Екогеографія України - Гавриленко О.П. - Розділ 9 КЛІМАТИЧНІ ТА РЕКРЕАЦІЙНІ РЕСУРСИ УКРАЇНИ

Клімат — характерний для конкретної території багаторічний режим погоди, зумовлений сонячно/о радіацією, її перетвореннями у діяльному шарі земної поверхні та пов'язаною з нею циркуляцією атмосфери й океанів. Оскільки це визначення ґрунтується на генетичних принципах і пов'язане з певним регіоном, то це буде регіональний клімат. Кліматоутворювальні фактори, до яких належать сонячна радіація, циркуляція атмосфери й океану, мають не регіональний, а глобальний масштаб. Регіональний клімат — одна з просторових реалізацій глобального. У кліматичну систему об'єднують атмосферу, гідросферу, літосферу, кріосферу та біосферу.

Складність і неоднозначність зв'язків у кліматичній системі, постійна еволюція її компонентів є причинами багатьох кліматичних змін на планеті. Оскільки за одних і тих самих зовнішніх умов може бути декілька типів клімату, то стан кліматичної системи визначається не тільки зовнішнім впливом, а й взаємодією між її складовими. Кліматоутворювальні фактори — це ті фізичні механізми, що впливають на кліматичну систему, а також основні взаємодії між її (системою) складовими. Вони поділяються на два типи:

— зовнішні кліматоутворювальні фактори, до яких належать астрономічні та геофізичні. Астрономічні — це світність Сонця, положення орбіти Землі в Сонячній системі, характеристики орбітального руху Землі тощо. Від цих факторів залежать: 1) розподіл сонячної енергії, що потрапляє на верхню межу атмосфери; 2) гравітаційні дії Сонця та інших планет Сонячної системи (до речі, саме вони спричинюють припливи й відпливи, коливання характеристик орбітального руху та ін.). Геофізичні фактори — розмір, маса Землі, власне гравітаційне і магнітне поля, внутрішнє тепло за рахунок геотермічних джерел і вулканізму;

— внутрішні кліматоутворювальні фактори, до яких належать: фізико-хімічна структура атмосфери, маса атмосфери, маса і склад океану, особливості розподілу суходолу й океану, рельєф поверхні суходолу тощо.

Джерелом енергії для кліматичної системи є Сонце. Кількість променистої енергії Сонця, що потрапляє на верхню межу атмосфери, характеризує сонячна стала — кількість променистої енергії, яка надходить за секунду до одиничної площини на верхній межі атмосфери, розташованої перпендикулярно до сонячних променів на середній відстані між Землею і Сонцем. Сонячна стала становить 1,37 кВт/м2. Цьому значенню відповідає повна потужність випромінювання Сонця 3,9 · 10²³ кВт (світність).

Отже, до кліматичних ресурсів належать:

— енергія Сонця (геліоенергетичні ресурси) та вітру (вітроенергетичні ресурси);

— сума температур із різними середніми їх періодами та кількістю опадів, що є визначальними факторами для вирощування польових сільськогосподарських культур, садів та виноградників (агрокліматичні ресурси). Саме циклічністю агрокліматичних ресурсів зумовлена сезонність сільськогосподарських робіт. Провідні показники агрокліматичних ресурсів — це річний хід сонячної радіації та залежної від неї динаміки температури повітря і поверхні ґрунту;

— кліматичні умови, які впливають також на особливості діяльності населення (біокліматичні ресурси) та відпочинку (рекреаційні ресурси).

Україна розміщена на південному заході Східноєвропейської рівнини. На її заході знаходяться Українські Карпати, на півдні уздовж Південного берега Кримського півострова — Кримські гори. Територія України із заходу на схід (від 22° до 40° східної довготи) простягається на 1300 км, а з півночі на південь (від 52° до 45° північної широти) — майже на 900 км.

Сонячна радіація основне джерело енергії в географічній оболонці. Променева енергія Сонця взаємодіє з атмосферою, земною поверхнею і трансформується у теплову енергію. Величини сонячної радіації залежать від висоти Сонця, тривалості дня, сонячного сяйва і хмарності тощо.

Тривалість сонячного сяйва. Це важлива характеристика радіаційного режиму, залежить від світлої частини доби, хмарності та збільшується з півночі на південь. Найменша тривалість сонячного сяйва спостерігається в північно-західній частині України (західні райони Полісся та Лісостепу) і становить 1690—1850 годин на рік. Найбільш сонячними є травень — серпень, коли тривалість сонячного сяйва на Поліссі становить 48—60 % від можливої. Найменш сонячними звичайно є листопад — лютий (13—28 %). На Закарпатській низовині (Ужгород) сонячне сяйво досягає 1950 годин за рік (рис. 9.1).

Найбільша тривалість сонячного сяйва спостерігається в Криму та на узбережжях Чорного й Азовського морів - від 2150 до 2450 годин, але максимальне сонячне сяйво буває у горах Криму — до 2453 годин на рік. Найбільш сонячними є травень — серпень, коли тривалість сонячного сяйва на півдні та в Криму становить 70—75 % від можливої, а найменш сонячними є листопад — лютий — 17—32 %.

Протягом року найбільша мінливість тривалості сонячного сяйва спостерігається влітку, а найменша — взимку. Також важливою характеристикою тривалості сонячного сяйва є її добовий хід. Наприклад, улітку сонячне сяйво з'являється вже з 4—5 години і триває до 19—20, а взимку — з 7—8 до 16— 17 години. Відповідно до добового ходу хмарності максимум повторюваності сонячного сяйва влітку можливий до полудня (з 10 до 13 години), а взимку — після полудня (з 12 до 13). Найбільша повторюваність сонячного сяйва протягом року спостерігається о 11 — 12 або 12—13 годині.

Важливою ознакою кліматичних ресурсів України вважається також кількість днів без сонця. За рік найбільше днів без сонця (95 і більше) на Поліссі; на півдні цей показник поступово зменшується: у центрі — до 85—90 днів, на півдні — до 65— 70, у Криму — 50—60, а на Південному березі Криму — до 45 днів (Ялта — 44). Дні взагалі без сонця протягом року найчастіше спостерігаються в холодний період, максимум можливий у грудні. На півночі в середньому налічується 18—20 днів без сонця, півдні — до 15—17, а в Криму — до 10 14 днів. Кількість днів без сонця і тривалість сонячного сяйва перебувають у зворотному зв'язку. Коливання кількості днів без сонця зумовлюється певними закономірностями синоптичних процесів.

За допомогою ресурсів сонячної радіації здійснюється забезпечення нагріву ґрунту й атмосфери, випаровування вологи рослинами. За участю сонячної радіації також відбувається фотосинтез. Ресурси сонячної енергії в Україні можна раціонально використовувати в теплий період року. Зміни сонячної активності, що реєструвалися здавна, мають визначальне значення для життя на Землі. Особливістю сонячної активності є и циклічність. Циклічні та спонтанні зміни окремих компонентів сонячного випромінювання, особливо вияви сонячних спалахів, спричинюють зміни магнітного поля Землі, магнітні бурі, впливають на метеорологічний і загальний стани біосфери.

Найбільш статистично правильними є цикли активності Сонця тривалістю майже 11 та 22 роки. Максимум попереднього 22-го циклу активності можна було спостерігати у 1989 p., а мінімальне її значення — у 1996 р. У зв'язку з впливом сонячної активності на всі вияви життєдіяльності людства створили Міжнародну службу Сонця та мережу її регіональних центрів зі збору даних про сонячну активність. Чотири українські обсерваторії надають дані про спостереження щодо сонячної активності до цієї служби: 1) Кримська астрофізична обсерваторія; 2) Астрономічна обсерваторія Київського національного університету; 3) Астрономічна обсерваторія Львівського національного університету; 4) Астрономічна обсерваторія Харківського національного університету. Українська астрономічна асоціація вже розробила відповідні документи стосовно створення Служби Сонця в Україні. У програмі передбачається функціонування декількох підсистем, в яких накопичуватимуть дані моніторингу, розроблятимуть методи прогнозування та попередження надзвичайних ситуацій, а також здійснення Національним центром співпраці та обміну даних із Міжнародною службою Сонця.

Окрім сонячної радіації та циркуляції атмосфери, важливим кліматоутворювальним фактором є підстильна поверхня, яка впливає на формування як регіонального клімату й мікроклімату, так і на формування глобального клімату за розмірами, структурою, фізичними та іншими властивостями. Оскільки на Землі е два основні типи підстильної поверхні — водна та суходільна, які мають різні фізичні властивості, вони відповідно формують морський і континентальний типи клімату. Вплив морського клімату, за допомогою західного перенесення, поширюється досить далеко вглиб суходолу, тому континентальність клімату на сході України більша, ніж на заході. В океанах є теплі й холодні течії, а на суходолі на формування клімату впливають рельєф, моря, внутрішні води, ґрунтовий і рослинний покриви, узимку — сніговий покрив.

Як відомо, загальні ознаки рельєфу України зумовлені геоструктурними особливостями її території. Вони визначають чергування височин і низовин, напрям і характер поділу поверхні. Переважна більшість орографічних утворень в Україні (Волинська, Подільська, Придніпровська та Донецька височини, Придніпровська низовина й Українські Карпати) орієнтовані з північного заходу на південний схід відповідно до напряму основних геоструктурних елементів, що визначають також розміщення русел найбільших річок.

Рівнини займають майже 95 % території країни, з них 70 % — низовини та 25 % — височини, а середня висота рівнин становить 175 м над рівнем моря. Іншу частину території (5 %) займають середньовисокі гори альпійської складчастості Українські Карпати та Кримські гори. Довжина паралельних хребтів Українських Карпат становить 250 км, ширина — понад 100 км. На погоду і клімат впливає вся гірська система Карпат, незалежно від державних кордонів, яка простягається на 1500 км від Девинських Воріт до Залізних Воріт на Дунаї. Кримські гори простягаються на півдні Кримського півострова від мису Фіолент на заході до мису Іллі на сході на 150 км, а ширина цієї гірської системи в середній її частині становить 50—60 км.

Вплив рельєфу на клімат різний. Він визначається зміною висоти місцевості над рівнем моря, різноманітністю форм, крутизною схилів та їхньою орієнтацією щодо сторін світу та повітряних течій. Особливо на метеорологічні показники впливає рельєф у горах: зі збільшенням висоти, насамперед, відбувається помітна зміна складових радіаційного балансу. В Українських Карпатах, наприклад, зі збільшенням прозорості атмосфери протягом року зростає надходження прямої сонячної радіації. Взагалі на високогір'ях Українських Карпат радіаційний баланс зменшується на 45—50 % порівняно з рівнинами. У Кримських горах радіаційний баланс протягом року зменшується на 25 МДж/м² на кожні 100 м збільшення висоти^*112. Зі зменшенням радіаційного балансу в горах змінюються певні характеристики термічного режиму. Наприклад, невчасно відбувається зміна температури повітря та зменшується тривалість періодів з різною температурою. Взимку в горах часто трапляються температурні інверсії, тому вертикальний градієнт температури в січні зменшується до 0,1—0,3 °С на 100 м.

*112: {Климат и опасные гидрометеорологические явления Крыма / Под ред. К.Т. Логвинова и М.Б. Барабаш. — Л.: Гидрометеоиздат, 1982. — С. 125.}

Українські Карпати та Кримські гори захищають відповідно Закарпатську низовину і Південний берег Криму від безпосереднього вторгнення холодного арктичного повітря, тобто гори є перешкодою на шляху повітряних мас. Також гори сприяють посиленню висхідних рухів повітря, а влітку ще й конвекції, особливо на південних і південно-західних схилах, що спричинює збільшення атмосферних опадів з висотою (табл. 9.1). На підвітряних схилах навпаки: за допомогою фенового ефекту кількість опадів зменшується. Наприклад, в Українських Карпатах на південко-західних схилах за рік випадав 1200 мм, а на північно-східних — 800 мм опадів. На збільшення кількості атмосферних опадів також впливають і височини.

Як видно з табл. 9.1, у горах та на височинах частіше виникають різні атмосферні явища, кількість котрих значно збільшується залежно від висоти і форми рельєфу, а також крутизни схилів та їх експозиції щодо напряму вітру, який переважає.

Таблиця 9.1. Вертикальний градієнт температури повітря, кількості опадів

та окремих атмосферних явищ у горах на кожні 100 м висоти

Стосовно впливу на формування клімату України морів та внутрішніх воду то він також має низку особливостей. Чорне море простягається з заходу на схід на 1160 км; найбільша ширина моря — 624 км; найменша — 263 км; загальна площа — 422 тис км2; середня глибина — 1256 м, максимальна глибина — 2245 м. Протяжність берегової лінії Чорного моря в межах України становить 1540 км^*113. Температура повітря над акваторією моря становить від -1...0 до 8 °С у січні та 22—25° С і вище у серпні. Кількість опадів збільшується від 200—600 мм на заході до 2000 мм і більше — на сході.

*113: {Сакали Л.И., Зарановская А.В. О тепловом балансе суши и моря в прибережной полосе Серного и Азовского морей // Тр. УкрНИГМИ. – 1971. – Вып. 111. – С. 72. }

Площа акваторії Азовського моря значно менша — 39 тис. км², його середня глибина — 8—10 м, найбільша — 15 м. Клімат Азовського моря формується під впливом континенту. Наприклад, у холодну пору року сюди з північно-східним вітром переноситься континентальне полярне повітря, а влітку зростає повторюваність західного та південно-західного вітрів. Температура повітря у південній та західній частинах моря взимку становить майже 0 °С, а влітку — 23—26 °С. Середня кількість опадів за рік збільшується із 300 мм на західному узбережжі до 400—500 мм — на північно-східному.

Радіаційні властивості суходолу і моря зумовлюють формування термічних контрастів у прибережній смузі, що змінюють свій знак протягом доби. Денна температура на узбережжях Чорного й Азовського морів улітку нижча на 3,0—3,4 °С, але ця відмінність поступово зменшується до 0 °С углиб суходолу на 4—10 км. Нічна температура на узбережжі вища на 3,0—5,0 °С, і так само різниця зменшується до 0 °С на відстані 6—10 км. У теплий період року в прибережних районах виникає місцева циркуляція атмосфери — бризи^*114. Морський бриз поширюється вглиб суходолу до 30—40 км, а береговий — углибину моря до 20—ЗО км. Бризи, у свою чергу, впливають на радіаційний режим приморської смуги. На півдні Степу взимку відчувається вплив теплого Чорного моря у смузі шириною до 140—280 км^*115. Мілководне Азовське море замерзає, тому його вплив поширюється на значно меншу відстань — до 90—120 км.

*114: {Лабунcкая Л.С. О бризах Черноморского побережья // Тр. УкрНИГМИ. —1961. — Вып. 23. — С. 53.}

*115: {Климат Украины / Под ред. Г.Ф. Приходько, А.В. Ткаченко, В.Н. Бабиченко. – Л.: Гидрометеоиздат, 1967. – С. 227.}

До внутрішніх вод України, як вже зазначалося, належать річки, озера, водосховища, ставки, болота і підземні води. Улітку температура води у річках вища, ніж температура повітря, в середньому на 1—3 °С за місяць. Максимальна температура повітря вдень вища, ніж води, але вночі вода значно тепліша внаслідок великої тепломісткості та дії механізму турбулентної теплопровідності. Зимовий річковий льодостав на півночі України в середньому спостерігається на початку грудня, а на півдні — у кінці грудня і триває майже від 2 до 3,5 місяців, а в суворі зими — до 4 місяців. Під час льодоставу вода річок майже не впливає на температуру і вологість повітря.

Окрім річок, на місцеві особливості клімату України впливають також і озера, що займають близько 0,3 % площі території країни. Вплив водосховищ, ставків і боліт на режим метеорологічних величин різний. Наприклад, водойма площею 20 км² сприяє зменшенню температури повітря у жаркі дні (у смузі шириною 200—400 м) на 2—4 °С на висоті 1,5 м та збільшенню вологості повітря на 15—20 %. Вплив невеликих природних і штучних водойм помітний у вужчій смузі. Великі водосховища й озера збільшують тривалість безморозного періоду на узбережжях на 1—3 тижні. Але найбільше водосховища впливають на вітер: його швидкість над акваторією та узбережжям підвищується на кілька десятків відсотків. Водна поверхня також сприяє збільшенню стійкості стратифікації атмосфери.

Дуже важливим для формування клімату України є також вплив ґрунтового та рослинного покривів. Як відомо, на рівнинній території з півночі на південь поступово відбувається зміна співвідношення тепла і вологи, що зумовлює формування ґрунтів, розвиток певних геохімічних процесів та умови існування рослин. Українські Карпати та Кримські гори мають добре виражену вертикальну поясність. Різноманітність ґрунтово-рослинного покриву України, особливо у теплий період року, значною мірою впливає на формування контрастів у розподілі температури, конвективних хмар, атмосферних опадів, швидкості та напряму вітру, а також на розподіл сумарної сонячної радіації. У теплий період року на клімат впливають не лише значні неоднорідності земної поверхні (наприклад, ліс і сільськогосподарські угіддя, водна поверхня і суходіл, схили різної крутизни та експозиції тощо), а й незначні (ліси, луки, болота, малі водойми), що створюють термічні контрасти діяльної поверхні на невеликих площах.

Особливості нагрівання земної поверхні й атмосфери залежать від здатності різних видів підстильної поверхні поглинати сонячну радіацію, яка виражається через альбедо, тобто відбивну здатність поверхні. Найбільшу відбивну здатність має сухий свіжий сніг, а найменшу — чорноземи, мокрі сірі лісові ґрунти, мілкі водойми, хвойні ліси та листяні без листу. Саме тому лісові ділянки на Поліссі та в Українських Карпатах мають середнє найменше альбедо. Тут спостерігаються і найбільші контрасти альбедо між сусідніми ділянками земної поверхні. Щодо сільськогосподарських угідь, то їхня відбивна здатність поверхні істотно змінюється з часом залежно від етапів розвитку сільськогосподарських культур. У холодний період року альбедо найбільше там, де найдовше зберігається сніговий покрив, тобто на північному сході України та в Українських Карпатах. Альбедо води на 10—20 % менше, ніж альбедо поверхні суші влітку, тому великі водні об'єкти поглинають значно більше сонячного тепла, ніж суходіл.

Лісові масиви та штучно створені полезахисні лісосмуги сприяють зменшенню кількості днів з небезпечними для сільського господарства погодними явищами, тобто зменшують швидкість вітру і турбулентний обмін між земною поверхнею та атмосферою; при цьому розвивається маломасштабна місцева циркуляція атмосфери. Узимку радіаційне охолодження повітря над снігом сприяє утворенню інею та паморозі, що зумовлює зменшення вмісту водяної пари в атмосфері. Навесні велика кількість тепла витрачається на танення снігу, і це сповільнює підвищення температури повітря і ґрунту, що тим самим затримує наближення весни.

Улітку підстильна поверхня у взаємодії з іншими клімато-утворювальними факторами зумовлює інтенсивну трансформацію повітряних мас, особливо на півдні та південному сході України, тут швидко зникають термічні контрасти між різними повітряними масами. Отже, різноманітність й особливості земної поверхні у взаємодії з сонячною радіацією та циркуляцією атмосфери мають велике значення у процесі формування клімату України.

Деякі особливості термічного режиму повітря і ґрунту в Україні. Розподіл температури повітря на території України зумовлений її географічним положенням, радіаційним режимом, циркуляцією атмосфери і підстильною поверхнею. У зимовий період температурний режим формується під впливом циркуляції атмосфери і пов'язаної з нею адвекції повітря, а роль сонячної радіації послаблюється внаслідок зменшення висоти Сонця, тривалості дня та збільшення хмарності. Най теплішими є західні та південно-західні регіони країни, що перебувають під впливом повітряних мас із Середземного та Чорного морів. У міру просування на схід і північний схід частішають вторгнення холодного повітря з Азії й Арктики, тому ці регіони найхолодніші.

Улітку, навпаки, термічний режим визначається значною інтенсивністю сонячної радіації, слабкою адвекцією повітря та характером підстильної поверхні, а значення циркуляції атмосфери послаблюється. Південний берег Криму виокремлюється як особливий кліматичний район, який найзабезпечевіший теплом і світлом, що пов'язано з його географічним положенням. Термічний режим тут формується під впливом таких факторів, як близькість моря, контури берегів та їх поділ, бризова циркуляція та ін. Характерна ознака температурного режиму Південного берега Криму полягає в тому, що протягом року середньомісячна температура повітря тут вища 0 °С.

У теплий період року в Україні часто створюються умови для формування високої (25 °С і вище) та дуже високої (30 °С і більше) температур повітря, а саме — сильної спеки. Установлення високої температури зумовлене потраплянням сухого континентального повітря помірних широт або тропічного з Нижнього Поволжя та Середньої Азії. В цей час переважає жарка суха погода при температурі повітря на півдні до 40 °С і з частими суховіями. Як правило, висока температура повітря негативно впливає на різні галузі господарської діяльності:

— відбувається пошкодження і погіршення якості обладнання та механізмів;

— погіршується робота залізничного транспорту;

— у посушливі періоди створюються передумови для виникнення лісових пожеж;

— погіршується здоров'я населення.

Температурний режим відіграє вирішальну роль для вибору типу житла та конструкцій сонцезахисту в різній місцевості (рис. 9.2). Температура повітря 30 °С і вище вже є небезпечним явищем. У зв'язку з цим доцільно здійснити районування території України з урахуванням повторюваності небезпечної та особливо небезпечної температур повітря^*116:

*116: {Клімат України / За ред. В.М. Лівійського, В.А.Дячука, В.М. Бабіченко. — К.: Вид-во Раєвського, 2003. — С. 133.}

— до першого району належать південні й південно-східні області України: Одеська, Миколаївська, Херсонська, Запорізька, Дніпропетровська, Кіровоградська, Донецька, Луганська, Харківська та Автономна Республіка Крим. Тут спостерігається ймовірність установлення температури 30 °С і вище — 98—100 %; 35 °С і вище — 60—80 % і 40 °С і вище — іноді (один раз у 50—100 років). На узбережжях Чорного й Азовського морів імовірність небезпечної температури набагато менша у зв'язку з пом'якшувальним впливом морів;

— до складу другого району входять Київська, Чернігівська, Сумська, Черкаська і Полтавська області. Тут імовірність встановлення температури ЗО °С і вище становить 90—95 %; 35 °С і вище — 20—30 %. У Полтавській та Черкаській областях така ймовірність дещо більша — 30—50 %;

— третій район охоплює Волинську, Рівненську, Житомирську, Львівську, Тернопільську, Хмельницьку, Вінницьку, Закарпатську, Івано-Франківську і Чернівецьку області, в яких імовірність установлення температури ЗО °С і вище становить 75—90 %, а 35 °С і вище — 10—15 %, тобто один раз у 6—10 років. У високогірних районах Українських Карпат небезпечної температури не зафіксовано.

Крім високої температури, небезпечним явищем вважаються часті відлиги, що є особливістю зимового сезону в Україні. День з відлигою — це той день, коли на фоні сталої від'ємної температури повітря спостерігається максимальна температура вище 0 °С. Відлиги зумовлені нестійкістю погоди зимового періоду; найчастіше (до 40 %) вони повторюються у грудні. На повторюваність відлиг, окрім синоптичних процесів, також впливають фізико-географічні особливості території. Наприклад, зі збільшенням висоти над рівнем моря кількість днів з відлигою зменшується, що спостерігається в Українських Карпатах, Кримських горах, на Донецькій, Приазовській, Волинській та Подільській височинах. Негативний вплив тривалих та Інтенсивних відлиг на господарську діяльність людини полягає у:

— зменшенні загартування озимих культур;

— підвищенні витрат вуглеводів;

— утворенні льодяної кірки;

— перенасиченні водою верхнього шару ґрунту, що під час наступного зниження температури може спричинити вимерзання озимини;

— вимоканні та випріванні озимини під час інтенсивного танення снігу;

— зменшенні стійкості різних металевих конструкцій і будівельних споруд унаслідок їх промерзання та розмерзання;

— перешкоджанні виконанню будівельних та інших робіт;

— руйнуванні стін будівель у процесі відмокання з відлигою та наступного утворення на них льодяної кірки з похолоданням;

— перешкоджанні рухові автомобільного та гужового транспорту;

— паводках на річках;

— розмерзанні та розмочуванні ґрунту, особливо на півдні країни;

— зменшенні опірності організму людини, збільшенні загальної кількості застудних захворювань.

Кожного року відлиги бувають по декілька разів протягом зимового сезону. У середньому спостерігається 8 10 періодів з відлигою, але їхня тривалість та інтенсивність різні, наприклад, на півдні та заході України вони триваліші та інтенсивніші. Середня тривалість однієї відлиги за зиму збільшується від 4 днів на північному сході й 6 днів на заході до 9—10 днів на півдні. Відлиги можуть супроводжуватися різними атмосферними явищами у такими як: випадання дощу та снігу (60— 80% за зиму), утворення туману (20—40%), ожеледиця (20%), іноді хуртовини (2—6%). Крім того, відлиги істотно впливають на режим снігового покриву; чим більша повторюваність відлиг, тим менша ймовірність утворення стійкого снігового покриву.

Небезпечним явищем погоди в Україні також вважається зниження температури повітря до -10 °С і менше. Така температура зумовлена вторгненням континентального арктичного повітря, що поширюється в антициклонах з північного сходу, півночі або північного заходу. Сильно вихолодження повітря відбувається і під час поширення зі сходу відрогу Сибірського антициклону, який посилюється антициклонами з північного заходу або північного сходу, що спричинює різке похолодання з сильним вітром і низовими хуртовинами. Тривале збереження температури повітря -10 °С і нижче разом із атмосферними явищами негативно впливають на діяльність і здоров'я населення, унаслідок чого:

— гинуть озимі культури, фруктові дерева, лісові насадження;

— руйнуються деталі машин і механізмів при температурі -25 °С;

— погіршуються умови експлуатації залізничного транспорту;

— збільшується кількість застудних захворювань серед населення.

Також важливою характеристикою погоди є тривалість періоду з низькою температурою повітря, яка коливається в широких межах. Найбільша тривалість спостерігається у січні - лютому, на північному сході вона досягає 200—205 годин, а в напрямі на південь – зменшується до 100 годин і менше. Найбільша сумарна тривалість температури повітря -10 °С і нижче за сезон (600—650 годин) властива районам крайнього північного сходу і сходу. У центральних регіонах України вона коливається від 400 до 600 годин, на заході зменшується до 300, а на півдні – до 100—200 годин. На Південному березі Криму низька температура повітря може утримуватися до 50 годин^*117.

*117: {Клімат України / За ред. В.М. Л і пінського, В.А. Дячука, В.М. Бабіченко. — К.: Вид-во Раєвського, 2003. — С. 142.}

Імовірність небезпечної мінімальної температури повітря (—26 °С і нижче) на території України становить 85 %, тобто вона спостерігається майже щороку у тій чи іншій області. Найчастіше мінімальна температура у січні — лютому, коли встановлюється антициклонічна погода. Температура повітря -30 °С і менше спостерігається не кожного року; кількість днів з такою температурою навіть у найбільш морозонебезпечних східних і північно-східних регіонах не перевищує одного дня. З урахуванням повторюваності та ймовірності небезпечної температури повітря проведено районування території України:

— до першого району належать найхолодніша частина території (Луганська, Харківська, Сумська та Чернігівська області), а також гірські райони Українських Карпат. Тут кількість днів з низькою температурою повітря становить понад 40, їх загальна тривалість перевищує 550 годин. Імовірність температури -30 °С і нижче дорівнює 20—25 %, а температури -35 °С і нижче —5%;

— другий район є найбільшим за площею, до його складу входять Волинська, Рівненська, Житомирська, Київська, Тернопільська, Хмельницька, Вінницька, Черкаська області, а також рівнинні частини Львівської, Івано-Франківської, Закарпатської, Чернівецької, Полтавської, Кіровоградської, Дніпропетровської та Донецької областей. Кількість днів з низькою температурою повітря становить 30—40, їх сумарна тривалість 450—550 годин. Імовірність температури -ЗО °С і нижче дорівнює 5—10 %, а температури -35 °С і нижче — всього 1—2 %;

— до третього району належать Одеська, Миколаївська, Херсонська, Запорізька області та Автономна Республіка Крим. Кількість днів з низькою температурою повітря становить 20—30, їх загальна тривалість 300—450 годин. Імовірність температури -30 °С і нижче складає всього 1 —2 %.

Щодо термічного режиму ґрунту, то він визначається температурними умовами повітря і надходженням сонячної радіації. На процеси нагрівання й охолодження ґрунту впливають також його теплофізичні властивості, механічний склад, структура і вологість, рельєф місцевості, експозиція схилів, глибина залягання ґрунтових вод, рослинний і сніговий покриви, а також діяльність людини. Значна частина тепла в ґрунті витрачається на випаровування води з його верхнього шару і рослинами, а інша — спрямовується на нижчі шари ґрунту. Середня температура ґрунту в найхолодніший місяць (січень) майже не відрізняється від середньої температури повітря. На північному сході України вона становить -9...-7, на півдні -2...4 °С, у Кримських горах й Українських Карпатах зменшується до -8...-3 °С, а на Південному березі Криму —1-2 °С.

Улітку середня температура поверхні ґрунту найвища і характеризується незначними коливаннями від місяця до місяця. Абсолютний її максимум становить 60—65 °С, на крайньому заході країни — 55—60 °С, а на півдні та рівнинній частині Криму він наближається до 70 °С.

Вологість повітря. Значну роль у формуванні клімату України відіграють атмосферна волога, її фазовий стан і вологообіг. Наявність водяної пари в атмосфері позначається на теплових ресурсах атмосфери та підстильної поверхні. Водяна пара поглинає довгохвильову радіацію, яку випромінює земна поверхня, але водночас вона також випромінює подібну радіацію, що сприяє зменшенню вихолодження земної поверхні та нижніх шарів атмосфери. Вміст водяної пари в атмосфері змінюється залежно від циркуляційних процесів, фізико-географічних умов місцевості, пори року, стану ґрунту та ін. Вміст вологи у 7-кілометровому шарі повітря над Україною становить у середньому за рік 15 кг/м² і змінюється протягом року від 9 узимку до 27 кг/м² улітку.

З усіх показників вологості найважливішим є відносна вологість, що характеризує ступінь насичення повітря водяною парою. У приземному шарі атмосфери відносна вологість завжди має добовий та річний хід, протилежний температурі повітря. Тобто зі зменшенням температури повітря відносна вологість збільшується, а з підвищенням — зменшується. Відносна вологість повітря збільшується у зв'язку з підвищенням місцевості над рівнем моря, що пов'язано зі зниженням температури повітря.

Середні річні значення вологості зменшуються з північного заходу та північного сходу (80 %) на південний схід (75 %) і збільшуються у горах (в Українських Карпатах перевищують 80 %). На узбережжях Чорного й Азовського морів вологість збільшується до 76—78 %, а на Південному березі Криму зменшується до 67—69 %. Значення відносної вологості повітря можуть істотно відрізнятися залежно від місцевих умов, а саме: наявності водойм, зрошуваних земель, особливостей рельєфу, виду рослинності тощо. Наприклад, над водною поверхнею вологість значно вища, ніж над сушею. А у великих містах, де температура повітря вища, а площа випаровувальної поверхні менша, відносна вологість менша на 2—3 %, порівняно з позаміською зоною.

Атмосферні опади. Утворення і випадання опадів в Україні — наслідки складних макроциркуляційних процесів, що визначають тепло- та вологообмін в атмосфері. У процесі перенесення на значні відстані тепла і вологи з Атлантики та Середземного моря під впливом циклонічної діяльності розвиваються великомасштабні вертикальні рухи, що спричинюють збільшення вологи у тропосфері. Основною закономірністю просторового розподілу опадів в Україні є їхнє зменшення з півночі та північного заходу на південь і південний схід.

У гірських районах випадає найбільша кількість опадів у зв'язку з виникненням вимушеного піднімання повітряних потоків, що сприяє посиленню термічної й динамічної турбулентності та розвитку циклогенезу. Перезволожений (650— 700 мм) спостерігається у північно-західній частині України, включаючи передгір'я Українських Карпат. У Лісостепу кількість опадів за рік становить 550—650 мм, на північному сході — 600 мм, а на межі Лісостепу і Степу — 500 мм. Південна частина Степу (Одеська, Миколаївська, Херсонська області та рівнинний Крим) належить до регіонів з недостатнім зволоженням. На узбережжях Чорного й Азовського морів та у Присивашші опадів випадає ще менше (380—400 мм), що пов'язано з впливом бризової циркуляції^*118.

*118: {Швер ЦА. Атмосферные осадки на территории СССР. — Л.: Гидрометеоиздат, 1976. — С. 187.}

До стихійних явищ, дія яких часто завдає значні збитки різним галузям економіки, належить сильний дощ, під час котрого випадає 30 мм і більше опадів за 12 годин і менше. Сильні дощі спостерігаються в Україні кожного року. Найбільша ймовірність їхнього випадання (95—100 %) у Карпатах і Кримських горах. Сильні дощі з кількістю опадів 50 мм і більше за 12 годин і менше щороку можливі тільки в Карпатах і Кримських горах. Один раз на 5—10 років вони ймовірні у північно-східних і південно-східних областях України.

Однією з найважливіших особливостей, що впливає на формування паводкового стоку, є інтенсивність опадів, тобто така їх кількість, що випадає за одиницю часу (хвилину, годину, місяць). Інтенсивність опадів розраховують у мм/хв, узимку — у мм/год. За розподілом кількості опадів в Україні виділяють такі райони:

— із достатнім зволоженням — кількість опадів досягає найбільших значень. До цього району належать Українські Карпати (1000 мм, а у високогірній частині — навіть 1500 мм), а також західна та північно-західна частини України (600— 700 мм). Тут часто бувають аномально вологі роки;

— із нестійким зволоженням, до складу якого входять північно-східна та центральна частини країни з річною кількістю опадів 500—600 мм; збільшується ймовірність посушливих років, особливо в центрі;

— із недостатнім зволоженням. Цей район характеризується найбільшою ймовірністю посушливих років; до нього належать східна та південна частини України; тут випадає найменша кількість опадів (400—500 мм), а на узбережжях — менше 400 мм^*119.

*119: {Клімат України / За ред. В.М. Л і пінського, В.А. Дячука, В.М. Бабіченко. — К.: Вид-во Раєвського, 2003. — С. 190-191. }

Виокремлюються Донецька височина, де кількість опадів збільшується до 500 мм, а також Кримські гори, в яких випадає понад 1000 мм опадів.

Опади у вигляді снігу також відіграють значну роль у формуванні термічного режиму приземного шару повітря та зволоженні верхніх горизонтів ґрунту. У зимовий період в Україні спостерігаються сильні снігопади з кількістю опадів 20 мм і більше за 12 годин і менше. У більшості випадків це пов'язано з південними циклонами, які надходять із Середземного моря, Балканського півострова, та циклонами із заходу. Вияви негативного впливу сильних снігопадів на діяльність людини та стан навколишнього середовища можна охарактеризувати таким чином:

— ус