CC BY
0Scholarly Publisher RS Global Sp. z O.O.
ISNI: 0000 0004 8495 2390
Dolna 17, Warsaw, Poland 00-773 Tel: +48 226 0 227 03 Email: editorial_office@rsglobal.pl
JOURNAL p-ISSN e-ISSN PUBLISHER
World Science
2413-1032
2414-6404
RS Global Sp. z O.O., Poland
ARTICLE TITLE AUTHOR(S)
ARTICLE INFO
DOI
RECEIVED ACCEPTED PUBLISHED
CIRCULATION AND THERMODYNAMIC CONDITIONS OF WIND INTENSIFICATION IN ODESA REGION
Семергей-Чумаченко А. Б., Агайар Е. В., Жук Д. О.
Семергей-Чумаченко А. Б., Агайар Е. В., Жук Д. О. (2022) Circulation and Thermodynamic Conditions of Wind Intensification in Odesa Region. World Science. 6(78). doi: 10.31435/rsglobal_ws/30122022/7907
https://doi .org/ 10.31435/rsglobal_ws/30122022/7907 15 December 2022
29 December 2022
30 December 2022
LICENSE
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
© The author(s) 2022. This publication is an open access article.
CIRCULATION AND THERMODYNAMIC CONDITIONS OF WIND INTENSIFICATION IN ODESA REGION
Семергей- Чумаченко А. Б.
к.геогр.н., доц., Украгна, Одеса Одеський державний еколог1чнийуниверситет ORCID ID: 0000-0001-8718-4073
Агайар Е. В.
к.геогр.н., доц., Украг'на, Одеса Одеський державний еколог1чнийуниверситет ORCID ID: 0000-0003-3914-6288
Жук Д. О.
астрант, Украг'на, Одеса Одеський державний еколог1чний университет DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30122022/7907
ARTICLE INFO ABSTRACT
Received: 15 December 2022 A strong wind significantly affects the living conditions and economic
Accepted: 29 December 2022 activity of a person and society, because it can cause damage to the
Published: 30 December 2022 communal economy of cities, destroy buildings, and disrupt
communication and transport. This research is devoted to the KEYWORDS determination of the modern spatiotemporal distribution of strong wind at
the stations of the Odesa region for 2005-2020, as well as the circulation Strong Win4 Odessa and thermodynamic conditions of its strengthening.
Region, Baric Gradients, Stability. Revealed the weakening of the wind speed from 3,4 to 2,8 m/s at the
stations of the Odesa region for 2005-2020 compared to the previous climatic period of 1961-1990, with the exception of Bilhorod-Dnistrovskyi. Found the intensity of the wind regime decreased most strongly in the south of the region. Determined that strong winds arose mainly over Bilhorod-Dnistrovskyi, Chornomorsk, and Odesa-AMSC during cyclonic circulation with large baric gradients. Revealed the predominance of stable stratified air with moderate wind shear from the surface to the level of 925 hPa on the eve of the strong wind in the Odesa region.
Citation: Семергей-Чумаченко А. Б., Агайар Е. В., Жук Д. О. (2022) Circulation and Thermodynamic Conditions of Wind Intensification in Odesa Region. World Science. 6(78). doi: 10.31435/rsglobal_ws/30122022/7907
Copyright: © 2022 Семергей-Чумаченко А. Б., Агайар Е. В., Жук Д. О. This is an open-access article distributed under the terms of the Creative Commons Attribution License (CC BY). The use, distribution or reproduction in other forums is permitted, provided the original author(s) or licensor are credited and that the original publication in this journal is cited, in accordance with accepted academic practice. No use, distribution or reproduction is permitted which does not comply with these terms.
Вступ.
Сильний BiTep значно впливае на умови життя та господарську дiяльнiсть людини та суспшьства, тому що вш може завдавати збитки комунальному господарству мют та селищ, руйнувати будiвлi, порушувати роботу зв'язку та транспорту, навпъ призводити до загибeлi людей [1-4]. З посиленням в^ру пов'язаш шквал, смерч, пилова буря, хуртовина, яю е одними з найпоширешших метеоролопчних явищ I-III piвнiв небезпечносп в Укрш'ш. Актуальшсть проблеми визначаеться руйшвними наслщками посилення виру до небезпечно1 штенсивносп.
До явищ I, II та III piвня небезпечносп (НМЯ I, СМЯ II та СМЯ III) належать метеоролопчш явища, яю за своею штенсивнютю та тривалютю досягли критерпв вказаних в [5]. В^ер за кpитepiями I, II, III piвнiв небезпечносп та вщповщним кольоровим позначенням шдрозд^еться на: НМЯ I (жовтий) в^ер - якщо швидюсть в^ру 15-24 м/с; СМЯ II (помаранчевий) сильний в^ер - 25-34 м/с; СМЯ III (червоний) надзвичайний в^ер - бшьше 35 м/с, при будь-якш тривалосп. У прогнозах погоди вказують напрям (звщки дме в^ер) та швидюсть в^ру з штервалом не бшьше 5 м/с.
MeTa flocnifl^eHHH - xapaKTepucraKa cynacHoro npocTopoBo-HacoBoro po3noginy cunbHoro BiTpy Ha craHuiax OgecbKoi o6nacri 3a 2005-2020 pp., a TaKo^ uupKynauiMHux Ta TepMogHHaMinHHx yMOB Moro nocuneHHa.
MaTepia.H Ta MeTogu. OCHOBHHMH g^epenaMu rn^opMauii e craHgapTHi cnocTepe^eHHa Ha MeTeoponoriHHux craHuiax OgecbKoi o6nacTi (Ogeca-rMO, Ogeca-AMC^ HopHoMopcbK, Po3ginbHa, Tro6amiBKa, Cep6Ka, 3aTumma, Eanra, Einropog-^mcTpoBcbKuM, CapaTa, Eonrpag, BunKoBe, flyHaMcbKa TMO (l3Main)) 3 2005 no 2020 pp. [6].
Oö'eKT gocnig^eHHa - mBugKicrb BiTpy Ha MeTeoponoriHHux craHuiax OgecbKoi o6nacri. npegMeT gocnig^eHHa - xapaKTepucTHKH CTaHy aTMoc^epu npu BHHHKHeHHi cunbHoro BiTpy Hag OgecbKoro o6nacrro.
MeTogu gocnig^eHHa - npocropoBo-HacoBe y3aranbHeHHa gaHux, CHHonTHHHHÖ aHani3 Pe3y^bTaTH gocmgwieHb. Ogeca Ta OgecbKa oönacTb 3a yMoBaMu uupKynauii Ta reorpa^inHoro po3TamyBaHHa BigHocuTbca go perioHy 3 nigBH^eHHM $ohom mBugKocTeM BiTpy [79], ToMy mTuni b Ogeci y Bci ce3oHH poKy BigMinaroTbca nopiBHaHo pigKo Hepe3 BnnuB Mopa, aKe nigTpuMye nocTiÖHHH KoHTpacT TeMnepaTypu i rpagieHT THCKy. B Ogeci, aK i b mmux paMoHax niBmHHo-3axigHoro y36epe^^a HopHoro Mopa, mupoKo po3noBcrog^em 6pu3u, to6to мicцeвi nepiogunm Bhpu, aKi cnocTepiraroTbca Ha 6eperax BenuKux BogoÖMH^.
npoTaroM poKy Ha ct. Ogeca-rMO y 1961-1990 pp. [7] HaMnacrime BigMinaBca BiTep mBugKicrro 4-5 m/c. B piHHoMy xogi MaKcuManbHi cepegHboMicaHHi mBugKocri BiTpy MaM^e Ha Bcix мeтeocтaнцiax HaBKono Ogecu npuxogaTbca Ha ipygeHb-cineHb (5,0-6,7 m/c), a MimManbHi - Ha niTHi Micaui. B Me^ax MicTa HaM6inbma mBugKicTb BiTpy cnocTepiraeTbca Ha y36epe^M, BoHa 3MeHmyeTbca go цeнтpy Ha 1,0-1,5 m/c B3HMKy i Ha 0,7 m/c - BniTKy. 3 ^oBTHa no nroTuM BenuKHMH mBugKocTaMH (8-9 m/c) xapaKTepu3yBaBca BiTpu cxigHoro i mBmHHo-cxigHoro HanpaMKiB. BniTKy cepegHi mBHgKocri BiTpy He3ane^Ho Big HanpaMKy He nepeBH^yBanu 5 m/c.
OcTaHHiMH gecaTupinnaMH [2, 9, 10] cnocrepiranoca nocna6neHHa BiTpy Ha TepuTopii YKpaiHH, Ta 6inbmicTb TepuTopii OgecbKoi o6nacTi TaKo^ He e bu^tkom 3 uiei TeHgeHuii.
flo gocnig^eHHa cynacHoro BiTpoBoro pe^HMy Oge^HHH 3anynem gaHi MeTeoponoriHHux cnocrepe^eHb Ha 13 cTaHuiax (puc. 1) OgecbKoi o6nacTi (Ogeca-rMO, Ogeca-AMC^ HopHoMopcbK (InniniBcbK), Po3ginbHa, Tro6amiBKa, Cep6Ka, 3aTumma, EanTa, Einropog-^HicTpoBcbKHH, CapaTa, Eonrpag, flyHaMcbKa rMO (l3Main), BunKoBe) Ta po3paxoByBanuca xapaKTepucTHKH BiTpoBoro pe^uMy 3 2005 no 2020 pp.
B Ta6.. 1 npegcTaBneHi cepegHbopinm mBugKocri BiTpy 3a 2005-2020 pp. y nopiBHaHHi 3 nonepegHiM KniMaTuHHuM nepiogoM (1961-1990 pp.). TaK, Hag Ogecoro-rMO cepegHbopiHHe 3HaneHHa mBugKocri BiTpy 3MeHmunoca Ha 1,1 m/c, a caMe Big 3,9 go 2,8 m/c. Einbm 3a Bce (Ha 1,3 m/c) 3MeHmunaca mBugKicrb BiTpy Hag BunKoBe - 3 3,5 Ha 2,2 m/c. TaKo^ 3HaHHuM (0,8 m/c) BuaBunoca nocna6neHHa BiTpy Ha cTaHuiax Cep6Ka, CapaTa Ta l3Main. Hag Einropog-^HicTpoBcbKuM, HaBnaKu, mBugKicrb BiTpy 3pocna Ha 0,4 m/c. Hag pemToro nyHKTiB gocnig^eHHa Big6yBanoca MeHm iHTeHcuBHe 3MeHmeHHa mBugKocri BiTpy, a caMe Big 03 m/c Ha 3aTummaM go 0,6 m/c Hag Tro6amiBKoro, Po3ginbHoro Ta EonrpagoM. OT^e, b cepegHboMy, Hag Oge^uHoro cepegHbopiHHa mBugKicTb BiTpy 3MeHmunaca Big 3,4 go 2,8 m/c.
fflpgo reorpa^inHoro po3noginy mBugKocr BiTpy, to BigHocHo cunbrnmuM BiTep cnocTepiraeTbca Ha cTaHuiax Ogeca-АMCЦ Ta Einropog-^mcTpoBcbKuM - 4,0 Ta 4,4 m/c, BignoBigHo (puc. 1), Mo^nuBo Hepe3 Ha6nu^eHHa go niHii y36epe^^a HopHoro Mopa Ta BigcyTHocTi ^inbHoi 3a6ygoBu HaBKono cTaHuii (Ogeca-rMO).
TaKo^ cnig BKa3aTu Ha 6inbm iHTeHcuBHuM BiTpoBuM pe^uM niBHoni OgecbKoi o6nacTi (Tro6amiBKa, 3aTumma, Cep6Ka, Po3ginbHa) y nopiBHaHHi 3 niBgHeM (CapaTa, Eonrpag, BunKoBe, l3Main) - 2,7 npoTu 2,4 m/c. 3a bu^tkom EanTu, aKa po3TamoBaHa Ha 218 km Big Ogecu y nicocTeny Ha pinui KoguMa. CepegHbopiHHa mBugKicTb Ha uiei cTaHuii y 2005-2020 cTaHoBuna nume 1,7 m/c.
Таблиця 1. Значення середньорiчноl швидкосп BiTpy над Одещиною за 1961-1990 [7] та 2005-2020 рр.
Станщя Veep, М/С Д1/1961-1990 ^ 2005—2020' м/с
1961-1990 2005-2020
Балта - 1,7 -
Любашiвка 3,5 2,9 -0,6
Затишшя 3,3 3,0 -0,3
Сербка 3,4 2,6 -0,8
Роздiльна 3,0 2,4 -0,6
Одеса 3,9 2,8 -1,1
Одеса-АМСЦ - 4,0 -
Чорноморськ - 3,2 -
Бшгород-Дшстровський 4,0 4,4 0,4
Сарата 2,8 2,0 -0,8
Болград 3,0 2,4 -0,6
Вилкове 3,5 2,2 -1,3
1змаш 3,6 2,8 -0,8
Одеська область 3,4 2,8 -0,6
Рис. 1. Середньоргчна швидтсть вгтру над Одеською областю за 1961-1990 г 2005-2020 рр., р1зниця м1ж пер1одами та географ1чне розташування пункт1в досл1дження (червом цифри на карт1 - 1 - Балта, 2 - Любаш1вка, 3 - Затишшя, 4 - Сербка, 5 - Роздыьна, 6 - Одеса-ГМО, 7 - Чорноморськ, 8 - Быгород-Дмстровський, 9 - Сарата, 10 - Болград, 11 - Вилкове, 12 -
Дунайська ГМО (1змат).)
В перюд з 2005 по 2020 рр. над Одеською областю швидюсть в^ру дорiвнювала або перевищувала 15 м/с у 321 випадку, отже повторювашсть сильного в^ру (15-21 м/с) не досягала 0,1 % за винятком трьох станцш: Чорноморськ i Одеса-АМСЦ по 0,1-0,14 % та Бшгород-Дшстровський - 0,29 %. Сильний в^ер зi швидюстю вище 21 м/с у 2005-2020 рр. не спостер^ався взагат над областю ^м Чорноморська.
Практично половина випадюв сильного в^ру (46,1 % або 148 випадюв) утворювалася над Бшгород-Днютровським (рис. 2), чверть цих епiзодiв вщбувалася над Чорноморськом (24,3 %), також помггний внесок надавала Одеса-АМСЦ (13,4 %). Над Одесою-ГМО сильний в^ер спостер^ався лише у 4,0 % або 13 випадюв.
Найбшьших значень швидюсть в^ру досягала (20-22 м/с) в райош Одеси (Чорноморськ та Одеса-АМСЦ), але безпосередньо над Одеса-ГМО втер посилювався лише до 18 м/с, можливо внаслщок забудови навколо ст. Одеса-обсерваторiя (Одеса-ГМО).
В Бшгород-Дшстровському вiтер тричi зростав до 21 м/с, а у 9 випадках швидюсть виру досягала 20 м/с.
На швдш Одещини найбiльша швидюсть фшсувалася над 1зма!лом та Саратою - по 20 м/с, але юльюсть випадкiв сильного вiтру у ще! частинi регiону невелика - 7 та 9 випадюв. Одного разу втер посилився до 15 м/с над Болградом, над Вилкове максимальна швидюсть не перевищувала 14 м/с.
На пiвночi областi найчастше сильний вiтер утворювався над Сербкою - 13 випадюв з максимумом 18 м/с. Поодиною випадки зi швидкiстю бiльше 15 м/с виявилися над Затишшям та Любашiвкою - 6 та 3 строки спостережень. На ст. Балта та Роздшьна максимальна швидюсть на перевищувала 12 м/с.
Найчастше сильний вггер виникав у холодне пiврiччя. Так, над Чорноморськом максимум рiчного ходу посилення виру виявився у ичш та грудш, а на ст. Одеса-АМСЦ - у грудш та жовтш (рис. 2) через посилення циклошчно! дiяльностi у регiонi.
Рис. 2. Максимальна швидюсть та кшьтсть випадюв сильного вгтру (V > 15 м/с) на територИ Одеськог област1 у 2005-2020рр. тар1чний х1д (%) юлькостг випадюв сильного втру на станциях Чорноморськ та Одеса-АМСЦ (аеропорт Одеса)
Отже, найчастше сильний втер на Одещиш утворювався на станщях Одеса-АМСЦ, Чорноморськ та Бшгород-Дшстровський у холодне пiврiччя.
Найчастше в перюд дослщження сильний втер мав швшчно-захщний напрямок, та середш значення горизонтального баричного градiенту становила 3,4 гПа/100 км (табл. 2). Величина градiенту тиску розраховувалася за юльцевими картами погоди з електронного архiву АРМСин для кожного строку спостережень, коли швидюсть в^ру досягала або перевищувала 15 м/с.
Для аналiзу синоптичних умов, якi сприяють посиленню вiтру над регiоном, використовувалась тишзащя синоптичних процесiв, яка розроблена для твденного заходу Укра!ни [1, 2, 10]. В ходi дослщження для кожного типу i шдтипу пiдрахована кiлькiсть випадкiв сильного в^ру, а потiм визначена !х повторювашсть вiд загально! кiлькостi випадкiв сильного виру при визначеному пiдтипi синоптичного процесу. Виявилося, що жодного разу сильний втер не виникав при у розмитих баричних полях (тип 4), отже, формуванню сильного виру майже завжди (93 %) сприяли типи 5 та 6 (табл. 2 та рис. 3).
Отже, сильний впер утворюеться при синоптичних процесах, вщнесених до 5 i 6 типу класифшацл. Тип 5 - це периферiйm атмосферш процеси з атмосферними фронтами (рис. 4). Пдтип 5.1 - схщний та пiвнiчно-схiдний перенос по схщнш-твденно-схщнш перифери антициклону.
Швидюсть в^ру зростае пiд впливом чорноморсько! депресп та штормово! зони (дР/дп > 3,5 гПа/111 км) з фронтом. Щцтип 5.2 - схщний i пiвденно-схiдний перенос вiдбуваеться по швденнш-швденно-захщшй перифери антициклону при проходженш
• Чорноморськ о Одеса-АМСЦ
арктичного чи полярного фронта; в зош шдвищених градieнтiв тиску без фронтiв або при наявносп розмитого фронту.
Тип 6 - це циклошчш циркуляцп з великими баричними градieнтами (дР/дп > 2,5 гПа/111 км). Пiдтип 6.1 (рис. 5) - схщна частина циклону або штормова зона мiж циклоном на заход^швшчному заходi та антициклоном на сход^ Пiдтип 6.2 - тил циклону, що перемiщуeться зi швидкiстю > 40 кмтод-1. Щцтип 6.3 представляе улоговину з фронтами, а шдтип 6.4 - твденний циклон, що здiйснюе перенос пов^ряних мас з пiвдня. Проте у його швшчнш частинi може спостер^атися вiтер пiвнiчно- i пiвденно-схiдних напрямюв, а в центрi циклону (з фронтами) - вшх напрямкiв, включаючи пiвнiчно-захiдний.
Таблиця 2. Кiлькiсть випадюв сильного вiтру (> 15м/с) над Одещиною за 2005-2020 рр. та характеристика умов його виникнення.
Пункт Кшьнасть випадкчв Vmax, М/С dd, румб. dP/dn, гПа / 100 км Пщтип син. сит./к.в.
1зма1л 7 20 Пн-Зх 3,6 5.1 - 4 6.1 - 1 6.2 - 2
Болград 1 15 Пн-Зх 3,5 6.2 - 1
Сарата 9 20 Пн-Зх 3,3 6.2 - 6 6.1 - 3
Бшгород-Днiстровський 148 22 Пн, Пн-Зх 3,5 1.2 - 3 2.1 - 3 2.2 - 1 5.1 - 16 5.2 - 2 6.1 - 49 6.2 - 52 6.3 - 10 6.4 - 12
Чорноморськ 78 27 Пн-Зх 3,3 1.2 - 5 1.3 - 2 2.1 - 1 5.1 - 12 5.2 - 8 6.1 - 11 6.2 - 26 6.3 - 3 6.4 - 10
Одеса-ГМО 13 18 ПнСх 3,2 6.4 -11 5.1 - 2
Одеса-АМСЦ 43 27 Пн, Пн-Зх 3,4 5.1 - 1 5.2 - 2 6.1 - 13 6.2 - 20 6.4 - 7
Сербка 13 18 Пн-Зх 4,1 6.1 - 4 6.2 - 6 6.4 - 3
Любашiвка 3 16 Пд-Зх 4,1 5.1 - 1 6.1 - 2
Затишшя 6 20 Пн-Зх 4,7 6.4 - 3 6.2 - 3
Всього 321 22 Пн-Зх 3,4 6.2 - 92
35
30
25
20
15
10
5 2.8
л ■
1.2
32.3
1.1 1.4 1.2
■■ ■■ ■■
1.3 2.1 2.2
62 5.2
I I
~1- -г
15.6
5.1
I
1.2 1.3 2.1 2.2 5.1 5.2 6.1 6.2 6.3 6.4
Рис. 3. Повторюватстъ (P, %) nidmnnie синоптичних npoifecie над Шетчно-Захгдним Прнчорномор 'ям за наявност1 сильного eimpyy 2006-2015 pp.
Шдтдц 5.2
1U2Ü
1025
Рис. 4. Шдтипи синоптичного типу 5. Карти-схеми: приземна (a) i АТ850 (б)
Шдтип 6.1 а)
** \ гЛ] ш
Шдтнп 6.3
Шдтип 6.4
* SO' - V У \ с—Т^зйРчА ГО \ г - ^-^л
^öyjf —\~Jdi 1 и _\ 1 / И
yV Sil i \Л
\ I V V \ | j.
Рис. 5. Шдтипи синоптичного типу 6. Карти-схеми: приземна (а) г АТ850 (б)
Синоптичний тип 6, тобто циклошчна циркулящя з великим баричними гращентами (рис. 5) обумовлював переважну бшьшють випадкiв сильного вiтру - 82,1 %, при чому вщносна перевага припадала на шдтип 6.2 та 6.1, а саме 29,1 та 32,3 %, вщповщно. Найрщше вггер посилювався при пiдтипi 6.3 - 5,1 %. Над рiзними станщями iнтенсивнiсть вiтру збiльшувалася по рiзному, так над Бiлгород-Днiстровським вiтер зростав при тдтипах 6.1 та 6.2, а над Одесою-ГМО - при 6.3, над Одесою-АМСЦ та Чорноморськом - при шдтиш 6.2. Над рештою станцiй сильний вiтер спостертався при 6 типi.
Розглядаючи тип 5 (перифершш процеси з проходженням атмосферних фронтiв) можна помiтити, що даний тип синоптичних процесiв (рис. 4) не характерний для швденного заходу Укра!ни, але при ньому утворювалося 15,5 % посилень в^ру, з вiдносною перевагою пiдтипу 5.1 - 6,2 %.
На решту пiдтипiв (1.2, 1.3, 2.1, 2.2) припадало лише 6,5 % вщ загально! кiлькостi випадкiв сильного в^ру при середньому значеннi баричного градiенту 2,3 гПа/100 км.
Отже, над Одеською областю сильний вiтер виникав переважно над Бшгород-Днiстровським, Чорноморськом та Одеса-АМСЦ при циклошчнш циркуляцп з великим баричними градiентами (82,1 %).
Оскшьки виявлений зв'язок [1] мiж посиленням вiтру та наявнютю в нижнiх шарах атмосфери струминних течш нижнiх рiвнiв (СТНР) i внутрiшнiх гравiтацiйних хвиль. Тому, iмовiрно, е залежнiсть мiж фактом наявносп низького тропосферного струменю i значенням числа Ш або його складових. Причому число Ri мае бути бшьше критичного значення (Ri > 0,25), при якому створюеться дисипащя потоку на окремi турбулентнi вихори. Але воно повинно бути не надто великим, адже, сприятливi умови для розвитку i iснування нейтральних хвиль - це стiйко стратифшований шар зi значними зсувами в^ру.
Параметром цей стiйкостi у навколишньому середовище, що не обертаеться, е нестшюсть Кельвина-Гельмгольцу - тобто, число Ричардсона (Ш), що дорiвнюе вщношенням сил плавучостi до сили шерцп:
Ri = g = g . Ya - Y 0 ß2 T ß2
(1)
де в вертикальний градiент горизонтально! швидкосп вiтру; и, V - горизонтальш складовi швидкостi вiтру; у = - дТ^ - вертикальний градiент температури; уа = 1 °С/100 м -
сухо-адiабатичний вертикальний градiент температури; т - середня температура шару; © -потенщальна температура; g - прискорення вiльного часу падшня.
Зростання швидкостi вiтру у граничному шарi та товщини шару зi швидкiстю вiтру > 15 м/с свщчить про збiльшення кшетично! енергп у нижнiй тропосферi, а зростання у свщчить про шдвищення термiчноl нестiйкостi i про можливють обмiну кiнетичною енергiею мiж шарами пов^ря.
В рамках дослiдження розраховаш значення числа Ri та його складовi для з врахуванням особливих точок вщ поверхнi землi до рiвня 500 гПа, далi побудоваш вертикальнi профiлi швидкостi вiтру, вертикального градiенту температури та швидкостi в^ру за даними радiозонду Одеса-ГМО (00 иТС) за наявностi сильного в^ру впродовж доби над пунктами спостережень Одесько! областi.
Вертикальний градiент температури розраховувався за формулою:
T - Т
g _ 1 i 1 i+1
D z
(2)
вертикальнии зсув в1тру :
DU
Dz
Dz , (3)
де T, Ui, Vi, Т+1, Ui+i, Vi+i - температура i складов1 швидкосп виру на р1внях, що знаходяться нижче zi та вище zi+i; Az - товщина шару zi+i - zi, яка повинна задовольняти умовi 200 < Az < 1000 м.
Складовi швидкостi вiтру розраховувалися за формулами:
V = Ui cos (270° - ddi), (4)
и = Ui sin (270° - ddi),
де Ui i ddi - вщповщно швидюсть та напрям в^ру на i-му рiвнi. Розрахунок числа Рiчардcона (Ri) вщбувався за формулою:
1962
T -T \ _ i '+1
Ar
(A,)2
Ri =
(Tl+TM+546)J(VM-Viy+(UM-Uif
(5)
де Т\ та 71+1 задавалися в градусах Цсльая. Аг - в сотнях метр1в.
Наступним кроком було осереднення параметр! в тер мод и нам 1 ч но го стану нижньо! тропосферн у шарах земля-925, 925-850 \ 850-700 гПа для 38 радюзощцв з 2007 по 2020 рр. для кожного мюяця (рис. 6).
1.50 1.00 0.50 0.00 -0.50 -1.00 -Е -1.50 -2.00 -¡L
у, °С/100 м
lili
i Z-925 ■ 925-850 ■ 850-700
I ■
IV V VI VII
IX X XI XII
<П ТП PÍK
6.00 Т 5.00 4.00
з.оо -f 2.00 1.00 0.00
ß, м/с на 100 м
Z-925 ■ 925-850
850-700
1 I lli
1 Ii. II II
IV V VI VII VIII IX X XI XII ХП ТП Pík
35.0 -г 30.0 25.0 -f 20.0 4 15.0 10.0 + 5.0 0.0
Ri
Jl
Jl Ii
IZ-925 ■ 925-850 ■ 850-700
i
IV V VI VII VIII IX X XI XI
ХП ТП Pík
Рис. 6. CepeÓHi значения у шарах земля-925, 925-850 та 850-700 гПа еертикалъних ¿padienmie температури (у, оС 100 м) та uieuÓKOcmi eimpv (fi м/с на 100 м). числа Ричардсона (Ri) на ст.
Одеса-ГМО, 00 UTC по мкяцях 200 7-2020 рр.
Выявлено, що середне на р1к значения Ш при сильному приземному в1тр1 у зростало з вщ шару до шару, але вказувало на вщсутшсть турбулснтносп (Ш= 10-20). Отже, у шар1 земля-925 гПа повпря було менш стшким шж вище.
Под1бний вертикальний розподш числа Ричардсона збер1гався протягом року, але у червш (26-27.06.11) цей параметр був м1 шмаль ним та не перевищував 5, не досягнувши Шкр.
Число випадюв, коли у нижньому шар1 Ш < 0,25 спостер1галося лише трич1 - 10 грудня 2013 р, 8 кви-ня 2015 р. та 24 лютого 2020 р. Жодного разу не виявилося Ш < 0,25 у шар1 850-700 гПа, тобто пдродина\пчна стшюсть зростала з висотою.
Щодо вертикального град1енту температури, який характеризуе терм1чну стшюсть та вплив сили пливучост1 на стан атмосфери, то його середньор1чне значения становило у=0,26 °С/100 м, зростаючи вщ -0,05 до 0,60 °С/100 м з висотою. Отже у холодне швр1ччя напередодш посилення приземного виру у шар1 земля-925 гПа переважав ¡нвсрайний розподш, що вказуе на можливють утворення низхщних рух1в, яю сприятимуть перенесению кчистинно!' енерп! до поверхш земл1. Найменше у2-925 виявилося у с1чш (-1,72 °С/100 м) при одночасному великому у§5о-7оо=1,01 °С/100 м. Можливо такий розподш виник через розвиток вимушено! конвскцЛ' над фронтальним розд1лом.
В цшому ¿нверсшш значения у2-925 спостер1галися у с1чш, лютому та серпш (11.08.2011), а у б1льш високих шарах температура напередодш формування сильного приземного в1тру зменшувалася, але не перевищувала сухоадиабатичний град1ент, за винятком ачня.
Розрахунок вертикального град1ента швидкост1 в1тру або вертикального зсуву виру виявив, що у нижньому шар1 цей параметр досягав градащ! по\прного зсуву в1тру (2-4 м-с"1 на 100 м), и зростанням у холодну пору року. У верхньому шар1 Рв5о-7оо приймали в1дносне менш1 значения за винятком лютого. Найбшыпих значень на вслх р1внях зсув в1тру д1ставався у червн1, коли посилення виру з 26 по 27 червня 2011 р. (рис. 7) до 18-20 м/с було забезпечене збшыпенням баричного град1енту у перехщно! зош п1д впливом гребеню антициклону над Центральною Европою [11], виникненням циклону з центром над Кримським гп востро во м та проходженням холодного фронту.
Рис. 7. Вертпкалът проф1л1 шендкостг етру (V, м/с), вертикальных градгентге температури та швидкост1 вгтру (у, оС/100 м та /3. м/с на 100 м) та числа Ричардсона (Ш) на ст. Одеса-ГМО та синоптична карта (приземтш анал1з, АТ-500 та ВТ-500/1000) за 26 та 27 червня 2011 р. у 00 11ТС
Висновки.
1. Виявлено послаблення швидкосп виру з 3,4 до 2,8 м/с на станщях Одесько! областi за 2005-2020 рр. вщносно попереднього клiматичного перюду 1961-1990 рр. за винятком Бшгород-Дшстровського, а найсильнiше iнтенсивнiсть вiтрового режиму знизилася на швдш регiонy.
2. Визначено, що над Одеською областю сильний вiтер виникав переважно (82,1 %) над Бшгород-Дшстровським, Чорноморськом та Одесою-АМСЦ при циклонiчнiй циркуляци з великим баричними градieнтами.
3. З'ясовано, що напередодш виникнення сильного виру впродовж доби над станщями Одесько! област вщ поверхнi землi до рiвня 925 гПа переважало стшке стратифiковане повiтря з помiрними зсувами вггру, а з висотою термiчна та динамiчна стiйкiсть зростали.
REFERENCES
1. Ivus, HP (2012) Spetsializovani prohnozy pohody (Specialized weather forecasts), Odessa: TES. http://eprints.library.odeku.edu.ua/id/eprint/609 (in Ukrainian)
2. Agayar, EV. (2021) Spetsializovani prohnozy nebezpechnykh yavyshch pohody: navchal'nyy posibnyk (Specialized forecasts of dangerous weather phenomena: a textbook). Odessa: Odessa State Environmental University. http://eprints.library.odeku.edu.ua/id/eprint/9400 (in Ukrainian)
3. Lipins'kyy, VM, Osadchyy, VI, Babichenko, VM (Ed.). (2006). Stykhiyni meteorolohichni yavyshcha na terytoriyi Ukrayiny za ostannye dvadtsyatyrichchya (1986-2005 rr.) (Natural meteorological phenomena on the territory of Ukraine for the last twenty years (1986-2005)). Kyyiv: Nika-Tsentr. (in Ukrainian)
4. Semerhei-Chumachenko, AB, Agayar, EV, Zhuk, DO. (2021). Prostorovo-chasovyy rozpodil smerchiv ta shkvaliv u pivnichno-zakhidnomu Prychornomor"yi z 2006 po 2020 rr. (Spatial-temporal distribution of tornadoes and squalls in the northwestern Black Sea region from 2006 to 2020). World Science No 11 (72), https://rsglobal.pl/index.php/ws/issue/view/264 (in Ukrainian)
5. Humonenko, LV, Zhuk, NH, Savchenko, LI, Tkach, VO (2019) Nastanova z meteorolohichnoho prohnozuvannya (Guidelines for meteorological forecasting). Kyyiv: UkrHMTS https://meteo.gov.ua/files/content/docs/meteo_kerdoc/настанова%20з%20метеорологiчного%20прогноз yBaHra.pdf (in Ukrainian)
6. Pohoda v Odes'kyy oblasti (Weather in Odesa region) (2022). Retrieved from: http://rp5.ua
7. Lipinsky, VM, Dyachuk, VA, Babichenko, VM (Ed.). (2003). Klimat Ukrayiny (Climate of Ukraine). Kyyiv: Vydavnytstvo Rayevs'koho. (in Ukrainian)
8. Smekalova, LK, Shver, TA (1986) Klimat Odessy (Climate of Odessa). Leningrad: Gidrometeoizdat. (in Russian)
9. Ivus, HP, Kovalkov, IA, Semergei-Chumachenko, AB, Popova, LO (2017) Change in wind speed over the Odessa region. SWorld Journal, 12, 36-41, https://www.sworld.com.ua/e-journal/swj12.pdf
10. Ivus, HP, Semerhei-Chumachenko, AB, Agayar, EV (2009) Do problemy typizatsiyi synoptychnykh protsesiv nad pivdnem Ukrayiny u suchasnykh umovakh (To the problem of typification of synoptic processes over the south of Ukraine in modern conditions). Prychornomors'kyy ekolohichnyy zhurnal (Black Sea Ecological Journal), 2 (24), 142-145. (in Ukrainian)
11. The World in Weather Charts (2022). Retrieved from: http://www2.wetter3.de/archiv_gfs_dt.html
