- № 2(4) 2023
«Метеорологія. Гідрологія. Моніторинг довкілля»
“ЗМІНИ ЗАБРУДНЕННЯ АТМОСФЕРНОГО ПОВІТРЯ ТА ЕФЕКТИВНОСТІ ЗГОРЯННЯ ПАЛИВА У МІСТАХ УКРАЇНИ ВНАСЛІДОК ВОЄННИХ ДІЙ
Повномасштабне російське вторгнення суттєво видозмінило поле забруднення атмосферного повітря в українських містах, виявити яке можливо за даними супутникового зондування із повним покриттям території України. У представлених дослідженнях на основі даних супутника Sentinel-5P встановлено вплив воєнних дій на зміну забруднення атмосфери діоксидом азоту (NO2) та монооксидом вуглецю (CO) у містах України (фонового та у забрудненому шлейфі). Виявлено зміни ефективності згоряння палива як індикатора зміни переважаючих типів палива. Встановлено загальне зменшення NO2та COна 6-34% та 9-17%відповідно. Вищевказані зміни мають сезонні відмінності та залежать від періоду війни. Параметр ефективності згоряння палива (dNO2/dСО) зменшився на 11-46%, що опосередковано може свідчити про збільшення використаннятвердого палива або мазуту у містах і зменшення використання газу. Врахування досліджених параметрів є важливим для перегляду планів управління якістю атмосферного повітря, відбудови інфраструктурних об’єктів, та створення інвентаризації викидів воєнного часу.
“МІГРАЦІЯ НАСЕЛЕННЯ ЯК ЧИННИК ВПЛИВУ НА СТАН ПОВЕРХНЕВИХ ВОД ВНАСЛІДОК РОСІЙСЬКОЇ АГРЕСІЇ ПРОТИ УКРАЇНИ
Досліджено особливості зміни концентрацій основних фізико-хімічних показників у річках західного регіону України на тлі масової міграції населення внаслідок російської агресії проти України. Встановлено, що різка міграція населення протягом 2022 р. призвела до значного зростання вмісту органічних речовин (як за показником БСК5, так і ХСК), нітрогену амонійного та фосфору фосфатів у воді більшості річок басейну Вісли, верхньої та середньої частини Дністра, а також окремих суббасейнів Дунаю (річок Тиса, Прут і Сірет). Суттєве зростання зазначених показників у поверхневих водах, найвірогідніше, спричинено істотним навантаженням переважно на міські очисні споруди, оскільки значна частка переміщеного населення орієнтувалась на проживання більше у міських агломераціях, ніж у сільській місцевості.
- 35стор.
КЛІМАТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМІЧНИХ ПЕРІОДІВ В УКРАЇНІ ДО КІНЦЯ ХХІ ст. ЧАСТИНА І: ТЕПЛИЙ ПЕРІОД
“КЛІМАТИЧНІ ХАРАКТЕРИСТИКИ ТЕРМІЧНИХ ПЕРІОДІВ В УКРАЇНІ ДО КІНЦЯ ХХІ ст. ЧАСТИНА І: ТЕПЛИЙ ПЕРІОД
Представлена стаття перша із циклу аналізу змін термічних періодів в Україні до кінця ХХІ сторіччя і присвячена аналізу характеристик теплого періоду, що визначається стійким переходом середньої добової температури вище за 0°С і відділяє зимовий період. З покращенням роздільної здатності регіональних кліматичних моделей (РКМ) та оновленням сценаріїв виникла необхідність уточнити характеристики теплого періоду, які є важливими передусім для сільського та лісового господарств. На основі даних бази E-Obs проаналізовано дати початку, закінчення та тривалості теплого періоду в Україні у стандартний кліматичний період 1961-1990 і зміни цих характеристик у 1991-2010. Також проводилася оцінка зміни величин у майбутні три періоди 2021-2040, 2041-2060, 2081-2100 з використанням сценаріїв репрезентативних помірних (RCP 4.5) та високих (RCP 8.5) концентрацій за ансамблем 34 РКМ проєкту Euro-CORDEX з просторовим кроком сітки близько 12×12 км. Слід зазначити, що у попередніх дослідженнях авторами уже здійснювалася оцінка зміни характеристик теплого періоду, проте з використанням попередніх сценаріїв A1B та набагато меншої кількості РКМ, які характеризувалися грубішою сіткою 25×25 км. Відповідно до оновлених кліматичних сценаріїв, тривалість теплого сезону у ХХІ ст. зростатиме на всій території України, причому ці зміни будуть більш відчутними на півночі та сході. За сценаріями RCP 4.5 і RCP 8.5 очікується зростання тривалості теплого періоду у 2021-2040 відносно 1991-2010: від 7-14 днів на півдні до 20-23 на півночі та сході України. У період 2041-2060 за RCP 4.5 зміни будуть від 7 днів на півдні, Закарпатті та Прикарпатті, до 20-25 днів на північному сході, а за RCP 8.5 від 7-14 до 30-35 днів, відповідно. На кінець сторіччя ці зміни продовжаться, у Криму дуже ймовірно не відбуватиметься зниження температури нижче за 0°С, тобто не буде зимового сезону. Аналіз інших термічних періодів буде представлено у наступних частинах дослідження.
- 51стор.
ВИЗНАЧЕННЯ СТОКОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК НИЖНЬОГО ДНІПРА З УРАХУВАННЯМ ПІДРИВУ ДАМБИ КАХОВСЬКОЇ ГЕС
“ВИЗНАЧЕННЯ СТОКОВИХ ХАРАКТЕРИСТИК НИЖНЬОГО ДНІПРА З УРАХУВАННЯМ ПІДРИВУ ДАМБИ КАХОВСЬКОЇ ГЕС
Повномасштабне вторгнення російської федерації значно вплинуло на кількість і якість води річок, що знаходяться у зоні бойових дій. Найбільш катастрофічними наслідками для гідрологічних систем супроводжувався підрив греблі Каховської ГЕС. Через триваючі активні військові дії, безпосередні вимірювання стоку в регіоні катастрофи неможливі. Тому у даному дослідженні стокові характеристики Нижнього Дніпра у створі колишньої Каховської ГЕС за 2023 рік були обчислені з використанням розрахункових методів. У цій статті окремо розглядався стік без підриву Каховської ГЕС та реальний стік 2023 року. Час добігання стоку на ділянці між греблею Дніпровської ГЕС та греблею колишньої Каховської ГЕС обчислений через спільні щоденні спостереження за витратою води 1952 року на постах Дніпровська ГЕС та Берислав. Різниця між обчисленим нами реальним стоком 2023 року та приведеним стоком до умов без підриву греблі - це вода - яку не змогло утримати Каховське водосховище і яка мала б використовуватися для промислового і сільськогосподарського виробництва, водозабезпечення і водовідведення, нормального функціонування об’єктів природного заповідного фонду, туризму, водного транспорту і ще багато чого іншого. Всі ці втрати дуже важко оцінити, але фіксувати їх однозначно потрібно.
“ПОШИРЕННЯ ЕКСТРЕМАЛЬНОГО ВИНОСУ ВОД З ДНІПРОВСЬКОГО ЛИМАНУ В ЧОРНЕ МОРЕ У ЧЕРВНІ 2023 РОКУ ЗА ДАНИМИ СУПУТНИКОВИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ
Проаналізовано серію супутникових зображень Північно-західної частини Чорного моря, зареєстрованих сканерами MODIS та VIIRS у видимому діапазоні спектра з 4 червня по 1 липня 2023 року. Отримано опис аномального поширення дніпровської води у морі після підриву греблі Каховського водосховища. Виділено три інтервали часу й відповідних динамічних режими поширення виносу. Розраховані кількісні показники динаміки річкових вод в морі на першому етапі їх поширення на основі оцінки середніх витрат води за 3 доби після вибуху греблі. Отримано висновок, що аномальні витрати Дніпра (20,5 тис. м3/с) продукують незвичайний режим динаміки річкових вод в морі, а саме – надкритичний потік з Кінбурнської протоки та утворення плавучого плюму, який взаємодіє з дном на глибині не більше 6 м. За даними супутникових спостережень, шлейф мутних річкових вод просувався на шельфі зі швидкістю понад 50 см/с і швидко досягнув Одеської затоки, утворивши вихрову антициклонічну структуру, яка у подальшому збільшилася у попереку до більш ніж 40 км. У першому наближенні припущено, що після вибуху греблі у Чорне море надійшло близько 700 тон розчиненого неорганічного фосфору та більше 1000 тон розчиненого неорганічного азоту. Така незвичайно велика кількість поживних речовин вочевидь могла спричинити вибухове розмноження (цвітіння) фітопланктону. На якісному рівні окреслено негативні екологічні наслідки для морського довкілля аномального виносу забруднювальних та біогенних речовин (гіпертрофування водної екосистеми, заморні явища на шельфі, порушення сезонного циклу розвитку компонент трофічного ланцюга тощо).
“СУЧАСНІ ВОДНІ КОНФЛІКТИ ТА ПРОТИСТОЯННЯ (ГІДРОГЕОЛОГІЧНИЙ АСПЕКТ)
В статті обговорюються неоднозначні, спірні рішення, які прямо чи опосередковано стосуються водних ресурсів України та держав-сусідів на прикордонних територіях. Це ситуації, в яких водне середовище або водні об’єкти для різних учасників конфлікту постають перепоною, жертвою, ресурсом, засобом тиску, а інколи й зброєю. Показано, що в демократичних державах за наявності корупції в галузі поводження з водними ресурсами можливі які завгодно рішення, якщо відповідним чином спрямована пропагандистська кампанія. В статті виділено шість категорій наративів, які спотворюють реальну ситуацію і покликані нав’язати суспільству певне, вигідне одній із сторін конфлікту або бенефіціару, рішення щодо поводження з водним об’єктом. Наведено приклади щодо цих категорій із подій останніх десятиліть: водний шлях Е40, Хотиславський кар’єр, Каховське водосховище тощо. Обговорюються переважно гідрогеологічні аспекти. Наголошено, що за спірних ситуацій слід приймати виважені рішення за експертними оцінками фахівців щонайменше трьох сторін: двох учасників спору та незалежної сторони, з обмеженням упереджених нефахових оцінок на користь однієї із сторін та викриттям фальсифікацій. Очевидно, що Україні потрібні підготовлені фахівці здатні об’єктивно оцінювати спірні ситуації, а суспільство повинно виховуватись на пріоритетах «екологічності», раціонального використання ресурсів та далекоглядної користі для країни.
“ОЦІНКА ОБ’ЄМУ ВНУТРІШНЬОГО ВОДООБМІНУ КИЇВСЬКОГО ВОДОСХОВИЩА ЗА ДОПОМОГОЮ ДАНИХ ПРО ВОДНЕ ВИНЕСЕННЯ 90Sr
З огляду на те, що гідродинаміка внутрішнього і зовнішнього водообміну водосховищ формує в них принципово різні умови життя гідробіонтів і суттєво впливає на якість води, постає задача виділення об’ємів внутрішнього і зовнішнього водообміну. Метою роботи є отримання оцінок величин та мінливості об’ємів внутрішнього і зовнішнього водообміну в Київському водосховищі в залежності від рівня водосховища. Методом дослідження є натурне моделювання, яке полягає у спостереженні за розсіюванням у просторі деякої штучно введеної в потік пасивної консервативної домішки (трасера). В якості трасера пропонується 90Sr, який за своїми властивостями майже відповідає вимогам до речовини-трасера. Використано дані моніторингових гідрологічних і радіологічних спостережень 1990-1991, 1993-1994 та 1998-1999 років. За даними щодо надходжень 90Sr у верхів’я Київського водосховища у 1991, 1994, 1999 рр., що мали характер різких сплесків, і даними концентрацій 90Sr на витоку з Київського водосховища, встановлені значення часу транспортування. і об’ємів, які відповідають часу транспортування забруднення до витоку з водосховища. Керуючись часом транспортування і даними, стосовно витрат води у водосховищі, які розраховано за балансовою моделлю, отримано значення об’ємів внутрішнього і зовнішнього водообміну, а також частин які ці об’єми становлять від повного об’єму водосховища. Побудовано інтерполяцію залежності об’єму внутрішнього водообміну від рівня Київського водосховища. Отримані результати добре співпали з окремими результатами, які було отримано із застосуванням гідродинамічної математичної моделі з використанням методу повних потоків іншою групою дослідників. Залежність об’ємів внутрішнього і зовнішнього водообміну водосховищ від рівня водосховища може використовуватись при визначенні часу транспортування забруднення вздовж водосховища, для екологічних оцінок і прогнозів, пов'язаних з вивченням умов формування якості водних ресурсів.
