В статті розглядається український сегмент системи грозопеленгаії компанії Earth Networks, який був створений в 2016 році. Він складається з 12 датчиків, розташованих у різних частях України, які дозволяють ідентифікувати як розряди земля-хмара (ЗХР), так і розряди між хмарами (МР). Заявлена кількість датчиків покриває всю територію України і дозволяє визначати ЗХР з імовірністю 95 %, а просторова точність виявлення блискавок становить близько 200 метрів. З огляду на необхідність збереження обладнання, була досягнута домовленість з Українським гідрометеорологічним центром про встановлення датчиків грозопеленгаціі на території метеорологічних станцій. Істотною перевагою даної системи грозопеленгації є те, що вона дозволяє реєструвати електромагнітні сигнали блискавок в діапазоні від 1 Гц до 12 МГц. Саме завдяки цьому, більш точно визначається просторове положення ЗХР і МР шляхом аналізу спектра електромагнітного сигналу у вказаному діапазоні. Для локалізації грозового розряду в мережі ENTLN використовується метод локації блискавок на основі принципу «часу приходу сигналу» (time of arrival – TOA). Первинні дані, отримані від датчиків грозопеленгаціі проходять через внутрішню систему централізованої обробки і надалі можуть використовуватися споживачем як безпосередньо, так і бути вихідними для серії продуктів, які є результатом обробки з використанням математичних, статистичних та геоінформаційних систем. Для обробки даних в УкрГМІ розроблено модульну систему, яка дозволяє уніфікувати засоби первинної та вторинної обробки вихідних даних та забезпечити всі необхідні канали для передачі сформованих даних за допомогою широкого кола протоколів. Для візуалізації даних блискавки використовуються підсистема GeoServer та інструмент відображення OpenStreetMap.
В статті описуются загальні принципи функціонування українського сегменту у складі мережі грозопелегації та розглядаються приклади її роботи в період з 10 червня до 30 вересня 2016 року. Таким чином, отримана інформація може бути новим, якісним джерелом даних для кліматологічних досліджень. У той же час, отримання даних в режимі реального часу дозволяє створювати серії продуктів для широкого кола споживачів, зацікавлених в короткостроковому прогнозуванні.
У статті наводяться результати розрахунків кількості загальної хмарності отримані за допомогою 11 регіональних кліматичних моделей проекту CORDEX на період 2020-2050 рр. у Марокко. Метою роботи є визначення можливих кількісних показників загальної хмарності та визначення ділянок території на яких хмарність буде надавати найменший вплив на кількість прямої сонячної радіації, що надходить до підстильної поверхні. В результаті проведеного аналізу визначений майбутній просторовий розподіл хмарності та характер її річного ходу в Марокко. Зроблений висновок, що в майбутньому велика частина території Марокко буде характеризуватися низькою кількістю загальної хмарності, що в свою чергу буде незначно впливатиме на кількість прямої сонячної радіації, що надходить до підстильної поверхні у цих районах.
У роботі вивчені і оцінені умови теплозабезпечення основного району промислового виноградарства Республіки Вірменія (Араратська рівнина і її передгірна зона) в контексті зміни клімату. В якості вихідного матеріалу в роботі використані щоденні дані фактичних спостережень метеостанцій на території, що вивчається, гідрометслужби МНС Вірменії, а також агрокліматичні довідники.
Теплозабезпечення сільськогосподарських культур характеризується сумою температур вище 5 і 10 °C. Сумою температур вище 10 °C (активних температур) обумовлена тривалість і теплозабезпечення вегетаційного періоду рослин, що має певний вплив на вибір сортів, накопичення цукру в плодах і на спеціалізацію. Згідно з фактичними спостереженнями, річна сума температур вище 10 °C в середньому становить 3176-4220 °C.
В результаті досліджень з’ясувалося, що в основному районі промислового виноградарства республіки спостерігається зростання теплозабезпечення. А продовження зростання призведе до зміни якості, форми, смаку винограду, поширенню хвороб, розширенню географії, під впливом зміни клімату до 2100 року очікується зсув відповідної зони для обробітку будь-якої культури, в тому числі винограду, вгору від 100-200 до 400 м. На досліджуваній території в умовах очікуваного зростання температури зростає також і тривалість вегетаційного періоду. Тобто, в результаті цього вегетація починається раніше, що, з одного боку, створює сприятливі термічні умови для обробітку винограду, а з іншого боку, збільшує ступінь уразливості винограду до несприятливих і небезпечних метеорологічних явищ. Крім того, комбінування зростання температури і випаровування і зменшення опадів призведе до скорочення продуктивності винограду, до додаткової потреби в зрошувальній воді, вторинного засолення ґрунтів, і, як наслідок, до зростання витрат. Таким чином, необхідно провести серйозні наукові дослідження, розробити нову стратегію, знайти нові зони виноградників і культивувати найбільш продуктивні нові сорти для зазначених умов.
Виконано дослідження впливу змін клімату на формування продуктивності проса шляхом порівняння даних за сценарієм RCP 4,5 та середніх багаторічних характеристик кліматичних та агрокліматичних показників. Оцінено вплив агрокліматичних умов на динаміку приростів різних рівнів агроекологічної урожайності. Дана оцінка впливу агрокліматичних умов на формування урожаю проса в умовах зміни клімату. Встановлено відмінності в оптимальних значеннях інтенсивності ФАР, температури повітря і характеристик зволоження для центрального району України.
У статті виконана оцінка характеристик річного стоку невивченої з гідрологічної точки зору річки Барабой (Одеська область) у природних та порушених водогосподарською діяльністю умовах на базі моделі «клімат-стік».
Основними чинниками антропогенного впливу на гідрологічний режим річки Барабой є велика кількість штучних водойм та інтенсивне зрошування сільськогосподарських масивів водами річки Дністер. Надані оцінки змін природного стоку річки Барабой в умовах наявності штучних водойм та зрошування за рахунок річки-донора (Дністра). Показано, що за природних умов формування стоку річка мала б пересихати у маловодні та дуже маловодні роки. Додаткове випаровування з поверхні штучних водойм сприяє зменшенню величин річного стоку. В результаті використання моделі «клімат-стік» установлено, що зворотні води, які надходять до русла річки із сільськогосподарських земель, зрошуваних за рахунок вод річки-донора (Дністра), здатні суттєво збільшити фактичний стік річки Барабой у гирловій області (на 10-30 % за багаторічний період в залежності від масштабів водогосподарських перетворень). Доведено, що приплив зворотних вод при різних реальних площах зрошування перекриває втрати стоку на додаткове випаровування з поверхні штучних водойм. Донорське зрошування забезпечує стабільні величини річкового стоку у маловодні та дуже маловодні роки. Недоліком донорського зрошування є виникнення ефекту підтоплення земель. Модель «клімат-стік» дозволяє виконувати оптимізацію водогосподарських перетворень, забезпечуючи найбільш ефективне використання сільськогосподарських земель в залежності від масштабів зрошування, їх розташування в межах водозбору, вибору основних сільськогосподарських культур, які потребують зрошування.
У роботі представлені результати обстежень штучних водойм, розташованих на водозборі річки Великий Куяльник, які через значні об’єми заповнення суттєво зменшують водність річки та сприяють, тим самим, обмілінню Куяльницького лиману й погіршенню його гідроекологічного стану. Складання переліку штучних водойм на водозборі р. Великий Куяльник виконано на базі даних Одеського обласного управління водних ресурсів та даних супутникових знімків, наведених в Google Earth та Google Maps. Розміри площ водної поверхні та об’ємів невивчених водойм визначені на основі узагальнення існуючих даних для інших водойм, спираючись на постулати інваріантності у морфології водойм посушливої зони. Внаслідок недостатності даних спостережень та значної їх трансформованості водогосподарською діяльністю характеристики річного стоку головної річки та її приток розраховувалися за метеорологічними даними минулих років (до 1989р.) та для сценарію А1В, чисельна модель REMO для періоду 2021-2050 рр. Показано, що коефіцієнт акумуляції води річки у штучних водоймах буде збільшуватися з 0,76 у минулому сторіччі до 1,23 в умовах кліматичного сценарію А1В. Це свідчить про формування тенденції відсутності вільного (нерегульованого) стоку річки. На базі оцінок природних водних ресурсів річки, виконаних за моделлю «клімат-стік» для різних кліматичних умов та за результатами математичного моделювання гідрологічного стану лиману, розраховані допустимі (лімітуючи) об’єми заповнення штучних водойм на водозборі р. Великий Куяльник, які визначалися як 10% та 25% від природного (непорушеного водогосподарською діяльністю) стоку річки.
У роботі представлені результати натурних досліджень хімічного складу та якості підземних вод (ґрунтових та артезіанських) в басейні річки Барабой, з 1967 року відбувається зрошування сільськогосподарських масивів за рахунок вод річки Дністер. Ці води подаються в мережу водосховищ і каналів Нижньодністровської зрошувальної системи. Фільтраційні втрати вод зі зрошувальних масивів і водогінно-каналізаційних мереж населених пунктів поповнюють запаси підземних (ґрунтових) вод, збільшуючи потрапляння в них розчинених речовин з товщ осадових гірських порід, що призводить до зростання концентрацій окремих інгредієнтів хімічного складу поверхневих і підземних вод в басейні р. Барабой. Показано, що ґрунтові води збагачені сполуками азоту, містять також високі концентрації хлоридів, сульфатів, кальцію та магнію. Мінералізація, токсичність та ступінь забруднення підземних вод зростають по довжині р. Барабой. Ґрунтові води, які потрапляють в русло р. Барабой, за своїм хімічним складом не задовольняють рибогосподарським вимогам, погіршуючи якість вод у водоймах, де ведеться рибництво. Артезіанські води, які використовуються для господарсько-питного водопостачання, визнані «посередньо, обмежено придатними, небажаної якості» по вмісту магнію. Окрім того, після 50 річної експлуатації у артезіанських водах знайдені сполуки азоту і фосфору, які у 60-ті роки минулого сторіччя не виявлялися. Зроблений висновок про негативний вплив тривалого донорського зрошування на якість підзем-них вод і необхідність додаткової обробки води артезіанських водоносних горизонтів сарматського ярусу, які використовуються для централізованого водопостачання.
Викладена математична структура чисельної математичної моделі евтрофікації вод. Модель побудована на базі чисельної нестаціонарної гідротермодинамічної моделі МЕСCА (Model for Estuarine and Coastal Circulation Assessment) доповненої хіміко-біологічним блоком, який розроблений відповідно до принципів побудови моделі якості вод RCA-HydroQual з авторськими модифікаціями. Хіміко-біологічний блок моделі включає опис динаміки в локальній точці простору наступних гідроекологічних змінних: біомаса фітопланктону, стійкий до мінералізації органічний фосфор у зваженій (детритній) і розчиненій фракціях, лабільний органічний фосфор у зваженій і розчиненій фракціях, розчинений мінеральний фосфор, стійкий органічний азот у зваженій і розчиненій фракціях, лабільний органічний азот у зваженій і розчиненій фракціях, амонійний і нітратний азот, зважена і розчинена фракції стійкого до біохімічного окислення органічного вуглецю, зважена і розчинена фракції лабільного органічного вуглецю, розчинений у воді кисень. Представлені результати
калібрування і верифікації 1-D варіанту моделі для випадку Тилігульського лиману північно-західній частині Чорного моря. Зроблено висновок про те, що модель дозволяє відобразити основні особливості річної динаміки гідроекологічних характеристик лиману в період
вегетації фітопланктону, зокрема умови, що визначають процеси первинного продукування і біохімічного окислення органічної речовини, регенерації мінеральних форм біогенних елементів. Використання моделі для оцінки впливу поглиблення з’єднувального каналу «лиман-море» на гідроекологічні характеристики Тилігульського лиману показало, що посилення водообміну з морем через канал сприятиме зменшенню продукції фітопланктону, концентрації органічної речовини в водах лиману і, в кінцевому підсумку, призведе до поліпшення його трофічного статусу. Надалі модель передбачається використовувати для оцінки ефективності різних сценаріїв управління гідроекологічним режимом лиманів північно-західного Причорномор’я з урахуванням зміни кліматичних умов.
В роботі розглядаються закономірності формування і динаміки кисневого режиму внутрішніх морів, перш за все Чорного моря і Каспію в пелагіалі і абісалі. Однією з особливостей Чорного моря є відсутність розчиненого у воді кисню нижче 200 метрової глибини. Виконано порівняння гідрологічних умов Чорного моря з Каспієм, де глибини також досить великі, однак інтенсивність вертикального обміну різна. Крім того, слід розрізняти причини формування дефіциту кисню в морях. Вони бувають природні і антропогенні. У роботі виконаний здійсни аналіз причинно-наслідкових закономірностей розвитку гіпоксії пелагіалі на прикладах Каспію і Чорного моря.
Методично робота є оглядом літературних джерел з проблеми, які дозволяють дати оцінку сучасного стану газообміну пелагіалі і абісалі морських басейнів.
Виділено три основних чинника формування особливостей гідрологічної структури і процесів, відповідальних за інтенсивність газообміну в пелагічній зоні. Перший – надходження солоних вод з Нижньобосфорською течією, стікання їх по схилу, заповнення глибинних шарів чорноморської улоговини, формування стійкої вертикальної стратифікації, яка обмежує вертикальний газообмін. До другого фактору, що сприяє насиченню киснем нижніх шарів, відноситься процес зимової вертикальної циркуляції, яка в основному виражена в північно-західній частині Чорного моря. Третій фактор – це режимне зміщення 1976-1978 рр., виражене в Чорному морі у змінах зимової температури і солоності поверхневого шару, що призвело до посилення статичної стійкості. Завдяки активно розвиненим процесам конвекції, яка охоплює всю товщу вод Каспію, на відміну від Чорного моря відбувається інтенсивний обмін між поверхневими і глибинними шарами. При цьому інтенсивність конвекції залежить від температурного режиму року. У Каспійському морі режимне зміщення 1976-1978 рр. призвело до двократного збільшення статичної стійкості вод нижче 100 м, майже повного припинення вентиляції глибинних вод (схилового каскадінга) і зменшення в них концентрації розчиненого кисню.
Основні висновки полягають в тому, що у Чорному морі формування стійкої вертикальної стратифікації відбувається за рахунок інтрузії солоних щільних вод Нижньобосфорської течії, а зимова вертикальна циркуляція виражена тільки в північно-західній частині моря, що в цілому лімітує вертикальний газообмін на глибині. У замкнутому Каспійському морі конвективне перемішування грає першорядну роль в формуванні гідрологічної структури вод і вентиляції придонних шарів.
У холодні зими в північному Каспії сильне вихолоджування, а також осолонення при льодоутворенні, створюють умови для формування вод з такою щільністю, яка дозволяє їм стікати по схилах дна уздовж ізопікничних поверхонь, аеріруючи глибинні шари моря.
Обґрунтування місць можливого розміщення сучасних міжрайонних полігонів твердих побутових відходів (ТПВ) на території Одеської області є актуальною задачею забезпечення екологічної безпеки і сталого розвитку регіону. Метою дослідження є оцінка природних умов на території адміністративних районів Одеської області у зв’язку з обґрунтуванням місць можливого розміщення сучасних полігонів ТПВ. Задачі дослідження: проаналізувати вимоги до сучасних полігонів ТПВ та місць їх розміщення; оцінити природні і соціально-економічні фактори, які можуть сприяти можливості розміщення полігонів ТПВ на території Одеської області. Об’єкт дослідження – полігони ТПВ, предмет дослідження – обґрунтування місць можливого розміщення полігонів ТПВ на території Одеської області. Методологічною основою роботи став аналіз положень щодо вимог до сучасних полігонів ТПВ та місць їх розміщення. При виконанні роботи використовувались опубліковані дані, а також матеріали власних досліджень. Схематичні карти були побудовані із застосуванням одного із інструментів географічних інформаційних систем (ГІС) – пакету Quantum GIS. Для оцінки рівня сприятливості території районів Одеської області для розміщення полі-гонів ТПВ використані такі показники: розрахункові обсяги утворення ТПВ (тис. т/рік); відносна площа звалищ та полігонів ТПВ (%); модуль загального техногенного навантаження; відносна площа ураженості земель ерозійними процесами (%); відносна площа підтоплених та потенційно підтоплених земель (%); відносна площа прояв карстових процесів (%); кількість зсувів у межах району; відносна площа розвитку техногенних екзогенних геологічних процесів (%). Перераховані показники виражені в балах: 3 бали – сприятливі умови; 2 бали – відносно сприятливі умови; 1 бал – несприятливі умови. Який із вказаних показників є пріоритетним на даному етапі досліджень не є можливим виявити. За проаналізованими фізико-географічними, інженерно-геологічними, гідрогеологічними, техногенними та соціально-економічними показниками можливості розміщення сучасних міжрайонних полігонів ТПВ на території районів Одеської області нерівнозначна. Новизна одержаних результатів полягає в обґрунтуванні комплексного підходу до обраних місць можливого розміщення сучасних полігонів ТПВ. У роботі обґрунтовані підходи до вибору місць розміщення полігонів ТПВ за комплексом критеріїв, що дало підстави визначити райони Одеської області, які найбільш сприятливі для розміщення полігонів ТПВ.
Стійкі органічні забруднюючі речовини – це речовини, які представляють собою серйозну глобальну загрозу здоров’ю людини і її навколишньому середовищу. Вони володіють певними властивостями: стійкість до розкладання, біоакумулятивність, надзвичайна токсичність навіть при надмалих концентраціях, здатність до трансграничного переносу і осадження. На жаль, в Україні відсутня відокремлена нормативно-законодавча база по стійким органічним забруднюючим речовинам. Всі норми та правила регулювання утворення цих забруднюючих речовин входять до великої кількості різноманітних законодавчих актів, що не дає змогу систематизувати та конкретизувати дії у сфері поводження з СОЗР. Метою роботи є оцінка основних джерел ненавмисного утворення стійких органічних забруднюючих речовин (на прикладі міста Одеса). У ході роботи було встановлено, що основними джерелами ненавмисного утворення СОЗР в Одесі є: спалювання органічного палива стаціонарними та пересувними джерелами; виробництво будівельних матеріалів; відкриті звалища твердих побутових відходів; копчення м’ясних і рибних продуктів; функціонування крематоріїв; куріння тютюнових виробів; функціонування міської системи каналізації. Проведено аналіз законодавчої бази України, в результаті якого зроблено висновок про відсутність окремої законодавчої бази по СОЗР в Україні; вперше для м. Одеса встановлено перелік основних джерел ненавмисного утворення цих речовин, порахована маса стійких органічних забруднюючих речовин, яка утворюється від кожного виду розглянутих виробництв з використанням найсучасніших європейських методик, розрахована сумарна їх маса генерації по території міста Одеса. Так як різні методики дають результати в різних одиницях вимірювання, було здійснено перехід до однієї одиниці вимірювання. Опираючись на поняття «гранично допустима концентрація», була порахована допустима кількість молекул СОЗР в еквіваленті на 2,3,7,8-тетрахлордібензодіоксин (ТХДД), яка може потрапити в організм одної людини безпосередньо через органи дихання. Проведено порівняння кількості молекул 2,3,7,8-ТХДД, які потрапляють у атмосферне повітря з допустимою кількістю, що приходиться на одного мешканця Одеси, зроблено відповідні висновки відповідно до зроблених розрахунків ненавмисного утворення СОЗР в м. Одеса протягом одного року. Також, опираючись на отримані результати, встановлено пріоритетні джерела ненавмисного продукування стійких органічних забруднюючих речовин, що дозволяє правильно та вчасно при-йняти відповідні заходи щодо скорочення утворення цих забруднюючих речовин.
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.
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 описані основні джерела надходження двоокису азоту в атмосферне повітря великих міст. Розглянуто часову динаміку середньорічних концентрацій двоокису азоту в атмосфері м. Києва, проаналізовано рівень забруднення повітря цією домішкою в різних частинах міста, встановлено повторюваність випадків перевищення двоокисом азоту максимально-разової та середньодобової гранично допустимих концентрацій. Найвищі концентрації двоокису азоту спостерігалися в центральній частині міста в деякі місяці теплого періоду. Частота випадків перевищення ГДК в повітрі зазвичай досягала 50%, а в теплий сезон 2012 р. концентрація NO2 в повітрі була дуже високою і перевищувала ГДК в 100% випадків на всіх станціях моніторингу. Дослідження показали, що в теплий сезон року в повітрі м. Києва регулярно спостерігаються підвищені концентрації двоокису азоту, які є прекурсорами фотохімічного смогу, що при сприятливих метеорологічних умовах може призвести до формування цього негативного феномену в атмосфері міста.
Стаття відкриває серію публікацій, присвячених огляду нових результатів оригінальних ядерного геофізичних досліджень, виконаних на кафедрі математики ОДЕКУ і його лабораторій (обчислювальної та квантової математики і механіки, ядерної геофізики та ін.). Початковий матеріал переважно концентрується на фундаментальних проблемах, вирішення яких складають теоретичну основу подальших прикладних ядерної-геофізичних досліджень. Коротко викладені елементи сучасної теорії процесів бета-розпаду і якісно обговорюються характерні особливості так званих кооперативних електрон-бета-ядерних процесів в атомах і молекулах, у тому числі збудження, іонізації, електронною перебудовою, викликаної ядерних реакцій і бета-розпаду. Декілька факторів враховуються : зміна меж інтегрування у функції Фермі та інтегральній функції Фермі, енергетичні поправки для різних хімічних елементів (речовин), а також можливості пов’язаного бета-розпаду або інших екзотичних каналів розпаду.
У статті розглянуті різні кінцево-різницеві схеми при моделюванні розповсюдження зависі після скиду ґрунту на підводний відвал в плоскій і просторовій постановці завдання. Виконано порівняння результатів чисельних експериментів з розрахунками за фундаментальними рішеннями і з даними натурних спостережень. У висновках приводяться рекомендації для виконання інженерних розрахунків.
Ми представляємо новий загальний апарат аналізу, обробки та прогнозування характеристик часових рядів концентрацій забруднюючих речовин для типових гідроекологічних систем, що схематично включає наступні блоки і рівні досліджень: а) загальний якісний аналіз динамічних особливостей завдання еволюції типових гідроекологічних систем (у тому числі, якісний аналіз з погляду звичайних диференціальних рівнянь “, Арнольд-аналіз»); б) перевірку на наявність хаотичних (стохастичних) особливостей, елементів, режимів (тест Готвальда-Мельбурна, метод кореляційної розмірності); в) дослідження фазового простору (вибір часу затримки, визначення простору вкладення методами і алгоритмами кореляційної розмірності і помилкових найближчих сусідніх точках);. г) визначення динамічних інваріантів хаотичної системи (обчислення глобальної розмірності, показників Ляпунова λα; визначення розмірності Каплана-Йорка dL і середнього межі передбачуваності Prmax на основі вдосконалених алгоритмів;. е) нелінійний аналіз і прогноз (прогнозування) динамічної еволюції систем. Останній блок дійсно включає в себе нові (в динаміці радіоактивного забруднення навколишнього середовища) методи та алгоритми нелінійного прогнозування, такі як методи прогнозованих траєкторій, формалізм випадкових пропагатор, нейромережеві алгоритми, ренорм-аналіз з блоками поліноміальних апроксимацій, вейвлет-розкладів і т.д.
В задачах моделювання процесів поширення щкідливих домішок в атмосфері промислових міст та прогнозування еволюційної динаміки зроблено якісний огляд нових концептуальних підходів, що базується на основі положень теорії хаосу, теорії динамічних систем, фрактальній геометрії, аналізі показників Ляпунова та інших. Коротко охарактеризовані основні ідеї перелічених підходів з акцентом на аналіз часових рядів концентрацій шкідливих речовин в атмосфері, , а також наданий аналіз, який показує, що хаотичний режим часової еволюції характеристик детерміністичних динамічних систем, зокрема, прикладних екологічних систем, є, по суті, нелінійним явищем, який не можливо описати на основі класично лінійних регулярно-динамічних моделей.
Проведено розрахунки опадів у період літнього паводку 2008 р. на території Українських Карпат із застосування метеорологічної моделі WRF. Модель добре відтворила структуру поля опадів у період максимальних паводків (25 липня). Висока якість результатів моделі підтверджується порівнянням розрахованих і виміряних опадів і непрямим співставленням розрахованих сумарних опадів по водозборах карпатських річок і вимірів витрат у відповідних замикаючих створах.
В останні десятиліття у зв’язку з бурхливим розвитком чисельних методів прогнозу погоди приділяється недостатня увага фізико-статистичним закономірностям. Проте кліматичні зміни та їх наслідки для різних галузей економіки вимагають інформації про імовірнісні характеристики метеорологічних величин і явищ, включаючи вітрові аномалії. У статті розглянуто досвід застосування розподілу Джонсона для вирівнювання часових рядів швидкості вітру біля поверхні землі на метеорологічній станції Одеса-порт в центральні місяці сезонів. Виявлено ряд закономірностей, які враховують не тільки сезонну і добову мінливість параметрів цього розподілу, а й вплив фізико-географічних умов розташування метеорологічної станції на формування режиму приземного вітру.
На основі стандартних метеорологічних спостережень, за допомогою енергобалансової моделі приземного шару атмосфери отримані функції і середня швидкість дисипації турбулентної енергії. Модель забезпечує “замикання” теплового балансу поверхні, балансу потоків дисипації кінетичної енергії турбулентності (КЕТ) і вирівнювання температурних неоднорідностей в турбулюзованому потоці. Модель побудована на базі теорії приземного шару Моніна-Обухова. Результати порівнюються з аналогічними моделями інших авторів.
Досліджуються зміни основних кліматичних характеристик на території України з врахуванням розвитку різних сценаріїв зміни клімату. Визначено, що в Україні очікується поступове збільшення температури повітря. Найвищі температурні показники можливі при розвитку сценарію зміни клімату А1В, при цьому встановлено, що найтепліше двадцятиріччя очікується протягом 2031–2050 рр. Виявлено, що різких змін в розподілі опадів не прогнозується, проте є ймовірність незначного збільшення опадів над північно-західними регіонами країни.
У роботі, що продовжує наші попередні дослідження, представлені результати застосування нової вдосконаленої нестаціонарної теорії глобальних механізмів в низькочастотних атмосферних процесах, балансу кутового моменту Землі, ефектів телеконнекціі і атмосферних радіохвилеводів для регіону Тихого океану для різних форм циркуляції. Теорія реалізована та імплементована в мікросистемну технологію “GeoMath” і орієнтована на відкриття і тестування нових предикторів для довгострокового і наддовга-термінового прогнозування низькочастотних атмосферних процесів. ПК експерименти продемонстрували ефективність нового нестаціонарної теорії в моделюванні балансу кутового моменту, атмосферного влагооборота у зв’язку з генезисом тропосферних радіохвилеводів і наступністю форм атмосферної циркуляції (телеконнекція, генезис фронтів) і подальшою розробкою нових практичних сенсорів довгострокового прогнозування і моделювання низькочастотних атмосферних процесів. Встановлено зв’язок тропосферного радіохвилеводу з атмосферним вологозворотом і відповідно з формою атмосферної циркуляції через положення фронтальних розділів (атмосферних фронтів як основних накопичувачів вологи). Атмосферний вологозворот пов’язаний з таким типово низькочастотним процесом як виконання балансу кутового моменту; останній враховує порушення балансу обертання атмосфери разом із Землею.
Розглянути місце і роль метеорологічного забезпечення в рішенні задач захисту населення від наслідків стихійних лих, техногенних аварій і сучасних засобів ураження (пожеж, вибухів, викидів, терористичних дій).
Представлені пропозиції по вдосконаленню збору, обробки і аналізу метеорологічних и аерологічних даних, необхідних для прогнозування і оцінки радіаційної і біологічної (бактеріологічної) обстановки, у цілях захисту населення і військ.
Розглядаються в порівнянні показники термічного режиму за період1986 – 2005рр. та очікувані їх зміни, розраховані за трьома сценаріями змін клімату: GFDL-30 %, ,- А1В,- А2 на період 2011 – 2050 рр. по території України. Відзначається очікуване більш раннє настання дат переходу температури повітря через різні межі навесні та більш пізнє восени, загальне підвищення середньої температури повітря, зростання сум температур та зміна амплітуди температур.
У роботі описується проблема утворення рослинних залишків у сільському господарстві районів Одеської області, що виникає внаслідок збору та переробки врожаю. Рослинні відходи складають значну кількість та підлягають утилізації. Розглядається метод анаеробного зброджування як найбільш доцільний шлях їх переробки, що дозволяє одержати цінне органічне добриво з високим вмістом поживних речовин і високоенергетичний біогаз.
Представлена характеристика агрокліматичних показників вирощування ярого ячменю по природно-кліматичних зонах України, їх зміна під впливом зміни клімату за двома сценаріями А2 та А1В. Виконана оцінка впливу змін клімату на темпи розвитку ярого ячменю.
Розглядаються в порівнянні показники фотосинтетичної продуктивності картоплі й агрокліматичні умови вирощування картоплі за період 1986-2005 рр. та очікувані їх зміни, розраховані за сценаріями зміни клімату А1В та А2 за період 2011-2050 рр. на території Східного та Західного Лісостепу. Розглядаються агрометеорологічні та агрокліматичні умови, при яких може спостерігатися максимальна продуктивність посадок картоплі.
Розглядається у порівнянні режим опадів, випаровування, випаровуваності, дефіциту випаровування, коефіцієнту зволоження Г.Т. Селянинова за періоди:1986 – 2005 рр(базовий період). та очікувані за трьома сценаріями зміни клімату їх значення на 2011- 2030 рр. та 2031 – 2050 рр. Відзначається очікуване загальне збільшення річної кількості опадів в усіх агрокліматичних зонах, окрім Південного Степу та збільшення нерівномірності їх випадіння за сезонами року. Зменшення кількості опадів у літній період в Степовій зоні України спричинить збільшення посушливості клімату.
Розглядається, що органічна речовина рослинних залишків та ґрунту поділяється на два активних компартменти та один інертний компартмент.
В модель включені всі головні процеси кругообігу C і N, інтенсивність яких описується рівнянням першого порядку. При розкладанні органічної речовини розглядається емісія CO2 та CH4 Моделюються основні процеси трансформації форм азоту в ґрунті, емісія N2O при нітрифікації та денітрифікації.
У роботі проведена оцінка природних кліматичних чинників (температури, опадів), які формують сучасний гідрологічний режим Куяльницького лиману. В дослідженні виявлені основні тенденції кліматичних змін на основі матеріалів метеорологічних станцій у межах водозбору Куяльницького лиману та прилеглих до нього територій за період з 1900 до 2012рр. В останні два десятиріччя установлена тенденція до зростання температур повітря при практично незмінних опадах, що призводить до погіршення умов формування стоку на водозборі та сприяє зменшенню водних ресурсів досліджуваної території.
В роботі розглянуті актуальні питання гідрологічного режиму Хаджибейського лиману як у природний період, так і при його господарському використанні.
По запропонованій методиці розрахунку весняних водопіль і дощових паводків рідкісної ймовірності перевищення встановлено, що за виникнення катастрофічних повеней (при Р=1%) рівні води в Хаджибейському лимані можуть досягти небезпечних позначок. Довгостроковий прогноз надходження тало-дощових вод в період весняного водопілля дасть змогу здійснювати передчасну оцінку ступеня регулювання водойми лиману поверхневими водами його басейну у кожному році.
У статті розглядаються проблемні питання, в тій чи іншій мірі пов’язані з визначенням розрахункових характеристик максимального стоку дощових паводків і весняних водопіль рідкісної ймовірності перевищення за відсутності безпосередніх часових рядів спостережень за гідрологічним режимом річок.
Представлена робота продовжує наші дослідження фрактальних структур в хаотичних і турбулентних процесах і пов’язана з великою актуальністю і важливістю експериментального і теоретичного вивчення нелінійних хаотичних динамічних систем з метою виявлення фрактальних структур і властивостей та елементів динамічного хаосу. На основі вейвлет-аналізу та мультифрактального формалізму здійснюється аналіз фрактальних структур в хаотичних процесах (часові ряди концентрацій нітратів для вододілу Svidník-Ondrava Малих Карпат у Східній Словаччині) і обчислено відповідний спектр фрактальних розмірностей. Виконано чисельне моделювання та проведено порівняння теоретичних даних з раніше отриманими оцінками на основі інших алгоритмів фрактального аналізу.
У статті розглянуто систему оз. Ялпуг – Кугурлуй, водообмін системи озер з р. Дунай. Досліджено водний режим системи озер на основі рівняння водного балансу та детально розглянута кожна складова цього рівняння. Виявлено вплив кожної складової рівняння водного балансу на водний режим водойми.
Авторами встановлено, що найбільший вплив на водний режим озер має надходження води з р. Дунай та з атмосферними опадами у приходній частині, а у витратній – випаровування з водної поверхні та скиди води до р. Дунай.
Ця робота продовжує наші уточнені кількісні дослідження динаміки забруднення різних гідроекологічних систем, зокрема, часової динаміки зміни концентрацій нітратів у ряді вододілів річок Малих Карпат у Східній Словаччині. Різні методи і алгоритми теорії хаосу (хаос-геометричного підходу) і теорії динамічних систем використані у найбільш досконалих версіях. Представлено нові більш точні дані, що характеризують хаотичну поведінку часових рядів концентрацій нітратів і сульфатів для ряду вододілів річок Малих Карпат. У попередніх роботах (див. [1]) для відновлення відповідного аттрактора, попередньо обчислювалися час затримки (часовий лаг) і розмірності вкладення. Параметри були визначені з використанням методів автокореляційної функції та середньої взаємної інформації. Крім того, були застосовані більш досконалі версії методу кореляційної розмірності і алгоритму помилкових найближчих сусідів. Представлено також розрахований спектр Фур’є концентрації нітратів для водозбору Ондава-Стропков за період 1969-1996рр. Також наведені нові більш точні результати по кореляційній розмірності (d2), розмірності вкладення (dE), розмірності Каплан-Йорка (dL), середній межі передбачуваності (Prmax) і параметру хаосу К для концентрацій нітратів для ряду вододілів.
Проведено аналіз закономірностей коливань кліматичних чинників формування стоку на водозборі Куяльницького лиману за даними сценаріїв зміни клімату А1В (модель REMO) та А2 (модель RCA) з використанням різницево-інтегральних кривих. Установлені основні тенденції зміни водних ресурсів Куяльницького лиману на основі моделі «клімат-стік» у майбутньому. Показано, що до середини XXI сторіччя за сценарієм А1В можливе зменшення водних ресурсів басейну Куяльницького лиману на 40%. За сценарієм А2 водні ресурси північної частини басейну можуть зростати в середньому на 20-30%, а стік у південній частині може зменшитись в середньому на 10%.
Основним методом дослідження гідрометеорологічного режиму озер є розв’язання рівняння водного балансу, яке характеризує процеси надходження та витрат води. Для розрахунку водних балансів в якості вихідних матеріалів використані об’єми води в озері Китай на початок і кінець кожного місяця, атмосферні опади і випаровування з водної поверхні. За різними методиками обчислений поверхневий та ґрунтовий стік, фільтрація, транспірація.
У статті проаналізовані фізико – географічні, морфометричні, гідрологічні, гідротехнічні характеристики озера Китай, а також річок, які його живлять; виконаний розрахунок складових водного балансу оз. Китай (за 2008-2014 рр.) та визначені нев’язки водних балансів.
В статті досліджено сучасний стан якості вод басейну річки Дністер на транскордонних ділянках в межах Вінницької області за Методикою екологічної оцінки якості поверхневих вод за відповідними категоріями та Методикою інтегральної оцінки забрудненості водних об’єктів. Виявлено, що поверхневі води Дністровського басейну значно забруднені. Екологічне оздоровлення річкового басейну в межах транскордонних ділянок з Республікою Молдова необхідно реалізовувати на міждержавному рівні із залученням механізмів у рамках проекту Єврорегіон «Дністер».
В статті розглядаються складові приходної частини водних балансів Каховського водосховища, яке є шостим об’єктом у каскаді Дніпровських гідроелектростанцій з річним регулюванням стоку р.Дніпро . Використані матеріали спостережень за період з 1955 по 2010 роки, включно.
Розглядаються питання переносу розчинених солей в зоні змішення ріка-море на начальних стадіях змішення. З використанням рівняння конвективно-дифузійного переносу домішків зі змінним коефіцієнтом дифузії, виконаний аналіз процесів для межі поверхні розділу розчинів. На підставі аналітичного рішення встановлено, що градієнтні мікро течії поперек осі подовження створюють двосторонній прошарок гідродинамічного замкнутого шару з ефектом блокування дифузійного перенесення іонів, що сприяє збереженню і стійкості слоїстих структур. Представлені результати натурних вимірювань для Кольської затоки, які підтверджують теоретичні висновки авторів. Ламелярна структура формується в зонах начального контакту вод різного генезису, звідки виходить стійкий пучок ізогалин 10-30‰, який розповсюджується уздовж шару з ізогалиною 24,7‰, розширюючись з інтенсивним сповільненням при стійкому куті нахилу цієї границі розділу області ріка-море.
На підставі результатів гідродинамічного моделювання з використанням чисельної моделі Delft3D-FLOW визначені можливості запобігання подальшого засолення Тилігульського лиману шляхом реконструкції з’єднувального каналу «лиман-море» та зміни регламенту його функціонування, а також шляхом збільшення річкового стоку в лиман, з урахуванням кліматичних умов у першій половині XXI ст. Наведено результати верифікації гідродинамічної моделі. Показано, що для стабілізації рівня води та зменшення темпів зростання солоності вод у лимані найбільш ефективним є варіант цілорічного функціонування поглибленого з’єднувального каналу «лиман-море». Цьому сприятиме різноспрямований водообмін через канал, обумовлений коливаннями рівня води у лимані і морі, що викликані вітром. Однак, при збереженні сучасного рівня водогосподарської діяльності на водозбірному басейні лиману тенденція багаторічного збільшення солоності його вод все ж збережеться. Лише відновлення природних обсягів річкового стоку в лиман здатне звести тенденцію збільшення солоності його вод до мінімуму.
У статті розглядаються основні закономірності розподілу біогенних елементів у відповідності з розчиненим у воді киснем і гідрологічними характеристиками морського середовища. Проведена оцінка кількісного переносу біогенних речовин системою течій. Розраховано вагову кількість фосфатів, що переносяться потоком в одиницю часу.
В статті досліджено сучасний рівень та основні тенденції забруднення атмосферного повітря міст України формальдегідом. Розроблено класифікації міст України за кратністю перевищення гранично допустимих концентрацій (ГДК), напрямом та інтенсивністю часової зміни концентрацій формальдегіду у повітрі міст.
Запропоновано новий підхід до нелінійного моделювання і прогнозування хаотичних процесів в гізичних та екологічних системах, який базується на концепції компактного геометричного аттрактора і нейромережевих (штучний інтелект) алгоритмах. Як ілюстрація застосування методу, наведені результати прогнозу динаміки флуктуацій концентрацій нітратів в водных бассейнах в районе Малых Карпат (1969-1966).
Розглянуто покращену теоретичну схему обчислення просторово-часової структури полів забруднення повітря в атмосфері промислового міста. Схему протестовано на даних по аерозольному пилу в атмосфері м. Одеси. На підставі аналізу емпіричних даних в межах методу кореляційної розмірності виявлені стохастичність та ефекти хаосу у динаміці і структурі поля забруднення атмосфери промислового міста.
На основі раніше розвинутих моделей нейромережевого моделювання розглянуті задачі моделювання динаміки нейромереж з різними видами вхідних паттернів та прогнозування просторово-часової структури полів концентрацій забруднюючих атмосферу промислового міста пилових речовин, а також полів інтенсивності опадів.
З метою розвитку теоретичних основ загального апарату аналізу та прогнозу впливу антропогенного навантаження на стан атмосфери промислового міста і розробки нової схеми моделювання властивостей полів концентрацій забруднюючих повітряний басейн речовин на основі методів теорії хаосу, виконано аналіз тестів на наявність хаосу в системі (повітряний басейн промислового міста) і викладено удосконалену методику відновлення фазового простору.
Розглянуті особливості формування струменевих течій нижнього рівня атмосфери (СТНР) над територією Північно-Західного Причорномор’я їх зв’язок з наявністю слабкого вітру біля поверхні землі.
Досліджується часовий розподіл індексу Північноатлантичного коливання протягом 1951–2010 рр. Визначено, що в період глобального потепління та істотного збільшення кількості й екстремальності посух в Україні в атмосфері Північної Атлантики переважала позитивна фаза зазначеної структури атмосферної телеконекції. Встановлений значущий зв’язок між змінами індексів посухи та Північноатлантичним коливанням з періодом 2-3 роки.
Запропоновано стадії енергетичної взаємодії блокуючої ситуації з процесами, які відбуваються в її оточенні. Визначено типові схеми перетворення різних видів енергії для кожної стадії.
Викладені елементи нестаціонарної теорії глобальних механізмів в атмосферних низькочастотних процесах, балансу кутового моменту Землі та ефектів телеконекції, а також атмосферних радіохвильоводів, які вивчаються на основі нової мікросистемної технології “GeoMath”.
Розглядаються нові прийоми синоптичного аналізу при складанні спеціалізованих прогнозів погоди. Зокрема, пропонується підхід до використання прогностичних даних найбільш поширених чисельних моделей та їх поєднання з розрахунковими методами прогнозу погоди в оперативній діяльності авіаційного метеопідрозділу.
Виконано аналіз фрактальних структур у турбулентних процесах (пристінні пульсації тиску в турбулентному потоці в трубі) на підставі вейвлет – аналізу та мультіфрактального формалізму.
Показані особливості впливу Ель-Ніньо-Південного Коливання на формування полів загального вмісту озону. Визначені статистично значущі періоди взаємодій між параметром Ель-Ніньо, яким є нормалізована різниця атмосферного тиску між пунктами Дурбін і Таїті, та головними компонентами полів загального вмісту озону.
Розглянуто загальні питання агрокліматичного районування територій і окреслено методологічні аспекти при районуванні територій з неоднорідною підстильною поверхнею.
Наводиться порівняльна характеристика річного та сезонних режимів опадів на території України на період до 2030 р. Відзначається очікуване загальне збільшення річної кількості опадів та нерівномірність їх випадіння за сезонами року. Очікується зменшення кількості опадів у літній період в Степовій зоні України.
Дана порівняльна кількісна оцінка теплового режиму ґрунтів в шарі 0-20 см з температурою повітря на рівні будки. На основі ущільнення кліматичної інформації розглядається комплексне районування показників теплових ресурсів в межах Одеської області в середньому масштабі для середньосуглинистих ґрунтів з виділенням 5 мезорайонів.
У роботі розглядається вплив агрометеорологічних умов на фотосинтетичну продуктивність посівів сої . Визначена чиста продуктивність фотосинтезу рослин сої за міжфазними періодами розвитку.
Розглянуто особливості використання супутникових вегетаційних індексів – нормалізованого вегетаційного індексу NDVI та нормалізованого водного індексу NDWI в емпіричному моделюванні врожайності зернових культур. Для областей степової зони України побудовано лінійні регресійні моделі врожайності озимої пшениці, предикторами в якій є параметри, утворені від базових вегетаційних індексів – індекс умов вегетації та запропонований індекс вологості рослинності. Також в моделі був використаний регіональний індекс блокування атмосфери для врахування циркуляційних умов на початку вегетації. Верифікація моделей показала задовільну точність прогнозування врожайності з достатньо високою завчасністю.
На основі водобалансових складових проведено дослідження зовнішнього водообміну на найбільших дніпровських водосховищах з врахуванням водності року.
В статті наведені графічні та аналітичні залежності між гідрометеорологічними показниками в районі Каховського водосховища для визначення випаровування з його водної поверхні за період експлуатації.
Установлені основні тенденції зміни водних ресурсів України на основі моделі «клімат-стік» з використанням гілки сценаріїв А1В (М10). Представлені карти ізоліній коефіцієнтів зволоження, середніх багаторічних величин річного стоку та їх змін.
Обґрунтовано і реалізовано розрахункову схему визначення можливих відміток води у Хаджибейському лимані за умов одночасного проходження весняних водопіль і дощових паводків рідкісної ймовірності перевищення у багаторічному періоді.
Наводиться схематизована оцінка теоретичного гідроенергопотенціалу приток річок Південний Буг та Дністер в межах Вінницької області.
На підставі нового хаос-геометричного підходу, який базується на методах теорії хаосу та динамічних систем, проведено чисельне дослідження характеристик флуктуаційних часових трендів змінення концентрацій нітратів в ряді водозборів у декількох регіонах Малих Карпат.
Проведена статистична обробка рядів максимальних витрат води для річок басейну мiжріччя Дністер-Прут.
Обґрунтовується науково-методична основа для побудови розрахункової методики, необхідної для нормування характеристик максимального стоку весняних водопіль і дощових паводків рідкісної ймовірності перевищення на території Причорноморської низовини.
Виконано розрахунки хвильових параметрів і просторового розподілу зависі в прибережній акваторії Чорного моря в районі Лузанівки, поблизу Куяльницького лиману.
Проведено аналіз особливостей циркуляції вод Чорного моря по кліматичним даним. Обчислені середньорічні величини швидкостей течій і витрат мас води в Чорному морі динамічним методом, а також проведені оцінки сезонних максимальних і мінімальних переносів. Виявлено періоди активного розвитку динамічних процесів на акваторії моря і періоди їх ослаблення.
За даними спостережень на рівневих постах показано зв’язок між атмосферними процесами, інтенсивністю течій та коливаннями рівня в субтропічних зонах Тихого океану. Отримано, що зміни інтенсивності течій в результаті взаємодії вод океану з атмосферою уявляє собою циклічний автоколиванний процес тривалістю циклів від 3 до 8 років. Ключовим моментом циклу (перемикачем циклу) є досягнення максимально можливого рівня у західних частинах тропічної зони океану.
Вивчається динаміка тимчасових змін концентрацій забруднюючих (діоксид азоту, сірки) атмосферу українських промислових містах (Маріуполь) речовин з використанням узагальнених нелінійних методів аналізу, прогнозу та теорії хаосу.
На основі методів теорії хаосу виконано докладний аналіз часових рядів концентрацій діоксиду сірки у м.Гдиня (Гданський регіон) і розраховано спектр кореляційних розмірностей, що свідчить про наявність рис хаосу. Надано оцінку ліміту передбачуваності у короткостроковому методі прогнозу.
Пропонується метод розрахунку висоти атмосферного граничного шару і його внутрішніх шарів: приземного, динамічного і конвективного шару за допомогою энергобалансової моделі приземного шару, яка створена для розрахунку поверхневих турбулентних потоків за даними стандартної метеорологічної інформації.
На основі даних метеорологічних спостережень за сніговим покривом за двадцятирічний період досліджено період залягання снігу, умови його формування та висоту снігового покриву на метеостанції Славське. Зроблено порівняльний аналіз одержаних характеристик з даними Кліматичного кадастру України.
Просторово-часовий розподіл посушливих умов в Україні за період 2000-2013 рр. досліджено за допомогою індексів, які є продуктами супутникового зондування Землі, – нормалізованого вегетаційного індексу та індексу умов вегетації. Виявлено переважання весняних посух в усіх агрокліматичних зонах з максимальною їх повторюваністю й інтенсивністю в східному Лісостепу. Порівняльний аналіз показників врожайності озимої пшениці та ярого ячменю з аномаліями вегетаційного індексу показав суттєве зниження врожаю в роки, коли значення індексу в квітні-червні менші за середні.
Пропонується схеми районування полів середньомісячної температури повітря на висоті 2 м в північній частині Тихого океану, виконаного за допомогою Універсального ітераційного методу кластеризації даних. Наведено фізичний і статистичний аналіз отриманих схем кластеризації, що має добре наукове обгрунтування. Показано, що розподіл середньомісячної температури повітря має в основному зональний характер, з меридіональними відхиленнями в районі берегової межі Північноамериканського континенту.
Розраховано і проаналізовано інтегральні переноси різних видів енергії повз межу блокуючого антициклону над територією Європи.
У статті висвітлено зміни термічного режиму в Україні протягом останніх пятидесяти років та виявлено йогоособливості у 2013році на тлі процесів,що спостерігались у північній півкулі. Визначено ранг метеорологічних величин 2013 року та їх аномалій за останні півстоліття в Україні та її регіонах. Встановлено, що підвищення температури повітря в Україні практично не викликає сумнівів. 2013 рік виявився третім у рейтингу найтепліших за останні 53 роки. Особливістютермічного режиму 2013 року є високі значення мінімальної температури, тривалий безморозний період, період вегетації та літній сезон, значна кількість спекотних днів та днів зі сприятливими умовами для формування атмосферної засухи. При цьому на заході країни він виявився найпосушливішим, а на півночі – третім у рейтингу, поступившись 2010 та 1996 рокам.
.
Розглядається порівняльна характеристика термічного режиму повітря в Україні на період до 2030 р. Очікується більш раннє настання дат переходу температури повітря через 0, 5, 10 і 15°С весною. Більш пізнє восени загальне зростання середньої температури, сум температур та їх амплітуд.
Представлені результати дослідження блоку динамічної моделі формування зимостійкості рослинами озимої пшениці у Південному Степу України на прикладі Одеської області. Ідентифіковані параметри блоку моделі формування зимостійкості рослинами озимої пшениці за даними лабораторно-польових експериментальних досліджень динаміки агробіологічних показників. Отримана модель описує процес загартування рослин озимої пшениці під впливом агрометеорологічних умов осіннє-зимового періоду і може використовуватись для прогнозу їх перезимівлі як для конкретного поля, так і для Південного Степу України. Помилка між розрахованими модельними значеннями та фактичними даними, визначеними в ході лабораторно-польових експериментальних досліджень на дату припинення вегетації становить 7%.
Розглядається зміна агрокліматичних умов вирощування винограду в Північному Причорномор’ї. Виконана оцінка зміщення фаз вегетації технічних сортів винограду при реалізації кліматичних сценаріїв. На основі моделі формування продуктивності винограду проводиться оцінка зміни врожайності у зв’язку з можливою зміною клімату.
Дана оцінка ризику пошкодження винограду різних сортів весняними заморозками з використанням моделі умовної ймовірності. Розрахунки проведені за даними п’яти агрометеорологічних станцій виноградарської зони Одеської області.
В статті розглядаються науково-методичні підходи щодо створення розрахункової методики для визначення характеристик максимального стоку невеликих річок.
На основі узагальнення реальної морфологічної та гідрометеорологічної інформації з водосховищ Дніпровського каскаду виявлена та наведена залежність для визначення втрат води на випаровування з їх акваторії.
На більшості річок басейну Тилігульського лиману гідрометеорологічні спостереження не організовані. Існуючі ряди даних на річці Тилігул трансформовані водогосподарською діяльністю, що не дозволяє оцінити характеристики стоку з достатньою точністю. У роботі наведені характеристики річного стоку та мінімального стоку, а також внутрішньорічного розподілу, визначені за моделлю “клімат-стік” з використанням метеорологічної інформації.
Обґрунтовано методику визначення розрахункових характеристик весняних водопіль і дощових паводків рідкісної ймовірності перевищення при оцінці надходження поверхневих вод у Хаджибейський лиман.
Стаття присвячена дослідженню якості вод р. Південний Буг в пункті м. Вінниця за показниками окиснюваності (біхроматна, перманганатна окиснюваність, кольоровість, вміст розчиненого кисню) та визначенню їх статистичних характеристик. Оцінка якості вод виконана на основі методики комплексної екологічної оцінки за еколого-санітарними критеріями. Використання кривих забезпеченості дозволило визначити різні рівні забезпеченості якості вод.
У статті розглянуті різні кінцево-різницеві схеми при моделюванні несталої турбулентної дифузії зависі у водному потоці в плоскій постановці завдання. Виконаний аналіз отриманих рішень, дана оцінка погрішності розрахунків і оптимізовані вихідні параметри моделі. Приводяться рекомендації для виконання інженерних розрахунків.
Уточнено розрахункові гідрологічні характеристики річок Житомирської області. Встановлено часові межі трьох останніх повних циклів водності, кожен з яких включає маловодну та багатоводну фазу різної тривалості. Підкреслено значну мінливість норм стоку в окремі фази, і навіть періоди. Дані досліджень рекомендовано враховувати при виборі порівняльних періодів для водогосподарських, гідрохімічних та прогнозних гідрологічних розрахунків.
На основі реальної гідрометеорологічної інформації за 55 років експлуатації водосховища досліджено вплив дефіциту насичення водяної пари над ним для характерних років його гідрометеорологічних показників.
У статті розглядаються науково-методичні підходи, пов’язані з обґрунтуванням тривалості припливу води зі схилів в періоди формування екстремально високих дощових паводків і весняних водопіль.
За результатами мікробіологічних зйомок в зимові сезони 2002-2005 років виконаний аналіз умов формування численності домінуючих груп бактерій зимових співтовариств планктону. Встановлені закономірні зміни показників чисельності різних груп, які визначаються градіентом параметрів фізико-хімічного комплексу, орієнтованого по напрямку переносу вод в Карське море. Виявлені кількісні форми зв’язків, які формують чисельність домінуючих груп бактерій для зимових сезонів у вигляді однорідного комплексу екологічних факторів.
На основі реаналізу даних океанографічних спостережень виявлені загальні тенденції довготривалих змін структури густини Чорного моря в ХХ столітті. Розглядається характер низькочастотної мінливості вертикальної стратифікації, горизонтальних градієнтів густини і інтенсивності геострофичної циркуляції для різних шарів моря. Обговорюються зовнішні чинники, що впливають на структуру густини моря і їх відносна роль.
На основі супутникової інформації за період з 2005 по 2011 рр. проаналізовано характеристики вихорів, що генеруються над материковим схилом в північно-західної та західної частинами Чорного моря. Розраховано кількість вихорів, що генеруються, термін їх життя та інтенсивного розвитку. З’ясовано положення фронтів і направлення переносів вод в найбільше характерних вихорах. Визначене тісний зв’язок вихровий активності у регіон, що розглядається з термічним станом у зимовий період та мінливістю розходів Дунаю.
З метою розвитку теоретичних основ апарату аналізу і прогнозу впливу антропогенного навантаження на стан атмосфери промислового міста і розробки нової схеми моделювання властивостей полів конце-нтрацій забруднюючих речовин на основі методів теорії хаосу, виконано аналіз фізичних аспектів реко-нструкції фазового простору та викладена удосконалена концепція розмірностей Ляпунова.
В роботі виконано оцінку та аналіз рівня забруднення атмосферного повітря м. Миколаїв за 2004 – 2011 рр. на основі даних моніторингу. Проведено класифікацію забрудненості повітряного басейну з урахуванням показника забруднення атмосферного повітря.
Проведено розрахунки відносного вкладу викидів підприємств м. Одеса у формування поля забруднення атмосферного повітря двоокисом азоту при чотирьох напрямках вітру: північ, схід, південь і захід. Отримані результати дозволяють оцінити умови формування поля забруднення атмосфери міста за рахунок викидів стаціонарних джерел з урахуванням їх технічних і технологічних характеристик.
На основі методу теорії хаосу, зокрема, схеми кореляційної розмірності, алгоритму Гросберге-ра-Прокаччі, виконано аналіз часових рядів концентрацій діоксиду азоту у м. Гдиня (Гданський ре-гіон) і розраховано спектр кореляційних розмірностей, що підтверджує наявність відповідного хаосу. Отримані чисельні оцінки узгоджуються з даними по спектру розмірностей Ляпунова, розмірності Калана-Йорка та ентропії Колмогорова. Надано оцінку ліміту передбачуваності ме-тоду короткострокового прогнозу.
Проаналізовано передумови створення кадастру природних лікувальних ресурсів, що враховують специфіку кардіології, розроблена інформаційна система, яка забезпечує накопичення і систематизацію існуючих даних про ПЛР та розширення задач їх обробки.
В роботі розглянуті граничні умови функціонування екосистеми водно-болотного угіддя «Озеро Картал» і в зв’язку з цим визначено його оптимальний рівневий режим.
На підставі мультіфрактального формалізму з використанням схеми Грассбергера-Прокаччіа виконано мультіфрактальний аналіз часових рядів індексів Арктичного, Антарктичного і Південного коливань.
Запропоновано модель, що описує зміни концентрації 7Ве в приземному шарі атмосфери м. Майямі. У моделі використовується поліном третього порядку від трьох змінних: температури, сум атмосферних опадів, кількості днів з грозами в місяці. Дана модель дозволяє прогнозувати досліджуваний процес на два кроки (року).
У статті висвітлено головні прояви регіональних кліматичних змін в Закарпатській області в сучасний період на тлі глобальних процесів зміни клімату на основі аналізу та порівняння параметрів кліматичної системи протягом останніх двадцяти років (1991-2010 рр.) відносно кліматичної норми (1961-1990 рр.). Виявлені регіональні особливості зміни термічного режиму, режиму зволоження та екстремальних явищ погоди.
.
Дається аналіз основних характеристик клімату міста Мінськ і закономірностей їх зміни в ході приро-дного розвитку і антропогенної трансформації міського середовища. Отримані результати можуть бути використані в практиці раціонального природокористування для ухвалення грамотних управлінсь-ких рішень по оптимізації функціонування і розвитку столиці Білорусі з урахуванням можливих варі-ацій клімату.
За допомогою математичної моделі виконана оцінка агрокліматичних ресурсів продуктивності території України стосовно вирощування томатів. Виконано аналіз водно-теплового режиму посівів томатів та приросту різних категорій їх врожайності.
Запропоновано новий підхід до нелінійного прогнозування хаотичних процесів в гідрологічних системах, який базується на концепції компактного геометричного аттрактора і нейромережевом (штучний інтелект) алгоритмі. Запропонований мето нітратів у водних басейнах Малих Карпат.
Розглядаються науково-методичні підходи щодо встановлення розрахункових характеристик паводкового стоку в басейні р. Південний Буг.
Виконано оцінку часових багаторічних змін гідрометеорологічних факторів і стокових характеристик весняного водопілля річок басейнів Десни й інших лівих приток Дніпра та запропоновані рекомендації щодо врахування цих змін в територіально-загальному методі прогнозу максимального стоку весняного водопілля.
На основі узагальнення реальної гідрометеорологічної інформації за 55 років експлуатації водосховища виявлена залежність для визначення втрат води на випаровування з усієї його акваторії та окремих ділянок.
На основі реальних гідрометеорологічних даних проведено узагальненя та аналіз показників випаровування з водної поверхні Кременчуцького водосховища за час його єксплуатації.
На основі власних натурних вимірів і експериментальних даних проведений аналіз мінливості гидролого-гидрохимічного режиму Куяльніцького лиману за останніх 15 років. Зроблено висновок, що на сучасному етапі неможливо довгочасно стабілізувати водно-сольовий та гідрохімічний режим Куяльницького лиману при допомозі природних чинників. Поповнення лиману водою з зовнішніх джерел не приведе до докорінних змін його бальнеологічних властивостей і рекреаційного потенціалу.
В статті розглянуті деякі підходи щодо завчасного передбачення перебігу стоку під час весняного водопілля на р. Прип’ять біля м. Мозир на основі типізації гідрографів весняного стоку за рядом ознак, що характеризують особливості розвитку процесів його формування. Розробка типових схем розподілу в часі весняного стоку з метою його довгострокового прогнозування виконувалася в певному наближенні та ґрунтується на статистичній обробці й аналізі багаторічних даних гідрометричних спостережень (1881-2009 рр.).
В статті наводиться багаторічна характеристика водності та повторюваності паводків в холодний і теплий періоди року в басейні Тиси (у межах України), тенденції у змінах цих показників в сучасний період (1991–2011 рр.) відносно періоду кліматичної норми 1961-1990рр.
Наведені особливості просторово-часових змін гідрохімічних показників в нижній частині Дністровського лиману за період 2007-2010 рр., що відбуваються під впливом природних та антропогенних факторів. Представлені результати оцінки якості води за різними методиками та оцінка відповідності якості води нормативам.
Наведено узагальнення реальної гідрометеорологічної та морфометричної інформації по акваторії Каховського водосховища, зіставлення та аналіз результатів.
В роботі розглянуті питання сучасного перерозподілу стоку по рукавах дельти Дунаю і його ймовірні зміни за умов проведення нових гідротехнічних робіт.
Досліджено режим біогенної та органічної речовини малих річок міста Чернівці. Встановлено, що внаслідок антропогенного впливу концентрації мінеральних сполук азоту підвищувались, змінювалась їх річна динаміка та відношення форм вмісту у річкових водах. Ступінь зростання вмісту органічної та біогенної речовини визначався рівнем антропогенного впливу на басейни річок.
Обговорюється вплив сезонних змін температури на характер розвитку автотрофних компонентів морського планктону. Пропонується автомодельне рівняння реалізації біотичного потенціалу (/m) з урахуванням показників діапазону толерантності: /m = f(Tmin, Tm, Тopt, Q). Розроблена фізико-географічна модель формування /m для різних широт, в якій зазначений показник використовується в якості математичної функції.. Обговорюються екологічні стратегії та встановлені на моделі ефекти пригнічення автотрофов сезонним ходом температури, приведені приклади.
Розглянуто сезонні коливання рівня Тихого океану між 40°пн.ш. та 40°пд.ш, пов’язані з дією мусонів. Використані дані спостережень на 34 континентальних та острівних станціях. Отримано, що максимальні сезонні коливання спостерігаються в північно-західній частині акваторії (розмах коливань складає ~400 мм), в південно-східній частині – біля 70 мм, а мінімальна дія мусонів спостерігається в центральній частині акваторії (розмах коливань порядку 40 мм). У разі збігу екстремумів сезонних коливань і коливань, пов’язаних з ПдК, загальний розмах коливань може зрости до 700 мм.
На підставі річних серій вимірювань з півгодинною дискретністю виявлені тонкі відмінності мінливості температури води різних часових масштабів в морі біля узбережжя Одеси і в мілководному Дофінівському лимані. При практично однакових потоках сонячної радіації – головного чинника мінливості температури – ці відмінності визначаються морфометрією водойм, яка трансформує результати дії метеорологічних факторів, включаючи ту ж сонячну радіацію. Виявлено дві цікаві особливості мінливості температури води під льодом.
Природа формування поверхневої циркуляції Чорного моря розглянута за фактичними зйомками у весняний (квітень), літній (липень), осінній (вересень) та зимовий (лютий-березень) періоди року. Визначна роль паводку річок у формуванні поверхневої циркуляції вод Чорного моря та послідовному сезонному розвитку інтенсивності спочатку західного (квітень), а потім східного (вересень) циклонів показана як за кліматичними, так і по конкретним гідрологічним зйомкам.
У статті аналізуються міжрокові коливання вмісту нафтопродуктів у поверхневому шарі Одеського регіону північно-західної частини Чорного моря у зв’язку з такими ж коливаннями температури води, солоності, вмісту мінеральних форм азоту і фосфору і стоку р. Дніпро в період 1988-2012 рр.
У статті проаналізовані результати спостережень течій влітку 2009 р. і 2012 р. у прибережної зоні Одеського регіону північно-західної частини Чорного моря.
Це дослідження дозволяє поліпшити короткостроковий чисельний прогноз метеорологічних і турбулентних змінних, використовуючи рівняння гідродинаміки і схему замикання двох рівнянь турбулентності, що включає рівняння ТКЕ і дисипації. Основні рівняння були написані в рамках K-теорії турбулентності для нестаціонарної стратифікованої, бароклінної, гідростатичної атмосфери в ізобаричній і z-системах координат. Кінцево-різницеві рівняння розв’язуються за допомогою методу послідовних наближень. Це дозволяє застосувати неявне інтегрування за часом, яке забезпечує обчислювальну стійкість і позитивні значення ТКЕ і дисипації. Прогноз на 2 доби метеорологічних і турбулентних змінних було розраховано для Північної півкулі. Зроблено аналіз просторового розподілу метеорологічних і турбулентних змінних для області 0-45E, 40– 65N. Аналіз показав сильну турбулентність опівдні при нестійкій стратифікації і відсутність турбулентності вночі при стійкій. Змінні атмосферного граничного шару розраховуються в 3-кілометровому шарі з вертикальним кроком 50 м в точках модельної сітки для пагористих і гористих районів. Прогностичні результати показують кількісні співвідношення між температурною стратифікацією, зсувом вітру і турбулентними параметрами. Порівняння метеорологічних умов в районах турбулентності показує, що в денні години сильна турбулентність розвивається за однакових метеорологічних умов в обох районах, але в нічний час в пагористих районах турбулентність зникає при сильній стійкій стратифікації швидше, ніж в гірській місцевості. Результати аналізу прогностичної структури турбулентності показали, що в другій половині дня і рано вранці (перехідний період) спостерігаються окремі залишкові шари, де турбулентність все ще активна, розвиваючись вище стійко стратифікованій нижній частині прикордонного шару. Представлено кількісні u1087 параметри турбулентності і метеорологічні умови окремих залишкових шарів.
У роботі вперше ренорм-груповий аналіз у загальному формулюванні застосовано до аналізу спектру турбулентності в системі «планетарна атмосфера –космічна плазма-галактичні космічні промені».
В статті на прикладі мегаполісів викладається концепція сумісного мультімасштабного моделювання міського довкілля, яка розглядає зміни клімату, процеси, що призводять до забруднення атмосфери, та вплив всіх цих процесів на здоров’я людини. Представлено огляд сумісних моделюючих систем для різних масштабів (від глобального до масштабу вулиці), які реалізовані в європейському науковому проекті “MEGAPOLI” в рамках FP7 та в деяких наступних науково-дослідницьких проектах.
Вивчено зміни складових теплового балансу урочища, розраховані за даними вимірювань на одній з його фацій. По цифровій моделі рельєфу з кроком 10 м ділянки гірського схилу було проведено оцінки, які показують, що важливу роль у формуванні топоклімату грають затінювання схилів і їх орієнтація, які можуть сильно розрізнятися на відстані декількох метрів.
Виконано оцінку характеристик острова тепла м.Одеса шляхом порівняння температури повітря на 15 пунктах спостережень, 9 з яких розташовані в межах міста. Ряд спостережень склав 45 місяців. Обговорюються питання вибору станцій, строків спостережень і забезпечення однорідності даних. Отримані результати вказують на систематичне наявність острова тепла інтенсивністю 2,9°С, причому міська середу в середньому тепліше сільській місцевості на 1,3°С. Облік прибережних станцій, вимірювання яких відображають вплив моря, призводить до заниження зазначених параметрів на 0,5°С.
Наданий короткий огляд напрямів і аспектів дослідження особливостей, мінливості і екстремальності регіонального клімату на прикладі Уралу і вживання істотно інформативного показника зволоження, що нечасто використовується, – безперервних періодів відсутності опадів. Створено спеціалізовану інформаційну базу (банки даних) – «Каталоги…» – явища, яке вивчається, що мають самостійне науково-методичне і прикладне значення. Розраховані на їх основі та картографічно і графічно інтерпретовані показники просторово-часової і міжрічної мінливості періодів різної тривалості показують територіальні, сезонні і міжрічні особливості їх розподілу, тенденції проявів міжрічних змін екстремальних (за різними індикаторними характеристиками) періодів. Результати ілюструють можливість бути індикатором мінливості клімату в регіональному аспекті, та можуть бути використані для рекомендацій по перспективному і оперативному прогнозуванню несприятливих умов зволоження – для поліпшення гидрометзабезпечення галузей економіки
Наведено результати моделювання струменевих течій нижніх рівнів (СТНР) в граничному шарі атмосфери з різним ступенем стійкості і різних синоптичних ситуаціях, як за даними окремих станцій, так і за даними обмеженої території. Найкращим чином відновлюються СТНР у внутрішньомасовій ситуації за наявності приземної інверсії температур повітря. Показано роль СТНР в розповсюдженні домішок після аварії на Чорнобильській АЕС.
Стаття представляє результати, отримані в рамках проекту “Arctic Risk”: „Шляхи перенесення в атмосфері, уразливість та можливі випадкові наслідки від ядерних зон ризику в Європейській Арктиці (міждисциплінарне сітьове дослідження)” та подальших наукових проектів. Головні результати включають розробку та перевірку методології для комплексної оцінки радіаційного ризику та регіональної уразливості.
На основі трирічних спостережень в приземному шарі повітря Томської області в роботі розглянуто особливості річного і добового ходу приземної концентрації озону на 4 постах з різними рівнями антропогенного забруднення (міським, приміським і фоновим) і вертикальний розподіл на території базового експериментального комплексу і обсерваторії «Фонова». Показано, що між постами спостерігаються помітні відмінності, як в річному, так і в добовому ходу.
Було проаналізовано різні групи циркуляції стосовно Східно-Антарктичного сектора Південної півкулі в роки з максимальним і мінімальним вмістом морського іона (Na+) в снігу за останні десятиріччя. Було виявлено макропроцеси,що сприяють збільшенню або зменшенню вмісту іонів натрію.
Пропонується новий метод кластерного аналізу, що дозволяє здійснювати розбиття масиву даних на підмножини за принципом неоднорідності. Чисельні експерименти показали, що результати кластеризації на прикладі температури поверхні океану за допомогою даного методу знаходять добре фізичне обгрунтування.
Виявлені основні особливості статистичної структури полів приземної температури. Отримані головні компоненти цих полів. Визначені статистично значущі приховані періодичності у часових рядах головних компонент. Отримані попередні висновки щодо атмосферних телеконекцій між головними компонентами полів температури приземного повітря.
На основі даних радіозондування за десятирічний період охарактеризоване формування струминних течій нижніх рівнів восени 2001-2010 рр., їх структурні параметри та зв’язок зі стратифікацією температури, виявлені переважаючи синоптичні процеси утворення низьких течій та оцінений вплив адвекції температури на виникнення інтенсивного струменя у нижніх шарах тропосфери.
В статті розглянуто випадки хвиль тепла в Києві за столітній період. Проаналізовано їх часову динаміку, тривалість та інтенсивність. Встановлено, що хвиля тепла липня–серпня 2010 р. була найпотужнішою та найтривалішою за досліджуваний період. Охарактеризовано синоптичні процеси, що призвели до її формування та температурний режим в Києві в цей період.
Представлена порівняльна оцінка статистичних характеристик рядів швидкості вітру біля поверхні землі в районі морських гідрометеорологічних станцій Іллічівськ-порт і Южний-порт, а також виявлено ряд закономірностей, що враховують не тільки сезонну і добову мінливість цих параметрів, а й вплив фізико-географічних умов розташування метеорологічних станцій на формування режиму приземного вітру.
.
Оцінюються зміни агрокліматичних ресурсів в українській частині суббасейну дельти Дунаю в 2011 – 2030 рр. та 2031 – 2050 рр. у зв’язку зі змінами клімату в порівнянні з базовим періодом 1986 – 2005 рр. Для оцінки змін використано сценарій зміни клімату в Україні – сценарій А1В, регіональну кліматичну модель MPI-M-REМO, глобальну модель – ECHAM5-r3 як найбільш вірогідні на період до 2050 року. Надана оцінка тепло-та вологозабезпеченості вегетаційного періоду. Наводиться оцінка зміни агрокліматичних умов вирощування озимої пшениці у зв’язку зі зміною клімату.
Оцінюються зміни агрокліматичних умов вирощування ярого ячменю в зв’язку зі зміною клімату. Для оцінки змін використано сценарій зміни клімату в Україні –А1В, регіональну кліматичну модель MPI-M-REМO, глобальну модель – ECHAM5-r3 як найбільш вірогідні на період до 2050 року. За допомогою моделей продукційного процесу рослин також виконана оцінка фотосинтетичної продуктивності та коливань середньої районної урожайності зерна ярого ячменю в районах Одеської області, які відносяться до української частини суббасейну дельти Дунаю.
Виконано аналіз існуючих підходів до агрокліматичного районування територій. Описано методологічні засади різномасштабного агрокліматичного районування, які базуються на застосуванні нових показників, методики ущільнення агрокліматичної інформації та методів середньо-і великомасштабного районування територій з врахуванням неоднорідностей підстильної поверхні. Представлено результати реалізації запропонованого методу на прикладі території України.
На основі адаптаційних розрахунків в рамках тривимірної чисельної моделі з високим просторовим розділенням і даних атмосферного реаналізу досліджується зв’язок міжрічної-десятилітньої мінливості великомасштабної циркуляції в Чорному морі із завихреністю поля вітру. Аналізуються адаптаційні розрахунки для жовтня-листопаду і лютого-березня двох типів. Перша серія чисельних експериментів проводяться на основі адаптації архівних даних спостережень з температури і солоності за 30 років і усередненому за десятилітні періоди полю вітру. Друга серія розрахунків проводиться за даними, з’єднаними в групи для років з високими і низькими значеннями завихреності поля вітру. Показано, що на міжрічному масштабі інтенсивність великомасштабної циркуляції в Чорному морі тісно пов’язана з мінливістю середньої завихреності поля вітру над акваторією моря. На десятилітньому масштабі такий зв’язок не виявлений. Разом з тим збільшення площі з переважаючою циклонічною завихреністю поля вітру десятилітнього масштабу супроводжується посиленням середніх течій.
Порівнюються прогностичні можливості різних версій моделі WRF, включаючи негідростатичну (NMM). Визначено похибки прогнозу головних метеорологічних величин, проаналізовано окремі випадки, показано шляхи оптимального використання прогностичної інформації для покращання якості прогнозів.
Проведено аналіз динаміки та тренду загибелі вічок винограду як основного біологічного показника перезимівлі винограду і агрометеорологічних умов в осінньо-зимовий період за 1962-2005 роки в Одеські області. Виявлено особливості агрометеорологічних умов в цей період роздільно за 1962-1990, 1991-2005 і в цілому за 1962-2005 роки. Визначено ступінь впливу цих показників на перезимівлю винограду в розрізі вказаних періодів.
За результатами супутникових спостережень отримані статистичні характеристики мінливості на прямків поширення дунайських вод в різні сезони року і середньорічні напрями їх розповсюдження за період з 2005 по 2010 рр.. Зроблено спільний аналіз вітрів і поверхневих вод переносів. Отримано оцінки відстаней від гирла, на яких відчувається динамічний вплив струменя вихідного річкового потоку.
В статье рассмотрены причины формирования аномального температурного режима над территорией Европы летом 2010 г. С использованием низкочастотных данных температуры и геопотенциала показано, что установление аномально высоких температур обусловлено действием антициклонического вихря с солитонными свойствами.
В статті досліджується можливість використання дискретного вейвлет-аналізу у цифровій обробці сигналів.
В статті розглянута мінливість кліматичних характеристик у вигляді усередненних значень та подій на території Східного Сибіру. Систематизовані дані про екстремальні природні явища для інформаційної підтримки різних галузей діяльності людини. Проаналізовані техногенні аварії, які спостерігалися в регіоні за останні двадцять років. Запропоновані різні варіанти оптимізацій них моделей аграрного виробництва з імовірнісними характеристиками в умовах прояви природних подій, апробованих на реальних об’єктах. Наведені результати моделювання.
В статті досліджується можливість використання методів цифрової фільтрації у дискретному вейвлет-аналізі на основі матричних представлень перетворень Хаара
В статті досліджується можливість екстраполяції дискретних сигналів з використанням фільтрів Калмана.
Аналізується енергобалансова модель розрахунку масштабів, градієнтів і інших параметрів логарифмічного приземного шару атмосфери. Модель забезпечує “замикання ” теплового балансу поверхні і балансу потоків дисипації кінетичної енергії турбулентності і температурних неоднорідностей. Модель побудована на базі напівемпіричної теорії приземного шару Моніна-Обухова. Модель використовує лише базову метеорологічну інформацію. Результати порівнюються з аналогічними моделями інших авторів.
Наведені результати комп’ютерних експериментів на основі нової мікросистемної технології “GeoMath” по моделюванню глобальних механізмів в атмосферних низькочастотних процесах, оцінці балансу кутового моменту Землі та ефектів телеконекції.
Виконано стислий огляд теоретичних досліджень щодо ролі адвекції тепла в утворенні струменів нижнього рівня. На прикладі формування низькотропосферних струменів над Україною показано вплив температурної стратифікації на виникнення низького струменя.
Досліджуються просторово-часові особливості розподілу посух на території України за період з 1943 по 2002 роки за допомогою індексу інтенсивності посухи Палмера. Аналізуються повторюваність місяців з посухою та саме посух, а також їх інтенсивність і тривалість. Показано, що на території України мали місце зміни у посушливості (або зволоженні) клімату, причому у різних областях ці зміни відбувалися неоднаково.
Досліджуються умови встановлення масштабної посухи та температурних аномалій на території України у липні-серпні 2010 р. на фоні сучасних змін глобального і регіонального клімату.
Розглянуті тенденції зростання потенційної небезпеки виникнення хімічно і радіаційно-небезпечних аварій, а також поширення зброї масового ураження (ЗМУ) і проблема захисту населення і довкілля, що виникає у зв’язку з цим. Представлені пропозиції по забезпеченню безпеки населення і військ від радіоактивного і хімічного зараження.
На основі аналізу матеріалів спостережень 175 гідрометеорологічних станцій України шляхом порівняння середніх багаторічних характеристик метеорологічних та агрометеорологічних показників температурного режиму були виявлені тенденції їх зміни за період від 1890 до 2030 – 2040 рр.
Виконано агро-і мікрокліматичне обґрунтування показників для оцінки умов вирощування винограду. Представлено результати розрахунків і мілкомасштабного районування теплових ресурсів і заморозконебезпечності на території Північного Причорномор’я. Описано у вигляді блок-схеми алгоритм перерахунку вказаних умов під впливом неоднорідностей підстильної поверхні і надана детальна оцінка їх мінливості на досліджуваній території під впливом мезо-і мікроклімату. На підставі порівняльної оцінки теплових ресурсів та заморозконебезпечності і тепловимогливості винограду оптимізовано розміщення винограду на сортовому рівні для різних місцеположень у рельєфі.
На основі характеристики агроекологічних категорій урожайності та кількісної оцінки агрокліматичних ресурсів була виконана загальна оцінка агрокліматичних ресурсів Херсонської області для формування озимої пшениці
У статті проведений аналіз сучасного стану в області розрахунків основних гідрологічних характеристик паводків і водопіль. Теоретично обґрунтована методика, яка може бути покладена в основу нового нормативного документа по розрахунках максимального стоку річок.
Розглядаються питання економічного обґрунтування оптимальних господарських рішень на основі гідролого-економічних розрахунків з використанням нормативної та прогностичної гідрологічної інформації. Наведені приклади оптимізаційних розрахунків з використанням Байєсової стратегії.
Наведена динаміка об’ємів споживання свіжої води та скидів зворотних вод у водні об’єкти, а також аналіз концентрацій деяких забруднювальних речовин в стічних водах на основі українських стандартів.
Запропоновано метод та науково-методичні рекомендації, які дозволяють здійснювати довгострокове прогнозування шарів стоку та максимальних витрат води, строків проходження весняного водопілля на рівнинних річках України.
В статті для характеристики гідроекологічного стану річкових вод верхньої частини бассейну Південного Бугу використовується гідрохімічний індекс забруднення, для аналізу впливу водності на якість річкових вод – метод інтегральних різницевих кривих.
Розглядаються науково-методичні підходи щодо використання структури об’ємних формул для нормування розрахункових характеристик максимального стоку весняного водопілля і дощових паводків.
На підставі нового методу опису екстремальних гідрологічних явищ, який базується на багатофакторному системному підході і мультифрактальному формалізмі, проведено чисельне дослідження характеристик ряду унікальних паводків для водозбору Rybaric (плоскогорья Strazov, Словакія) та флуктуаційних часових трендів змінення концентрацій нітратів для ряду водозборів у 5 регіонах Малих Карпат .
На підставі мультифрактального формалізму з використанням алгоритма Грассбергера-Прокаччіа проведено моделювання характеристик річкового стоку на прикладі р. Дунай й визначені значення фрактальних розмірностей.
У статті наводяться характеристики схилового припливу на території Закарпаття під час високих паводків і вплив на них місцевих факторів.
На основі аналізу даних натурних спостережень і результатів чисельного математичного моделювання описано сучасний гідрологічний режим і динаміку вод Тілігульського лиману. Виконана верифікація тривимірної чисельної термогідродинамічної моделі, яка дозволяє розраховувати водообмін лиману з морем через сполучний канал і його вплив на формування гидроекологічного режиму лиману.
Досліджено розподіл гідрофізичних параметрів, структури світового поля для зони змішення морських і прісних вод для Кольського заливу Баренцева моря. Показано розподіл зони змішення по гідро оптичним показникам.
На підставі 16-місячних вимірів температури води з півгодинною дискретністю в одній з точок біля берегів Одеси отримані статистично забезпечені параметри сезонних змін, параметри мінливості синоптичного масштабу, параметри добового ходу, а також статистика можливих змін температури за половину години.
Рассматривается ситуация с блокирующим антициклоном, которая наблюдалась с 9 июля по 5 августа 2003 г. Исследуются энергетические характеристики атмосферы в указанный период. Показано, что имеет место связь между изменениями энергетических характеристик и развитием блокирующего процесса.
Дается обоснование показателей для комплексной оценки и разномасштабного районирования ресурсов влаги в Украине. Приводятся алгоритм расчетов показателей условий увлажнения с учетом мезо- и микроклимата. Представлена оценка ресурсов влаги по относительному показателю увлажнения, который характеризует отношение запасов продуктивной влаги в метровом слое почвы к запасам влаги наименьшей влагоемкости (W̅/Wнв) в Украине в разрезе зон увлажнения в зависимости от макрорайона, подрайона, экспозиции склона и местоположение на склоне.
Рассматриваются научно –методические проблемы расчета нормы годового стока рек Закарпатья.
Исследован механизм криогенного регулирования стока и дана его количественная оценка в условиях различных типов подстилающей поверхности (на примере водного баланса малых водосборов Верхней Колымы).