1. Тенденції зміни частоти та інтенсивності
екстремальних гідрометеорологічних явищ
на території Донецької області
Балабух Віра Олексіївна,
к.геогр.н., зав.відділу синоптичної метеорології
Український гідрометеорологічний інститут
ДСНС та НАН України

2. Кількість природних катаклізмів з кожним десятиріччям
збільшується: у 70-ті роки ХХ ст. в світі було зафіксовано біля 1,5 тис.
природних катастроф, у 80-ті – до 3,5 тис., а в 90-ті рр. – до 6 тисяч.
Зростає також кількість потерпілих і економічні втрати: з 1990 по
1999рр. втрати від стихійних катастроф збільшились майже вдвічі, при
цьому кількість потерпілих досягла 188 млн. чоловік.
За даними Міжнародного центру досліджень катастроф
За десятирічний період 1992-2001 рр. близько 90% усіх стихійних
катастроф були гідрометеорологічного походження, при цьому від них
загинуло 622 000 чоловік і постраждало біля двох мільярдів
М. Жарро, Генеральний секретар ВМО
Україна вперше стає одним зі світових лідерів за кількістю жертв від
стихійних явищ. Згідно з рейтингом Міжнародного Центру
дослідження катастроф (CREI) на восьме місце в цьому списку в 2006
р. нашу країну вивела зима, коли від сильних морозів загинуло 803
людини і постраждало близько 60 000 і на дев'яте в 2008 р. - паводок,
коли постраждало близько 225 000 і загинуло 38 людей.
За даними Міжнародного центру
дослідженьс катастроф
Тривалість, локалізація, повторюваність та інтенсивність
екстремальних метеорологічних і кліматичних явищ, найімовірніше
зміниться і ці зміни зумовлять негативні наслідки для біологічних
систем. Амплітуда і частота екстремальних опадів, найімовірніше,
зростуть у багатьох районах, при цьому прогнозується зменшення
інтервалу часу між повторними екстремальними опадами.
Із Узагальненої доповіді МГЕІК ВМО
Витрати на прогнозування і моніторинг небезпечних явищ погоди у
15 разів менші, ніж ті, що потребують ліквідації наслідків таких явищ.
За оцінкою міжнародних експертів ВМО
ОСНОВНІ ПРОЯВИ
ГЛОБАЛЬНОЇ ЗМІНИ
КЛІМАТУ В УКРАЇНІ
Одним з головних проявів
регіональних кліматичних змін
на тлі глобальних процесів
потепління є істотне підвищення
температури
повітря,
зміна
термічного режиму та структури
опадів, збільшення кількості
стихійних метеорологічних явищ
і екстремальних погодних умов,
збитків, які вони зумовлюють
різним галузям економіки та
населенню країни

3. Динаміка стихійних метеорологічних явищ
та збитків які вони зумовлюють
Кількість випадків (N) стихійних метеорологічних
явищ погоди в Росії (1991-2005рр.)
Кількість випадків (N) стихійних метеорологічних
явищ погоди в Україні (1986-2005рр.)
Економічні збитки (млрд. крб) в
сільському (1) та лісовому (2) господарстві
Росії від стихійних гідрометеорологічних
явищ
За даними Міжнародного банку реконструкцій
та розвитку щорічний збиток від природних
надзвичайних ситуацій тільки державного та
регіонального рівня в Україні у 2000-2006 рр.
склав близько 340 млн. дол. США. Фактичний
збиток був значно більшим і сягав майже 900
млн. дол. США.

4. Середня за рік приземна
температура повітря, °С
6
7
7 7
7
7
7
7
7
7
77 7
7
8
8
887
8
8
8
9
99
1961 - 1990
9
10
10
Аномалія середньої за рік температури
повітря відносно кліматичної норми
8
9
9
10
Тенденція 8
8 8
8
8
8
8
9
9
9
9
9
9
9
10
1991 - 201011
10
11
Зміна середньої річної температури повітря на 1º призводить до збільшення тривалості
вегетаційного періоду на 10 днів і збільшенню сум активних температур

5. 2
-4
-5
7
7
-3
1961 - 1990
-4
9
-4
-3
-2
-6
-5
8
-3
-4
Середня за зиму
приземна температура
повітря, °С
-6 6
-2
-3
10
-2
-5
-4
-4
-3
-2
11
Тенденція -4
-3
-4
-3
-4
-4
-4
-3
-3
-2
-2
-3
-2
-1
-1
1991 - 2010
0
-1
-2
-1
0
1
1

6. 2
6
-6 18
-4
-3 17
-3
18
18
7
17
15
-4 16
8
18
-4
19-4
20
19
20
-3
1961 - 1990
19
18
18
-2
21
-2
Середня за літо приземна
температура повітря, °С
18-6
-5
7
19
19
20-5
-5
20
9
20
-4
-3
21
10
-2
-4
21
21
-3
-2
Тенденція -3
19
-2
19 -4
-3
-3
18 19
16 17
18
-3
-3
19
20
20
20
-2
0
1991 - 2010
21
-1
22
2
20
-4
20
-4
22
-2
21
-3
-2 22
-1
0
1
-4
21
-3
21 21
22-1
-1
19
22
23
1

7. Екстремальні температури повітря в Україні
Максимальна температура
Мінімальна температура
7

8. Сума опадів за рік
1961 - 1990
Тенденція - -
1991 - 2010

9. Сума опадів за зиму
1961 - 1990
Тенденція Повторюваність
(%) числа днів зі
снігом та дощем
взимку на
Закарпатті
Повторюваність
(%) числа днів зі
снігом різного виду
на Закарпатті
1991 - 2010

10. Сума опадів за літо
1961 - 1990
Тенденція -
Повторюваність (%) числа днів з дощем
та зливою у південному регіоні
100%
90%
80%
70%
60%
50%
40%
30%
20%
10%
0%
8
9
1
3
8
9
1
5
8
9
1
7
8
9
1
8
9
1
9
1
3
9
1
5
9
1
7
9
1
9
1
1
0
2
3
0
2
5
0
2
7
0
2
9
0
2
1991 - 2010
Дощ
Дощ зливовий

11. Число днів з дощем за рік
Число днів зі зливою за рік
Київ 3.06.2013
Зміна характеристик екстремальних явищ погоди у пункті спостережень та її значимість:
• ∆ - зміна у 1971-2010 відносно 1971- Статистична значимість тренду (р):
1990, %
Від’ємний тренд
Додатній тренд
α – коефіцієнт лінійного тренду (19712010)
0,01
0,05
0,1
0,01
0,05
0,1
p – значимість тренду (1971-2010)
Підвищення температури повітря та нерівномірний розподіл опадів, які мають
зливовий, локальний характер у теплий період і не забезпечують ефективне
накопичення вологи в грунті зумовило збільшення
кількості та інтенсивності
посушливих явищ. У поєднанні з іншими антропогенними чинниками це може
призвести до розширення зони ризикового землеробства і навіть до опустелювання
деяких районів південних областей України
11

12. Зміна термічних характеристик нижнього шару тропосфери
(теплий період)
Температура повітря в нижній тропосфері
Товщина шару атмосфери
1000-500гПа
Конвективно доступна потенційна енергія (САРЕ)
Дж/кг
350.0
дам
5600
2
R = 0.39
300.0
2000
5580
кг
/
1600
1200
5560
800
Із збільшенням середньої за добу величини САРЕ от 600 до 1000 Дж/кг
зростає інтенсивність конвективних явищ
2009
2005
Ш ква л С м е р ч
2001
Град
1997
5520
Злива
1993
0
1989
2009
2005
2001
1997
1993
1989
1985
1981
1977
1973
50.0
5540
400
1985
САРЕ, Дж
100.0
1981
150.0
1977
200.0
1973
250.0
0.0
2
R = 0.54
Збільшення товщини нижнього 5км
шару тропосфери супроводжується
збільшенням вологи і нестійкості
атмосфери. При відносній вологість
вище 70% можливе виникнення
сильних опадів.

13. Сезонна та міжрічна мінливість повторюваності небезпечних
явищ погоди в Україні
б) злива 30мм за 1 год і менше
а) дощ 15мм і більше за 12 год і менше
Сильний дощ (15мм і більшеза 12 год і менше). Україна
С и л ь н а з л и в а . П ів д е н ь
1300
1200
С и л ь н и й д о щ .У к р а ї н а
кількість випадків
1100
X II
XI
X
X II
2
R = 0.57
1000
XI
900
800
X
700
IX
600
IX
V I II
2009
2007
2005
2003
2001
1999
1997
1995
1993
1991
1989
1987
1985
1981
1983
500
V III
V II
V II
VI
VI
V
V
IV
IV
350
300
250
200
150
100
50
0
III
II
I
1981
1985
1983
1989
1993
1987
1991
1997
1995
2001
1999
2005
2003
2009
2007
I II
10
8
6
4
2
II
I
1969 1972 1975 1978 1981 1984 1987 1990 1993 1996 1999 2002 2005
г) шквал 15 м/с і більше
в) град 6 мм і більше
Град 6мм і більше. Україна
100
90
R2 = 0.87
80
Кількість випадків
Г р а д 6 м м і б іл ь ш е . У к р а їн а
X II
XI
X
Ш к в а л Н Я С Г Я .я У к р а їн а
70
60
X II
50
40
XI
30
20
X
10
IX
V II
2010
2008
2006
2004
2002
2000
1998
1996
1994
1992
1990
1988
1986
1984
V III
1982
1980
0
IX
V III
V II
VI
V I
V
V
IV
III
II
I
1982
1986
1984
1990
1988
1994
1992
1998
1996
2002
2000
2006
2004
2010
2008
35
30
25
20
15
10
5
0
IV
III
II
I
1972
1975
1978 1981
1984
1987
1990
1993
1996
1999
2002
2005
50
40
30
20
10
0
13

14. НЕБЕЗПЕЧНІ ТА СТИХІЙНІ ЯВИЩА ХОЛОДНОГО ПЕРІОДУ
а) снігопад 20мм і більше за 12 год менше
б) складні відкладення більше 35мм
С к л а д н і в ід к л а д е н н я . З а х ід
ІV
С и л ь н і с н іг о п а д и . У к р а їн а .
ІІІ
ІV
ІІ
Місяці
ІІІ
І
І
Х ІІ
ХІ
Х ІІ
Х
ХІ
ІХ
Х
1969
ІХ
1968
1974
1980
1986
1992
1998
2004
2010
1971
1977
1983
1989
1995
2001
2007
ро ки
2
2
1
1
5
0
1975
1972
5
0
5
0
1981
1978
1987
1984
1993
1990
1999
1996
2005
2002
2008
Р оки
в) ожеледь більше 35мм
4
3
2
1
г) вітер 25 м/с і більше
О ж е л е д ь . З а х ід
C и л ь н и й в іт е р ( 2 5 м /c і б іл ь ш е ) . У к р а ї н а
ІV
IX
V I II
ІІІ
V II
ІІ
Місяці
місяці
ІІ
VI
І
V
Х ІІ
IV
II I
ХІ
II
I
Х
ІХ
1969
1975
1972
1981
1978
1987
1984
1993
1990
Р о ки
1999
1996
2005
2002
2008
7
6
5
4
3
2
1
X II
XI
X
1969
1975
1972
1981
1978
1987
1984
1993
1990
1999
1996
2005
2002
16
14
12
10
80
60
40
20
0
0
0
0
0
14

15. Регіональні особливості зміни
екстремальних погодних умов у
Донецькій області
15

16. Зміна термічного режиму в Донецькій області
Середня
температура
Максимальна
температура
Мінімальна
температура
16

17. Екстремальні погодні умови зумовлені зміною
температури в Донецькій області
Число днів з морозом (Тмін<0°С)
Тривалість безморозного періоду
Суворість зими
Тернопільська область
Донецька область
З початку ХХІ ст. на Донеччині спостерігається тенденція до
зменшення суворості зими.
Число днів з Тмін≤-10°С
Тривалість опалювального
сезону (Тср≤8°С) на Донеччині

18. Тривалість теплого періоду
(Тср>0°С)
Комфортність
теплого періоду
Тривалість періоду вегетації
холоднолюбивих культур
(Тср≥5°С)
Тривалість літнього періоду
(Тср≥15°С)
Тривалість періоду вегетації
теплолюбивих культур
(Тср≥10°С)
18

19. Число днів з Тмакс≥20°С
Кількість періодів та максимальна
тривалість періоду зі спекою
Тмакс ≥20°С
Число днів з Тмакс≥25°С
Тмакс ≥25°С
19

20. Зміна режиму зволоження у Донецькій області
Сума опадів за місяць, сезон, рік
Число днів з дощем та зливою
Число днів з дощем та снігом взимку
20

21. Повторюваність та інтенсивність
сильного дощу (≥15мм/12год)
Повторюваність та інтенсивність
сильних снігопадів (≥7мм/12год)
Кількість днів без опадів та макимальна
тривалість бездощового періоду влітку
21

22. Повторюваність небезпечних явищ погоди в Донецькій області
Швидкість вітру
22

23. Небезпечні явища холодного періоду
23

24. Метеорологічні умови, що впливають на
забруднення атмосфери в Донецькій області
Метеорологічний потенціал розсіювальної
здатності атмосфери (МПА):
МПА = (Рш+Рт)/(Ро+Рв),
де Рш - повторюваність штилів (швидкість вітру 0-1 м/с)
Рт - число днів з туманом
Ро - число днів з опадами ≥0,5мм
Рв – число днів швидкістю вітру ≥6м/с
Коефіцієнт
самоочищення атмофери
Коефіцієнт самоочищення атмосфери К:
К= 1/МПА
К < 0.8 – не сприятливі умови для розсіювання
домішок.
0.8 ≤ К ≤ 1.2 – відносно сприятливі.
К> 1.2 – сприятливі умови для самоочищення
атмосфери
Умови сприятливі розсіюванню домішок в атмосфері:
сприятливі
Умови сприятливі накопиченню домішок в атмосфері:
відносно сприятливі
24

25. Проекції зміни
екстремальних
погодних умов у
Донецькій області до
середини XXI ст.
відносно сучасного
періоду (19812010рр.)

26. Схематичне представлення кліматичної
системи: її складових, процесів та
взаємодій
FAQ 1. 2, Fi gur e 1

27. Fi gur e 1. 2
Geographic resolution characteristic of the generations of climate models used in the IPCC
Assessment Reports: FAR (IPCC, 1990), SAR (IPCC, 1996), TAR (IPCC, 2001a), and AR4 (2007).
These illustrations are representative of the most detailed horizontal resolution used for short-term
climate simulations. The century-long simulations cited in IPCC Assessment Reports after the FAR
were typically run with the previous generation’s resolution. Vertical resolution in both atmosphere
and ocean models is not shown, but it has increased comparably with the horizontal resolution,
beginning typically with a single-layer slab ocean and ten atmospheric layers in the FAR and
progressing to about thirty levels in both atmosphere and ocean.
F

28. Global model
(AOGCM)
Regional Model
(RCM)
Вплив
шторм
посуха
Сільське
повінь господар
енергія
Водні
забрудн. екосистеми
ресурси

29. Балтійське море на сітках з різною
горизонтальною роздільністю
T42
~ 2.5°
або 250 км
1/2°
~ 50 км
T106
~ 1°
або 100 км
1/6°
~ 18 км

30. Вузли
розрахункових
сіток МЗЦАО
та РКМ на
території
України

31. 31
Характеристики регіональних кліматичних моделей з
європейського рамкового проекту ENSEMBLES
Граничні умови з Період
№ моделі та Інститут-учасник FP-6 ENSEMBLES, що виконав та
МЗЦАО її органі- розрахун
її акронім
надав розрахунки
зація-розробник
ку
1. REMO
MPI-M Інститут метеорології Макса-Планка, Гамбург, Німеччина
ECHAM5-r3, MPI-M
1951 – 2100
2. RCA3
SMHI Россбі центр Шведського гідрометеорологічного інституту,
Норкепінг, Швеція
ECHAM5-r3, MPI-M
1951 – 2100
3. RegCM3
ICTP Міжнародний центр теоретичної фізики, Трієст, Італія
ECHAM5-r3, MPI-M
1951 – 2100
4. HIRHAM5
DMI Датський метеорологічний інститут, Копенгаген, Данія
ECHAM5-r3, MPI-M
1951 – 2100
5. RACMO2
KNMI Королівській нідерландський метеорологічний інститут,
ДеБільт, Нідерланди
ECHAM5-r3, MPI-M
1951 – 2100
CNRM Науково-дослідний інститут Метео-Франс, Тулуза, Франція
ARPEGE, CNRM
1951 – 2100
6. RM5.1
(Aladin)
7. HadRM3Q0
8. RRCM
9. CLM
10. PROMES
11. RCA3
12. RCA3
13. HIRHAM
14. RCA3
METO-HC Метеорологічний офіс Надлі центр, Екзетер, Велика
Британія
VMGO Головна геофізична обсерваторія ім.Воєйкова, СанктПетербург, Росія
HadCM3Q0, METO-HC 1951 – 2100
HadCM3Q0, METO-HC 1951 – 2050
ETHZ Швейцарський технологічний інститут, Цюріх, Швейцарія
HadCM3Q0, METO-HC 1951 – 2099
UCLM Університет Кастилья Ла Манча, Толедо, Іспанія
HadCM3Q0, METO-HC 1951 – 2050
SMHI Россбі центр Шведського гідрометеорологічного інституту,
HadCM3Q3, METO-HC
Норкепінг, Швеція
C4I Консорціум для Ірландії в Ірландській національній
HadCM3Q16, METOметеорологічній службі, Дублін, Ірландія
HC
METNO Норвезький метеорологічний інститут, Осло, Норвегія
BCM, BCCR
SMHI Россбі центр Шведського гідрометеорологічного інституту,
BCM, BCCR
Норкепінг, Швеція
1951 – 2100
1951 – 2099
1951 – 2050
1951 – 2100

32. Мультимодельні середні значення та
діапазони приземного потепління
Серые столбики справа
обозначают
наилучшую
оценку (сплошная линия в
каждом
столбике)
и
вероятный
диапазон,
оцениваемый для шести
сигнальных
сценариев
ІРСС. Наилучшая оценка
и вероятные диапазоны
на
серых
столбиках
учитывают МОЦАО в
левой части рисунка, а
также
результаты
иерархии
независимых
моделей и ограничения
наблюдений
Сплошные линии – это многомодельные глобальные средние значения приземного потепления
(относительно 1980-1999 годов) для сценариев A2, A1B и B1, показанных как продолжение
моделирования ХХ века. Затенение обозначает диапазон среднеквадратичного отклонения ±1
для годовых средних значений по отдельным моделям. Оранжевая линия соответствует
эксперименту, при котором концентрации удерживались постоянными, на уровне 2000 года.

33. Розподіл за площею систематичних помилок та коефіцієнтів кореляції проекцій
температури повітря та кількості опадів з стандартного (1961-1990 рр.) на сучасний
(1991-2010 рр.) період зазначених ансамблів РКМ (крос-валідація)
53
Р із н и ц я м іж п р о е к ц іє ю н а 1 9 9 1 -2 0 1 0 а н с а м б л я з 1 0 Р К М т а E -O b s , г р С
с е р е д н є з н а ч е н н я : -0 ,0 7 о С
52
Температура повітря
Різниця між проекцією
на 1991-2010 ансамблю
з 10РКМ та E-Obs,
сер. значення: -0,07˚С
51
49
48
-0 .4 5 to -0 .4
-0 .4 to - 0 .2
-0 .2 to 0
0 to 0 .2
0 .2 to 0 .4
0 .4 to 0 .6
0 .6 to 0 .8
0 .8 to 1 .1 2
47
46
45
44
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
Д о в го т а , гр а д .
36
37
38
39
40
41
53
П р о е к ц ія а н с а м б л ю R E M O , R C A 3 -E , R R C M , R C A 3 -B :
с е р . к -т к о р е л я ц ії 0 ,6 9 1 0 4
52
51
К - т к о р р е л я ц ії
п р о е к ц ії 4 Р К М
н а 1 9 9 1 -2 0 1 0 р р .
з E -O b s
Кількість опадів
Коефіцієнти кореляції між
проекцією річного ходу на
1991-2010 ансамблю з 4РКМ
та E-Obs, сер. значення: 0,69
0 .9
0 .8
0 .7
0 .6
0 .4
0 .2
0 to
to
to
to
to
to
to
1
0
0
0
0
0
0 .2
.0 0 1
.9
.8
.7
.6
.4
50
Ш и р о та , гр а д .
Ш и р о т а , гр а д .
50
49
48
47
46
45
44
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
Д о в го т а , гр а д .
33
34
35
36
37
38
39
40
41

34. Вірогідні сценарії розвитку суспільства
А2
В1
А1В
Постійне і швидке зростання кількості населення планети
протягом ХХІ ст. та найбільша прогнозована кількість
антропогенних викидів парникових газів та аерозолів
Зростання кількості населення до середини ХХІ ст. з подальшим
зменшенням і найнижча прогнозована кількість антропогенних
викидів
Населення – як і для сценарію В1, кількість викидів –
середня між В1 та А2 із збалансованим використанням
викопних та відновлюваних джерел енергії

35. Проекції екстремальних явищ для Донецької
області у ХХІ столітті
отримано за даними регіональної кліматичної
моделі REMO (інститут Макса Планка,
Німеччина) на основі глобальної моделі
циркуляції атмосфери та океану ЕСНАМ5 для
сценарію А1В

36. Проекція зміни середньої максимальної та мінімальної за
місяць температури повітря у Донецькій області
в 2021-2050рр. відносно 1981-2010рр
Максимальна температура
+1.3 °С
Мінімальна температура
+1.4 °С
36

37. Проекція зміни екстремальних погодних умов,
пов’язаних з температурою повітря
Зміна тривалості періоду
Тср≥0°С – теплий період
Тср≥5°С – період вегетації
холоднолюбивих культур
Тср≥10°С – період вегетації
теплолюбивих культур
Тср≥15°С – літній період
Тср≤8°С – опалювальний сезон
Зміна числа днів з сильною спекою
37

38. Зміна числа днів з сильним морозом
При мінімальній температурі нижче -10, -15 ° С і при відсутності снігового покриву
пошкоджується коренева система багатьох рослин
При мінімальній температурі -20 ° С і нижче можливе
пошкодження наземної частини плодових дерев
(вимерзання), особливо теплолюбних (наприклад,
персики, абрикоси і виноград), вузлів кущіння озимих
посівів, точок росту ягідних культур, утворюються
морозобоїни і тріщини. За такої температури
припиняються заняття в школі та роботи на відкритому
повітрі
При мінімальній температурі -25 º С і нижче
вимерзають озимі (особливо в малосніжні зими)
і багато сортів багаторічних рослин (сади,
виноградники). Ця температура негативно
позначається на здоров‘ї людей, особливо тих,
що страждають серцево-судинними
захворюваннями. При сильних морозах різко
збільшується кількість пожеж, аварій на дорогах,
в тепло-та електромережах

39. Проекція зміни екстремальних погодних умов,
пов’язаних з опадами
Максимальна кількість опадів за добу
Зміна числа днів з опадами різної інтенсивності (мм/24год)
39

40. Проекція зміни кількості днів з метеорологічними
умовами, сприятливими для утворення сильної ожеледі
та налипання мокрого снігу на сході України
40

41. Проекція зміни екстремальних погодних умов,
зумовлених вітром
Зміна (%) максимальної
швидкості вітру по місяцям
Зміна (%) максимальної швидкості вітру
по сезонам та за рік
Число днів з сильним вітром

42. Дякую
за увагу!
Дякую
за увагу!
Balabukh@rambler.ru
Тел.: (044)-525-87-51
098-208-44-24