Кліматологічні дослідження та перспективи їх розвитку

Кліматологічні дослідження в Україні мають давні традиції, які складалися ще наприкінці ХІХ- початку ХХ ст. під впливом наукових досліджень відомих кліматологів: О.І.Воєйкова, П.І Броунова, О.В.Клосовського та ін.

Вже у перші роки існування Української метеорологічної служби (УкрМЕТу) було опубліковано ряд робіт, присвячених вивченню клімату окремих міст, губерній, регіонів та всієї України. Саме у цей час, у 1925 році був створений перший режимний кліматологічний підрозділ (Бюро опадів). З цього року й почалась історія режимної кліматології – систематичний друк результатів спостережень, їх узагальнень та кліматичних досліджень. Першим керівником «Бюро опадів» був один з видатних вчених-кліматологів України -М.І.Гук. Йому належать  наукові праці з вивчення режиму атмосферних опадів. Ним опубліковано фундаментальні кліматичні карти, які були складені прогресивним на той час методом.

У передвоєнні роки одне з головних завдань у вивченні клімату полягало у зборі та систематизації кліматологічної інформації. У ці роки  було розпочато складання кліматологічного довідника, яке було перервано війною. Однак і під час окупації на багатьох метеорологічних станціях у визначений час на метеорологічний майданчик виходили спостережники, це дозволило не переривати кліматологічні ряди, які відразу після війни лягли в основу «Климатологического Справочника СССР вып.10. по Украинской ССР и Молдавской ССР»(1950). У 40 таблицях довідника вміщено результати багаторічних спостережень із основних метеорологічних величин за період 1891-1935рр. У роботі по підготовці «Справочника» брали участь  М.І.Гук, М.М.Акимович, І.О.Бучинський, К.С.Розова та ін.

У 50-х роках кліматологи під керівництвом М.І.Гука виконали ряд кліматологічних розробок для проекту будівництва каскаду гідроелектростанцій на Дніпрі, Південно-Українського каналу та інших гідротехнічних споруд України.

Кліматологами було багато зроблено для забезпечення потреб сільського господарства: друкувалися кліматологічні характеристики основних фізико-географічних зон України, наукові монографії.

У 1962 році було видано «Атлас Украинской ССР и Молдавской ССР». Кліматичні карти цього атласу були підготовлені науковими співробітниками УкрНДГМІ М.І.Гуком, К.С.Розовою, В.М.Бабиченко і М.І.Гойсою. У 1964 році було видано перший «Агроклиматический атлас Украины».

Найповнішу характеристику клімату України наведено у монографії «Климат Украины» (1967) за редакцією Г.Ф.Прихотька, А.В.Ткаченка та В.М.Бабиченко.

У 1966-69рр. у Київський гідрометеорологічній обсерваторії (Київська ГМО) був підготовлений новий випуск «Справочника по климату СССР», вип.10. У його підготовці брали участь Одеська ГМО та гідрометеорологічна обсерваторія Чорного та Азовського морів. Довідник складається з 5 частин (сонячна радіація та сонячне сяйво;  вітер; температура повітря та грунту; вологість повітря, атмосферні опади та сніговий покрив; хмарність та атмосферні явища), які вміщують середні багаторічні значення різних метеорологічних величин.

У 90-х роках створено «Научно-прикладной справочник СССР». Вып.10 (1990), у якому систематизовано і узагальнено кліматологічну інформацію у розрізі часу (місяця,року, п’ятиріччя, багато річчя) і простору (для станцій, адміністративних і економічних районів). Для території України дані для Довідника підготовлено у Гідрометеорологічній обсерваторії (нині Центральна геофізична обсерваторія – ЦГО) під керівництвом І.І.Трусова.

Кліматологи України приділяли велику увагу питанню вивчення коливання і зміни клімату. Ще у 50-70-х роках М.І.Гук і І.О.Бучинський виявили короткочасні та незначні його коливання. На початку 80-х років в Україні відновились дослідження з проблем зміни клімату під впливом природних та антропогенних факторів. Висновком цих робіт стала констатація  зміни режиму опадів та клімату в Україні  на фоні глобальної зміни клімату.

У 90-х роках в УкрНДГМІ під керівництвом  В.М.Волощука на основі досягнень сучасної науки були розроблені нові підходи і методи вивчення зміни та коливання клімату. Одержано неспростовні докази глобального потепління планети, яке згладжує просторово-часовий розподіл її температурного поля. Ефект потепління найбільш чітко простежується у полярних та помірних широтах виразніше у зимовий сезон, ніж у літній.

Наприкінці 90-х – початку 2000рр. у відділі кліматології ЦГО під керівництвом О.Є.Пахалюк був підготовлений «Кліматичний кадастр України». Макет «Кадастру» був розроблений кліматологами УкрНДГМІ. Методичний супровід та експертиза були проведені фахівцями УкрНДГМІ під керівництвом В.М.Бабіченко. У «Кадастрі» враховано пропозиції  фахівців різних галузей економіки, а також рекомендації Всесвітньої метеорологічної організації (ВМО).

«Кліматичний кадастр України» складається з 6 частин:

1. Сонячна радіація та сонячне сяйво;
2. Атмосферний тиск і вітер;
3. Температура повітря та грунту;
4. Вологість повітря, атмосферні опади та сніговий покрив;
5. Хмарність;
6. Атмосферні явища та ожеледно-паморозеві утворення.

У Кадастрі наводяться багаторічні показники метеорологічних величин за окрему годину, добу, місяць, а також за рік. Метеорологічні величин представлені основними статистичними параметрами: середніми, крайніми( найбільші і найменші) їх значення з вказівкою року, коли вони спостерігалися, мірою мінливості (середнє квадратичне відхилення, коефіцієнт варіації), для окремих характеристик-частотою      ( повторюваністю) або ймовірністю.

До складання Кадастру залучено і опрацьовано величезний фактичний матеріал метеорологічних спостережень на 187 станціях метеорологічної мережі Держгідромету України за період 1961-90рр. Цей період ВМО визначила за стандартний, що відображає сучасні кліматичні умови. Екстремальні значення представлено за весь період спостережень. У Кадастрі оновлено кліматологічні показники і представлено нові, які доповнюють і розширюють інформацію з режиму клімату України. Такі стандартні кліматологічні норми підготовлено вперше і рекомендовано використовувати для об’єктивної характеристики сучасного клімату. Кадастр є фундаментальною працею з клімату України, який знаходить широке застосування в оперативному обслуговуванні різних галузей економіки, для побудови кліматологічних карт, що надає можливість порівнювати норми у часі і просторі.  

У 2003 році інформація, яку вміщено у Кадастрі, була покладена в основу підготовки фундаментальної праці великого колективу кліматологів України – монографії «Клімат України». У монографії викладено теоретичне обґрунтування кліматичної системи, особливості формування клімату та кліматоутворювальних факторів (радіаційних, циркуляційних та впливу підстильної поверхні).

На основі кліматологічної інформації за останні 30 років ХХ ст., використання сучасних технологій, апарату математичної статистики, у монографії докладно проаналізовано просторово-часовий  розподіл метеорологічних величин та атмосферних, у тому числі стихійних явищ.

У монографії глибоко досліджується проблема регіонального  та локального масштабів фактичних змін і коливання клімату, що призводять до його потепління у результаті антропогенного внеску до посилення природного парникового ефекту. Розроблено декілька сценаріїв зміни регіонального клімату у майбутньому.

У 80-ті роки було підготовлено 9 монографій серії „Климат больших городов”: «Климат Києва», «Климат Днепропетровска», «Климат Харькова», «Климат Полтавы», «Климат Луцка», «Клімат Львова», «Клімат Вінниці», «Климат Одессы» та «Климат Черновцов». У підготовці монографій брали участь фахівці-кліматологі УкрНДГМІ, ЦГО, Одеського гідрометеорологічного інституту,  Вінницького педагогічного інституту, Чернівецького державного університету. Після розпаду СРСР ця робота була припинена. Глобальні зміни клімату та зміни регіонального клімату України викликають велику зацікавленість споживачів кліматологічної інформаціі в отриманні такої інформації по окремих великих містах України.  У 2008 році було прийняте рішення про поновлення робіт з видання монографій цієї серії. Робота колективів УкрНДГМІ та ЦГО розпочалась з перевидання  монографії „Клімату Києва”. У 2010 році нова монографія з клімату нашої столиці вийшла у світ.

В процесі багаторічних досліджень протягом ХІХ-ХХ ст. було виконано значний обсяг робіт у вивченні клімату України. В тому числі:

1. Систематизовано кліматологічну інформацію та вивчено загальні  закономірності формування клімату України;
2. Виявлено умови та досліджено основні процеси, що зумовлюють формування стихійних гідрометеорологічних явищ та розроблено методи кліматологічного прогнозування окремих явищ;
3. Детально розглянуто складові теплового та водного балансу території України;
4. Визначено загальні закономірності формування радіаційного режиму України і його роль як кліматоутворювального фактору;
5. Виявлено особливості мікроклімату окремих територій, розроблено методику розрахунків характеристик мікроклімату за даними найближчих станцій;
6. Досліджено клімат гірських (Українські Карпати, Кримські гори) та деяких рівнинних зон і районів України;
7. Вивчено клімат і мікроклімат окремих міст;
8. Розпочато цикл робіт з дослідження статистичної просторово-часової структури полів окремих метеорологічних величин.

Результати більшості виконаних робіт з кліматології мають практичну спрямованість.

Розвиток кліматологічних досліджень у майбутньому передбачається проводити за такими напрямами: вивчення динаміки клімату України під впливом природних і антропогенних факторів; оцінка соціально-економічних і соціально-екологічних наслідків зміни клімату; розроблення сценаріїв можливих змін регіонального клімату України під впливом глобального потепління, пов’язаного з антропогенним посиленням атмосферного парникового ефекту; прогностична оцінка можливих змін інтенсивності і повторюваності екстремальних явищ погоди, пов’язаних з глобальним потеплінням та ін.

Реалізація перелічених завдань дозволить удосконалити, зробити більш інформативним і мобільним обслуговування науки і практики з питань кліматології.