Дослідження характеристик снігового покриву в Українських Карпатах

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

ВСТУП

Сніговий покрив відіграє важливу роль у природних процесах. Сніговий покрив є одним з природних видів водних ресурсів,що мають велике значення для народного господарства,в той же час наявність снігового покриву заважає проведенню господарської діяльності - снігові заноси погіршують експлуатацію транспортних магістралей, налипання мокрого снігу призводить до масового ламання лісових масивів,до обриву на лініях електропередач, накопичення снігу на крутих гірських схилах веде до утворення снігових лавин, нерідко катастрофічних, велик снігозапаси сприяють формуванню високих весняних паводків. Ще О.І. Воєйков виконав ряд робіт, в яких звернув увагу на велике значення снігового покриву як природного фактору, особливо щодо запитів сільського господарства. Він вперше запропонував проведення систематичних снігомірних спостережень в країні. Подальший розвиток вчення Воєйкова про сніговий покрив знайщло в працях В.В. Докучаєва.

Систематичні спостереження за сніговим покривом в нашій країні були розпочаті за ініціативою Воєйкова у 1892 році, а з 1930-х років, окрім спостережень за допомогою постійних рейок, проводяться снігомірні зйомки. Спочатку, при організації снігомірної мережі, передбачалось, що снігомірні спостереження будуть використовуватись для контролю роботи дощоміра, тобто для уточнення кількості атмосферних опадів холодного періоду. Однак з часом вони стали широко використовуватись у вирішенні багатьох наукових та практичних задач.

Основними характеристиками снігового покриву є його висота та щільність, запас води у снігу та ступінь вкриття снігом оточуючої місцевості. Всі вони важливі у практичному використанні, хоча у різному ступені. За ступенем попиту ці характеристики можна розподілити таким чином: висота, тривалість залягання снігового покриву, запас воді у снігу та його щільність.

Дані снігомірних спостережень гідрометеорологічної мережі широко використовуються при вирішенні науково-прикладних задач та в оперативній практиці: при оцінці умов перезимівлі сільськогосподарських культур та складанні прогнозів загибелі та пересіву озимих культур яровими, складанні прогнозів запасу вологи у ґрунті весною на полях озимих і ярових культур та видів на врожай цих культур, оцінці та прогнозі умов зимового випасу худоби в районах відгінно-пасовищного тваринництва, складанні прогнозів весняного стоку та елементів повені, проведенні сніжних меліорацій на сільськогосподарських полях, розробці засобів боротьби із сніговими заносами на залізниці та автотранспорті тощо.

Сніговий покрив є важливим фактором формування природних умов. Вкриваючи земну поверхню, він різко збільшує її альбедо та довгохвильове випромінювання, змінює тепловий режим ґрунту та водойм, а також впливає на діяльність таких галузей народного господарства, як землеробство, транспорт, комунальне господарство, рекреація тощо. Зміна фізичних властивостей земної поверхні при формуванні снігового покриву відіграє важливу роль у трансформації повітряних мас, що потрапляють на територію країни, що в, в свою чергу, необхідно враховувати при прогнозуванні погоди.

Сніговий покрив впливає на формування весняних запасів вологи у ґрунті, а також термічного режиму ґрунту і приземного шару повітря, що справляє вирішальний вплив на перезимівлю озимих, плодових та ягідних культур і багаторічних трав.

У малосніжні зими невеликі висоти снігу не забезпечують накопичення достатньої кількості вологи у ґрунті, не захищають посіви від різких знижень температури повітря, що призводить до вимерзання озимих. У багатосніжні зими рослини захищені від вимерзання, вологозапас ґрунту досягає значних величин.

Для галузей народного господарства (залізничний та автомобільний транспорт, сільське і лісове господарство, промислове та житлове будівництво) мають значення відомості про щільність снігового покриву. В залежності від щільності змінюється теплопровідність і запас води у сніговому покриві, що є дуже важливими відомостями для сільського господарства та врахування стоку. Чим більша щільність снігу, тим більша його теплопровідність, внаслідок чого ущільнений сніг менше захищає ґрунт від охолодження.

Запас води в сніговому покриві значною мірою визначає масштаби повені, вологозабезпеченість ґрунту весною, тому широко використовується в практиці. Відомості про запас води в сніговому покриві мають велике значення для сільського господарства.

Планування будівельних робіт, транспортних перевезень, геологорозвідувальних та пошукових робіт взимку потребує врахування режиму снігового покриву, відомостей про зміни його кількісних характеристик (висоти, щільності, тривалості залягання тощо).

Сніг, злежуючись у великій кількості в западинах та поблизу різних перешкод, вирівнює поверхню, внаслідок чого зменшується шорсткість і збільшується швидкість вітру.

Внаслідок розвіювання та перенесення снігу вітром може істотно змінитись початковий вигляд снігового покриву, особливо у районах із переважанням сильного вітру та пересіченої місцевості. В умовах України, особливо у Лісостепу та Степу, сніговий покрив на полях невисокий. Існує значний ефект перерозподілу снігу - там, де рельєф сильно розчленований, підвищені місця часто незахищені, а в улоговинах та біля перешкод відбувається його накопичення .

Сніговий покрив є важливим фактором у формуванні природних умов, проте його характеристики є дуже мінливими у просторі та часі. З огляду на це, необхідно відслідковувати зміни його характеристик з метою забезпечення відповідною гідрометеорологічною інформацією галузей народного господарства та всіх користувачів, що її потребують. Особливо цікавими стають подібні дослідження у світлі змін циркуляційних процесів в атмосфері, на що звертають увагу вітчизняні метеорологи. Що, у свою чергу, не може не позначитись на перерозподілі поля опадів в зимовий та літній періоди, і характеристик снігового покриву зокрема.

Метою даної роботи є отримання просторово-часової характеристики снігового покриву у західному регіоні України (Львівська, Тернопільська, Івано-Франківська, Закарпатська області) за період з 1984 по 2010 роки;

- розрахунок статистичних величин параметрів снігового покриву;

- на основі отриманих даних простежити динаміку снігового покриву у представленому регіоні.

-скласти прогноз по висоті снігового покриву на 2011-2012 роки.

Район досліджень вибраний так, щоб була змога простежити за змінами снігового покриву саме в тому регіоні, де він найбільш стійкий і спостерігається щороку.

Вихідні матеріали: В роботі використані дані декадних та місячних спостережень за сніговим покривом за період 1984-2010 рр., що представлені в ТМС (ТМ-1), метеорологічних щорічниках та щомісячниках, а також літературні джерела.

Методи досліджень: Обробка даних по висоті снігового покриву в програмі Exel, STATISTICA. Проведення досліджень по зв'язку висоти снігу з висотою розташування станцій.

Актуальність роботи: Проблемою прогнозування твердих опадів є дуже важливою. Дані снігомірних спостережень гідрометеорологічної мережі використовуються при оцінці умов перезимівлі сільськогосподарських культур та складанні прогнозів загибелі та пересіву озимих культур яровими, складанні прогнозів запасу вологи у ґрунті весною на полях озимих і ярових культур та видів на врожай цих культур, оцінці та прогнозі умов зимового випасу худоби в районах відгінно-пасовищного тваринництва, складанні прогнозів весняного стоку та елементів повені, проведенні сніжних меліорацій на сільськогосподарських полях, розробці засобів боротьби із сніговими заносами на залізниці та автотранспорті тощо .

В цьому напрямку працювали такі видатні постаті як Воейков А. И., Гройсман П. Я..Але вони в основному досліджували сніговий покрив по всій території СССР або по території Європи. Таких значних робіт по території України немає і до цих пір. Дослідження даної роботи можуть бути використані для заповнення цього пробілу у дослідженні снігового покриву.

I. УМОВИ ФОРМУВАННЯ СНІГОВОГО ПОКРИВУ В УКРАЇНІ

На території України сніговий покрив формується в результаті взаємодії повітряних мас, що надходять у системах циклонів і антициклонів. Провідна роль в утворенні снігового покриву належить циркуляційним процесам, оскільки радіаційний баланс підстильної поверхні узимку від'ємний через нетривалий день і низьку висоту Сонця над обрієм.

Узимку циркуляційні умови над Україною характеризуються інтенсивним міжширотним обміном, що зумовлено меридіональністю термобаричного поля. Переміщення циклонів відбувається з півдня, південного заходу, заходу і північного заходу .Таким чином, на територію України надходить морське повітря помірних широт Атлантики, а також морське тропічне повітря із Середземномор'я. По північно-західних і західних траєкторіях переміщуються циклони, що сформувалися в системі ісландської депресії .

Поява снігового покриву спостерігається при встановленні меридіональної циркуляції, коли над Україною переважають потоки з півночі і північного заходу. Важливим є також розвиток відрогу Сибірського антициклону в західному напрямку, при цьому переважають вітри східних румбів. При меридіональній циркуляції погода характеризується хмарністю й опадами.

Утворення стійкого снігового покриву обумовлено переходом середньої добової температури повітря через - 5°С після встановлення меридіонального типу циркуляції.

Випадання снігу і формування снігового покриву пов'язано з проходженням узимку циклонів.

Антициклональна погода на Україні узимку зазвичай зумовлюється двома типами циркуляційних процесів - східним, обумовленим поширенням континентального повітря помірних широт у відрогах

Сибірського антициклона, і північним, при якому вторгається арктичне повітря. Антициклони узимку сприяють формуванню ясної морозної погоди.

Трансформація повітряних мас взимку, особливо за наявності снігового покриву полягає переважно в їх вихолодженні, що спричинено високою відбивною та випромінюючою здатністю снігу (альбедо свіжого снігу може перевищувати 75%) та більшою тривалістю ночі.

Узимку над Україною в середньому проходить 16 циклонів і 7 антициклонів, але внаслідок меншої рухливості останніх антициклональний тип погоди спостерігається протягом 54 днів, а циклональний - 36 днів.

Характерною особливістю зими в Україні є часті відлиги, пов'язані з переміщенням циклонічних утворень з північного заходу, заходу, південного заходу та півдня. В середньому буває до 8-10 відлиг за зиму. В багатьох випадках під час відлиги сніговий покрив повністю сходить. Найінтенсивніші відлиги спостерігаються при циклонах, що переміщуються з півдня та південного заходу (район Чорного та Середземного морів, Туреччини, Балканського півострова).

Схід стійкого снігового покриву зумовлений в основному адвективними, а також радіаційними факторами. Танення снігу пов'язано з надходженням теплих повітряних мас із заходу або південного заходу та південного сходу (район півострова Мала Азія).

Територія України за характером рельєфу неоднорідна; її поділяють на рівнинну та гірську частини. Частка рівнинної території становить 95% від загальної площі держави (573,5 тис. км.2). Середня висота її становить 175м над рівнем моря, що свідчить про те, що в рельєфі переважають низовини. Площа району досліджень (Львівська, Тернопільська, Івано-Франківська, Закарпатська області) становить 60,7 тис. км2 .

В межах району досліджень розташовані такі орографічні одиниці: Подільська височина, Закарпатська низовина.

Північна частина Львівської області лежить у межах Волинської височини, Малого Полісся та Подільської височини, відокремлена долиною Дністра від Передкарпаття. На південному заході області розташовані хребти Українських Карпат. Північна частина області розташована в лісостеповій зоні.

Тернопільська область займає західну частину Подільської височини. Рельєф її рівнинний. Поверхня області (на південь від Товтрів) має нахил з півночі на південь. Решта її території нахилена у північно-східному напрямку. Абсолютні висоти коливаються від 443м (гора Попелиха біля села Мечищів Бережанського району) до 116м (у місці впадіння Збруча у Дністер).

На території області можна виділити кілька рельєфних структур:

· Тернопільське плато -- займає центральну частину області. Поділене долинами Серету, Гнізної та Стрипи. Це найбільш рівнинна ділянка області. На півночі -- висоти 80-400 метрів, на півдні -- 300--350 метрів.

· Опілля (Подільське горбогір'я) -- розміщене у західній частині області. Це найбільш припіднята і розчленована територія області. Відносні висоти досягають 200 метрів. Тут знаходиться гора Попелиха заввишки 443 метри -- найвища точка Тернопільщини.

· Кременецькі гори (Кременецьке горбогір'я) -- розташовані в північній частині області. Їх північний схил є крутим, а південний -- більш пологим. Горби піднімаються до 190 метрів і мають вигляд гір-останців. Це гори Бона, яка є найвищою (408 метрів), Божа, Дівочі Скелі, Скелі Словацького та інші. У пониженнях є значна кількість ярів та балок.

· Товтровий кряж (Медобори) -- простягається з північного заходу на південний схід від сіл Чорний Ліс і Загір'я до містечка Гусятин. Цей бар'єрний риф складається з вапняків, які піднімаються на поверхню на 50-60 метрів. Тут зустрічється карст. Основні гори: Крайній Камінь (431), Зембова, Сабариха, Скала (417), Гостра Могила (398), Вікно, Богит (417). Найвища вершина -- гора Нижній Камінь (Крайній Камінь) (431 метр).

· Авратинська височина-- знаходиться між Медоборами і Кременецькими горами. Поверхня її слабохвиляста. Абсолютні висоти досягають 350 метрів.

· Мале Полісся-- розташоване у північно-західній частині області. Рельєф плоский. Висоти становлять 210--250 метрів. На формування рельєфу помітний вплив льодовика. У долинах річок поширене значне заболочення.

· Придністровська рівнина -- займає південну частину області і найбільш зниженою її ділянкою. Розчленована каньойоподібними долинами рік. Зустрічаються яри і балки. Поширені карстові форми рельєфу: печери, озера.

Закарпатська область на південному заході України в межах західної частини Українських Карпат та Закарпатської низовини.

Івано-Франківська область. Територія області розташована на стику двох великих природно-географічних підрозділів: Східноєвропейської рівнини та Карпат. Завдяки цьому область має різноманітний рельєф і поділяється на райони, які відмінні між собою геологічною будовою, висотами над рівнем моря і, відповідно, рослинним покровом.

Висота рельєфу зростає з північного сходу на південний захід з різницею висот від 230 до 2061м над рівнем моря. За характером рельєфу область ділиться на три частини: рівнинну, передгірську (Передкарпаття) і гірську (Карпати).

Рівнинна частина знаходиться на північному сході Івано-Франківської області і прилягає до Дністра. В її склад входить територія Опілля, яке розташованне на півночі області обабіч Дністра, та Покуття, яке розташованне в межиріччі Прута і Дністра та прилягає до Чернівецької області. Рівнинна частина Івано-Франківської області входить в Подільську височину Руської рівнини і Верхньодністровську улоговину. За ладшафтом переважає лісостеп, за формою--рівнинно-хвилястий (230--300м) і горбисто-пасмовий (300--400м). Тут знаходиться обласний центр -- місто Івано-Франківськ (255м над рівнем моря).

Передкарпаття є рівнинно-передгірською провінцією Українських Карпат. Передгірську (середнє передгір'я) частину складають горбисті передгір'я висотою 400--600м. Передкарпаття відрізняється від прилягаючого з північного сходу лісостепу підвищеною кількістю опадів, прохолоднішим кліматом і відповідно більшою зволоженістю. Тут формуються лісолучні ландшафти. На північному заході і південному сході у межах Передкарпаття вклинюються райони з лісо-лучно-степовими ландшафтами. Для Передкарпаття характерними є безстічні умови рельєфу, що обумовлюють поверхневе перезволоження.

Гірська частина області починається на південний захід від умовної але достатньо чітко вираженої ізогіпси в 400 метрів. Крива ізогіпси проходить біля населених пунктів Болехів -- Долина -- Перегінське -- Солотвин -- Надвірна -- Яблунів -- Косів -- Кути. Гірська частина області зайнята Східними Карпатами. Поперечними і поздовжніми долинами гори розділені на гірські масиви і пасма: Горгани, Покутсько-Буковинські Карпати, Чорногора, Гринява, Чивчини. В області є два зручні перевали через гори, а саме Вишківський і Яблуницький перевали.

Найбільшу територію займають самі важко прохідні та розчленовані численними ущелинами гори Горгани; вони простягаються від Вишківського до Яблуницького перевалів. Найвища точка масиву Горган -- гора Сивуля. На південь від Яблуницького перевалу, на межі з Закарпатською областю, простягнувся найвищий гірський масив Українських Карпат -- Чорногора. Покутсько-Буковинські Карпати знаходяться між Верховиною, Ворохтою, Косовим біля межі з Чернівецькою областю. На самому півдні області на кордоні з Румунією виділяють Чивчинські гори і трохи північно-східніше знаходиться Гринявський хребет. Чивчини і Гринява нижчі за абсолютною висотою і відносяться до ярусу карпатського середньогір'я.

В Чорногірському хребті підноситься найвища гора України -- Говерла (2061м). Після Говерли найбільші гірські вершини які повність розташованні в Івано-Франківській області: Піп Іван (2028м), Ребра (2001м), Сивуля (1836м). Абсолютна більшість вершин Українських Карпат нижче 2000м і лише на масиві Чорногора шість вершин мають більшу висоту, з яких, три повністю розташованні в Івано-Франківській області і одна, Бребенескул, на межі з Закарпатською областю. Границя Івано-Франківської області і Закапатської області, що проходить Чорногорським хребтом, містить одні з найвищих вершин Українських Карпат.

Українські Карпати відносяться до середньовисотних гір, які не досягають лінії вічних снігів і не мають сучасних льодовиків. Снігова лінія в епоху останнього зледеніння знаходилась на висоті 1450--1550м. Яскравими слідами давнього зледеніння є реліктові льодовикові форми на найвищих гірських масивах (Чорногора, Чивчини): цирки, троги, улоговини, конуси виносу, кари, морени. На дні льодовикових карів, на висоті 1450--1800м, знаходяться карові озера. Реліктові льодовикові цирки та кари протилежних схилів масиву Чорногора не з'єднались між собою своїми задніми стінками й не утворили, як це буває у високогірному альпійському рельєфі, гострих гребенів. Гострі гребені, іноді з карнизами, є тільки на відрогах вододільного хребта масиву, де зійшлися декілька сусідніх карів одного схилу. Прикладом цього є хребти Великі й Малі Кізли.

II. ХАРАКТЕРИСТИКА ОСНОВНИХ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ ЕЛЕМЕНТІВ УКРАЇНСЬКИХ КАРПАТ

Метеорологічні елементи є якісними і кількісними показниками фізичного стану атмосфери. Найбільше значення для формування снігового покриву мають температурні умови і режим зволоження території.

Температурні умови:

Положення Карпат у південних широтах помірного поясу і особливості циркуляції атмосфери визначають загальний, досить великий запас тепла. Річний радіаційний баланс тут 35,8-44,1 ккал/см2, з яких близько 20-25 ккал/см9 на рік витрачається на випаровування і близько 15-20 ккал/см2 - на нагрівання повітряних мас. Тому клімат передгірних рівнин і низькогір'їв в основному помірно теплий.

Однак такий загальний термічний фон різко змінюється під впливом орографії. Із збільшенням висоти місцевості знижується температура її повітря. Ізотерми, як правило, повторюють хід ізогіпс. Так, середні річні температури повітря змінюються від 7-10° на рівнинах до 5° в низькогір'ях, від 3° в середньогір'ях до 0,6° у верхньому ярусі гір. На вершинах Свидовця і Чорногори вона близька до 0°.

З підняттям у гори істотно зростає тривалість періоду з негативним радіаційним балансом і від'ємними середньомісячними температурами повітря. Так, у Закарпатті холодний період триває 2,5 місяці, в Прикарпатті - 3 (грудень - лютий), у горах вище 800-1000 м - 5 місяців (листопад - березень). Найнижчі температури повітря бувають у січні: -3° в Закарпатті і -4, -5° у Прикарпатті. З підняттям угору на кожні 100 ж температура знижується на 0,4°. На висоті 1200 м (Турбат) середня температура січня -7,9°, на Свидовці і Чорногорі -12°.

Взимку в горах розподіл температури часто має інверсійний характер. У тиху морозну погоду щільні охолоджені шари повітря стікають вниз по схилах в улоговини і долини річок. Тому передгір'я (300- 500 м), схили і вершини невисоких хребтів тепліші, ніж долини невеликих річок.

З березня радіаційний режим стає додатнім. Починається загальне потепління. Стійкий перехід середньодобових температур повітря через 0°, зміна зими весною найраніше спостерігається в Закарпатті - в третій декаді лютого, в Прикарпатті - на початку березня, а в горах весна затримується до середини березня - початку квітня.

Стійкий перехід середньодобових температур повітря через 5°, що збігається з початком вегетації більшості деревних порід і озимих культур, відбувається в різні строки: в Закарпатті - 20 березня, в Прикарпатті - 1 квітня, в горах - з середини до кінця квітня. Активний розвиток більшості культур починається лише при температурі 10° і вище.

Для розвитку рослинного покриву велике значення має тривалість періоду активної вегетації і сума температур за цей час. У Закарпатті рослинність активно вегетує протягом 185 днів до середини жовтня і дістає 3300-2800° тепла. У Прикарпатті цей період коротший (165 днів) - до 10 жовтня з сумою температур 2800-2200°. У нижньому і середньому ярусі гір період активної вегетації скорочується до 125- 80 днів, а сума активних температур - до 1000°. Температурний режим найвищих вершин ще менш сприятливий. Тут навіть період загальної вегетації триває не більше 90 днів і закінчується до середини жовтня. Сума активних температур не перевищує 600°.

Найтепліший місяць - липень. Найвищі середньомісячні температури в Закарпатті +20°, в Прикарпатті +18°, +19°. Цвітуть луки. На полях колоситься пшениця і жито. В поясі гір до висоти 1500 м середня температура липня знижується до 10°. Ще вище максимальні температури відзначаються в серпні: +9°, +8°. Вертикальний термічний градієнт влітку 0,7°.

Режим зволоження:

Важливими показниками вологозабезпеченості території можуть бути відносна вологість повітря і річна сума опадів та їх розподіл за сезонами року.

В цілому за рік вологість повітря над Карпатами підвищена - близька до 80%. Річний хід її протилежний річному ходові температур. Максимальною вологонасиченістю відзначається повітря зимового періоду - 80-89%. Влітку її значення трохи нижче - 77%. Найбільш сухим є весняне повітря, але і його вологість не падає нижче 55% у Закарпатті і 60% у Прикарпатті. Підвищена зволоженість Карпат зумовлена динамічним підняттям угору і охолодженням місцевих повітряних мас і тих повітряних мас, що надійшли.

Річна кількість опадів велика. Вона коливається від 600 мм на рівнинах до 1600 мм на вершинах гір. Територіальний розподіл опадів надзвичайно строкатий. Основним фактором при цьому є висотне положення місцевості. Рівнини Прикарпаття і Закарпаття з висотами 150-250 м мають ще помірну кількість опадів - 600-700 мм. Смуга високих (300-560 м) передгір'їв зволожена більше. Річна сума опадів зростає тут до 800 мм, а в Закарпатті - до 1000 мм. У горах відбувається швидке наростання опадів, особливо інтенсивно на південно-західних, навітряних, закарпатських схилах. Тут з підняттям на кожні 100 м сума опадів зростає на 124 мм. На північно-східних, підвітряних, прикарпатських схилах кожні 100 м висоти приносять 69 мм опадів.

Над зовнішніми низькогір'ями з висотами 800-1000 м буває 800-1200 мм опадів. Середньогір'я до висоти 1500-1800 м (Полонинський хребет, Горгани, Вулканічний хребет, Свидовець, Чорногора, Рахівський масив) характеризуються рясними опадами -1000-1400 мм. Найвищі масиви їх дістають максимальну для Карпат кількість опадів: 1400-1600 мм. Верховинські Карпати і Полонинсько-Великодільське низькогір'я мають також досить велику кількість вологи - 800-1100 мм, незважаючи на їх невеликі висоти. Це пояснюється наявністю на північному сході від них гірських бар'єрів - Горган і Полонинського хребта, по відношенню до яких ці території займають навітряне положення.

Наведені вище загальні закономірності розподілу опадів надзвичайно змінюються й ускладнюються під впливом окремих елементів рельєфу та експозиції їх схилів. Так, улоговини передгір'їв дістають менше опадів (Станіславська - 500-600 мм), ніж навколишні височини (Дрогобицька - 800 мм). На навітряних схилах річна сума опадів зростає, на підвітряних зменшується. Так, у Рахівській улоговині, розміщеній на південно-західному схилі, випадає 1100 мм, а в селі Верховина, що лежить в більш піднятій улоговині, але на північно-східному схилі, сума опадів не перевищує 740 мм.

Річний хід опадів на всій території однотипний. Більша частина їх (70-80%) випадає в теплу пору, переважно у вигляді злив. Найбільш дощовими є червень, липень, серпень. Максимуми опадів у Закарпатті і на південно-західному схилі спостерігаються в червні і жовтні. У Прикарпатті і на північно-східному схилі рясними дощами відзначається липень.

Сніговий покрив:

Взимку опадів мало - 150-450 мм. Особливо бідні на опади північно-східні схили і Прикарпаття. Так, у Дрогобичі взимку випадає всього 147 мм із загальної суми 792 мм. Мінімум опадів спостерігається в січні - 20-40 мм у передгір'ях. Зимові опади бувають переважно у вигляді снігу. Число днів із снігом, а, значить, тривалість і потужність снігового покриву в Карпатах, різні. Перший сніг на передгірних рівнинах з'являється в кінці жовтня - на початку листопада. Але формування стійкого снігового покриву закінчується лише під кінець грудня. Однак внаслідок частих відлиг він дуже руйнується, а іноді зовсім зникає. Найпотужніший сніговий покрив (10-30 см) спостерігається в середині лютого, а вже в кінці його і в другій половині березня сніг повністю сходить. Гірські схили одягаються в пухнасте зимове вбрання раніше. Під кінець листопада вони перетворюються в казкове царство снігу і сонця. Найбільша потужність снігового покриву в кінці лютого - на початку березня: 70-90 см на північно-східному схилі і до 300 см на південно-західному. Інтенсивне танення снігу відбувається в квітні. Гори наповнюються мелодійним передзвоном і шумом струмків.

Повністю сніг сходить на висотах 600-1000 м до третьої декади квітня, в поясі гір висотою 1000-1500 м - у першій декаді травня, вище - в середині травня. Тривалість стійкого снігового покриву в горах - 3-4 місяці. На великих висотах сніг може випадати і влітку.

III .ЧАСОВА ХАРАКТЕРИСТИКА ПОЯВИ ТА СХОДЖЕННЯ СНІГОВОГО ПОКРИВУ

3.1 Дати появи снігового покриву

Утворення снігового покриву на території України відбувається впродовж місяця.

Випадіння снігу та поява снігового покриву на більшій частині території України співпадають з переходом середньої добової температури через 0єС. При цьому на північному заході України сніг з'являється на 2-3 дні раніше від цієї дати, а на півдні та південному сході - на 2-3 дні пізніше .

На заході (Львівська, Тернопільська, Івано-Франківська, Закарпатська області) сніговий покрив залягає у першій-другій декаді листопада .

В залежності від особливостей синоптичних процесів поява снігового покриву суттєво змінюється в окремі роки. При ранній зимі сніговий покрив з'являється у третій декаді жовтня (2003-2004 роки) .

В окремі роки ( 2000-2001) сніг з'являється у другій декаді грудня. В Береговому взимку 2000-2001 року сніговий покрив з'явився лише у першій декаді січня.

Дати появи були відображені діаграмами (Рис.1-4)

3.2 Дати сходу снігового покриву

Схід снігового покриву відбувається після переходу середньої добової температури повітря через 0єС: в західних та північно-східних районах - через 10-15 днів, на решті території країни - через 5-10 днів .

В окремі роки можливі значні коливання строків сходу снігового покриву. Взимку 2002 році на станціях (Берегове, Мостиська) сніг зійшов у 3-ій декаді січня, в на станціях(Пожежевська, Плай) в 2-ій декаді квітня.Також було відмічено сходження снігу на станції Пожежевська в 1-ій декаді травня.

Період між появою та сходом снігового покриву називають тривалістю його залягання.

Тривалість стійкого снігового покриву в горах - 3-4 місяці. На великих висотах сніг може випадати і влітку.

Потужність снігового покриву в кінці лютого - на початку березня: 70-90 см на північно-східному схилі і до 300 см на південно-західному. Інтенсивне танення снігу відбувається в квітні.

Повністю сніг сходить на висотах 600-1000 м до третьої декади квітня, в поясі гір висотою 1000-1500 м - у першій декаді травня, вище - в середині травня.

В процесі співставлення дат сходу снігового покриву було виявлено що 2006-2007 роках сніг зійшов вже в 3-ій декаді лютого.

Дати сходження були відображені діаграмами (Рис.5-8)

3.3Час існування снігового покриву

В роботі на основі утворення і сходження снігового покриву було виведено час його існування. Цей показник дуже важливий при оцінці умов перезимівлі сільськогосподарських культур та складанні прогнозів загибелі та пересіву озимих культур яровими, складанні прогнозів запасу вологи у ґрунті весною на полях озимих і ярових культур. Так як показує скільки днів зими грунт покрити снігом, що перешкоджає його промерзанню і як наслідок збереженню врожаїв озимих.

З опрацьованих даних було виведено що з 1999 по 2000 роки відбувалося зменшення часу існування снігового покриву. Дане спадання досягло свого мінімуму в 2000 році і становило в середньому по станціях 75 днів. Далі з 2001 по 2005 роки відбувалося зростання часу залягання, яке досягнуло в середньому 105 днів.

З 2006 по 2008 роки відбувався черговий спад з мінімумом в 2008 році, що становив 61 день. Починаючи з 2009 року і по 2010 рік відбувалося зростання кількості днів до 91 (Рис.13)

Також в зв'язку з тим що вибрані станції мають доволі великий перепад висот то було проведено розрахування відповіднеості середнього часу залягання снігового покриву в залежності від висоти станції. Отримані данні зображені графічно (Рис.12).

З діаграми видно, що при зростанні абсолютної висоти станції (понад 500м) зростає і час існування снігового покриву, тобто його утворення починається раніше, а руйнування пізніше ніж на станціях, що мають незначні абсолютні висоти. Це явище спостерігається на станціях Турка, Славська, Пожежевська, Плай, де сніговий покрив залягає найдовше.

3.4 Максимальні середні висоти снігового покриву

Для Карпат характерний тривалий сніжний зимовий період. Наприклад, за п'ять місяців холодного періоду року (грудень-квітень) у середньому в Українських Карпатах випадає понад 500мм опадів, переважно у твердому вигляді. Такої кількості снігу досить, щоб утворилось рівномірний покрив висотою близько 1м. Інтенсивні переважно південно-західні вітри зумовлюють істотний перерозподіл снігових мас, що регулярно переносяться здебільшого на північні та східні схили гірських масивів, де утворюється особливо потужний (2...3 м) сніговий покрив. Надмірне снігонагромадження зумовлює виникнення снігових лавин і тривале залягання потужних снігових тіл -- сніжників.

Знищуючи цінні масиви лісів, спричиняючи деградацію гірських угідь, лавини завдають чималої шкоди народному господарству. Також сніг відіграє значну роль на формування навантажень на будівельні конструкції будівель та споруд. Під їх впливом формуються локалізовані у просторі, специфічні поєднання природних компонентів, які можна назвати лавинними.

На діаграмах видно, що висоти снігового покриву тим більші, чим вище знаходиться станція над рівнем моря (Рис.14).

Так само час залягання снігу залежить від висоти станції.(Табл.4.)

На основі цих даних можна спрогнозувати найбільш ймовірні висоти снігового покриву в майбутніх роках,що має велике практичне значення для багатьох сфер економіки України.

IV. ПРОГНОЗ ВИСОТИ СНІГУ

Для оцінки сніжності району, оцінки снігозапасів, що визначають силові навантаження на споруди,лавино небезпеку,найбільш важливою характеристикою є максимальні та максимальні середні висоти снігового покриву.

При розробці прогнозу висоти снігового покриву важливим є комплексний підхід,використання одночасно декількох методі прогнозування та співставлення їх результатів.

Вихідними даними для прогнозу є данні ТМС-1 1984-2010 роки,але у зв'язку з тим що деякі станції протягом своєї роботи припиняли спостереження за снігом з різних причин на деякий час,то для забезпечення презентабельності даних було прийнято рішення взяти данні лише за 1994-2010 роки.

Для прогнозування було використано дві статистичні моделі прогнозування:

P=0,P=1

Дані моделі були обрані тому, що вони використовуються при невеликих вибірках даних,та складають прогноз на один хід,тобто на один день чи на один рік.

Ці моделі дали змогу на основі даних по висоті снігу скласти прогноз на 2011рік.(Табл.2). При проведенні прогнозу за даними в моделі р=0 при таких значеннях коефіцієнтів б=0,3, в=0,7.



Де Xt- вихідний ряд, X^t- прогнозований ряд

На дані діаграмі зображено співвідношення фактичних даних по висоті снігу та спрогнозованих за допомогою моделі р=0.З діаграми видно що прогнозовані дані не відчувають різких перепадів висот снігового покриву і являються дещо згладженою по відношенню до фактичних даних.

Де Xt-вихідний ряд, X<t>-прогнозований ряд

В моделі р=1 значення змінились на б=0,5 та в=0,5.

На даній діаграмі зображено співвідношення фактичних даних по висоті снігу та спрогнозованих даних за допомогою моделі р=1.Дана модель є більш чітливою до перепадів та майже повністю повторює хід фактичних даних,що є безумовно запорукою більшої вірогідності прогнозу ніж за моделю р=0.

Між змінними може існувати функціональний зв'язок,що виявляється в тому що одне з них є функцією іншого. Але між змінними може існувати ще один зв'язок,коли одна змінна реагує на зміну значення іншої. В данному випадку я визначав кореляційний зв'язок між висотою снігового покриву та висоти станцій над рівнем моря.

Прийнято вважати що при /r/ ?0,25 -кореляція слабка, при 0,25</r/?0,75-кореляція помірна,при /r/>0,75-кореляція сильна.Сильна кореляція означає що зв'язок між змінними може бути наближений до лінійного,але може бути і не лінійним. В нашому випадку кореляційний зв'язок між висотою снігового покриву та висотою метеостанція /r/=0,89,отже кореляційний зв'язок сильний.

Також було зроблено перевірку кореляційного зв'язку між висотою станцій та часом залягання стійкого снігового покриву за 1999 2010роки. (Дані подано в таблиці 4)Кореляційний зв'язок становив /r/=0,97.

ВИСНОВКИ

При дослідженні гірських районів дуже важливою є інформація про сніговий покрив. Для характеристики снігового покриву використовують ряд показників:дати появи та сходження стійкого снігового покриву,час залягання снігового покриву,висота.

На території Українських Карпат спостерігається значна розбіжність в розподілі снігового покриву,характері його залягання,часу його залягання.

За датами настання і сходження снігу було обраховано час залягання снігового покриву.

Узагальнені та представлені у вигляді табличного матеріалу характеристики тривалості залягання снігового покриву та його залежність від висот станцій .

Розраховані статистичні показники характеристик снігового покриву для окремих станцій.

За отриманими даними було розглянуто зміну висоти снігового покриву в представленому регіоні за період з 1993 по 2010. На основі даних було проведено прогнозування . Моделі представлені в даній роботі показали похибку при прогнозуванні, тож прогнозовані висоти снігового покриву на 2011 рік не мають 100% забезпеченості.

закарпатський сніг висота станція

ПЕРЕЛІК ПОСИЛАНЬ

1. Воейков А. И., Снежный покров, его влияние на почву, климат и погоду и способы исследования, «Зап. Русского географического общества», 1889, т. 18, №2

2. Grischenko, V. 1988. Максимальні водні резерви в снігу в Українських Карпатах. Роботи UHMI. 231: 63-70.

3. Сакали,Л.И. 1985. Тепловой и водный режим Украинских Карпат.218-227.

4. Галузевий державний архів (ГДА) гідрометслужби України, Метеорологічний щомісячник.

5. Котляков В. М., Снежный покров Земли и ледники, Л., 1968

6. Рихтер Г. Д., Снежный покров, его формирование и свойства, М. - Л., 1945

7. К.Ф. Войтковский, профессор кафедры гляциологии географического факультета МГУ,ст. “Формирование снежного покрова”

8. Большая советская энциклопедия. -- М.: Советская энциклопедия. 1969--1978.

9. Хромов С.П., Петросянц М.А. Метеорология и климатология. - М.: Изд-во МГУ, Изд-во КолосС, 2004.

10. Котляков В.М. Избранные сочинения. Книга 2 Снежный покров и ледники Земли: 85

11. Кузьмин П. П., Формирование снежного покрова и методы определения снегозапасов, Л., 1960

12. Carpathians. UHMI works 168: 100-104. Grischenko, V. 1980. Spatial variability of a snow covers in the Ukrainian Carpathians. UHMI works 181: 117-122.

13. Lipinskiy, V.M., Diachuk, V.A., Babichenko, V.M. 2003. Клімат України. Київ: Видавництво Rayevski. 567 p.

ДОДАТКИ



Рис.1-4. Час появи стійкого снігового покриву



Рис.5-8.Час сходження стійкого снігового покриву

Рис.9. Сніговий покрив



Рис.10. Опади в Карпатах

Рис.11.Температура повітря

Табл.1. Висота снігу 1984-2010роки

	1984	1985	1986	1987	1988	1989
Рава-Руська	12	42	20	41	17	11
Кам'янка-Бузька	23	37	20	28	13	5
Броди	24	38	21	19	25	12
Яворів	19	38	29	23	26	14
Мостиська	15	32		17	16	8
Стрий	23	30	22	21	15	6
Турка	48	31	23	42	38	33
Славське		61	67	63	63	51
Кременець	38	38	21	33	23	16
Бережани	38	31	17	28	24	8
Чортків	60	43	23	35	26	9
Долина	57	34	29	27	19	9
Коломия	51	39	18	31	38	10
Пожежевська	167	109	151	86	140	82
Великий Березний	33	40	85	69	39	37
Нижні Ворота	49	30	74	56	58	47
Плай	87	85	98	94	93	68
Нижній Студений	51	54	49	44
Міжгір'я	50	51	54	58	44	48
Берегове	26	25	38	44	25	17
Хуст	55	46	95	73	61	43
	1990	1991	1992	1993	1994	1995
Рава-Руська	9	14	10	17	13	24
Кам'янка-Бузька	6	12	8	13	5	15
Броди	12	16	10	10	5	43
Яворів	15	28	18	19	10	30
Мостиська	10	14	10	5	11	46
Стрий	16	8	16	19	24	49
Турка	20	43	48	38	34	53
Славське	21	58	60	46	45	57
Кременець	10	25	16	23	10	26
Бережани	18	8	9	18	13	23
Чортків	20	22	18	31	20	45
Долина	27	31	9	21	20	76
Коломия	20	12	15	20	19	41
Пожежевська	47	92	119	168	145	217
Великий Березний	30	62	40	34	25	33
Нижні Ворота	31	51	42	22	17	31
Плай	53	74	75	66	93	104
Нижній Студений				26	29	32
Міжгір'я	20	34	32	26	28	34
Берегове	7	29	37	12	10	36
Хуст	7	41	4	47	18	33
	1996	1997	1998	1999	2000	2001
Рава-Руська	42	15	28	27	27	22
Кам'янка-Бузька	41	13	29	23	20	21
Броди	50	19	46	39	26	35
Яворів	47	20	29	36	35	26
Мостиська	31	20	24	39	31	29
Стрий	67	39	24	62	21	42
Турка	62	54	41	63	53	46
Славське	76	52	51	127	76	59
Кременець	48	17	37	31	21	36
Бережани	50	32	39	39	29	38
Чортків	84	40	36	64	28	26
Долина	76	47	26	78	17	36
Коломия	83	35	20	41	21	26
Пожежевська	163	124	152	153	98	150
Великий Березний	14	12	48	61	49	24
Нижні Ворота	57	27	53	116	51	54
Плай	91	103	95	89	74	46
Нижній Студений	53	42	53	144	74	44
Міжгір'я	64	23	51	119	61	39
Берегове	31	6	26	53	20	9
Хуст	38	13	41	60	42	34
	2002	2003	2004	2005	2006	2007
Рава-Руська	23	13	34	24	19	16
Кам'янка-Бузька	9	14	25	14	17	9
Броди	31	12	20	31	19	15
Яворів	19	19	32	46	21	12
Мостиська	11	22	29	29	13	4
Стрий	30	26	14	21	13	2
Турка	47	36	34	50	40	32
Славське	65	30	43	67	62	56
Кременець	35	18	20	37	23	12
Бережани	44	25	13	34	23	6
Чортків	27	26	21	37	25	4
Долина	15	26	22	17	31	13
Коломия	17	31	14	21	23	7
Пожежевська	131	102	87	102	180	215
Великий Березний	37	26	30	40	35	17
Нижні Ворота	66	42	46	65	55	30
Плай	64	51	52	70	76	67
Нижній Студений	51	54	47	84	58	31
Міжгір'я	46	50	30	66	73	24
Берегове	16	29	11	24	23	3
Хуст	41	40	32	66	44	31
	2008	2009	2010
Рава-Руська	6	15	25
Кам'янка-Бузька	6	11	22
Броди	8	16	28
Яворів	8	22	30
Мостиська	4	29	32
Стрий	10	33	38
Турка	20	29	30
Славське	20	27	35
Кременець	9	10	23
Бережани	8	8	11
Чортків	11	13	18
Долина	13	16	25
Коломия	12	13	17
Пожежевська	161	26	46
Великий Березний	9	19	23
Нижні Ворота	17	154	147
Плай	55	10	32
Нижній Студений	28	15	25
Міжгір'я	23	78	68
Берегове	3	30	32
Хуст	2	13	15



Рис.12.Залежність часу залягання снігу від висоти станції

Рис.13 Час існування снігового покриву



Рис.14. Залежність середньої висоти снігового покриву від абсолютної висоти станцій

Табл.2. Прогноз максимальної середньої висоти снігового покриву

станції	прогноз		прогноз
	P=0		P=1
	2011		2011
Рава-Руська	19		23
Кам'янка-Бузька	15		21
Броди	20		27
Яворів	23		29
Мостиська	22		35
Стрий	25		42
Турка	32		27
Славське	39		27
Кременець	18		20
Бережани	13		8
Чортків	17		16
Долина	21		23
Коломия	16		16
Пожежевська	98		14
Великий Березний	22		20
Нижні Ворота	95		173
Плай	43		18
Нижній Студений	33		15
Міжгір'я	86		75
Берегове	22		35
Хуст	22		8

Табл.3. Час існування снігового покриву на станціях(в добах)

	1999	2000	2001	2002	2003	2004	2005	2006	2007	2008	2009	2010
Рава Руська	80	59	81	54	61	83	86	89	68	43	76	78
Кам'янка Бузька	79	55	79	60	57	80	84	86	60	45	72	79
Броди	89	70	81	67	61	82	88	88	69	43	77	81
Яворів	78	34	72	53	64	86	81	81	60	46	75	81
Мостиська	71	49	76	49	65	80	80	65	51	41	70	80
Стрий	77	70	50	60	80	81	87	72	57	33	75	87
Турка	136	102	100	78	129	92	122	115	88	72	77	88
Славське	130	81	90	76	129	110	131	102	85	76	84	90
Кременець	82	65	83	69	62	87	94	94	68	45	72	91
Бережани	93	67	93	79	78	89	94	89	65	46	82	89
Чортків	122	67	98	75	87	87	93	86	65	45	82	87
Долина	89	66	100	69	96	89	108	94	68	57	98	91
Коломия	84	52	91	69	81	73	87	87	50	56	75	82
Пожежевська	156	119	138	146	168	172	162	121	173	154	130	148
Великий Березний	104	76	61	58	106	91	101	90	31	41	61	100
Нижні Ворота	110	87	91	70	127	105	125	111	71	63	87	91
Плай	176	136	163	153	162	166	146	162	169	169	163	169
Нижній Студений	144	108	78	76	130	110	135	115	88	93	103	97
Міжгір'я	108	100	92	72	127	104	120	105	68	68	89	92
Берегове	60	48	30	36	72	52	65	58	14	10	48	52
Хуст	74	70	59	63	105	90	103	87	32	34	54	59

Табл. 4. Середнє значення залягання снігу(в добах) за 1999-2010роки

станція	дні
Рава Руська	72
Кам'янка Бузька	70
Броди	75
Яворів	68
Мостиська	65
Стрий	69
Турка	100
Славське	99
Кременець	76
Бережани	80
Чортків	83
Долина	85
Коломия	74
Пожежевська	149
Великий Березний	77
Нижні Ворота	95
Плай	161
Нижній Студений	106
Міжгір'я	95
Берегове	45
Хуст	69

Табл.5. Перелік використаних станцій

№ п/п	Станція	Висота, м
	ЛЬВІВСЬКА ОБЛАСТЬ
10	Рава Руська	252
11	Кам'янка Бузька	212
12	Броди	227
13	Яворів	254
14	Мостиська	232
17	Стрий	294
18	Турка	594
19	Славське	592
	ТЕРНОПІЛЬСЬКА ОБЛАСТЬ
25	Кременець	259
27	Бережани	303
28	Чортків	320
	ІВАНО-ФРАНКІВСЬКА ОБЛАСТЬ
29	Долина	470
32	Коломия	295
33	Пожежевська	1451
	ЗАКАРПАТСЬКА ОБЛАСТЬ
34	Великий Березний	205
35	Нижні Ворота	496
36	Плай	1330
37	Нижній Студений	615
39	Міжгір'я	456
40	Берегове	113
41	Хуст	164

Размещено на Allbest.ru