Локальні прояви змін клімату на прикладі природного заповідника "Розточчя"

Размещено на http://www.allbest.ru/

Локальні прояви змін клімату на прикладі природного заповідника "Розточчя"

Г.В. Стрямець

В.О. Гребельна

О.С. Скобало

С.П. Стрямець

Зміна клімату на планеті є однією з найбільш серйозних екологічних проблем сучасності, яка дедалі частіше стає причиною негативних наслідків для економіки та суспільства загалом. Термін "зміна клімату" в документах ІРСС означає будь-які кліматичні зміни в часі як наслідок природних змін або як результат людської діяльності. Відзначено, що, ймовірно, є декілька причин глобальних змін клімату - це природна мінливість, яка циклічно відбувається всередині кліматичної системи; ймовірно, це наслідок вулканічних вивержень та змін у сонячній радіації; ймовірно, це чітко зареєстроване потепління на початку ХХ ст., що було спричинене також антропогенними чинниками (Stocker, 2013). Тому актуальним завданням є виявлення локальних змін клімату та розробки заходів адаптації до цих змін.

Мета роботи - проаналізувати метеорологічні показники, які фіксує метеостанція заповідника на предмет наявності чи відсутності локальних кліматичних змін за останніх десять років.

Огляд літературних джерел. Потепління кліматичної системи було зафіксовано у змінах температури поверхні ґрунту та атмосфери, температур поверхневих (глибиною до кількасот метрів) вод океану та завдяки підвищенню рівня світового океану. Спеціальні дослідження виявили антропогенний внесок до всіх цих перелічених змін.

25 жовтня 2018 р. Європарламент прийняв резолюцію, якою закликав країни підвищувати свої зобов'язання у рамках Паризької угоди та робити все можливе для того, щоб утримати глобальне потепління на рівні 1, 5 °С. Зі звіту видно, що потепління на 2 °С несе набагато більше загроз, економічних втрат та незворотних наслідків, аніж потепління на 1,5 °С (Stocker, 2018). Глобальні та локальні прояви змін клімату наведено в багатьох наукових працях (Stocker, 2018; Kryvoruchenko, 2014; Skobalo et al., 2013).

Методика і методи дослідження. Метеорологічні спостереження в заповіднику здійснюють за загальноприйнятими методиками (Fylonov & Nukhymovskaia, 1985; Andriienko et al., 2002), показники температури повітря фіксують кожні три години, кількість опадів - за добу. Це фіксують у Літописах природи (Litopys pryrody, 2008-2017). Здійснюють статистичну обробку даних. Фенологічні спостереження ведуть відповідно до методики Шульца (1981), поділ на сезони і субсезо- ни - відповідно до рекомендації Програми Літопису природи (Andriienko et al., 2002).

Результати дослідження та їх обговорення. Фенологічні та кліматичні характеристики Розточчя відрізняються від прилеглих територій підвищеною вологістю повітря, значною амплітудою коливань температури, надмірною кількістю опадів та сильними вітрами, що зумовлено складною орографією, густою гідрологічною сіткою, наявністю озер та великих лісових масивів, а також близьким розташуванням гірської системи Карпат, що теж зумовлює особливості місцевого клімату. Регіон Розточчя розташований у перехідній зоні від помірно теплого західноєвропейського клімату до помірно-континентального східноєвропейського. Уся територія зазнає впливу західних повітряних мас, морського полярного та континентального тропічного повітря (Prots-Kravchuk, 1972). Температурні умови і режим зволоження мають найбільше значення для формування ландшафтів, розвитку лісового й сільського господарства та заповідної справи.

Для Розточчя характерна поступова зміна основних сезонів року, тому кліматичну характеристику доцільно навести за сезонами, їхню тривалість наведено в табл. 1. Результати тривалості сезонів, наведені в цій таблиці, свідчать про їхню сильну варіабельність, що є ознакою кліматичних змін. Найкоротшою, за період, який розглядаємо, зима була в 2016 р. - 30 днів, а найдовшою - 125 днів у 2013 р. Тривалість літа збільшується і в окремі роки досягає 120 днів і більше, середня тривалість літа за досліджуваний період досягла 112 днів. Збільшилася тривалість вегетаційного періоду в середньому на 9 днів.

Таблиця 1. Показники тривалості сезонів за 2008-2017 рр. у Природному заповіднику "Розточчя"

Природний рік починається зимовим сезоном, який настає в перших числах грудня і триває в середньому 85 днів. Зимовий сезон є найхолоднішим, обмежений датами стійкого переходу середньої добової температури повітря через 0 °С в період її зниження восени і підвищення навесні. Взимку дуже розвинута циклонічна діяльність, яка забезпечує інтенсивний обмін повітря і значну нестійкість погоди. У цей сезон відбуваються систематичні вторгнення холодних повітряних мас, які призводять до значного зниження температури повітря. Абсолютні максимуми повітря в зимовий період пов'язані з надходженням теплого повітря з Атлантики, а також із південно-західними вітрами. Найнижчі температури спричинені проникненням континентального арктичного повітря, яке приносить холодну і вологу погоду.

Зимою спостерігаємо найбільші зміни температури. Характерною особливістю зимового сезону є часті відлиги. До холодної частини зими належить період із середньою добовою температурою повітря -5 °С і нижче і триває в середньому близько 20 діб. Така температура встановлюється на початку січня, утримується до другої декади лютого. Зниження температури повітря до -10 °С і нижче спостерігаємо від січня до березня включно. Кількість днів із такою температурою припадає на сі- чень-лютий і в середньому становить 4 дні. У холодні зими температура повітря може знижуватися до -20 °С (2015 р.) і нижче - аж до -29,0 °С (2012 р.). У середньому за зимовий сезон таку температуру повітря відзначаємо лише декілька днів, у лютому 2012 р. температура нижче - 20,0 °С опускалася протягом 8 днів. За зимовий сезон у середньому випадає 143,3 мм опадів або 20 % від річної кількості, але взимку спостерігаємо найбільшу кількість днів з опадами і найбільшу їхню тривалість. У холодний період року частина опадів випадає у вигляді снігу. Сніговий покрив добре захищає ґрунт від холоду, тому що має низьку теплопровідність. Стійке залягання снігового покриву зберігається у середньому 66 днів (від середини грудня до кінця першої декади березня). До аномальних явищ, які проявляються в зимовий період, належать буревії, сніголами, грози (27.01.2008 р.). Нове аномальне явище - обледеніння гілок, плодів - тривало з 21.01.2013-29.01.2013 рр., утруднило харчування багатьох видів диких птахів і звірів.

Весна - це період зі стійкою середньою добовою температурою повітря від 0 °С до +10 °С. 3 переходом середньої добової температури повітря через 0 °С в бік її підвищення закінчується холодний період і розпочинається теплий. На Розточчі за останні 5 років весна розпочиналася досить швидко, в середньому в третій декаді лютого і тривала 89 днів. За термінами настання, весни поділяють на ранні та пізні, за температурним режимом - на теплі та холодні, а за характером розвитку - на дружні та затяжні. Погода протягом весняного сезону характеризується неоднорідністю та мінливістю. На початку весни ще зберігаються деякі зимові риси, а для кінця весни характерні властивості літнього сезону.

Особливістю весни є інтенсивне підвищення середніх добових температур повітря та збільшення її середньої добової амплітуди. Весняний сезон за характером розвитку атмосферних процесів і темпами зростання температури повітря можна поділити на дві частини. Перша частина весни (період зі стійкою середньодобовою температурою повітря від 0 °С до +5 °С) ще зберігає риси зимового сезону. Друга - поділяється на два періоди. У перший період відбувається стійкий перехід середньої добової температури повітря через +5 °С. У другий період, з переходом температури через +10 °С, починається вегетація рослин. Період вегетації рослин триває в середньому 236 днів. Для весняного сезону характерні заморозки, які утворюються вночі та вранці. Найчастіше вони бувають адвентивно-радіаційними. Середня дата припинення весняних заморозків припадає на середину квітня. За весняний період випадає в середньому 180 мм опадів, що становить 24 % від річної кількості. Кінцем весни і початком літа вважаємо стійкий перехід середньодобової температури повітря через +10 °С.

Літо - сезон, який в умовах Розточчя має тенденцію до збільшення. Середня тривалість за п'ять років становить 115 діб, найбільша - 123 доби. Зазвичай, тривале літо характеризується високою середньою добовою температурою повітря, незначною кількістю опадів, великою кількістю сонячних днів, а коротке літо - більш низькою температурою повітря, великою кількістю опадів і значною кількістю похмурих днів. Відомо, що влітку головне місце серед кліматотвірних чинників належить сонячній радіації (Entsyklopediia, 1990). Висота сонця, тривалість сонячного сяйва мають найвищі за рік показники. Погодні умови літнього сезону не залишаються постійними, незважаючи на їхню стійкість, порівняно з іншими сезонами. На початку літа погода має відносно нестійкий характер: спостерігаємо похолодання, пов'язані із вторгненням повітря з півночі та північного заходу. У другій половині літа, коли переважає антициклонний тип погоди, тривало зберігається малохмарна, жарка, суха погода. Літні сезони 20132017 рр. відзначаються високими максимальними температурами +32,0 - +36,0 °С, загалом за літній сезон спостерігаємо велику кількість днів з максимальною температурою повітря вище 25 °С, у 2017 р. таких днів було більше сорока. Найбільша кількість опадів (у середньому 276 мм або 37 % від річної кількості) випадає влітку. У 2014 р. ця сума становила 320,5 мм. У літні місяці 80 % дощів випадає у вигляді злив та грозових дощів. Це особливо помітно в останнє десятиріччя. Закінчується літній сезон переходом середньодобової температури повітря через +10 °С, у бік зниження у третій декаді вересня, і починається осінь. Значну циклічність мають західні та південні циклони, які зумовлюють хмарну погоду з опадами. Внаслідок вторгнення холодних арктичних мас повітря, а також втрати тепла шляхом випромінення, восени відбувається охолодження повітря і ґрунту до заморозків. У середньому заморозки починаються в середині жовтня. Особливо небезпечні ранні осінні заморозки.

Осінь найкоротша з усіх сезонів, у середньому становить 76 днів. Кількість опадів в осінні місяці зменшується, відповідно до загального зниження температури та вологості повітря, і становить в середньому 140,5 мм опадів (19 % від річної кількості). Найдовшу осінь спостерігали у 2015 р. - 96 днів, а найкоротшу - 64 дні - у 2014 р., 2016 р. Тривалість періоду з температурою повітря від +10 °С до +5 °С становить близько місяця. Наприкінці жовтня відбувається перехід добової температури повітря через +5 °С в бік зниження. Відтоді припиняється вегетація.

Температура повітря за останні десять років динамічно змінювалася, середні значення добової, максимальної і мінімальної температур, їхні екстремальні значення не перевищували гранично допустимі для цього регіону (рис. 1) (Prots-Kravchuk, 1972).

Рис. 1. Графік динаміки мінімальної, середньодобової, максимальної температури за 2008-2017 рр.

Мінімальна температура, за даними спостережень з 2008 по 2017 рр. становила -29,5 °С, а максимальна - +36,0 °С, що не перевищує граничні значення за попередні роки, які становили -34,0 °С і +36,0 °С відповідно. Середньорічна температура повітря змінювалась від +8,0 °С до +9,6 °С, середнє багаторічне значення за досліджуваний період становить +8,9 °С, за попередні періоди - +7,0-7,8 °С (Kosyk & Skobalo, 2006), або +7,5 °С (табл. 2) (Prots-Kravchuk, 1972).

Таблиця 2. Середньорічні показники температури повітря в заповіднику (дані метеостанції)

Результати табл. 2 свідчать про локальні зміни клімату, які виражаються у збільшенні температури повітря у середньому на 1,4 °С за останні десять років і на 1,2 °С - за останні п'ять років. Тобто межу 1,5 °С, яку рекомендує Міжурядова група експертів зі змін клімату, як крайню, територія заповідника вже перейшла, тому очевидно, необхідно розробити заходи, які б сповільнили цей процес. Середня температура січня зросла на 0,8 °С, а липня - на 2,0 °С за десятиріччя.

Опади мають виражений літній максимум. Середньорічна сума опадів становить у середньому 760 мм. В окремі роки спостерігаємо значні коливання як у розподілі опадів за місяцями, так і в загальній кількості за рік (рис. 2).

Рис. 2. Динаміка суми річних опадів у заповіднику

Як видно на рис. 2, найбільша річна сума опадів досягає 969 мм у 2010 р., і, навпаки, в 2008 р. вона була дуже малою і становила 613,4 мм, проте локальні прояви змін клімату виражаються у характері та інтенсивності опадів. Зливи, які проходять останнім часом, сильно ускладнюють роботу аграріїв, пошкоджують сільськогосподарські культури. За кілька годин випадає півмісячна або майже місячна норма опадів: 16.06.2015 р. була злива - 30 мм; 29.06.2015 р. - 45 мм; 4.05.2017 р. пройшла сильна злива з градом, опадів за день випало 31,5 мм; 30.05.2017 р. - 56,7 мм випало за дві години. Такі зливи часто ускладнюються сильними поривами вітру - понад 20 м/с, локальними смерчами, ураганами або градом (20.05.2013 р.). Зафіксовано зміни відносної вологості повітря: середньорічна вологість дорівнює 74 %, низьку вологість спостерігаємо весною: у квітні 2015 р., у травні 2013 р. в окремі дні опускалася нижче 50 %, що є аномальним.

На території природного заповідника "Розточчя" зафіксовано локальні прояви зміни клімату, які виражаються у такому:

середньорічна температура повітря за останні десять років зросла на 1,4 °С, а за останні п'ять років - на 1,7 °С;

тривалість весни зменшується, характерними рисами сезону є низька вологість повітря, холодні ночі, теплі дні, незначна кількість опадів, що утруднює роботу аграріїв;

тривалість літа збільшується і становить 110-120 днів, сума ефективних температур зростає;

в останнє десятиліття знизився рівень ґрунтових вод, змінився характер опадів - дощ випадає у вигляді сильних короткочасних злив, за одну зливу може випасти місячна норма опадів;

збільшилася кількість днів у році з низькою відносною вологістю повітря;

почастішали аномальні явища природи: сніголами, вітровали, буревії, трапляються смерчі, урагани, які завдають збитків населенню - руйнують будівлі, знищують урожаї с/г культур.

Перелік використаних джерел

метеостанція заповідник явище природа

1. Andriienko, T.L. (2002). Prohrama Litopysu pryrody dlia zapovidnykiv ta natsionalnykh pryrodnykh parkiv: metod. posibn. Kyiv: Vyd-vo "Akademperiodyka", 103 p. [In Ukrainian].

2. Babichenko, V.M., & Zuzuka, F.V. (1998). Klimat Lvova. Lutsk, 346 p. [In Ukrainian].

3. Entsyklopediia. (1990). Heohrafichna entsyklopediia Ukrainy. (Vol. 3). Kyiv: URE, 480 p. [In Ukrainian].

4. IPCC. (2018). Summary for Policymakers of IPCC Special Report on Global Warming of 1.5 °C approved by governments, 36 p. Retrieved from: https://www.ipcc.ch/pdf/sessi-on48/pr 181008 P48 spm en.pdf.

5. Kosyk, L.B., & Skobalo, O.S. (2006). Klimatychna ta fenolohichna kharakterystyka pryrodnoho zapovidnyka "Roztochchia". Mizhvidomchyi naukovo-tekhnichnyi zbirnyk Natsionalnoho lisotekhnichnoho universytetu Ukrainy. Lisove hospodarstvo, lisova, paperova i derevoobrobna promyslovist, 32, 82-86 p. [In Ukrainian].

6. Kryvoruchenko, Z. R. (2014). Tendentsii ta mozhlyvi naslidky hlo- balnykh ta rehionalnykh zmin klimatu. Dnipropetrovskyi derzhavnyi ahrarno-ekonomichnyi universytet. Elektronne naukove fakhove vydannia "Derzhavne upravlinnia: udoskonalennia ta rozvytok", 9. Retrieved from: http://www.dv.navka.com.ua. [In Ukrainian].

7. Litopys pryrody (2008-2017). Pryrodnyi zapovidnyk "Roztochchia", cmt. Ivano-Frankove. Kn. (pp. 22-31). [In Ukrainian].

8. Molozhnikov, V.N. (1976). Fenologiya prirodnyih yavleniy Severo-Vostochnogo Pribaykalya. V k.: Prirodnyie usloviya Severo-Vostochnogo Pribaykalya. Novosibirsk. [In Russian].

9. Prots-Kravchuk, H.L. (1972). Klimat. Pryroda Lvivskoi oblasti. Lviv: Vyd-vo Lvivskoho un-tu, (pp. 40-58). [In Ukrainian].

10. Shults, H. (1981). Obshchaia fenolohyia. Leningrad: Nauka, 188 p. [In Russian].

11. Skobalo, O., Horban, I., & Hrebelna, V. (2013). Fenoklimatychna periodyzatsiia v zapovidnyku "Roztochchia". Visnyk Lvivskoho universytetu. Lviskyi natsionalnyi universytet im. I. Franka. Ser. Biolohichna, 63, 98-109 p. [In Ukrainian].

12. Stocker, T.F., Qin, D., Plattner, G.-K., Tignor, M., Allen, S.K., Boschung, J., Nauels, A., Xia, Y., Bex, V., & Midgley, P.M. (Eds.). (2013). IPCC, Climate Change 2013: The Physical Science Basis. Contribution of Working Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovernmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press, Cambridge, United Kingdom and New York, NY, USA, 1535 p.

Размещено на Allbest.ru