В статье рассматривается влияние различных параметров гидрометеоров на разные параметры отраженных от них радиоволн.
Разработанны модели отражаемости радиоволн с учетом микроструктуры гидрометеоров в различных стадиях их существования для формирования прогноза изменений метеообстановки. Также полученные результаты доказывают тот факт, что использование поляризационно-допплеровских МРЛС существенно повышают достоверность оценки степени опасности метеообразований.
В статье проведен анализ существующей системы радиозондирования атмосферы Украины, определены ее недостатки, предъявлены требования, отвечающие международным стандартам. Предложена структура системы радиозондирования атмосферы с использованием радионавигационных систем GPS и «Глонасс». Авторами предложены конкретные технические решения наиболее важных элементов системы на базе современных информационных технологий.
Погодно-климатические условия (в частности, температуры воздуха) является одним из важных факторов влияния на природно-рекреационные ресурсы, которые, в свою очередь, обусловливают рекреационно-туристическую деятельность. В статье рассматривается возможное влияние на рекреационно-туристическую деятельность изменений температуры воздуха в течение 2021-2050 гг. в регионах Украины. Изменения среднегодовых, среднесезонных летних и зимних температур воздуха для сценария умеренного изменения климата, в среднем, за 30 лет (2021-2050 гг.) существенно не повлияют на возможности летних форм рекреационно-туристической деятельности и их устойчивое развитие в регионах Украины, а также на уровень тепловой нагрузки на рекреантов (туристов). При развитии этого сценария климатических изменений не прогнозируется также существенное ухудшение условий для зимних форм рекреационно-туристической деятельности, прежде всего, в Украинских Карпатах.
В статье рассмотрены особенности пространственно-временного распределения засух на длительных временных интервалах в Закарпатском регионе в условиях прогнозируемого режима температуры и осадков на период 2020-2050 гг. Анализ температурно-влажностных условий выполнен с использованием данных климатического моделирования проекта CORDEX для климатических сценариев РТК4.5 и РТК8.5. Показано, что рост среднегодовой температуры воздуха на станциях будет происходить преимущественно за счет повышения зимних температур в обоих сценариях. Среднегодовое количество осадков незначительно вырастет, но будут наблюдаться противоположные тенденции в зимних и летних осадках. Оценка пространственно-временного распределения засух с помощью индекса засухи SPEI показала, что ожидается общее увеличение степени засушливости по региону в течение исследуемого периода. При этом, в условиях относительно мягкого сценария РТК4.5 засухи прогнозируются более интенсивными, а по обоим сценариям общее количество умеренных и сильных засух увеличивается на временных масштабах более одного года.
Рассматривается возможность использования цифровых форматов радарных измерений в численных моделях кратко- и сверхкраткосрочного прогноза погоды. Отмечены преимущества численного подхода перед инерционными схемами, основанными на статистических характеристиках развития конвективных процессов. Представлены ведущие мировые производители метеорологических радаров и программного обеспечения для визуализации измерений. Показана необходимость унифицированного программного обеспечения для цифровой обработки сигналов и последующего его использования на этапах препроцессинга, фильтрации, усвоения и собственно численных расчетов. Описана информационная модель кодировки и управления радарными наблюдениями, основанная на формате HDF5. Рассматриваемая информационная модель является Европейским стандартом второго поколения для формата обмена данными метеорологических радаров различных производителей. Приведены результаты обработки измерений одного радара и сети нескольких радаров с перекрывающимся покрытием.
На примере погодных условий, приведших к нарушению движения воздушных судов в международном аэропорту «Одесса», в статье рассмотрена пространственно-временная структура динамических характеристик нижнего слоя атмосферы при формировании низкой облачности и её деградации. Комплексное использование данных модели GFS с высоким разрешением и данных фактических наблюдений за нижней границей облачности позволило получить выводы о характере циркуляционных условий в процессе её эволюции.
В частности, использование временных рядов данных позволило установить, что вихрь скорости и его характеристики не оказывают значимого влияния на формирование низкой облачности в отличие от дивергенции и её вертикального градиента. Полученные выводы подтверждены построением пространственных вертикальных разрезов через области с минимальными значениями нижней границы облачности.
Исследовано влияние климатических факторов на количество и площадь лесных пожаров на севере чeрноморского региона Украины, на примере Херсонской области. Установлена зависимость количества и площади лесных пожаров от показателей термического режима, режима увлажнения и ветра, при этом доказано что влияние температуры воздуха является определяющим. Исследования показали что это влияние наиболее распространяется на площадь пожаров и менее на их количество. Приведена оценка изменения этих климатических факторов в период с 1961 по 2010 гг., их значимости и достоверности, влияния этих изменений на количество и площадь лесных пожаров в регионе. Определены возможные изменения климатических характеристик и экстремальных погодных условий в Херсонской области к 2021-2050 гг. относительно современного климатического периода (1981-2010 гг.) для сценария SRES A1B и их влияние на лесные пожары.
Исследовано влияние изменений климата на фотосинтетическую продуктивность ярого ячменя во всех природно-климатических зонах Украины за два периода: с 2001 по 2030 гг. и с 2031 по 2050 гг. Выполнен анализ динамики показателей фотосинтетической продуктивности посевов ярового ячменя на материалах средних многолетних наблюдений за период с 1986 по 2005 гг. на примере четырех агроклиматических зон: Полесье, Западный Лесостепь, Восточный Лесостепь и Степь. Произведенны расчеты показателей фотосинтетической продуктивности ячменя по модели, разработанной А. Н. Полевым. Для оценки возможных изменений климата были использованы 2 сценария: «умеренный» — А1В и «жесткий» — А2.
Рассматриваются показатели радиационно-теплового режима в Степной зоне Украины за период 1986-2005 гг. в сравнении с ожидаемыми их изменениями, рассчитанными по двум сценариям изменения климата RCP4,5 и RCP8,5 на период до 2050 года. Сценарий RCP4,5 — это сценарий стабилизации выбросов парниковых газов в атмосферу, сценарий RCP8.5 – это сценарий с очень высоким уровнем выбросов парниковых газов. Для характеристики радиационных и тепловых ресурсов за период 1986-2005 гг. (базовый период) в Степной зоне Украины и их изменения на период 2021 – 2050 гг. были проведены расчеты средних многолетних величин первой группы факторов окружающей среды: продолжительность светлого времени суток, суммарной солнечной радиации за сутки, интенсивности фотосинтетически активной радиации (ФАР), суммы ФАР, радиационного баланса растительного покрова, температурного режима. Отмечается, что в период до 2050 года будет наблюдаться повышение показателей радиационно – теплового режима по расчетам по обо-им сценариям. Повышение значений показателей радиационного режима будет наблюдаться в основном во второй половине лета и начале осени. В результате поступления повышенных сумм солнечной радиации, возрастут и суммы температур за период с температурами воздуха выше 5 °С. Однако ожидаемое увеличение сумм температур не будет превышать 200°С. Повышение сумм температур будет способствовать лучшей теплообеспеченности сельскохозяйственных культур.
В статье дается характеристика основных показателей качества урожая винограда – содержания сахара в соке ягод винограда и титруемой кислотности, которые придают особенный вкус главной продукции технических сортов винограда –сухих вин. Описываются методы и инструментарий лабораторных анализов указанных показателей, а также методика полевого опыта.
Представлены результаты лабораторно-полевого опыта, проведенного в 2015 году на участках отдела ампелографии и клоновой селекции ННЦ «Институт виноградарства и виноделия им. В.Е. Таирова». Качество урожая винограда определялось для трех сортов — Муската Одесского, Сухолиманского белого и Одесского черного (соответственно средне-позднего, позднесреднего и позднего сроков созревания). Анализ показателей качества винограда проводился в динамике в период созревания (от начала созревания до технической спелости) в четырех повторностях на 40 растений на трех ярусах куста — верхнем, среднем и нижнем.
Определены особенности динамики показателей качества винограда технических сортов разных сроков созревания.
В статье описывается термический режим, продолжительность и теплообеспеченность вегетационного периода на территории 4 северных областей Казахстана. Продолжительность вегетационного периода для ранних яровых культур составляет 172-193 суток, для поздних яровых культур – 136-162 суток, а для теплолюбивых культур – 89-124 суток. Суточный размах температуры воздуха 11,4-14,7оС предполагает достаточно высокое качество зерна. Вегетационный период на 90% обеспечено суммой активных температур воздуха выше 10оС в пределах 2000-2900°С. На севере рассматриваемой территории тепловые ресурсы удовлетворяют потребности мягких и твердых сортов пшеницы, но недостаточны для подсолнечника и кукурузы, а на юге — достаточны для пшеницы, для всех сортов подсолнечника, а также для среднепозднеспелых сортов кукурузы. Также были построены карты теплообеспеченности и продолжительности вегетационного периода.
В статье описывается необходимость и результаты исследования процесса поглощения углекислого газа самого большого искусственного леса в Европе, произрастающего на Юге Украины, возле города Олешье (Цюрупинск) на Нижнеднепровских песках в связи с повышением температуры атмосферного воздуха на планете. Проанализировано нынешнее состояние лесоохотничьего хозяйства. Выделены породы деревьев, которые являются доминирующими в деревостое хозяйства, занимают самые большие площади по классам возраста. Проведено исследование выбранных пород, а именно сосны крымской и сосны обыкновенной, на интенсивность поглощения углекислого газа хвоей за осень 2015 – лето 2016 года. Продемонстрированы сезонные показатели в виде графиков с анализом исследуемого процесса. Зафиксированы самые низкие показатели исследуемого процесса и самые высокие.
В статье приведены результаты расчетов возможного состояния водных ресурсов р. Дунай в XXI веке на основе модели «климат-сток», разработанной в ОГЭКУ. На входе в модель использованы данные климатического сценария А1В (модель REMO). Построены карты изолиний норм годового климатического стока в пределах всего бассейна. Установлено, что в 2030 г. существенного уменьшения водных ресурсов происходить не будет, в период 2031-2070гг. уменьшение будет составлять 17,9%, в период 2071-2100 гг. — 22,0%.
Разработаны уравнения множественной регрессии для расчета среднего многолетнего модуля стока наносов верхней и средней части р. Днестр. Основными предикторами являются: средняя высота водосбора, доля подземного питания рек, водность реки, расстояние от ближайшего водоема, расположенного выше по течению, уклон. Полученные уравнения имеют региональный характер и описывают закономерности пространственного распределения стока наносов по районам, выделенным на основе кластерного анализа: Карпатский (правобережные притоки), Подольский левобережный и Приднестровский левобережный, разделяемые Толтрами. Установлено, что для рек Подолии (левобережные притоки) целесообразно проводить расчеты стока наносов по фазам водности. Точность расчетов при применении разработанных уравнений выше по сравнению с ранее предложенными методиками.
Рассмотрена динамика гидролого-морфометрических характеристик Куяльницкого лимана в 2014-2016 гг.: изменения площади водного зеркала, объёма, уровня и солёности воды, в наиболее засушливые периоды, вовремя и после запуска морской воды в лиман. Приведены результаты измерений расходов морской воды и прибрежных водотоков. Проанализировано влияние испарительных процессов с учётом температурных условий региона на водность лимана после прекращения подачи морской воды. Приведена информация о водности и солёности лимана на момент окончания второго запуска воды в апреле 2016 г.
Изучены особенности пространственного распределения основных параметров ветровых волн на акватории Тилигульского лимана. Приведены оценки придонных орбитальных скоростей волновых движений. На основании расчетов ветровых волн по численной модели SWAN (Simulation waves nearshore) построены режимные функции высот ветровых волн в характерных точках акватории лимана. Приведены результаты моделирования пространственных полей ветро-волновых течений в лимане в условиях ветров различной силы.
В работе представлены результаты анализа данных о спектральных оптических характеристиках аэрозолей в атмосфере над Восточной Европой по измерениям в международной сети солнечных фотометров AERONET, а также динамики пожаров растительности на этой территории летом 2010 года по данным спутникового прибора MODIS. Было выявлено и проанализировано влияние лесных пожаров, горения торфа и травяного покрова на содержание, динамику и свойства атмосферного аэрозоля над Украиной и прилегающими регионами с учетом развития синоптической ситуации и перемещений атмосферных масс. Для исследований путей перемещений аэрозолей в атмосфере были использованы обратные траектории движения воздушных масс к местам наблюдений, вычисленные с помощью модели HYSPLIT для высот 0.5, 1.5, 3, 4 и 5 км. Показано, что повышенное содержание аэрозолей над наблюдательными станциями AERONET, расположенными на территории Украины, России, Молдовы, Румынии, Польши, Беларуси и Эстонии, совпавшее по времени с периодом сильных лесных пожаров на Европейской территорией России (ЕТР), в разные периоды с середины июля до средины августа 2010 над различными территориями было обусловлено пожарами как на ЕТР, так и на юго-востоке Украины, в Молдове и Польше.
Предлагается метод расчета скорости и направления ветра, в нижнем 300-х метровом слое атмосферы по данным стандартных метеорологических наблюдений с учетом зависимости показателя m степенного закона профиля ветра от гидростатической устойчивости слоя и шероховатости земной поверхности.
Приводится пространственно-временной анализ количественных показателей, которые характеризуют погодные условия относительно суточной температуры и осадков – индексы тепла, холода и осадков. Выявлено, что в условиях изменений климата увеличилась повторяемость чрезвычайно теплых дней и уменьшилось количество суток с экстремально низкой температурой. При помощи анализа гистограмм и вейвлет-анализа показано, что возможной причиной таких изменений может быть влияние на погодные условия Украины Североатлантического колебания.
В статье описываются особенности взаимодействия крупномасштабной циркуляции атмосферы с формированием неблагоприятных погодных условий в холодный период (октябрь-март) 2011-2014 гг. в районе Северо-Западного Причерноморья, которые проявляются как сильный и очень сильный ветер. Для случаев скорости ветра ≥ 15 м·с-1 по данным синоптического архива рассчитаны индексы циркуляции Каца для изобарической поверхности 500 гПа. Более детальное исследование структуры макроциркуляционных процессов при сильном ветре, кроме индексов Каца, позволяет получить классификация и календарь последовательной смены элементарных циркуляционных механизмов (ЭЦМ) Северного полушария по Б.Л. Дзердзеевскому и типизация синоптических процессов, разработанная на кафедре теоретической метеорологии и метеорологических прогнозов ОГЭКУ. Получено, что усиление скорости ветра на юге Украины до критериев сильного и очень сильного, в основном, происходит за счет меридионального характера циркуляции атмосферы. При этом преобладают смешанная или западная формы циркуляции по индексу Каца, тип ЭЦМ 12а и 13з по Дзердзеевскому и типы 5 (подтип 5.2) и 6 (все подтипы в зависимости от ЭЦМ) по синоптической типизации ОГЭКУ.
Предлагаются схемы районирования полей разности среднемесячных температур подстилающая поверхность-воздух на высоте 2 м, поверхностных потоков скрытого тепла, зональной составляющей скорости ветра в северной части Тихого океана, выполненного с помощью Универсального итерационного метода кластеризации данных. Приведен физический и статистический анализ полученных схем кластеризации, имеющий хорошее научное обоснование. Показано, что аналогично распределению в Северной Атлантике, распределение зональной составляющей скорости ветра имеет широтное направление, а потоков скрытого тепла и разности температур напоминает очаговый характер, с сохранением общей структуры на протяжении холодного периода.
В статье описаны особенности современного режима ветра в Марокко. Проанализированы результаты наблюдений за скоростью и направлением ветра на 26 станциях страны за период 2005-2014 гг. Определен характер распределения среднемесячных значений скорости ветра по территории, а также ее сезонные изменения. В исследуемом периоде выявлен рост скорости ветра на всех станциях в теплое полугодие, при этом в северных и центральных районах Марокко отмечается преобладание слабого ветра. Формирование ветрового режима происходит в большинстве регионов страны под влиянием горного рельефа, а на береговых станциях – в условиях развитой бризовой циркуляции.
Рассматриваются показатели радиационно- теплового режима по природно – климатическим зонам Украины за период 1986 – 2005 гг. в сравнении с ожидаемыми их изменениями, рассчитаными по двум сценариям изменения климата RCP4,5 и RCP8,5 на период до 2050 года. Отмечается, что в период до 2050 года будет наблюдаться повышение показателей радиационно – теплового режима во всех природно – климатических зонах Украины по расчетам по обеим сценариям. Повышение значений показателей радиационного режима будет наблюдаться в основном во второй половине лета и начале осени. В результате поступления повышенных сумм солнечной радиации в некоторых регионах Украины возрастут и суммы температур за период с температурами воздуха выше 5 °С. Однако ожидаемое увеличение сумм температур не будет превышать 200 °С. Повышение сумм температур будет способствовать лучшей теплообеспеченности сельскохозяйственных культур.
В статье описывается Цюрупинское лесоохотничье хозяйство, как мощная природная экосистема влияния на регулирование техногенных процессов, а именно уменьшение нагрузки углекислого газа на окружающую среду. Объектом исследования является хвоя сосны обыкновенной и хвоя сосны крымской. Хвоя отбиралась с сосновых деревьев, которые занимают самые большие площади произрастания по классу возраста. Исследования проведены при помощи газометрического метода. Избранный метод основывается на измерении поглощения углекислого газа хвоей. Измерены площади исследуемого органа сосны. Определена роль леса для сухостепной подзоны Украины. Продемонстрированы данные процесса фотосинтеза, который происходит в хвое хвойных пород, доминирующих по площадям произростания. Предоставляется анализ исследования динамики поглощения углекислого газа за сентябрь — ноябрь 2015 года. Описаны благоприятные периоды протекания процесса поглощения СО2 и отмечен спад. Доказано, что интенсивность поглощения углекислого газа хвоей сосны крымской почти в два раза больше за поглощение углекислого газа хвоей сосны обыкновенной.
В статье рассмотрены агроклиматические условия роста, развития и формирования урожая подсолнечника под влиянием изменений климата по сценарию А1В. На основе модели влияния факторов внешней среды на формирование продуктивности подсолнечника проведена оценка влияния изменений климата на урожай его семян в Лесостепной и Степной зонах Украины.
Рассматриваются изменения агроклиматических ресурсов и агроклиматических условий формирования продуктивности проса за различные промежутки времени. Анализ тенденции изменения климата выполнено путем сравнения данных по климатическим сценариям А2 и А1В и средних многолетних характеристик климатических и агроклиматических показателей. Проведена сравнительная характеристика продуктивности проса в условиях изменения климата по средним многолетним данным (1986-2005 гг.) и по сценариям изменения климата А2 и А1В (2011-2030 гг. и 2031-2050 гг.).
Рассматривается процесс прорастания семян и формирования всходов зерновых культур, обусловленные факторами окружающей среды. Описано влияние температуры и влажности почвы на скорость протекающих в семени процессов, а также на появление всходов при разной плотности почвы.
Установлены основные тенденции изменения водных ресурсов Украины на основе модели «климат-сток» в XXI веке с использованием сценариев изменения климата RCP8.5 и RCP4.5. Показано, что к середине текущего столетия предусматривается уменьшение водных ресурсов равнинной территории Украины (до 70% на юго-востоке) и их стабильность или рост в географической зоне Украинских Карпат, особенно в бассейне р.Тиса. Анализ изменений соотношения ресурсов влаги и тепла показал усиление засушливости климата и расширение зоны недостаточного увлажнения и напивариднои зоны.
В статье приведены результаты оценки качества воды по гидрохимическим показателям в створе р. Ингулец – г. Снигирёвка за период наблюдений 2001–2014 гг. на основе совре-менных расчётных методик. Установлено, что воды преимущественно “загрязнённые”, “очень загрязнённые” или “катастрофически загрязнённые ”. Выявлена тенденция улучше-ния качества воды в результате уменьшения содержания нефтепродуктов, начиная с 2010 года. Экологическое состояние реки охарактеризовано как экологический регресс.
Для решения задачи диагноза и прогноза пространственно-временной изменчивости гидрологических характеристик Куяльницкого лимана (уровня, солености, температуры воды), которые обуславливают химические и биологические процессы в нем, и, таким образом, влияют на свойства рапы и лечебных грязей, примерена нестационарная трехмерная численная гидротермодинамическая модель Delft3D-FLOW. Приведенные в работе результаты адаптации к условиям Куяльницкого лимана и верификации модели свидетельствуют о возможности ее использования для исследования особенностей и прогнозирования пространственно-временной изменчивости гидрологических характеристик Куяльницкого лимана под влиянием природных и антропогенных факторов, формирующих его гидрологический режим. Показана важная роль учета при моделировании малых водотоков, которые впадают в лиман, и точного задания интенсивности ливневых атмосферных осадков. Определено, что при штормовых ветрах продольных по отношению к акватории лимана, разница отметок уровня воды в северной и южной его частях может достигать 0,35-0,4 м.