Малицька Людмила Володимирівна Просторово-часова мінливість комфортності кліматичних умов в Україні : Малицкая Людмила Владимировна Пространственно-временная изменчивость комфортности климатических условий в Украине Malytska Lyudmyla Volodymyrivna Spatio-temporal variability of climatic comfort in Ukraine

Краткое описание

Малицька Людмила Володимирівна, науковий співробітник відділу прикладної метеорології та кліматології, Український гідрометеорологічний інститут ДСНС та НАН України. Назва дисертації: «Просторово-часова мінливість комфортності кліматичних умов в Україні». Шифр та назва спеціальності - 11.00.09 - метеорологія, кліматологія, агрометеорологія. Спецрада К 26.001.22 Київського національного університету імені Тараса Шевченка

Український гідрометеорологічний інститут
Державна служба України з надзвичайних ситуацій
Національна академія наук України
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Міністерство освіти і науки України
Кваліфікаційна наукова
праця на правах рукопису
МАЛИЦЬКА ЛЮДМИЛА ВОЛОДИМИРІВНА
УДК 551.586, 551.582, 551.583
ДИСЕРТАЦІЯ
ПРОСТОРОВО-ЧАСОВА МІНЛИВІСТЬ КОМФОРТНОСТІ
КЛІМАТИЧНИХ УМОВ В УКРАЇНІ
11.00.09 – метеорологія, кліматологія, агрометеорологія
Подається на здобуття наукового ступеня кандидата географічних наук
Дисертація містить результати власних досліджень. Використання ідей, результатів і
текстів інших авторів мають посилання на відповідне джерело
____________________ Л.В. Малицька
Науковий керівник: Балабух Віра Олексіївна, кандидат географічних наук, старший
науковий співробітник
Київ – 2019

ЗМІСТ
ПЕРЕЛІК УМОВНИХ ПОЗНАЧЕНЬ.............................................................................. 22
ВСТУП................................................................................................................................ 23
РОЗДІЛ 1 ТЕОРЕТИЧНІ ТА МЕТОДИЧНІ ПІДХОДИ ДО ОЦІНКИ
КОМФОРТНОСТІ ДЛЯ ЛЮДИНИ КЛІМАТИЧНИХ УМОВ..................................... 29
1.1 Основні напрямки дослідження комфортності кліматичних умов для людини29
1.2 Дослідження біокліматичних умов та ресурсів України..................................... 38
Висновки до розділу 1 ...................................................................................................... 41
РОЗДІЛ 2 МЕТОДОЛОГІЯ КОМПЛЕКСТНОЇ ОЦІНКИ КЛІМАТИЧНИХ УМОВ
ТА БІОКЛІМАТИЧНИХ РЕСУРСІВ, ЇХНЬОЇ ЗМІНИ У СУЧАСНИЙ
КЛІМАТИЧНИЙ ПЕРІОД ТА ЙМОВІРНОЇ ЗМІНИ ДО СЕРЕДИНИ ХХІ СТ......... 43
2.1 Методика комплексної оцінки комфортності кліматичних умов та
біокліматичних ресурсів, алгоритм досліджень ......................................................... 43
2.2 Кліматичне районування біокліматичних ресурсів ............................................. 55
2.3 Оцінка змін і коливань кліматичних умов та біокліматичних ресурсів у
сучасний кліматичний період ....................................................................................... 57
2.4 Оцінка проекцій зміни кліматичних умов та біокліматичних ресурсів до
середини ХХІ століття................................................................................................... 58
Висновки до розділу 2 ...................................................................................................... 60
РОЗДІЛ 3 КОМФОРНІСТЬ КЛІМАТИЧНИХ УМОВ У СУЧАСНИЙ
КЛІМАТИЧНИЙ ПЕРІОД................................................................................................ 61
3.1 Регіональні особливості кліматичних умов, що формують біоклімат у зимовий
сезон ................................................................................................................................ 64
3.1.1 Холодове навантаження на організм людини.. .............................................. 64
3.1.2 Вітрове охолодження організму людини........................................................ 73
3.1.3 Комплекс метеорологічних умов, що впливає на порушення терморегуляції
організму людини....................................................................................................... 78
3.2 Регіональні особливості кліматичних умов, що формують біоклімат, у літній
сезон ................................................................................................................................ 82
20
3.2.1 Теплове навантаження на організм людини................................................... 83
3.2.2 Кліматичні умови, що модифікують дію температурного чинника. ........... 87
3.3 Кліматичні умови, що опосередковано впливають на комфортність
навколишнього середовища.......................................................................................... 96
3.4 Районування території України щодо комфортності кліматичних умов та
ступеню забезпеченості біокліматичними ресурсами ............................................. 103
3.4.1 Оцінка комфортності та забезпеченості біокліматичними ресурсами
території України у зимовий сезон......................................................................... 104
3.4.2 Оцінка комфортності та забезпеченості біокліматичними ресурсами
території України у літній сезон............................................................................. 114
Висновки до розділу 3 .................................................................................................... 119
РОЗДІЛ 4 ДИНАМІКА КОМФОРТНОСТІ КЛІМАТИЧНИХ УМОВ УКРАЇНИ У
СУЧАСНИЙ КЛІМАТИЧНИЙ ПЕРІОД ...................................................................... 122
4.1 Зміна комфортності кліматичних умов у зимовий сезон................................... 123
4.1.1 Кліматичні умови, що впливають на теплове навантаження організму
людини....................................................................................................................... 123
4.1.2 Кліматичні умови, що впливають на вітрове охолодження організму
людини....................................................................................................................... 129
4.1.3 Комплекс кліматичних умов, що впливає на порушення терморегуляції
організму людини..................................................................................................... 132
4.2 Зміна комфортності кліматичних умов в літній сезон ....................................... 133
4.2.1 Кліматичні умови, що впливають на теплове навантаження організму. .. 133
4.2.2 Метеорологічні умови, що модифікують дію температурного чинника. . 136
4.2.3 Комплекс метеорологічних умов, що впливає на порушення терморегуляції
організму людини..................................................................................................... 138
4.3 Метеорологічні умови, що опосередковано впливають на комфортність
кліматичних умов для людини ................................................................................... 140
Висновки до розділу 4..................................................................................................... 147
РОЗДІЛ 5 ЙМОВІРНІ ЗМІНИ КЛІМАТИЧНИХ УМОВ, ЩО ФОРМУЮТЬ
БІОКЛІМАТИЧНІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ ДО СЕРЕДИНИ ХХІ СТ.......................... 149
21
5.1 Проекції зміни кліматичних умов у зимовий сезон............................................... 150
5.1.1 Ймовірні зміни показників термічного режиму, режиму вітру та вологості.150
5.1.2 Зміна комфортності комплексу кліматичних умов. ........................................ 154
5.2 Проекції зміни комфортності кліматичних умов у літній сезон.......................... 158
5.2.1 Ймовірні зміни показників термічного режиму, режиму вітру та вологості 158
5.2.2 Зміна комфортності комплексу кліматичних умов.. ....................................... 161
5.3 Оцінка зміни рівня комфортності кліматичних умов та забезпеченості
біокліматичними ресурсами території України до середини ХХІ століття .............. 163
Висновки до розділу 5..................................................................................................... 169
ВИСНОВКИ..................................................................................................................... 172
СПИСОК ВИКОРИСТАНИХ ДЖЕРЕЛ....................................................................... 175
ДОДАТКИ........................................................................................................................ 188

Список литературы

ВИСНОВКИ
У дисертаційному дослідженні встановлено закономірності просторовочасового розподілу комплексу кліматичних та біокліматичних показників, які
характеризують комфортність кліматичних умов для людини в Україні, визначено
тенденцій їхньої зміни у сучасний кліматичний період та ймовірні зміни до
середини ХХІ ст.
Проведені комплексні дослідження комфортності кліматичних умов
філософськими, загальнонауковими і конкретнонауковими методами за щоденними
даними мережі спостережень України (1981-2010) та щоденними даними РКМ
REMO-ЕСНАМ5 (1981-2010, 2021-2050, SRES А1В) дали можливість зробити
наступні висновки.
1. Кліматичні умови в Україні здійснюють прямий і опосередкований вплив на
тепловий стан і теплове навантаження людини, мають сезонні та регіональні
особливості. У зимовий сезон комфортність кліматичних умов зменшується з півдня
на північ і з заходу на схід. Найбільш дискомфортними є східні, північно-східні
області, для яких характерна помірно-сувора зима, сильне холодове навантаження,
найнижчі значення температури повітря та її мінливість, висока швидкість вітру та
найбільші втратами тепла організмом за рахунок вітрового охолодження (до
1000 ккал/м2
год). У літній сезон найбільш дискомфортними є південні та південносхідні області України, де відмічаються найвища температура повітря, найбільша
кількість літніх днів, днів із високою температурою та тропічних ночей,
максимальна тривалість безперервного спекотного періоду, найвище термічне
навантаження на організм людини та тепловий стрес.
Встановлено нерівномірний розподіл кліматичного потенціалу розсіювальної
здатності атмосфери в Україні: виділено райони з виключно сприятливими та
обмежено сприятливими умовами.
2. За розробленими інтегрованими показниками комфортності та
забезпеченості біокліматичними ресурсами в Україні виділено у зимовий сезон
173
чотири, а в літній три зони з різними умовами. Як зимою, так і літом переважають
комфортні умови (49,61 та 61,02 % площі). Дискомфортні займають 41,78 та 38,98
% площі, відповідно. Екстремально дискомфортні та дуже комфортні умови
взимку відмічаються на незначній території (на 7,26% та 1,35% площі). Влітку дуже
комфортні умови в Україні не спостерігаються, а екстремально дискомфортні
характерні лише для південного узбережжя Криму.
3. Встановлено, що у 1981-2010 на всій території України спостерігаються
суттєві зміни кліматичних умов. Статистично значущими є ріст середньої,
мінімальної та максимальної температури як у літній, так і зимовий сезон, що
призводить до зменшення кількості зимових днів, днів із морозом та сильним
морозом, а влітку – збільшення кількості літніх днів, днів із високою температурою
повітря та кількості тропічних ночей. Ці зміни супроводжуються зменшенням
середньої та максимальної швидкості вітру, середніх значень відносної вологості,
що зумовлює зниження холодового дискомфорту у зимовий сезон та підвищення
термічного стресу та термічного навантаження у літній.
4. За розробленою методикою кліматичного прогнозування ймовірної зміни
комфортності кліматичних умов оцінено ймовірні зміни рівня комфортності та
ступеню забезпеченості біокліматичними ресурсами України, їхні площі і
локалізацію до середини ХХІ ст. (2021-2050 рр.) відносно 1981-2010 для сценарію
А1В. У зимовий сезон територія з комфортними кліматичними умовами може
зрости майже на 30%, і займатиме біля 80% площі України, зона із дуже
комфортними умовами розшириться на 2,93% а із дискомфортними умовами
ймовірно скоротиться на третину порівняно з 1981-2010. Екстремальні
дискомфортні умови спостерігатимуться лише в локальних осередках на високогір’ї
Українських Карпат, Донецькому кряжі та на сході країни. В літній сезон можна
очікувати посилення дискомфорту та зниження рівня забезпеченості
біокліматичними ресурсами. Територія з комфортними умовами може скоротитись,
а з дискомфортними збільшитись майже на 20%. Можна очікувати зростання на
1,167 % зони з екстремально дискомфортними умови, що будуть характерні не
лише для південного узбережжя Криму, а й для окремих районів північного
174
степового Криму, Одеської, Миколаївської, Херсонської та Запорізької областей.
Регіонів з дуже комфортними умовами в Україні до середини ХХІ ст. ймовірно не
буде.
Кліматичні характеристики виділених зон також можуть змінитися, проте,
внаслідок різнонаправленості зміни показників, термічне навантаження переважно
залишиться на рівні сучасного як зимою так і літом.
5. Основні наукові результати дослідження можуть бути використані при
плануванні та оцінці кліматичних ризиків у різних галузях економіки, для розробки
стратегій та планів сталого розвитку регіонів та заходів по адаптації до зміни
клімату.