)
1999
Cl -
1997
Сума іонів
1995
Na +
Каховське вдсх.
140
120
100
80
60
40
20
0
1993
Ca2+
1991
SO42-
ВО ЗАЕС
1989
HCO3 -
300
250
200
150
100
50
0
1987
1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993
SO42-
мг/дм3
30
25
20
15
10
5
0
3
6
5
4
3
2
1
0
Сума іонів, мг-екв/дм
Головні іони, мг-екв/дм
3
Процесс испарительного концентрирования
Каховське вдсх.
Закономерности изменения хим. состава воды ВО ЗАЭС
100
20
ВО ЗАЕС
lim Ca2+ = 4,15 моль/дм3
2001
1999
1997
1995
0
1993
Ca2+
40
1991
>
SO42-
60
1989
Ca2+
80
1987
>
HCO3-+CO32+
мг/дм3
Ca2+
Каховське вдсх.
Многолетняя динамика отд.ионов в воде ВО ЗАЭС
2,0
1,5
1,0
0,5
0,0
-0,5 6,0
-1,0
-1,5
-2,0
-2,5
-3,0
Каховське вдсх.
грудень
листопад
жовтень
вересень
серпень
липень
червень
травень
квітень
березень
⎛
⎞
⎜ a Mg 2+ aCO 2− ⎟
3
⎟
SI
= lg⎜
MgCO
L
⎜
⎟
3
MgCO
⎜
⎟
3 ⎠
⎝
ВО ЗАЕС
Годовая динамика индекса насыщения относительноо кальцита в в
Каховского в-ща и ВО ЗАэС, 1999 г.
pH
6,5
7,0
7,5
8,0
8,5
9,0
9,5
SI
SI
⎛
⎞
⎜ aca2+ aCO 2− ⎟
3
⎟
SI
= lg⎜
CaCO
L
⎜
⎟
3
CaCO
⎜
⎟
3 ⎠
⎝
1
0,9
0,8
0,7
0,6
0,5
0,4
0,3
0,2
0,1
0
-0,1
лютий
SI
Индекс насыщения SI
Кальцит
Магнезит
січень
Образование малорастворимых соединений
Кальцит
Магнезит
Зависимость степени насыщения моделируемой системы
Относительно кальцита и магнезита от величины pН
1,5
1,25
1
0,75
0,5
0,25
0
-0,25 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85
-0,5
-0,75
температура
рН=7.4
рН=7.6
рН=7.8
рН=8.0
рН=8.2
рН=8.4
Зависимость индекса насыщения отнорсительно кальцита от температуры
в воде ВО ЗАэС при рН 7,4–8,4
Стихийные метеорологические явления
200
150
100
50
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
0
СИСТЕМА ПРИЕМА И ОБРАБОТКИ СПУТНИКОВОЙ
ІНФОРМАЦІИ
Система дозволяє оперативно отримувати цифрову інформацію
з геостаціонарних та полярно-орбітальних метеорологічних супутників.
Інформаційний пакет включає в тому числі дані метеорологічних,
аерологічних спостережень та чисельних моделей прогнозування.
Дані передаються у стандартних форматах ВМО – GTS, GRIB та BUFFR.
Цифрові зображення земної поверхні, отримані з
геостаціонарного супутника MSG та полярно-орбітального
супутника NOAA
Изображение территории восточной Европы , полученное с геостационарного супутника MSG
2
1
Снежный покров в
Крыму (1),
Карпатах (2).
Изображение получено
с полярно-орбитального
спутника NOAA
ЧИСЛЕННЫЕ МЕТОДЫ ПРОГНОЗА ПОГОДЫ И АТМОСФЕРНЫХ
ЯВЛЕНИЙ
Здійснено налаштування та адаптацію моделі WRF
(Weather Research and Forecasting Model).
Гнучкість та обчислювальна ефективність WRF
забезпечують оперативність прогнозування з
використанням останніх досягнень фізики,
чисельних методів прогнозування та методів
асиміляції даних.
Антропогенные факторы формувания химического состава поверхневих
вод
4 000
30
мг/дм
3
40
Динамика выбросов в атмосферу NOx та SO2
на протяжении 1990–2004 рр.
2006
2004
2003
2001
2000
1998
1997
1995
1993
20
10
2006
2004
2003
2001
2000
1998
1997
1995
1993
0
1992
SO2
SO4
1990
NОx
.
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
тис.т/рік
6 000
0
1992
Динамика содержания ионов аммония в
атмосферных осадках
Выбросы в Украине парникових газов прямого действия.
2 000
1990
5
4
3
2
1
0
1989
3
мг/дм
N20
CH4
CO2
1000
800
600
400
200
0
Атмосферные осадки
осадки
Атмосферные
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
2004
м л н.т С О 2 -екв
Вибросы вв атмосферу
атмосферу
Вибросы
14
Динамика содержания сульфатних ионов в атмосферных осадках
Антропогенные факторы формувания химического состава поверхневих вод
Динамикаатмосферних
атмосфернихвипадений
випаденийна
натерриторию
территориюУкраини
Украини
Динамика
тис.т/рік
1500
+
NH4,
N мінер
1000
500
0
15000
12500
10000
7500
5000
2500
0
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
тис.т/рік
2000
Розчинені солі
SO4 2Сума іонів
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
Сполуки азоту
50
0
2500
2000
1500
1000
500
0
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
100
NH 4
+
1989
1990
1991
1992
1993
1994
1995
1996
1997
1998
1999
2000
2001
2002
2003
ти с.т/рік
150
т и с .т / р і к
Динамікаатмосферних
атмосфернихвипадінь
випадіньна
натериторію
територіюбасейну
басейнуДністра
Дністра
Динаміка
SO4
2-
∑і
Содержание Nминер в поверхностных водах
Украины
1990 – 1992 г.г.
1999 – 2001 г.г.
19
Вміст SO4 у поверхневих водах України
2-
1990 – 1992 рр.
1999 – 2001 рр.
20
26
ТМ в донных отложениях
0-1
Zn
2-3
4-5
Шар, см
6-7
8-9
10-11
12-13
14-15
1994
16-17
2003
18-19
0
100
200
300
400
500
мг/кг сух.маси
Вертикальное распределение Zn и Cu в
донних отложениях Кременчугского
водохранилища
0-1
Сu
2-3
4-5
шар , см
6-7
8-9
10-11
12-13
14-15
1994
2003
16-17
18-19
0
10
20
мг/кг сух.маси
30
40
Карта-схема распределения свинца (мг/кг сухой масси)
в донных отложениях Каневского водоводохранилища на
участке г.Вышгород – с.Стайки