Вплив сучасних кліматичних змін на характеристики...
TRANSCRIPT
Гребінь
Василь Васильович, доктор географічних наук,
професор кафедри гідрології та гідроекології
Київський національний університет імені Тараса Шевченка
Кафедра гідрології та гідроекології
ВПЛИВ СУЧАСНИХ КЛІМАТИЧНИХ ЗМІН НА
ХАРАКТЕРИСТИКИ ГІДРОЛОГІЧНОГО
РЕЖИМУ РІЧОК УКРАЇНИ
Актуальність теми
Більшість гідрологічних розрахунків зводиться до оцінки режимних характеристик з метою гідротехнічного та водогосподарського проектування, а також планування заходів по використанню та охороні водних ресурсів. Методологія таких оцінок базується на статистичній обробці даних спостережень за попередній період, гідрологічні характеристики якого поширюються на час експлуатації або планування майбутніх заходів. Такий підхід виходить із уявлення про стаціонарність кліматичних умов формування річкового стоку.
Обґрунтованість такого підходу в даний час викликає значні сумніви у зв’язку із змінами клімату, що відбуваються в останні десятиріччя XX, на початку XXI сторіччя. Найбільший інтерес мають не стільки масштаби можливого глобального потепління, скільки його наслідки для зміни зонального перерозподілу випаровування та, особливо, атмосферних опадів. У зв’язку з цим, до найбільш актуальних завдань відноситься виявлення закономірностей гідрологічного режиму річок на фоні потепління, що відбувається, та оцінка цих змін на перспективу.
2
3
4
Схема ландшафтно-гідрологічного
районування території України
5
Ієрархічна структура ландшафтно-гідрологічних
систем в межах України Ландшафтно-гідрологічна
зона (гірська країна)
Ландшафтно-гідрологічна
провінція
Ландшафтно-гідрологічний район
Мішанолісова
волога
Прип‘ятська
Деснянська
Широколистолісова
волога Бузько-Дністровська
Волинський височинний
Розтоцько-Опільський височинний
Лісостепова
недостатньо зволожена
Дністровсько-Дніпровська Подільсько-Придніпровський височинний
Центральнодніпровський височинний
Лівобережно-Дніпровська
Центральнодніпровський низовинний
Полтавський рівнинний
Східноукраїнський схилово-височинний
Степова
посушлива
Нижньобузько-Дніпровська
Дніпровсько-Сіверськодонецька Нижньодніпровський низовинний
Сіверськодонецький схилово-височинний
Причорноморсько-Приазовська
Причорноморський низовинний
Приазовський височинний
Донецький височинний
Кримський низовинний
Карпатська гірська
значно зволожена
Прут-Дністровська
Тисо-Латорицька
Кримська гірська
достатньо зволожена Гірсько-Кримська
6
Осереднена різницева інтегральна крива відхилень
від середнього багаторічного значення
середньої річної температури повітря в межах
України
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
1951
1954
1957
1960
1963
1966
1969
1972
1975
1978
1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
2002
2005
Роки
Сум
ар
не в
ідхи
лен
ня
від
сер
ед
нь
ого
бага
то
річ
но
го з
нач
ен
ня
7
Зміни середньої річної температури повітря в межах
окремих ЛГП за період 1989-2010 рр.
по відношенню до попереднього періоду
8
Зміни середньої температури повітря зимового
сезону в межах окремих ЛГП за період 1989-2010 рр.
по відношенню до попереднього періоду
9
Осереднена різницева інтегральна крива відхилень
від середнього багаторічного значення
річної суми атмосферних опадів в межах України
-1,4
-1,2
-1
-0,8
-0,6
-0,4
-0,2
0
0,2
1951
1955
1959
1963
1967
1971
1975
1979
1983
1987
1991
1995
1999
2003
Роки
Сум
ар
не в
ідхи
лен
ня
від
сер
ед
нь
ого
бага
то
річ
но
го
зн
ач
ен
ня
10
Відношення кількості опадів весняного періоду в
межах окремих ЛГП за період 1989-2010 рр.
по відношенню до попереднього періоду
11
Відношення кількості опадів осіннього періоду в
межах окремих ЛГП за період 1989-2010 рр.
по відношенню до попереднього періоду
12
Середня по басейну Дніпра частка окремих видів
живлення
для років певної забезпеченості
двох характерних періодів
40
52
38
43
43
54
40
59
21
23
16
24
21
24
27
21
39
25
46
33
37
33
21
22
II
I
II
I
II
I
II
I
cер
ед
нє
75
75
50
50
25
25
Заб
езп
ечен
ість
ро
ку
Частка живлення
підземне
дощове
снігове
13
Зміна частки (%) підземного живлення у річному стоці
за два характерні періоди
14
Осереднена різницева інтегральна крива відхилень
від середнього багаторічного значення
середніх річних витрат води річок в межах України
-1,5
-1
-0,5
0
0,5
1955
1958
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
Роки
Сум
ар
не в
ідхи
лен
ня
від
сер
ед
нь
ого
бага
то
річ
но
го
зн
ач
ен
ня
15
Осереднені гідрографи стоку води
р. Десна – м. Чернігів
за два характерні періоди
0
50
100
150
200
250
300
01.0
1.00
01.0
2.00
01.0
3.00
01.0
4.00
01.0
5.00
01.0
6.00
01.0
7.00
01.0
8.00
01.0
9.00
01.1
0.00
01.1
1.00
01.1
2.00
Ви
трат
а води
, м
3/с
ек
1946-1988 1989-2007
16
Осереднені гідрографи стоку води
р.Прип’ять – с.Річиця
за два характерні періоди
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
30,00
35,00
01.0
1.00
01.0
2.00
01.0
3.00
01.0
4.00
01.0
5.00
01.0
6.00
01.0
7.00
01.0
8.00
01.0
9.00
01.1
0.00
01.1
1.00
01.1
2.00
Ви
тр
ата
во
ди
, м
ку
б./с
ек
1963-1988 1989-2007
17
Осереднені гідрографи стоку води
р. Случ – м. Сарни
за два характерні періоди
0
50
100
150
200
250
300
01.0
1.00
01.0
2.00
01.0
3.00
01.0
4.00
01.0
5.00
01.0
6.00
01.0
7.00
01.0
8.00
01.0
9.00
01.1
0.00
01.1
1.00
01.1
2.00
Ви
трат
а во
ди
, м
3/с
ек
1946-1988 1989-2007
18
Розподіл (%) термінів проходження
максимумів весняного водопілля за два характерні
періоди
0
10
20
30
40
50
60
70
лю
ти
й
бе
ре
зе
нь
кв
іте
нь
лю
ти
й
бе
ре
зе
нь
кв
іте
нь
лю
ти
й
бе
ре
зе
нь
кв
іте
нь
Прип’ятська Деснянська Дніпровсько-
Сіверськодонецька
Ча
стка
(%
) те
рм
інів
пр
ох
од
же
нн
я
ма
кс
им
ум
ів в
ес
ня
но
го
во
до
піл
ля
до 1989 1989-2007
19
Розподіл (%) термінів проходження
максимумів холодного періоду року за два
характерні періоди
0
5
10
15
20
25
30
35
40
ли
сто
па
д
груд
ен
ь
січ
ен
ь
лю
ти
й
бе
ре
зе
нь
кв
іте
нь
ли
сто
па
д
груд
ен
ь
січ
ен
ь
лю
ти
й
бе
ре
зе
нь
кв
іте
нь
Тисо-Латорицька Гірсько-Кримська
Ча
стка
(%
) те
рм
інів
пр
ох
од
же
нн
я
ма
кс
им
ум
ів х
ол
од
но
го
пе
ріо
ду
до 1989 1989-2007
20
Осереднена різницева інтегральна крива відхилень
від середнього багаторічного значення
максимальних річних витрат води річок в межах
України
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1955
1958
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006
Роки
Сум
ар
не в
ідхи
лен
ня
від
сер
ед
нь
ого
бага
то
річ
но
го
зн
ач
ен
ня
21
Величина максимальних витрат весняного водопілля
річок в межах окремих ЛГП за період 1989-2010 рр.
по відношенню до попереднього періоду
22
Зміна частки (%) весняного водопілля у
внутрішньорічному розподілі стоку
23
Різницева інтегральна крива відхилень від
середнього багаторічного значення середніх річних
витрат завислих наносів р.Десна – м.Чернігів
0
1
2
3
4
5
6
7
8
1949
1952
1955
1958
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1991
1994
1997
2000
2003
2006В
ідхи
лен
ня
від
сер
ед
нь
ого
бага
ор
ічн
ого
знач
ен
ня
24
Різницева інтегральна крива відхилень від
середнього багаторічного значення тривалості
льодоставу
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1949
1952
1955
1958
1961
1964
1967
1970
1973
1976
1979
1982
1985
1988
1992
1995
2000
2003
Від
хи
лен
ня
від
сер
ед
нь
ого
багато
річ
но
го
зн
ач
ен
ня
0,00
5,00
10,00
15,00
20,00
25,00
1945
1949
1953
1957
1961
1965
1969
1973
1977
1981
1985
1989
1993
1997
2001
2005
Від
хи
лен
ня
від
сер
ед
нь
ого
багато
річ
но
го
зн
ач
ен
ня
р.Десна – м.Чернігів р. Південний Буг – с. Олександрівка
25
Відношення мінімальних середньомісячних витрат
літньо-осінньої межені за два характерні періоди
26
Відношення мінімальних середньомісячних витрат
зимової межені за два характерні періоди
27
Середні сезонні рівні води по гідропосту
р.Прип’ять – с.Люб’язь за два періоди
(1961-1990 рр. та 1991-2010 рр.)
100
120
140
160
180
200
220
240
260
280
300
см
Зима Весна Літо Осінь
1961-1990
1991-2010
28
Середня щорічна тривалість затоплення заплави
для двох періодів (1961-1990 рр. та 1991-2010 рр.)
0
20
40
60
80
100
120
140
Тр
ив
ал
ість
, д
об
и
Прип'ять- Прип'ять- Стохід-
Річиця Люб'язь Любешів
1961-1990
1991-2010
29
Середньорічна температура води (ºС) по гідропостах
Верхньої Прип’яті за два періоди
(1961-1990 рр. та 1991-2010 рр.)
9,0
9,2
9,4
9,6
9,8
10,0
10,2
Те
мп
ер
ату
ра
во
ди
, гр
ад
С
Прип'ять- Прип'ять- Турія- Стохід-
Річиця Люб'язь Ягідне Любешів
1961-1990
1991-2010
30
Середня тривалість періоду без льодових явищ по
гідропостах Верхньої Прип’яті за два періоди
(1961-1990 рр. та 1991-2010 рр.)
255
260
265
270
275
280
285
290
Кіл
ькіс
ть д
іб
Прип'ять- Прип'ять- Турія- Стохід-
Річиця Люб'язь Ягідне Любешів
1961-1990
1991-2010
31
Середня тривалість вегетаційного періоду водної
рослинності по гідропостах Верхньої Прип’яті
за два періоди (1961-1990 рр. та 1991-2010 рр.)
164
166
168
170
172
174
176
178
180
182
Кіл
ькіс
ть
діб
Прип'ять- Прип'ять- Турія- Стохід-
Річиця Люб'язь Ягідне Любешів
1961-1990
1991-2010
32
Сезонний розподіл річних мінімумів
за два характерні періоди, (у %)
0
10
20
30
40
50
60
70
80
весна літо осінь зима весна літо осінь зима весна літо осінь зима
Прип’ятська Нижньобузько-Дніпровська Причорноморсько-
Приазовська
Частка (
%)
річ
ни
х м
інім
ум
ів з
а д
ва
хар
актер
ні
пер
іод
и
до 1989 1989-2007
33
Сезонний розподіл стоку річок
за два характерні періоди, (в %)
Ландшафтно-гідрологічна
провінція
Гідрологічний сезон
весняний літній осінній зимовий
Прип’ятська 50/44 16/18 14/13 20/25
Деснянська 57/43 13/16 14/18 16/23
Бузько-Дністровська 38/33 21/22 18/20 23/25
Дністровсько-Дніпровська 42/34 19/22 18/21 21/23
Лівобережно-Дніпровська 55/45 13/17 13/18 19/20
Нижньобузько-Дніпровська 54/42 12/14 10/18 24/26
Дніпровсько-Сіверськодонецька 49/41 11/16 11/16 29/27
Причорноморсько-Приазовська 41/37 15/19 13/17 31/27
Прут-Дністровська 37/36 33/27 16/22 14/15
Тисо-Латорицька 38/40 22/18 17/21 23/21
Гірсько-Кримська 45/42 14/16 9/14 32/28
34
Лімітуючи часові інтервали,
рекомендовані для водогосподарських розрахунків
Ландшафтно-гідрологічна провінція
Лімітуючи:
період сезон місяць
Прип’ятська VI-II (VI-II ) IX-XI (IX-XI) IX (X )
Деснянська VI-II (VI-II ) VI-VIII (VI-VIII ) VIII (VIII )
Бузько-Дністровська VI-II (VI-II ) IX-XI (IX-XI) IX (X )
Дністровсько-Дніпровська VI-II (VI-II ) IX-XI (IX-XI) IX (IX )
Лівобережно-Дніпровська VI-II (VI-II ) VI-VIII (VI-VIII ) VIII (VIII )
Нижньобузько-Дніпровська V-I (V-I ) IX-XI (V-VIII ) IX (VIII )
Дніпровсько-Сіверськодонецька V-I (V-I ) V-VIII (V-VIII ) VIII (VIII )
Причорноморсько-Приазовська V-I (V-I ) IX-XI (IX-XI) IX (IX )
Прут-Дністровська IX-II (IX-II ) XII-II (XII-II ) I ( I )
Тисо-Латорицька VI-II (VI-II ) IX-XI (VI-VIII ) IX (VIII )
Гірсько-Кримська V-XI (V-XI ) IX-XI (IX-XI) X (X )
35
Висновки
36
- Зміни складових водно-теплового балансу, що відбулися
на території України в останні десятиріччя та є наслідком
кліматичних змін, викликали певні зміни у живленні річок.
- Зменшення частки снігового живлення та зростання частки
підземного сприяли зменшенню частки весняного водопілля
та зростанню меженного стоку.
- Такі внутрішньорічні зміни стоку викликають його
вирівнювання всередині року.
- Під впливом змін клімату відбувається зміна інших
характеристик гідрологічного режиму: стоку наносів,
льодового та термічного режимів.