Дослідження сильних і суховійних вітрів на Дніпропетровщині

Дослідження сильних і суховійних вітрів на Дніпропетровщині

ЗМІСТ

Вступ

Розділ 1. Загальна характеристика, поняття, визначення та негативна роль значних і суховійних вітрів на Дніпропетровщині

.1 Вітер як елемент погодних умов

.2 Поняття сильних і суховійних вітрів

.3 Шкідлива дія сильних та суховійних вітрів для народного господарства

.4 Використані в роботі матеріали

Розділ 2. Географічний режим сильних вітрів на Дніпропетровщині

2.1 Сильний вітер ≥15 - ≤ 24 м/с як небезпечне явище погоди

2.2 Вітер зі швидкістю 15 м/с та більше

.3 Вітер зі швидкістю ≥25 м/с як стихійне особливо небезпечне явище

.4 Кількість днів з вітром ≥25 м/с та оцінка їх забезпеченості

2.5 Динаміка сильних та значних вітрів на Дніпропетровщині

.6 Основи районування території

.7 Районування території області за швидкістю вітру

Розділ 3. Географічний режим суховіїв на Дніпропетровщині

.1 Головні чинники виникнення суховіїв в Україні

.2 Повторюваність та імовірність суховіїв

.3 Число днів з суховіями

.4 Тривалість суховіїв у посушливий період

.5 Районування території Дніпропетровської області за ступенем впливу суховіїв

Висновки

Додатки

Список використаних джерел

ВСТУП

Курсова робота присвячена темі „ Досліджування сильних і суховійних вітрів на Дніпропетровщині ”.

Дослідження швидкості вітрів та суховіїв, динаміки змін є досить актуальними для народного та сільського господарства. За умови того, що можливо буди прослідити діяльність вітру або суховіїв можна буде оминути ряд небезпечних випадків як для пересічних громадян так і для сільських підприємств.

Об’єкт дослідження : сильні та суховійні вітри на Дніпропетровщині, їх небезпечний вплив для людини.

Предмет дослідження: особливість повторюваності вітрів та суховіїв на Дніпропетровщині.

Мета роботи полягає у досліджені небезпечних погодних явищ на Дніпропетровщині таких як, суховії та сильні вітри.

Для досягнення мети необхідно вирішити наступні основні задачі:

.   Дати загальну характеристику вітру та суховіїв - основні поняття та визначення.

2.      Охарактеризувати та закартографувати географічний режим вітрів та суховіїв на Дніпропетровщині.

.        Визначити вплив на народне та сільське господарство.

.        Ознайомитися з основами районування.

.        Виконати районування Дніпропетровщини за досліджуваними характеристиками.

.        Провести комплексне районування Дніпропетровщини за впливом сильного вітру та суховіїв.

.        Прослідкувати динаміку змін вітрового режиму.

Робота складається з трьох розділів, вступу та висновків, нараховується 7 карт, 11 таблиць. При написанні роботи були використані 29 джерел.

РОЗДІЛ 1. ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА, ПОНЯТТЯ, ТА НЕГАТИВНА РОЛЬ ЗНАЧНИХ І СУХОВІЙНИХ ВІТРІВ У НАРОДНОМУ ГОСПОДАРСТВІ

.1 Вітер як елемент погодних умов

Вітер - великомасштабний потік газів. На Землі вітер є потоком повітря, що рухається переважно в горизонтальному напрямку. Вітри перш за все класифікують у залежності від їхньої сили, тривалості та напрямку, з якого дме вітер. Так, короткі (кілька секунд) та сильні вітри називаються поривами [18].

Вітер швидкістю порядка 5-8 м/с вважається помірним, вище 14 м/с - сильним; вище 20-25 м/с - штормом, а вище 30-35 м/с - ураганом. Різкі короткочасні посилення вітру до значень порядка 20 м/с і вище носять назву шквалів [17].

Вітер викликається різницею у тиску між певними ділянками. Якщо існує ненульовий баричний градієнт, повітря рухається із прискоренням від зони високого тиску до зони низького тиску. На планеті, що обертається, до руху вітру додається ефект Коріоліса. Таким чином, головними факторами, що визначають циркуляцію атмосфери у глобальному масштабі, є різниця у нагріві повітря сонячним світлом між екваторіальними і полярними районами, що викликає різницю у температурі та, відповідно, густині повітря, а тому й різницею тиску, а також ефект Коріоліса.

Швидкість вітру визначається величиною баричного градієнта, тобто різницею атмосферного тиску на встановлену одиницю відстані рівну 60 милям (1° широти), убік падіння тиску. Тому швидкість вітру тим більше, чим більше баричний градієнт [17].

Треба зауважити, що швидкість вітру постійно відчуває значні коливання - пульсації внаслідок турбулентності повітряного потоку. Чим більше нестійкість повітряної маси та чим більше швидкість вітру, тим більша поривчастість вітру.

Суттєву роль в процесі посилення вітру відіграє рельєф місцевості, висота станції, її захищеність по відношенню до пануючого потоку повітря та інші фактори [1, 2, 5, 10, 20, 24, 25].

1.2 Поняття сильних і суховійних вітрів

Вітер силою 7 балів за шкалою Бофорта (14- 17 м/с) має назву - сильний.

Суховійні умови виникають у теплий період, коли швидкість вітру на висоті Флюгера (10-12 м) перевищує 5 м/с, відносна вологість хоча б в один з термінів спостережень знижується до 30 % і менше, а температура повітря підвищується до 25⁰С і вище [9, 17, 18].

Атмосферні процеси, що обумовлюють суховійні вітри, складні і різні. Більшість випадків утворення суховіїв в Україні пов’язані з надходженням повітряних мас з півночі (44%) чи з північного заходу (10%) з узбережжя арктичних морів; 12% суховіїв обумовлюються надходженням повітряних мас з Середньої Азії та Ірану, а в 14% випадків суховії виникають на місці малорухомих антициклонів, що стаціонують над Східною Європою [9, 19].

На більшій частині України в середньому за рік спостерігається від 10 до 25 днів з сильним вітром, а в окремих районах до 25-28 днів. На високих відкритих ділянках Донецького кряжу і Приазовській височині середнє число днів з сильним вітром збільшується до 40-50 за рік, найбільше - до 70-80 за рік. Найбільше число днів з сильним вітром на крайньому південному сході степу сягає 50, а максимальне - 100 за рік. Посилення вітру в цьому районі відбувається під дією стійкого антициклону чи його відрогу над півднем ЕТС та циклонічною діяльністю над Чорним морем.

Посилення вітру спостерігається також на берегових станціях, що пов'язано з впливом бризової циркуляції. В Одесі, морському порту, кількість днів з сильним вітром сягає 38, а на агрометеорологічній станції воно зменшується до 14.

На станціях, які розташовані в долинах річок, напрямок яких не співпадає з напрямком пануючих вітрів, в невеликих пониженнях рельєфу, в міських умовах, серед деревних насаджень кількість днів з сильним вітром різко знижується. Так, у аеропорту Харків, який розташований за містом на рівній відкритій місцевості, кількість днів з сильним вітром складає 33, а на міській захищеній станції - лише 2 дні [1].

Особливе місце займає гірський район Карпат, в якому значна пересічність рельєфу обумовлює надзвичайну строкатість у розподілі сильного вітру. Посилення вітру до 15м/с та більше найчастіше всього відбувається на відкритих височинах висотою більш ніж 1000м. Так, на станції Пожижевській щорічно буває біля 100 днів з сильним вітром, на Чорній горі на висоті біля 2000 м. буває до 20-25 днів з сильним вітром в місяць. Велика повторюваність сильного вітру відмічається в Передкарпатті. Тут середнє число днів з сильним вітром за рік перевищує 30, а максимальне - 50 днів.

Дуже рідко сильний вітер спостерігається у глибоких захищених гірських долинах. Наприклад, в Селятині, який розташований у глибокій меридіональній долині річки Сучава, відмічається в середньому 1 день з сильним вітром за рік, максимум досягає 5 днів.

Така ж ситуація спостерігається у Кримських горах: на Ай-Петрі середня кількість днів з сильним вітром сягає 77, найбільше - 125, а на Південному березі Криму кількість днів зменшується до 20 та 60.

Повторюваність сильного вітру суттєво змінюється з року в рік. В 30-60% випадків кількість днів з сильним вітром відхиляється від середньої багаторічної на величину від 1 до 10, при цьому будь які відхилення в зазначених межах можуть бути однаково часто.

Величина середнього квадратичного відхилення збільшується з збільшенням повторюваності сильного вітру.

По вирахуваним значенням середнього квадратичного відхилення та коефіцієнта варіації кількості днів з сильним вітром з’ясовано, що для більшості станцій України спостереження з періодом 35-40 років можуть дати помилку 15-20%.

Збільшення баричного градієнту та посилення вітру на Україні спостерігається здебільшого в холодний період року. Влітку сильний вітер виникає при проходженні фронтів та при інтенсивній грозовій діяльності. В останньому випадку вітри звичайно нетривалі та носять шквалистий характер.

Взимку на рівнині середня кількість днів з сильним вітрів складає 2-4 в місяць, на узбережжі 5-7, а в горах 9-12 днів. Влітку сильний вітер спостерігається не кожен рік. В закритих гірських долинах Карпат (Славско, Руська Мокра, Нижній Студений) посилення вітру до 15 м/с та більше здійснюється однаково як взимку, так і влітку, що пов’язано з впливом мезоструйних течій в атмосфері [22, 23]. Річній хід середнього квадратичного відхилення кількості днів з сильним вітром відображає повторюваність самого явища: найбільше його значення (2-4 дні) відмічається взимку, коефіцієнт варіації коливається на протязі року від 1,0 до 3,0. Найбільша повторюваність сильного вітру приходиться на денні години (10-14 годин), що пов’язано з посиленням турбулентного обміну. До кінця дня (16-18 годин) та вночі вітер слабшає.

У агрометеорологічній практиці під суховієм зазвичай розуміють вітер із швидкістю більше 5 м/с (по флюгеру), при якому хоч би в один термін спостережень відносна вологість падає до 30% і нижче, температура повітря підвищується до 25° і вище, а дефіцит вологості перевищує 20-22 мб.

Суховії спостерігаються при малохмарній погоді чи при слаборозвинутих хмарах конвекції в областях підвищеного тиску. Середня тривалість суховіїв з інтенсивною трансформацією повітря складає 3-5 днів, а в окремих випадках вони можуть тривати 10-16 днів з окремими перервами. Спостерігаються вони у всі місяці теплого періоду року, за винятком квітня.

Багаточислені дослідження суховіїв показали, що атмосферні процеси, які приводять до утворення суховіїв, являються важкими та різноманітними.

Суховії виникають при певних аеросиноптичних процесах, які забезпечують переміщення повітряних мас з північних, північно-західних чи західних районів.

Шляхи руху повітряних мас, в яких формуються суховії, дуже різноманітні. Більшість з них приходять з півночі (44%) чи з північного заходу (10%), з узбережжя арктичних морів. Невелика частка (20%) повітряних мас переміщується з Атлантичного океану. Деякі повітряні маси (12%) приходять з Середньої Азії чи Ірану.

Майже 82% днів з суховієм на Україні спостерігається при антициклонічному типі погоди: в відрогах чи на периферії антициклонів. Спостерігаються вони у всі місяці теплого періоду року, з максимумом в серпні. Середня тривалість суховіїв при таких процесах складає 3-4 дні, в окремих випадках 6-8 днів. Суховії спостерігаються в відрогах азорського антициклона, які розповсюджуються з заходу. При цьому процесі суховії також спостерігаються на протязі всього теплого періоду року, за винятком квітня. Їх тривалість складає в середньому 3-5 днів, а в окремі роки збільшується до 10-16 днів. Інтенсивні суховії виникають в антициклонах чи відрогах, які переміщуються з Карського, Баренцева чи Норвежського морів. Найбільш часто такі процеси спостерігаються в травні, значно менше в літні місяці, а в квітні та вересні - не відміченні. Тривалість суховіїв складає 4-5 днів, в особливо посушливі роки вона складає до 6-10 днів. В 18% випадках суховії виникають в обширних теплих секторах циклонів, розкритих до півдня або до сходу. При таких процесах суховії бувають короткочасними, але інтенсивними [3].

В теплий період року (квітень-жовтень) на території України виділяють 2 вогнища з збільшеною кількістю суховіїв (від 15 до 23 днів). Перший з них займає Миколаївську, Дніпропетровську, Запоріжську, Херсонську області та центральні степові райони Кримської області; друге вогнище знаходиться на сході України. Більш часті суховії у східних районах пояснюється особливостями рельєфу, під впливом відрогів Донецького кряжу тут відбувається посилення вітру. Вогнище з підвищеною кількістю суховіїв на півдні України виникає в результаті інтенсивної трансформації повітряних мас. В крайніх західних районах, Карпатах та Кримських горах кількість днів з суховієм в середньому не більше 1 дня [4].

Як відомо, море сприяє підвищенню відносної вологості повітря, тому число днів з суховієм на узбережжі Чорного та Азовського морів складає в середньому 2-5 за рік.

На повторюваність суховіїв значно впливають штучні водосховища. Вони сприяють пониженню температури та підвищенню вологості повітря, яке проходить над водною поверхнею, посиленню вітру.

Добовий хід суховіїв аналогічний ходу температури та швидкості вітру та має чіткий максимум після полудня.

Весною та восени на Україні інколи спостерігається "холодні суховії", коли температура повітря нижча 25⁰С, низька відносна вологість та великі швидкості вітру. У таких випадках нерідко виникають пилові бурі, особливо ранньою весною.

1.3 Шкідлива дія сильних та суховійних вітрів для народного господарства

Штормові та ураганні вітри наносять великі збитки народному господарству: вони видувають посіви, валять дерева та стовпи, обривають телеграфні та телефонні лінії, розрушують побудови, викликають небезпечні хвилювання на великих водосховищах. При сильних вітрах, які супроводжуються випадінням снігу, утворюються снігові замети, які заважають роботі транспорту.

Вітер здатний обмежувати ріст дерев. Сильні вітри ефективно сприяють ерозії ґрунту та ушкоджують пагони і молоді гілки, а сильніші вітри здатні валити навіть цілі дерева.

Вітер також може ушкоджувати рослини через абразію піском та іншими твердими частинками. Через одночасне пошкодження великого числа клітин на поверхні, рослина втрачає багато вологи, що особливо важливо під час посушливого сезону.

Вітер є важливим фактором, що впливає на розповсюдження природних пожеж, впливаючи як на перенесення матеріалу, що горить, так і на зменшення вологості повітря. Унаслідок перенесення палаючого матеріалу та гарячого повітря пожежі швидко розповсюджуються у напрямку руху вітру.

Одним з ефектів дії вітру на тварин є вплив на температурний режим, зокрема збільшення вразливості від холоду. Корови та вівці можуть замерзнути за умовами комбінації вітру та низьких температур, оскільки вітер швидкістю понад 11 м/с робить їх хутро неефективним для захисту від холоду [13, 14, 15, 27].

Суховії наносять великі збитки сільському господарству. Вони порушують водяний баланс рослин, особливо при нестачі вологи у ґрунті, так як інтенсивне випаровування не може компенсувати проступання вологи через кореневу систему. При тривалій дії суховіїв наземна частина рослин жовтіє, листя скручується наступає їх «захват».

Короткочасні суховії менш небезпечні для сільського господарства, ніж тривалі. За дослідами, інтенсивний суховій на протязі 3 днів може повністю згубити весь урожай ярової пшениці, якщо застигне її в фазі цвітіння.

Суховії, які спостерігалися весною та влітку 1956 року, нанесли великі збитки сільському господарству, особливо на півдні та сході України. В червні суховії спостерігалися в періоди з 3-7 та 13-22. В цей час Україна знаходилася під впливом малоградієнтної області високого тиску, в якій у другій декаді місяця сформувався самостійний антициклон, який розташований східніше Харкова. Максимальна температура повітря при суховії сягала 30-33⁰С, відносна вологість знижувалася до 16-28% при швидкості вітру від 5 до 10 м/с. В перший період суховійні явища викликали передчасне пожовтіння листя озимої пшениці, а в другий - призвели до гибелі рослин в багатьох районах [6].

.4 Використані в роботі матеріали

При розробці та написанні роботи використанні статистичні данні про небезпечні явища, отримані на метеорологічних станціях Дніпропетровщини за період 1965 - 2005 рр. [28].

При написанні першого розділу особлива увага приділена роботам Прихотько, Логвинова К. Т., Проха Л. З., Анисимової Т. Н [1,2,17,19, 22].

Розділ „Географічний режим сильних вітрів на Дніпропетровщині” базується на роботах Горб А. С., Дук Н. М., Салищева К.А., Анисимової Т. Н. та Довіднику з агрокліматичних ресурсів України. [11, 12, 26].

Розділ „Географічний режим суховіїв на Дніпропетровщині” написаний при використанні данних клімату Днепропетровска під ред. В. Н. Бабиченко, за роботами Бучинського И. Е., Горба А. С., Дук Н. М.; фондових даних [28] за період 1965-2005 рр.

РОЗДІЛ 2. ГЕОГРАФІЧНИЙ РЕЖИМ СИЛЬНИХ ВІТРІВ НА ДНІПРОПЕТРОВЩИНІ

Дніпропетровська область розташована у середніх широтах помірного поясу на південному сході України. Розтягнутість території із заходу на схід (290км) при максимальній її протяжності з півночі на південь (190 км) має наслідки значних впливів азональних факторів на кліматичні умови.

Область розташована в басейні Атлантичного океану, який здійснює найбільший вплив на її клімат. Дніпропетровська область має достатньо активну атмосферну циркуляцію, переважним типом якої є переміщення повітряних мас із заходу на схід. Найбільший вплив циркуляційних факторів у формуванні клімату території області спостерігається у холодне півріччя: взимку спостерігається інтенсивний між широтний обмін повітря, визваний циклонічною діяльністю [11].

2.1 Сильний вітер ≥15 - ≤24 м/с як небезпечне явище погоди

Вітер, при своїй швидкості 15-24 м/с стає стихійним гідрометеорологічним явищем, що часто являється причиною людських жертв. У своїх прогнозах метеорологи повинні особливо підкреслювати та виділяти в будь якому випадку це явище.

Особливо небезпечні такі вітри для авіації, особливо коли це боковий сильний вітер, тобто вітер, приблизно перпендикулярний напрямку посадки повітряного судна. Найбільшу загрозу представляє шквал.

Шквал - це раптове та короткочасне посилення швидкості вітру ( більш ніж 15 м/с), яке супроводжується зміною напрямку. Шквал непередбачуваний по своєму напрямку, і при ньому звичайно стаються скачки атмосферного тиску та відносної вологості, а також швидке пониження температури. Шквал дуже часто супроводжується зливами і грозою, тому що всі ці конвективні явища пов’язані утворенням потужної купчасто-дощовою хмарністю. Вітер з грозою та зливами надзвичайно небезпечний для людей та сільського господарства.

2.2 Вітер зі швидкістю 15 м/с та більше

Режим вітру залежить від глобального розподілу атмосферного тиску та його сезонних змін. Внаслідок того, що територія Дніпропетровщини та ближнього оточення має рівнинний характер повітряні маси різних властивостей без перешкод проникають на територію області [29,12].

Розподіл і сезоні зміни атмосферного тиску обумовлюють вітровий режим. Відносно часті зміни баричних систем різних знаків роблять характерним постійні зміни напрямку та швидкості вітру.

Розподіл напрямків вітру в холодний період року обумовлюються на Дніпропетровщині активізацією смуги високого тиску, сформованої під впливом східного антициклону. На лівобережній частині території не тільки взимку, але й першій половині весні та в другій половині осені переважають східні та південно-східні вітри. Північна та південна частини правобережної території мають дещо відмінний вітровий режим, як між собою, так і у порівнянні з лівобережною. Зима у південній частині правобережжя характеризується східними вітрами, а у північній - переважають південні та південно-західні вітри. Навесні над правобережжям частішають північні та північно-східні вітри [11].

Швидкість вітру визначається умовами циркуляції та величиною баричного градієнта. На Дніпропетровщині найбільші баричні градієнти спостерігаються взимку - коли над півднем Східної Європи встановлюється область високого тиску, а над Чорним морем формується депресія.

Щоб отримати реальні дані, які характеризують швидкість вітру у певному місці, необхідно врахувати коефіцієнти, які залежать від характеру підстильної поверхні, експозиції та крутизни схилів, розташування річкових долин, пониження місцевості та інше. Найбільша сила вітру притаманна вододілам річок, напрямок яких співпадає з переважаючими напрямками вітру. Повторюваність напрямків вітру суттєво залежить від пори року (таблиця 2.1) [11].

Таблиця 2.1

Середнє (чисельник) і найбільше (знаменник) число днів з вітром ≥15 м/c (складено автором за [28]).

Так, на весні майже на всій території області панують східні та північні вітри,крім району Дніпропетровська, де переважають вітри, південного та південно-східного напрямків. Улітку на всій території області панівними є вітри північної чверті. Повторюваність осінніх вітрів у цілому подібна до весняної. Взимку переважають вітри східної чверті.

Добовий хід вітру суттєво залежить як від характеру циркуляції, так і від умов розвитку конвекції та турбулентності.

Швидкість вітру залежить також від його напрямку. Впродовж року в різних районах області відмічається у середньому від 12 (Губиниха) до 29 днів (Кривий Ріг) з вітром, швидкість якого становить 15 м/с і більше. Максимальна кількість днів з таким вітром в окремі роки може перевищувати середні значення в декілька разів (таблиця 2.1).

На рисунку 2.1, що відображає середню та найбільшу кількість днів з вітром ≥ 15 м/с, спостерігається тенденція збільшення кількості днів з сильним вітром з північного сходу на південний захід. Можливо це обумовлено тим, що територією області проходить вітродільна лінія, або вісь за тропічного максимуму, у напрямку Кишинів - Луганськ. На південний захід від вісі спостерігаються північно-східні та північні вітри, що прямують у бік області зниженого тиску, що розташована над Чорним морем. Це створює умови для збільшення швидкості вітру, та кількості днів з сильним вітром[12]. У межах Синельникове спостерігається незначне підвищення і на швидкість та повторюваність вітру впливає підстилаюча поверхня.

Дуже несприятливим явищем є вітер швидкість якого перевищує 20-30 м/с, один раз за 20 років може спостерігатися вітер швидкістю 33 м/с.

Таблиця 2.2 дає уявлення про найбільші швидкості вітру в районах розміщення метеорологічних станцій, які можуть спостерігатися один раз за рік та декілька років. Вітер, швидкість якого перевищує 20 м/с спостерігається на Дніпропетровщині щорічно, а в окремих пунктах, зокрема в західних та центральних районах, один раз у 15-20 років - перевищує 30 м/с [11].

Таблиця 2.2

Швидкість вітру, можлива один раз на рік, 5, 10, 15, 20 років [27].

2.3 Вітер зі швидкістю ≥25 м/с як стихійне особливо небезпечне явище

Під категорію особливо небезпечних явищ погоди підпадають вітри руйнівної сили будь якої тривалості зі швидкістю 25 м/с. Звичайно сильний вітер пов'язаний з областями великого перепаду атмосферного тиску, який викликаний або активною циклонічною діяльністю (градієнтний вітер) або потужною конвекцією (шквали та смерчі).

Такий вітер на суші буває дуже рідко, супроводжується значними руйнуваннями будов, вітер валить дерева і викоріняє їх. На воді - поверхня моря біла від піни, сильний гуркіт хвиль подібний до ударів, дуже високі хвилі (максимальна висота - 12,5 м, середня - 9 м).

Якщо людина опинилася на вулиці у самий розпал сильного вітру, треба бути досить уважними. Необхідно йти подалі від старих дерев, нестійких споруд та інших небезпечних предметів, які можуть здійнятися у повітря.

На морі вітер більше 25 м/с називається штормом. В цей час на усіх пляжах оголошують штормове попередження. Не можна під час шторму знаходитися біля моря, а тим більше купатися в ньому. Тому що хвиля може сильно вдарити і віднести людину на глибину.

2.4 Кількість днів з вітром ≥25 м/с та оцінка їх забезпеченості

Як правило вітер швидкістю 25 м/с і більше є результатом впливу великомасштабних центрів атмосфери, тому встановити закономірність у добовому ході немає можливості. Такий вітер вірогідний у будь-яку пору доби, але найбільшу повторюваність він має у другій половині дня.

Найбільші швидкості вітру в Дніпропетровській області реєструвалися на Синельниковській та Криворізькій метеостанціях, де один раз на 20 років значення стихійного вітру можуть сягати ≥ 30 м/с. ( Таблиця 2.3, рис. 2.2)

Таблиця 2.3

Середня кількість днів зі швидкістю вітру 25 м/с та більше (складено автором за [28]).

2.5 Динаміка сильних та значних вітрів на Дніпропетровщині

Виходячи із додатку А можемо побачити, що кількість днів з вітром 15 - ≥ 25 м/с починаючи з 1990 по 1996 роки стрімко збільшується. Якщо у 1990 році середня кількість днів складала 5-7 днів, то вже у 1996 році вона складає 35-40. З 1997 року по 2002 спостерігається нерівномірне змінення кількості днів з сильним вітром, вона то зменшується до 13-15, то знову підвищується до 35-40. У 2005 році була зафіксована найбільша кількість днів з сильним вітром - 47. До 2010 вона поступово зменшилася до 37 днів.

Таку загальну тенденцію можна представити у вигляді графіка зміни кількості днів з сильним вітром Дніпропетровщини за період з 1990 по 2010 роки (рис 2.3).

Рис 2.3. Динаміка змін середньої кількості днів з сильним вітром (складено автором за Додатком А).

2.6 Основи районування території

Фізико-географічне районування - необхідна ланка у науковому пізнанні навколишнього середовища, що постійно змінюється. Розробки у цій області мають велике практичне значення, оскільки районування входить як істотний елемент до багатьох досліджень, присвячених оцінюванню природних умов.

Важливо підкреслити також досвід, накопичений у районуванні по систематизації та генералізації даних.

Важливий розподіл спеціальних метеорологічних й кліматичних досліджень - кліматичне районування. Кліматичне районування будь-якої території може бути загальним (генетичним), або галузевим (прикладним). Воно полягає у виділенні на території окремих природних або адміністративних об’єктів певної кількості районів, які відрізняються особливостями просторово-часового розподілу кліматичних елементів, інтенсивністю погодних процесів та явищ, їх частотою та подовженістю.

Загальне (генетичне) кліматичне районування зосновано на територіальних закономірностях формування клімату у результаті взаємодії різних типів повітряних мас, обумовлюється їх співвідношенням у річному розтині.

Галузеве (прикладне) кліматичне районування передбачає оцінку значень кліматичних показників з урахуванням їх річного й добового ходу, а також можливостей отримання найбільш високого економічного ефекту для даної галузі господарства. У галузевому кліматичному районуванні важливе значення має оцінка можливих економічних утрат, або, навпаки, наднормативних прибутків унаслідок виникнення екстремальних погодних умов або явищ [26].

Районування - це територіальне узагальнення будь-яких груп подібних явищ чи об’єктів та просторове відокремлення їх від інших подібних груп.

Прикладне кліматичне районування: агрокліматичне, біокліматичне, будівельне, транспортне, енергетичне та інше. Галузеве кліматичне районування базується на загальному кліматичному районуванні, тому що при описі закономірностей формування клімату зон та областей обов’язково висвітлюються екстремальні погодні умови та їх просторово-часова мінливість, вплив яких часто є вирішальним для багатьох галузей народного господарства [26].

Районування являє собою процес виділення та вивчення об’єктивно існуючої територіальної структури, упорядкованості, організованості та ієрархічної підпорядкованості [2,14].

Розрізняють такі види районування:

)   районування, як процес виявлення диференціації та інтеграції комплексу територіальних ознак та явищ;

2)      районування, як результат : карта, схема та інше;

)        районування, як сфера практичного додатку господарських прийомів.

Виділяють такі форми районування:

    інтегральне (систем взаємозв’язку суспільства та природи);

-        комплексне (фізико-географічне, економіко-географічне та інше);

         галузеве (кліматичне, геоморфологічне);

         загальнонаукове;

         прикладне (для вивчення природних процесів та господарських рекомендацій);

         дедуктивне («зверху»);

         індуктивне («знизу»);

         індивідуальне (виділення неповторних контурів);

         типологічне (об’єднання виділів за певними загальними властивостями) [26].

Природне районування полягає у тому, що при районуванні природних умов необхідно брати до уваги вплив матеріальних процесів суспільного виробництва, що змінюють природу, і враховувати вплив природи на суспільство. Ці положення особливо актуальні при районуванні для цілей сільського господарства, де проблема взаємодій природи та суспільства має підвищене значення.

Таким чином районування природних умов є засобом систематизації, аналізу та узагальнення емпіричних даних, методом виявлення закономірностей географічного розподілу кількісних та якісних різниць та подібностей окремих ознак чи груп ознак.

Природне районування може проводитись як «зверху» - від вищих одиниць до нижчих, так і «знизу» - від нижчих до вищих. Обидва принципи районування застосовуються при географічних дослідженнях. Якщо їх використовувати поодинці, вони не дадуть необхідного ефекту. Лише вірне поєднання обох методів забезпечує об’єктивне відображення дійсної диференціації географічних об’єктів чи явищ. Районування «зверху» дає можливість виявити основі закономірності розподілу явищ чи об’єктів. Районування «знизу», що базується на польових ландшафтних дослідженнях, дає можливості точно відокремити одиниці різного таксономічного значення [26].

2.7 Районування території області за швидкістю вітру

Рисунок 2.4 відображає районування Дніпропетровської області за розповсюдженням по її території вітру зі швидкістю ≥ 15 м/с. Аналізуючи карту можемо бачити, що кількість днів з сильним вітром зростає з півночі на південний захід. Перший район, (I), який характеризується найменшою кількістю днів із сильним вітром - від 6 до 14 днів на рік - займає північ та схід області та розповсюджується до центральної частини. Другий район, (II), що має середню кількість днів із сильним вітром - від 14.1 до 22 днів на рік - займає південь, центр та захід області. Ці два райони найбільш поширенні ніж останній третій район, (III), який має найбільшу кількість днів із сильним вітром - від 22.1 до 30 днів на рік - та займає лише південний захід.

Таблиця 2.4 показує характеристики районування Дніпропетровщини у зв’язку з адміністративними районами області.

Таблиця 2.4

Характеристики районування Дніпропетровщини за вітром швидкістю ≥15 м/с (складено автором на основі рисунка 2.1)

РОЗДІЛ 3. ГЕОГРАФІЧНИЙ РЕЖИМ СУХОВІЇВ НА ДНІПРОПЕТРОВЩИНІ

.1 Головні чинники виникнення суховіїв в Україні

Атмосферні процеси, що обумовлюють суховійні вітри, складні і різні. Більшість випадків утворення суховіїв на Україні пов’язані з надходженням повітряних мас з півночі (44%) чи з північного-заходу (10%) з узбережжя арктичних морів; 12% суховії обумовлюються надходженням повітряних мас з Середньої Азії та Ірану, а в 14% випадків суховії виникають на місці, у малорухомих антициклонах, що стаціонують над Східною Європою.

3.2 Повторюваність та імовірність суховіїв

На Дніпропетровщині суховії спостерігаються щорічно з квітня по жовтень.

Повторюваність суховіїв на території Дніпропетровщини характеризується відмінностями як в територіальному плані, так і за місяцями. У північних районах області (станція Губиниха) низька повторюваність суховіїв у квітні - 0,7%, у травні вона збільшується до 15%, а потім, на протязі трьох місяців (червень, липень, серпень) тримається на рівні 25%; у вересні повторюваність суховіїв знижується до 11% (таблиця 3.2.1). у центральних районах (станція Дніпропетровськ) більш висока вірогідність повторюваності суховіїв у квітні - 1,3% та травні 17%, але у червні, липні та серпні повторюваність нижча, ніж на станції Губиниха - 23%. У вересні повторюваність у Дніпропетровську коливається від 10% до 11%. Для заходу області (станція Кривий Ріг) характерні великі перепади повторюваності суховіїв, ніж у інших районах. У липні та серпні вона підвищується до 24-25%, а в вересні знижується до 10% [11].

Найбільша вірогідність повторюваності суховіїв спостерігається у східних районах (станція Чаплино), що пояснюється збільшенням континентальності клімату з заходу на схід. У квітні тут повторюваність суховіїв досягає 1,7%, в травні 19%, одначе в червні вона дещо нижча, ніж у інших районах - 1,7%, а в липні та серпні знову збільшується до 27%.

Південні райони (станція Нікополь) більше інших знаходяться під впливом значного водоймища - Каховського водосховища, тому вологість тут значно вища, ніж у інших районах, а, значить, і повторюваність суховіїв не дуже висока, не дивлячись на високі показники температури. У квітні повторюваність суховіїв у Нікополі сягає 1,1%, в травні та червні - 16-17%, а в липні та серпні тут відмічаються максимальні для області показники повторюваності - 27-28%. У вересні вірогідність повторюваності суховіїв знову знижується до 10% [16].

Таблиця 3.1

Повторюваність (%) суховіїв за теплий період (Складено автором за [28]).

Для оцінки найбільшої вірогідності днів з суховіями у будь-якому пункті Дніпропетровської області в окремий проміжок часу, був застосований розрахунковий метод обчислення забезпеченості, прийнятий В.А. Сенніковим та Л.Є. Пасечнюк.

Таблиця 3.2

Вірогідність (%) кількості днів з суховіями (складено автором [28]).

У південній частині області (Нікополь, Лошкарівка) майже щорічно (забезпеченість 95%) можна очікувати 1-2 дні з суховіями. Періоди з суховіями забезпеченістю 50%, тобто можливі один раз на 2 роки, тривають у північних районах 8-10 днів, в той час як у південній та центральній частинах області вірогідність кількості днів з суховіями сягає 12-14 днів.

Один раз у 5 років (забезпеченість 20%) на півночі та півдні можливо очікувати 26-27 днів з суховіями на рік, на півдні - 30-32 дні. Така ж закономірність зберігається і в розподілі днів з суховіями забезпеченістю 10% (північ та схід - 41-42, південь - 46-48 днів) [7].

Таблиця 3.3

Число днів з суховіями різної забезпеченості ( складено автором [28]).

3.3 Число днів з суховіями

Кількість днів з суховіями являється важливою кількісною характеристикою агрокліматичних умов Дніпропетровської області.

Середня кількість днів з суховіями на території Дніпропетровської області змінюється від 13,3 днів (Верхньодніпровськ) до 18,2 днів (Нікополь). Найменша середня кількість днів з суховіями спостерігається у північних районах - Верхньодніпровськ, Губиниха, а також у східних та південно-східних (Чаплино).

Незначна кількість днів з суховіями на півночі області пояснюється більш низькими температурами в порівнянні з іншими районами, які є недостатніми для утворення суховіїв; а на сході області - особливостями рельєфу. Тут знаходяться відроги Донецького кряжу, який затримує розподіл суховіїв.

Кількість днів з суховіями в центральних районах області дещо вище, ніж в північних та східних. Вона змінюється від 14,5-14,9 днів (Комісарівка, Дніпропетровськ) до 15,3-15,6 днів (Павлоград, Синельникове) [7].

Найбільша кількість днів з суховіями спостерігається на півдні та на південному заході області. У Кривому Розі відмічається 16,5 днів з суховіями за теплий період з квітня по жовтень, а у Лошкарівці 16,8 днів, в Нікополі 18,2 дні (таблиця 3.3). Значна кількість днів з суховіями пояснюється кліматичними умовами - більш високою температурою в порівнянні з іншими районами, впливом Каховського водосховища, рівнинним рельєфом.

Максимальна кількість днів з суховіями змінюється на території Дніпропетровщини від 30 до 39 днів за теплий період.

По найбільшій кількості днів з суховіями можна виділити декілька груп метеостанцій. Не більше 30-31 днів з суховіями з квітень по жовтень можливо спостерігати в районі Верхньодніпровська та Губинихи. Від 32 до35 днів з суховіями може відмічатися в районі Комісарівки, Дніпропетровська, Павлограда, Кривого Рога, Синельникове. Від 37 до 39 днів з суховіями спостерігається в південних районах: Лошкарівка, Чаплино, Нікополь (таблиця 3.4)

Таблиця 3.4

Число днів з суховіями в період з 1965 по 1985рр. ( складено автором)

Таблиця 3.5

Число днів з суховіями в період з 1986 по 2005 рр. ( складено автором)

За останні 20 років суховії на Дніпропетровщині збільшилися. Цей процес безпосередньо пов'язаний з глобальним потеплінням, з діяльністю людини. Дуже багато стало машин, які забруднюють озоновий шар, багато підприємств, які здійснюють шкідливі викиди в атмосферу. Ці всі фактори «сприяють» збільшенню температури та зменшенню вологості, а оскільки це два найголовніших фактори утворення суховіїв, то з кожним роком кількість днів з цим явищем поступово буде збільшуватися.

3.4 Тривалість суховіїв у посушливий період

Тривалість суховіїв в Дніпропетровський області коливається від 2,2 до 3 днів. Одначе, значних розходжень по метеостанціях не спостерігається. Найменша тривалість суховіїв в північних районах - Верхньодніпровськ 2,2 днів та Губиниха 2,3 дні. Тривалість суховіїв плавно збільшується в південному напрямку; у центральних, східних та західних районах вона сягає 2,4-2,6 днів. Максимальна тривалість суховійних явищ спостерігається в південних та південно-західних районах: Кривий Ріг - 2,7 днів, Лошкарівка - 2,8 днів, Нікополь - 3 дні.

Данні про тривалість суховіїв за теплий період (з квітня по жовтень) на території Дніпропетровської області представлені в таблиці 3.6 та на рис. 3.3.

Таблиця 3.6

Тривалість суховіїв ( складено автором за [28])

3.5 Районування території Дніпропетровської області за ступенем впливу суховіїв

Визначення районів з однаковим суховійним режимом має значення для більш поглибленого пізнання агрометеорологічних особливостей території. Для реалізації цієї мети проведено районування території області.

Дніпропетровська область значною мірою потерпає від суховійних вітрів. На підставі аналізу статистичних даних та картографічних матеріалів виконане умовне районування області, яке визначає ділянки, що знаходяться під найбільшим впливом суховійних вітрів.

За допомогою даного районування можна визначити та спрогнозувати певні метеорологічні явища, вжити запобіжних заходів [8].

Визначено три райони, кожен з яких має свої характеристики. Дані зведені в таблиці 3.7 та відображені на рис. 3.4.

Аналіз карти районування показує, що на території області райони змінюють один одного в широтному напрямку.

Даний розподіл території області має певні підстави: фізико-географічне положення та особливості циркуляційних процесів над територією області.

Північний район характеризується, порівняно, невисокими показниками, що характеризують суховійні вітри.

Максимальне значення характеристик суховійних вітрів в межах області спостерігаються в південному районі, середні показники спостерігаються в центральному районі.

Таблиця 3.7

Районування області за впливом суховійних вітрів (складено автором за матеріалами роботи)

ВИСНОВКИ

В результаті виконаної курсової роботи була дана характеристика таких небезпечних погодних явищ як сильні і значні вітри та суховії.

Аналізуючи результати дослідження отримані автором, вирішені наступні задачі:

.   Проаналізовано повторюваність явищ за рік, а саме середні та максимальні значення повторюваності явищ за рік, по пунктам спостережень (метеостанціях області) :

    У середньому за рік у різних районах області відзначається від 12 (на півночі) до 29 (на південному заході) днів, коли швидкість вітру перевищте 15 м/с;

-        Кількість днів з вітром 25 м/с та більше досить незначна, у середньому від 0,3(на півночі) до 4,5 (на південному заході);

         Днів з суховіями в середньому реєструється від 13 до 19;

         Тривалість суховіїв від 2 до 3 днів;

2. Виділена чітка сезонність вітрових явищ:

    Суховії на території області спостерігаються в період з червня по жовтень;

-        Більше всього днів з вітром зі швидкістю ≥ 15 - ≥ 25 м/с спостерігається у холодні пори року, переважно взимку та навесні;

3. Проведено районування території області за досліджуваними характеристиками і виділено три зони, які характеризують розповсюдження явищ: I зоні характерні найменші показники, II зоні - середні, III зоні - найбільші показники, що відображають територіальний розподіл явищ.

4.      Визначено та прослідковано негативний вплив вітрових явищ на сільське господарство.

.        В подальшому ретельний аналіз показників характеристик (за останні роки) сильних, значних та суховійних вітрів, їх картографування та співставлення з попередніми даними дадуть змогу прослідкувати головні тенденції та закони з даної теми, що дасть можливість раціональнішого ведення народного господарства, особливо сільського.

СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ

1.   Анисимова Т. Н. - Непрерывная продолжительность и повторяемость различных скоростей ветров в условиях равнинной территории СССР. Климатические данные. Вып. 2. М., 1969.

2.      Анисимова Т. Н. - Опыт районирования вероятностей больших скоростей ветра и их непрерывной продолжительности на равнинной территории СССР. - Труды НИИАК, 1969, вып. 57.

3.      Бова Н. В. О продолжительности действия суховеев на Украине. - "Труды Укр НИГМИ", 1964, вып. 45, с 19-21.

4.      Бова Н. В., Матюшенко Е. Н. О распределении суховеев на Украине.- "Труды Укр НИГМИ", 1963, вып. 38, с 37-42.

5.      Борисенко М. М. Расчёт вертикальных профилей ветра при больших скоростях. - информ. письмо, № 17.М., Гидрометеоиздат, 1969.

.        Бучинский И. Е. Засухи, суховеи, пыльные бури на Украине и борьба с ними. Киев, «Урожай», 1970.

7.      Бучинский И. Е. Засухи и суховеи. Л.: Гидрометеоиздат, 1976.

.        Бучинский И. Е. Районирование Украины по степени подверженности её суховеям.- "Труды Укр НИГМИ", 1957, вып. 8, 73 с.

9.      Волеваха В. О. Суховії на Україні/В. О. Волеваха, В. І. Ромушхевич.-К.: КДУ, 1972.-172 с.

10.    Воронцов П. А., Заварина М. В. О профилях скорости ветра в нижнем слое атмосферы. - информ. письмо, № 15, М., Гидрометеоиздат, 1966.

.        Горб А. С., Дук Н. М. Клімат Дніпропетровської області. - Фізико-географічні умови Дніпропетровської обл., 2006.

.        Довідник з агрокліматичних ресурсів України. Том II, Серія 2, ч.1. - К.: 1995. - 450 с.

13.    Капралова В. П., Раевский А. Н. Условия возникновения ветровалов в Украинских Карпатах. - В кн.: "Метеорология, климатология и гидрология". Вып. 5. Киев 1969.

14.    Капралова В. П., Раевский А. Н., Раменская А. П. Районирование территории Украинских карпат по расчётным характеристикам ветра. - В кн.: "Метеорология, климатология и гидрология". Вып. 6. Киев, 1970.

.        Кіселевський-Бабін Р. Г., Дьяков В. М. Природа вітровалів у Карпатах - В зб.: «Природні умови та природні ресурси Українських Карпат». Київ, «Наукова думка», 1968.

16.    Климат Днепропетровска/Под ред. В. Н. Бабиченко. - Л.: Гидрометеоиздат, 1982.-232 с.

.        Климат Украины/Под ред. Прихотько - Л.: Гидрометеоиздат, 1982.

18.    Краткий агроклиматический справочник Украины/ Под ред. К. Т. Логвинова. - Л.: Гидрометиоиздат, 1976. - 256 с.

.        Логвинов К. Т. Опасные явления погоды на Украине/ К. Т. Логвинов, В. Н. Бабиченко, М. Ю. Кулаковская. - Л.: Гидрометеоиздат, 1972-236 с.

20.    Милевский В. Ю. Вероятность ветра различной скорости на территории СССР. - труды ЛГМИ, 1961, вып. 12.

21.    Научно-прикладной справочник по климату СССР. Многолетние данные. Украинская ССР. Серия 3. - Л.: Гидрометеоиздат, 1990. - Ч. 1-6, кн. 2. - 319 с.

22.    Прох Л. З. Некоторые особенности урагана 28 октября 1969 г. - Труды Укр НИГМИ, 1971, вып. 101.

23.    Прох Л. З., Башкирова Л. Е. Особенности сильных ветров в Украинских Карпатах - Труды Укр НИГМИ, 1971, вып. 108.

24.    Розова Е. С. К вопросу о максимальных скоростях ветра на Украине. - труды Укр НИГМИ, 1957, вып. 8.

25.    Романова Е. Н. Учёт изменчивости ветра в пересечённой местности при проэктировании. - Информ письмо, № 15, М., Гидрометеоиздат, 1966.

.        Салишев К.А. Картоведение. - М.: МГУ, 1990. - 400с

.        Токмаков А. И., Карельских А. Н. Характеристика сильных ветров на территории Украинских Карпат. - В кн..:"Метеорология, климатология и гидрология". Вып. 6. 1970.

.        Фондові данні ВЕД Укр НДГМІ і ДОЦ з гідрометеорології.

.        Физическая география Днепропетровской области: Учебное пособие. - Днепропетровск: ДГУ, 1988. - 76 с.

суховійний вітер

ДОДАТОК А

Кількість днів з сильним вітром в період з 1990-2010 років