В статті шляхом функціонального перетворення втілюється перехід від нормального закону розподілу зональної та меридіональної компонент швидкості вітру до нормального закону розподілу модуля вектора вітру і полярного кута. Отримані частинні й умовні розподіли цих випадкових величин. Вони свідчать про те, що при круговому розсіюванні некорельованих складових швидкості вітру частинний розподіл модуля швидкості вітру стає розподілом Релєя, а умовний розподіл вироджується у рівномірний розподіл. Досліджені випадки еліптичного розсіювання компонент швидкості вітру при їх корельованості й при відсутності кореляційного зв’язку.
Висотні циклони є маловивченими баричними утвореннями, але вони суттєво впливають на формування погодних умов в Україні. В даній роботі досліджується еволюція висотного циклону, з яким пов’язані поширені зони опадів з грозами над районами Західної Європи та України. Метод дослідження базується на використанні лінійної теорії гідродинамічної нестійкості зонального потоку з хвилями Россбі.
Показано, що гідродинамічна нестійкість як баротропна, так і бароклінна, в зональному потоці з хвилями Россбі приводить до загострення атмосферних процесів, що проявляється в посиленні інтенсивності опадів і в поширенні зон їх формування.
Проведено оцінку дискомфорту погоди в Україні у зимовий період. Наведено основні характеристики термічного режиму та режиму вітру, що відображають загальні риси дискомфорту цього сезону, їх зміну у 1981-2010 рр. Визначено величину термічного навантаження на організм людини, її мінливість та регіональні особливості. Оцінено статистичну значущість, достовірність та частку невизначеності виявлених змін.
Метою роботи було виявлення основних тенденцій утворення та розподілу заморозків. Проведено аналіз поля мінімальної температури повітря по даним спостережень на 186 станціях України за період з 1991 по 2014 роки. Отримані результати свідчать про зменшення кількості днів з явищем впродовж останніх років, проте, в окремі часові проміжки року повторюваність заморозків лишається високою, що може становити певну загрозу.
В статті викладений аналіз особливостей кліматичних умов на Дніпропетровщині, та їх змін, на прикладі двох 50-ти річних періодів: 1886-1937 рр. та 1961-2015 рр. Зокрема порівнювались дані температури повітря та кількості атмосферних опадів. Викладено особливос-ті температурного режиму та опадів по сезонах року. Також висвітлено тенденцію змін дат початку та кінця сезонів та їх тривалість.
У статті викладено теоретичні основи сумісної оцінки біологічної, екологічної і антропогенної складових потенціалу врожайності сільськогосподарських культур, що ґрунтуються на екосистемній концепції та математичній моделі «Погода-урожай», розроблених В. П. Дмитренком. Наведено результати апробації комплексних підходів для просторовочасового аналізу потенціалу урожайності озимої пшениці на території України за різнофакторними показниками господарського максимуму урожайності з урахування стійкості та мінливості його рівнів.
Розглядаються в порівнянні показники волого-температурного режиму за період 1986 – 2005 рр.(базовий період) та очікувані їх зміни, розраховані за різними сценаріями змін клімату: GFDL-30 %, А1В, А2, RCP4,5 та RCP8,5 на період з 2021 – 2050 рр. по території України. Розрахунки показали, що очікуються найбільш різкі зміни кліматичних показників тепла та вологи в різних природно – кліматичних зонах в разі реалізації сценаріїв GFDL-30 %, А1В та А2. В разі реалізацій сценаріїв змін клімату RСР4,5, RСР8,5 термічні показники очікуються на рівні середніх багаторічних в усіх природно-кліматичних зонах, окрім Південного Степу, де вони зростуть. Різких змін в розподілі річних опадів по території України за цими сценаріями не слід очікувати. При цьому для більшості регіонів тренд на збільшення кількості опадів найбільш можливий у випадку розвитку сценарію викидів RCP4.5. Проте очікується певне зменшення загальної кількості опадів за рік в цілому, та особливо за літні сезони впродовж вегетаційного періоду сільськогосподарських культур.
У статті розглянуто агрокліматичні умови формування продуктивності соняшнику під впливом змін клімату за сценаріями RCP 4.5 і RCP 8.5 . На основі моделі водно-теплового режиму та формування продуктивності соняшнику проведено розрахунки та порівняльний аналіз урожайності насіння соняшнику в кліматичні періоди 1986-2005 рр. та 2021-2050 рр. При реалізації обох сценаріїв очікувані погодні умови будуть більш сприятливими для вирощування соняшнику в Східному Лісостепу України. Найбільший ризик недобору врожаю насіння соняшнику в окремі роки очікуватиметься в Південному Степу України, найзначніші втрати слід очікувати за умов реалізації сценарію RCP4.5.
У роботі використані дані багаторічних моніторингових спостережень, проведених на 60 метеостанціях, розташованих на висоті 450-3200 м над рівнем моря. Представлені результати дослідження часу настання, тривалості і просторової мінливості біоклиматичних ритмів основних екотипів сільськогосподарських культур в умовах висотної поясності Республіки Вірменія. Встановлено, що вертикальні градієнти середніх термінів настання основних фаз розвитку озимої пшениці, картоплі, винограду і пасіння худоби в зоні високогірних пасовищ коливаються в межах 3-5 днів / 100 м. Оцінені агроекологічні умови проходження біокліматичних ритмів по висотних поясах. Виявлено висотно-поясні закономірності і складені графіки кореляційної залежності термінів настання біокліматичних ритмів від абсолютної висоти, а також вказано шляхи оптимізації тепло-вологозабезпеченості і продуктивності зазначених сільгоспкультур. Розраховані ймовірності пошкодження врожаю від посухи, заморозків в різні періоди вегетації. Встановлено агрокліматичні параметри критичних періодів зростання і розвитку досліджуваних сільгоспкультур по висотних поясах, облік яких дає можливість забезпечувати отримання стійких і високих врожаїв. Виявлено, що верхньою межею отримання двох врожаїв на рік після збирання ранніх ярих зернових, овочевих, картоплі є 1400 м над рівнем моря – в посушливих і 1200 м – у вологих районах республіки. Пропонується розробити природний конвеєр отримання свіжих овочів, картоплі, кукурудзи, плодів, молочних і інших продуктів, використовуючи вертикальну поясність термінів дозрівання врожаїв і пасіння худоби в зоні літніх пастбищ.
У статті представлені науково-методичні обґрунтування і шляхи реалізації розрахунко-вої схеми для визначення характеристик максимального стоку дощових паводків і весняних водопіль річок. На відміну від існуючих рекомендацій, у тому числі й СНіП 2.01.14-83, запропоновані авторами теоретичні підходи мають універсальну структуру, як з точки зору генетичних типів паводків і водопіль, так і розмірів водозборів. Вихідна модель базується на одномодальних формах гідрографів стоку паводків і водопіль. Описуються вони рівняннями убуваючого вигляду, залежно від співвідношення ранжованих модулів стоку до мак-симальних витрат води і тривалості схилового припливу паводків або водопіль. Ураховуючи, що розрахункова методика пройшла достатню практичну перевірку (з належними позитивними результатами), автори рекомендують її для розгляду, як один із можливих варіантів нового нормативного документу в галузі максимального стоку річок України.
Кліматичні зміни, які відбуваються протягом останніх десятиріч, визначають актуальність проблеми прогнозу на майбутнє зазначених змін як у глобальному, так і у регіональному масштабах. Адже знання поведінки клімату у майбутньому є дуже важливим при проведенні аналізу тенденцій змін гідрологічних характеристик.
Підвищення глобальної приземної температури повітря, яке спостерігалось з кінця ХХ сторіччя, за проведеними дослідженнями матиме подальший розвиток. На період 2031-50 рр. на території басейну Південного Бугу підвищення температури становитиме до 1,8◦С. Відповідно змінам термічного режиму повітря, відбудуться зміни і у термічному та льодовому режимах річок басейну, а саме відбуватиметься підвищення температури води зимового періоду та скорочення періоду з льодовими явищами та зменшення потужності льодового покриву.
У статті наведені пропозиції щодо дослідження режиму взаємодії між річкою і підвідним каналом, динаміки водообміну в підвідних каналах, зусилля, що розвиваються при змішуванні мас потоку, гідравлічний режим і режим наносів підвідних і транспортувальних каналів для визначення основних вимог стосовно розмірів акваторії підвідного каналу. За результатами досліджень розроблені рекомендації по попередженню замулення підвідних і транспортувальних каналів. Ці міркування і дослідження дають змогу рекомендувати засоби керування гідравлічним режимом усередині підвідного каналу.
За результатами розрахунків з використанням прогностичної тривимірної гідротермодинамічної моделі Delft3D-FLOW отримані оцінки змін внутрішньорічної просторовочасової мінливості гідрологічних характеристик Куяльницького лиману за різних обсягів надходження до нього стоку річки Великий Куяльник. Моделювались варіанти збільшення надходження стоку річки до 25% та 75% від обсягів щомісячного природного стоку річки за умов 2015 року, а також для різних за водністю типових років сучасного кліматичного періоду XXI ст. (1990-2030 рр.), визначених за найбільш виправданим для регіону Куяльницького лиману кліматичним сценарієм з бази даних ЕNSEMBLES, який відповідає глобальному сценарію A1B, розрахованому за моделлю MPI-REMO. При моделюванні використовувались щомісячні значення природного стоку р. В. Куяльник, розраховані із використан-ням моделі «клімат-стік». Встановлено, що провадження водного менеджменту на водозборі річки Великий Куяльник, реалізація різних інженерно-технічних заходів, спрямованих на збільшення стоку річки в Куяльницький лиман, будуть суттєво впливати на його гідроекологічний режим лише у разі забезпечення надходження до лиману не менш 75% від обсягів природного стоку річки. Збільшення природного стоку річки В. Куяльник не здатне самостійно забезпечити стабілізацію гідроекологічного режиму Куяльницького лиману без періодичного поповнення його морською водою Одеської затоки. За відсутності поповнення лиману морськими водами та стоком інших малих водотоків, які впадають в лиман, збільшення стоку р. В. Куяльник навіть до 75 % від обсягів природного стоку може забезпечи-ти стабілізацію річного циклу мінливості рівня та солоності води в лимані лише в багатоводні роки.
В статті зроблено огляд метеорологічних досліджень в Україні наприкінці XX – на початку XXI століття. Науково-дослідні роботи в галузі метеорології в основному виконуються вченими УкрГМІ ДСНС та НАН України, ОДЕКУ та КНУ імені Т. Шевченка.
В УкрГМІ створені наукові школи видатними вченими в сфері метеорології, в дослідах яких були розвинуті нові теорії, методи, моделі в області прогнозу погоди й небезпечних стихійних явищ на території України, радіаційного балансу, агрометеорології, дослідження клімату України, числові моделювання фізики хмар та активних впливів, чисельні методи аналізу і прогнозу природних та техногенних процесів в атмосфері.
В ОДЕКУ роботи стосуються дослідження умов утворення та прогнозування небезпечних явищ, діагнозу та прогнозу мезомасштабної атмосферної циркуляції, виявлення нелінійної взаємодії між головними глобальними структурами, встановлення особливостей циркуляційних процесів у високих широтах південної півкулі, системні дослідження в області чисельного моделювання фізики та динаміки атмосферних процесів за програмами Enviro-HIRLAM i HARMONIE.
Науковці КНУ імені Т. Шевченка вивчають зміни загального вмісту озону в атмосфері антарктичного регіону та середніх широт північної півкулі. В КНУ виконуються роботи по аналізу стану кліматичних параметрів та зміни сучасного клімату України.
У статті розглядається сучасний стан кліматології в Україні, проблеми та перспективи її розвитку. Зазначено основні наукові напрямки розвитку кліматичного обслуговування в країні відповідно до Глобальної рамкової основи для кліматичного обслуговування. Для кожного елементу кліматичного обслуговування – платформи взаємодії з користувачами, інформаційної системи кліматичного обслуговування, спостереження і моніторингу, розвитку потенціалу – виділено головні завдання для України, зазначено проблеми та запропоновано перспективні напрямки розвитку.
Вивчення явища Ель-Ніньо є важливим завданням для наукової спільноти. Даний феномен впливає на погодні умови і клімат в різних районах Землі. У роботі представлені результати дослідження статистичної структури полів геопотенціальних висот поверхні АТ-850 в західному секторі Південної півкулі. Дослідження проводилося за допомогою компонентного аналізу. Показано розкладання полів головних компонент за масштабами. Відфільтровані поля аномалій свідчать про тенденції формування зонального осередку Уоера, властиві для теплого періоду Ель-Ніньо.
У статті вказана структура гідрометеорологічної служби Республіки Білорусь. Виділено основні цілі і завдання гідрометеорологічної діяльності країни. Описуються технології складання короткострокових прогнозів погоди і штормових попереджень з використанням різних джерел інформації. Представлені дані по спостережній мережі країни. Викладена коротка інформація про використання чисельних моделей прогнозу погоди, зокрема моделі WRF, рахунок якої здійснюється на кластерній системі в Гідрометі. Окрему увагу приділено гідрометеорологічній продукції служби метеопрогнозів, показана структура
гідрометеорологічного бюлетеня для Президента країни. Вказані градації ризиків, на підставі яких виділяється колірний код для передачі прогнозної метеорологічної продукції. Показані проблеми гідрометеорологічної діяльності республіки і перспективи подальшого розвитку.
Наводяться способи прогнозу конвективних процесів з використанням вихідної продукції чисельних моделей з різним просторовим дозволом. Представле-ни способи прогнозу конвективних явищ, що використовуються в Гідрометі Республіки Білорусь. Аналізується стан атмосфери при інтенсивній конвекції над територією Республіки Білорусь 13 липня 2016 р. Дається оцінка методів прогнозу гроз Решетова Г. Д. та Славіна І. А. Розглянуто прогноз конвективних явищ за допомогою чисельної моделі WRF-ARW. Результати виконаної роботи показали, що для прогнозу конвективних явищ потрібне використання моделей з високим просторовим розширенням.
Внаслідок політичних, економічних та екологічних негараздів в Україні актуальним є кліматичне обґрунтування можливості використання природного потенціалу відновлювальних джерел енергії, рентабельності сонячних енергетичних установок. Мета роботи − оцінка геліоенергетичного потенціалу та перспектив розвитку геліоенергетики. Методом математичної статистики розраховано внесок прямої сонячної радіації в склад сумарної за радіаційно-теплий період. Наведені спеціалізовані показники геліоенергетичних кліматичних ресурсів за 1961-1990 рр., і 1991-2015 рр. Збільшення кліматичних ресурсів сонячної радіації у 1991-2015 рр. відносно 1961-1990 рр.; та складових радіаційного режиму у 2001-2015 рр. відносно 1991-2000 рр. засвідчує доцільність використання геліоенергетичних ресурсів. Високим є потенціал сонячної радіації у геліоенергетиці у Криму, Степу, східному Лісостепу, окремих районах Полісся.
Висвітлена історія розвитку агрометеорологічного обслуговування сільськогосподарського виробництва з часів М. В. Ломоносова до нині. Підкреслюється, що особливого розвитку агрометеорологічне обслуговування почало розвиватись у другій половині ХХ-го століття. Створення в 1953 році відділу агрометеорології в Українському науково-дослідному гідрометеорологічному інституті стимулювало розвиток агрометеорологічних досліджень в Україні. В дослідженнях цього підрозділу впливу погодних умов на формування урожаю виділяється три етапи. На першому етапі (1953 – 1963 рр.) було проведене узагальнення і систематизація матеріалів вивчення агрогідрологічних властивостей ґрунту. На другому етапі (1963 – 1973 рр.) сформульована робоча гіпотеза про схему врахування впливу погодних факторів на приріст рослинної маси, проведення кореляційного аналізу урожайності з гідрометеорологічними елементами. Великий обсяг робіт виконано по дослідженню режиму фотосинтетично активної радіації і продуктивності посівів та по фітоклімату посівів. Третій етап – є етапом становлення базових моделей урожайності сільськогосподарських культур та розробки методик прогнозу урожайності сільськогосподарських культур.
У статті приводиться агрокліматичне зонування території Північного Казахстану за теплозабепечінністю і вологозабепечінністю. Аналіз просторового розподілу значень коефіцієнта зволоження К і сум активних температур повітря вище 10 0С дозволив виділити на рівнинній території Казахстану 6 агрокліматичних зон. При цьому c 3 по 6 зони за термічними умовами підрозділяються на два види. На території Північно-Казахстанської області виділені 3 агрокліматичних зони, Костанайскої області – 4 зони, Акмолінскої області – 4 зони, Павлодарської області – 2 зони. Як приклад систематизації просторового розподілу показників приведений розподіл за агрокліматичними зонами Акмолінскої області характеристик посухи, суховію і кліматичних термінів початку весняних польових робіт. У першій – помірно вологій помірно
теплій зоні сильна посуха має повторюваність 2 %, суховій помірної інтенсивності спостерігається протягом 2-3 днів, кліматичні терміни початку весняних польових робіт приходяться на 15-19 травня. У четвертій – помірно посушливій теплій зоні сильна посуха має повторюваність 30-35 %, суховій помірної інтенсивності спостерігається 20-25 днів, кліматичні терміни початку весняних польових робіт приходяться на 5-7 травня.
У статті викладено історію розвитку гідрологічної науки у вищих навчальних закладах України, починаючи з 1922 р., коли Є. В. Оппоковим вперше в Україні було засновано кафедру гідрології у Київському політехнічному інституті, яка пройшла непростий шлях трансформації до сьогодення у Національному університеті водного господарства та природокористування (м. Рівне). Висвітлено розвиток гідрології в Одеському державному екологічному університеті (з 1932 р.), Чернівецькому національному університеті імені Юрія Федьковича (з 1946 р.), Київському національному університеті імені Тараса Шевченка (з 1949 р.), Дніпровському національному університеті імені Олеся Гончара (з 2008 р.). Розглянуто результати діяльності вчених-гідрологів у цих університетах, особливо одеської наукової школи теоретичної та прикладної гідрології та наукової школи гідрохімії та гідроекології Київського університету. Показано перспективні напрями досліджень університетської гідрології.
Представлений огляд сучасного стану та перспектив розвитку океанографічних досліджень, які виконуються у спеціалізованих установах − складових Одеського наукового кластеру: Українському науковому центрі екології моря, Інституті морської біології НАН України, філії Одеський район Держгідрографії, Гідрометцентрі Чорного та Азовського морів, Одеському державному екологічному університеті, Відділенні гідроакустики Інституту геофізики ім. С. І. Субботіна НАН України. Зроблений висновок, що після втрати Україною Кримського наукового океанографічного кластеру, Одеський кластер залишився єдиним в Україні центром, структурні одинці якого мають практичний досвід морських досліджень, науковий потенціал, наукові та науково-методичні розробки, інфраструктуру для реалізації завдань Морської доктрини України на період до 2035 року у питаннях пов’язаних з океанографічним забезпеченням морегосподарської діяльності, сталого розвитку України як морської держави.