CC BY
68
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE. 2018. No. 1
УДК 551.579 DOI 10.23683/0321-3005-2018-1-68-74
О РОСТЕ ОПАСНЫХ И СТИХИЙНЫХ ГИДРОМЕТЕОРОЛОГИЧЕСКИХ ЯВЛЕНИЙ
НА КРЫМСКОМ ПОЛУОСТРОВЕ*
© 2018 г. Е.И. Ергина1, В.О. Жук1
Крымский Федеральный Университет имени В.И. Вернадского, Симферополь, Россия
TO THE GROWTH OF DANGEROUS AND SPONTANEOUS HYDROMETEOROLOGICAL PHENOMENA ON THE CRIMEAN PENINSULA
E.I. Ergina1, V.O. Zhuk1
1Vernadsky Crimean Federal University, Simferopol, Russia
Ергина Елена Ивановна - доктор географических наук, про- Elena I. Ergina - Doctor of Geography, Professor, Vernad-фессор, Крымский федеральный университет им. В.И. Вер- sky Crimean Federal University, Akademika Vernadskogo надского, пр. Академика Вернадского, 4, г. Симферополь, Ave 4, Simferopol, Republic of Crimea, 295007, Russia, e-РеспубликаКрым, 295007, Россия, e-mail: [email protected] mail: [email protected]
Жук Владимир Олегович - аспирант, географический Vladimir O. Zhuk - Postgraduate, Geographical Faculty, факультет, Крымский федеральный университет им. Vernadsky Crimean Federal University, Akademika Ver-В.И. Вернадского, пр. Академика Вернадского, 4, г. Сим- nadskogo Ave 4, Simferopol, Republic of Crimea, 295007, ферополь, Республика Крым, 295007, Россия, e-mail: Russia, e-mail: [email protected] zhuk_vladimir2015@mail. ru
Анализируется частота проявления наиболее опасных природных процессов и явлений на Крымском полуострове, причиной возникновения которых стали опасные и стихийные гидрометеорологические явления, интенсификация проявления которых отмечается в современных условиях изменения климатической системы.
Наиболее интенсивное потепление в Крыму наблюдается в последние 30 лет, что приводит к росту проявлений засушливых метеоявлений, таких как засухи и суховеи, кроме того, отмечаются активизация сильных ветров и, как следствие, возникновение пыльных бурь, что создаёт угрозу экологической и гидрометеорологической безопасности территорий.
Среди стихийных гидрометеорологических явлений наибольшую угрозу сельскому хозяйству, как и экономике в целом, несут ливневые осадки значительной интенсивности и сильные ветры со шквалом.
Для выявления пространственных закономерностей проявления стихийных и опасных гидрометеорологических явлений составлена карта потенциальной гидрометеорологической опасности Крыма (ПГМО), анализ которой предоставляет возможности выделить наиболее опасные регионы с учетом местных микроклиматических и, что немаловажно, социально-экономических условий. С учетом зонального подхода рекомендуется комплекс мер по борьбе с последствиями проявлений опасных и стихийных гидрометеорологических явлений в горном Крыму и на территории Керченского полуострова.
Ключевые слова: Крымский полуостров, опасные и стихийные гидрометеорологические явления, климатическая система, ландшафт.
The frequency of occurrence of the most dangerous natural processes and phenomena on the Crimean Peninsula is analyzed in the article, the origin of which was dangerous and spontaneous hydrometeorological phenomena, the intensification of occurrence of which is noted in the current climate change conditions.
The most intensive warming in the Crimea has been observed in the last 30 years, which leads to an increase in the occurrence of dry meteorological phenomena such as droughts and dry winds, in addition, there is an intensification of strong winds and, as a result, the occurrence ofdust storms, which threatens the ecological and hydrometeorological safety of the territories.
* Исследование выполнено при поддержке программы развития ФГАОУ ВО «Крымский федеральный университет имени В.И. Вернадского» на 2015-2024 гг. по проекту «Сеть академической мобильности "ГИС-Ландшафт - Технологии и методики формирования геопорталов современных ландшафтов регионов" в 2017 году» в Балтийском федеральном университете имени Иммануила Канта» (г. Калининград, Институт природопользования, территориального развития и градостроительства), а также при финансовой поддержке РФФИ и Совета министров Республики Крым в рамках научного проекта № 17-45-92015.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2018. No. 1
Among the natural hydrometeorological phenomena, heavy rainfall of considerable intensity and strong winds with a squall are the greatest threat to agriculture, as well as the economy as a whole.
To reveal the spatial patterns of natural and dangerous hydrometeorological phenomena, a map of the potential hy-drometeorological hazard of the Crimea (PHMH) has been compiled, the analysis of which provides an opportunity to identify the most dangerous regions, taking into account local microclimatic and, not unimportant, socio-economic conditions. Taking into account the zonal approach, a set of measures is recommended to combat the consequences of manifestations of dangerous and spontaneous hydrometeorological phenomena in the Mountainous Crimea and in the territory of the Kerch Peninsula.
Keywords: Crimean Peninsula, dangerous and spontaneous hydrometeorological phenomena, climatic system, landscape.
В литературе достаточно широко проанализированы современные тенденции динамики климата в Крыму, в частности, отмечается, что в последние годы тренд на повышение температуры сохраняется, но с некоторыми сезонными и территориальными особенностями [1—3]. Так, в годовом ходе температур наблюдается значительное повышение зимних температур и снижение летних, за исключением прибрежных районов и особенно Южного берега Крыма (ЮБК) [2, 4]. Количество выпавших осадков за последние 30 лет в предгорье имеет тенденцию к повышению. Незначительное увеличение количества осадков наблюдается на побережьях морей, кроме территории ЮБК, в зоне субсредиземноморского климата. Здесь сохраняется устойчивый тренд уменьшения количества осадков в последние десятилетия [2]. Современными исследованиями доказано, что в связи с наблюдающимися тенденциями изменения климата число неблагоприятных и опасных гидрометеорологических явлений возрастает. Таким же тенденциям подвержен и Крымский полуостров [2, 5].
По оценкам экспертов, 80-90 % ущерба в России, наносимого экономике стихийными бедствиями, приходится на стихийные гидрометеорологические явления [6, 7]. По оценке Всемирного банка, ежегодный ущерб от воздействия опасных гидрометеорологических явлений на территории России составляет 30-60 млрд р. [7].
Среди опасных (ОЯ) и стихийных гидрометеорологических явлений (СГЯ) в последнее время участились сильные ветры и, как следствие их проявления, пыльные бури и суховеи, нередки сильные ливни, поздние весенние и ранние осенние заморозки, что создаёт угрозу экологической и гидрометеорологической безопасности территорий [2, 8]. Крым становится зоной интенсивного проявления таких явлений, и поэтому вопрос о разработке стратегии по гидрометеорологической и экологической безопасности сегодня весьма актуален. Нередко СГЯ наблюдаются в форме узких зон и не фиксируются рассредоточенной сетью метеостанций, что особенно характерно для таких явлений, как заморозки, град, шквалистый ветер, смерч. Именно поэтому вопрос о расширении сети наблюдений и создании прогнозов по стихий-
ным явлениям погоды в Крыму является очень важным [7].
Цель работы состоит в выявлении пространственных и временных закономерностей проявления ОЯ и СГЯ в Крыму для разработки стратегии по экологической и гидрометеорологической безопасности региона. Для решения данной цели необходимо решение нескольких задач: выявить динамику распространения ОЯ и СГЯ по территории Крыма; дать оценку потенциальной гидрометеорологической опасности (ПГМО) территории Крымского полуострова; представить рекомендации по применению защитных мероприятий от воздействия ОЯ и СГЯ с учетом зональных особенностей.
Для решения поставленных задач использовались следующие методы: статистический и метод анализа данных проявления ОЯ и СГЯ за последние 15 лет. Сравнительно-географический и картографический методы для районирования территории Крымского полуострова и построения картографических моделей.
Для расчёта степени проявления СГЯ на полуострове мы произвели ранжирование данных показателей (таблица) [9]. С использованием статистических данных ФГБУ «Крымское УГМС» были подсчитаны случаи проявления следующих метеоявлений: град, ливневые дожди, сильные ветры со шквалом, гололёдные образования, изморозь, снегопады.
Ранжирование степени показателей проявления СГЯ / Ranking of the degree of indicators of the manifestation of spontaneous hydrometeorological phenomena
Степень Количество ОЯ
благоприятности и СГЯ
5 Наиболее высокая Свыше 35
4 Высокая 26-34
3 Относительно невысокая 18-25
2 Средняя 9-17
1 Низкая 0-8
Степень проявления относим к определенному рангу, показывающему, к какой категории относится та или иная область. За ранг 1 принимается минимальное значение, следовательно, чем выше ранг,
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2018. No. 1
тем степень проявления будет увеличиваться. И максимального своего значения она достигнет в ранге 5. Согласно ранжированию, количество явлений <9 отнесено к низкой степени, менее 18 - к средней степени, менее 26 - к относительно невысокой степени, менее 35 - к высокой и 35 явлений и свыше - к наиболее высокой степени проявления.
По сумме данных показателей была рассчитана степень проявления ОЯ и СГЯ для каждой из взятых станций методом экспертных оценок [9].
На основании полученных материалов составлена карта ПГМО Крыма (рис. 1) с учетом местных особенностей всего региона, в том числе се-леопасности [10, 11], оползней и т.д. [12, 13].
Рис. 1. Потенциальная гидрометеорологическая опасность Республики Крым / Fig. 1. Potential hydrometeorological hazard of the Republic of Crimea
Анализ полученной информации показал, что для некоторых территорий, где число проявления СГЯ весьма незначительное, но отмечается критическое геологическое, гидрологическое или антропогенное воздействие, степень ПГМО может достигать очень высокого уровня.
Анализируя составленную карту (рис. 1), можно отметить, что наивысшая опасность наблюдается в предгорном и горном Крыму, в частности в городах Симферополь, Керчь, Белогорск, на Ангарском перевале. Высокая ПГМО зафиксирована практически на всех набережных ЮБК, на западном побережье -от мыса Лукулл до мыса Евпаторийский. Высокая ПГМО проявляется в районах с концентрацией техногенных ландшафтов: на автомобильных трассах, строительных площадках, и в частности в зоне строительства Керченского моста (рис. 1). Автомобиль-
ные трассы часто попадают в зону чрезвычайных ситуаций при заморозках, туманах, метелях, пыльных бурях и других ОЯ и СГЯ [8]. По статистике, около 40 % всех ДТП в зимнее время на территории Крыма вызваны гололедом и снегопадом [14, 15].
За период 2010-2015 гг. возросло количество очень сильных ветров со шквалом, смерчей, сильных ливней, очень сильного снега, крупного града, сильной метели, гололёдно-изморозевых отложений (рис. 2). Максимальное число СГЯ наблюдалось в предгорном и горном Крыму, например, на метеостанции Симферополя - 42 случая, что больше примерно на 13 % по сравнению с предыдущим пятилетием, и в 6 раз больше усредненных данных за период с 2001 по 2009 г. включительно [16].
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE. 2018. No. 1
Рис. 2. Число случаев проявления СГЯ в Крыму в период 2010-2015 гг. / Fig. 2. The number of cases of manifestation of spontaneous hydrometeorological phenomena in the Crimea in the period 2010-2015
ОЯ и СГЯ разрушительно воздействуют на ландшафты. Взяв за основу карту ПГМО территории Крыма и проанализировав современную динамику проявления СГЯ, нами предложен комплекс мероприятий, рекомендуемых для борьбы со СГЯ, пространственная локализация которых представлена в виде картографических проектов для территорий предгорного и горного Крыма (рис. 3) и Керченского полуострова (рис. 4). Для построения картографических проектов использовался способ локализованных значков по пунктам.
Наиболее значимыми рекомендуемыми мероприятиями для горного и предгорного Крыма по защите от воздействия СГЯ, которые, в свою очередь, активизируют сели, оползни, камнепады в данной зоне, являются создание защитных насаждений и лесополос, прокладка сетеотводящих каналов. Для ЮБК - строительство противооползневых сооружений по укреплению береговой линии, а также прокладка сетеотводящих каналов. Всего в данном регионе отмечено 123 пункта с критической ситуацией, где следует провести характерные защитные мероприятия.
На рис. 4 были выделены зоны с высокой концентрацией требуемых защитных мероприятий ре-
комендуемых для борьбы с ОЯ и СГЯ на территории Керченского полуострова. К таким зонам относятся практически весь восточный берег полуострова, г. Керчь (в том числе и зона строительства Керченского моста), район городов Щелкино и Феодосия.
Среди рекомендуемых нами мероприятий по защите Керченского полуострова от СГЯ (пыльных бурь, ливневых дождей, сильных ветров, смерчей) наиболее актуальными являются создание защитных насаждений и лесополос, укрепление дорог, проведение противогололёдных обработок дорожного полотна в зоне строительства и в дальнейшем функционирования Крымского моста. Такие защитные мероприятия, как укрепление береговой линии и создание волнорезов, уменьшат процессы абразии и штормовой нагон. Установка автоматических береговых метеостанций улучшит детализированный локальный прогноз погоды, включая прогноз опасных природных явлений, организацию мониторинга ОЯ и СГЯ вдоль береговой зоны и в Керченском проливе. Всего в данном регионе выделено 277 пунктов со сложившейся критической ситуацией, где следует провести характерные защитные мероприятия.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2018. No. 1
Масштаб 1:500000 в 1 см - 5 км
Легенда
Комплекс защитных мероприятий от стихийных явлений
Выполнение склонов, отвод поверхностных вод, по дренажным каналам, устройство берм Создание защитных насаждений, лесополос Облесение балок, оврагов ^ Прокладка селеотводящих каналов
Строительство протвооползневых сооружений по укреплению береговой линии
Создание волнорезов длиной не менее 60 м ^^ Расширение пляжной зоны
Укрепление дорожного полотна
Установка автоматических дорожных и береговых метеостанций
Рис. 3. Комплекс мероприятий, рекомендуемых для борьбы со СГЯ для горного и предгорного Крыма и ЮБК / Fig. 3. A set of measures recommended for combating spontaneous hydrometeorological phenomena for the mountainous and foothill Crimea and
the southern coast of the Crimea
Масштаб 1:500000 в 1 см =5 км
Рис. 4. Комплекс мероприятий, рекомендуемых для борьбы СГЯ на Керченском полуострове и в зоне строительства Крымского моста / Fig. 4. A set of measures recommended for combating spontaneous hydrometeorological phenomena in the Kerch
Peninsula and in the construction zone of the Krimean bridge.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION. NATURAL SCIENCE. 2018. No. 1
Выводы
В последние десятилетия зафиксировано увеличение количества ОЯ и СГЯ, что, вероятно, обусловлено современными тенденциями изменения климата.
В результате районирования территории Крымского полуострова по показателю ПГМО, выделены зоны с высокой опасностью: Симферопольский район, г. Керчь, г. Белогорск, Ангарский перевал. Высокая степень зафиксирована практически на всем побережье ЮБК, на западном побережье - от мыса Лукулл до мыса Евпаторийский, в районах с концентрацией техногенных ландшафтов: на автомобильных трассах и в зоне строительства Керченского моста. Всего в данных регионах отмечено 400 пунктов со сложившейся критической ситуацией, где следует провести характерные защитные мероприятия от воздействия стихийных метеоявлений. В горном и предгорном Крыму наиболее востребованы создание защитных насаждений и лесополос, прокладка сетеотводящих каналов. Для ЮБК - строительство противооползневых сооружений по укреплению береговой линии, а также прокладка сетеотводящих каналов. На Керченском полуострове - создание защитных насаждений и лесополос, укрепление дорожного полотна. Построенные карты позволят с учетом физико-географических особенностей территории подойти к разработке системы гидрометеорологической безопасности региона.
Представленный методический подход способен усовершенствовать оценку и прогноз проявления опасных природных явлений в целях обеспечения безопасности строительства и функционирования Керченского моста, а также паромной переправы. Проведение системы мероприятий, направленных на создание системы мониторинга СГЯ и ОЯ, сыграло бы значительную роль в предотвращении экономического ущерба для региона.
Литература
1. Борисов А.А. Изученность Крыма в климатическом отношении // Труды УкрНИГМИ. 1955. Вып. 3. С. 86-92.
2. Ергина Е.И. Современный почвообразующий потенциал климата Крымского полуострова // Геополитика и экогеодинамика регионов. 2015. Т. 1 (11), вып. 2. С. 35-44.
3. Мун Д. Изменяется ли климат в степной зоне России в XIX - начале XX в.: дискуссия современников // Вестн. СПбГУ. Сер. 2. 2013. Вып. 1. С. 22.
4. Горбунов Р.В., Горбунова Т.Ю., Патлусова Е.С. Изменение температуры воздуха в Крыму за период
инструментальных измерений // Человек - природа -общество: теория и практика безопасности жизнедеятельности, экологии и валеологии. 2015. № 1. С. 26-28.
5. Парубец О.В. Изменение климата в Крыму // Уч. зап. Крымского фед. ун-та имени В.И. Вернадского. География. Геология. 2009. Т. 22 (61), № 2. С. 88-96.
6. Агроклиматический справочник по АР Крым / под ред. О.И. Прудко, Т.И. Адаменко. Симферополь: Таврида, 2011. 342 с.
7. Бедрицкий А.И., Коршунов АА., Шаймарданов М.З. Опасные гидрометеорологические явления и их влияние на экономику России. Обнинск, 2001. С. 7-12.
8. Ергина Е.И., Жук В.О. Анализ проявления опасных и стихийных гидрометеорологических явлений в Крыму // Окружающая среда и человек. Ростов н/Д., 2016. С. 85-88.
9. Кропянко Л.В., Беспалова Л.А. Геоэкологическая оценка и районирование Азово-Черноморского побережья России (Ростовская область и Краснодарский край). Ростов н/Д.: ЮФУ, 2016. 212 с.
10. Мальнева И.В., Кононова Н.К. Оценка опасности проявления селей на территории Крыма при современных климатических изменениях // Разведка и охрана недр. 2015. № 8. С. 40-43.
11. Олиферов А.Н., Тимченко З.В. Реки и озера Крыма. Симферополь: Доля, 2005. 216 с.
12. Ведь И.П. Климатический атлас Крыма. Симферополь: Таврия-Плюс, 2000. 120 с.
13. Ергина Е.И., Жук В.О. Влияние современных тенденций климата на состояние эрозионно опасных агроландшафтов и оценка почвообразующего потенциала природных факторов Крыма // Изв. Оренбургского гос. аграр. ун-та. 2017. № 3 (65). С. 175-178.
14. Загородников А.А., Сирота Н.В. Мониторинг опасных погодных явлений // Культура народов Причерноморья. Экология Крыма. 1998. С. 22-25.
15. Логвинова К.Т., Барабаш М.Б. Климат и опасные гидрометеорологические явления Крыма. Л.: Гидрометеоиздат, 1982. 317 с.
16. Жук В.О., Ергина Е.И. Тенденции и динамика опасных и стихийных гидрометеорологических явлений в Крыму // Ученые зап. КФУ. 2016. Т. 2, № 2. С. 73-86.
References
1. Borisov A.A. Izuchennost' Kryma v klimati-cheskom otnoshenii [The study of the Crimea in the climatic relation]. Trudy UkrNIGMI. 1955, Iss. 3, pp. 86-92.
2. Ergina E.I. Sovremennyi pochvoobrazuyushchii potentsial klimata Krymskogo poluostrova [Modern soil-forming potential of the climate of the Crimean peninsula]. Geopolitika i ekogeodinamika regionov. 2015, vol. 1 (11), Iss. 2, pp. 35-44.
ISSN 0321-3005 IZVESTIYA VUZOV. SEVERO-KAVKAZSKII REGION.
NATURAL SCIENCE.
2018. No. 1
3. Mun D. Izmenyaetsya li klimat v stepnoi zone Rossii v XIX - nachale XX v.: diskussiya sovremennikov [Does the climate change in the steppe zone of Russia in the XIX - early XX century: a discussion of contemporaries]. Vestn. SPbGU. Ser. 2. 2013, Iss. 1, p. 22.
4. Gorbunov R.V., Gorbunova T.Yu., Patlusova E.S. Izmenenie temperatury vozdukha v Krymu za period in-strumental'nykh izmerenii [Change in air temperature in the Crimea during the period of instrumental measurements]. Chelovek - priroda - obshchestvo: teoriya i praktika bezopasnosti zhiznedeyatel'nosti, ekologii i vale-ologii. 2015, No. 1, pp. 26-28.
5. Parubets O.V. Izmenenie klimata v Krymu [Climate change in Crimea]. Uch. zap. Krymskogo fed. un-ta imeni V.I. Vernadskogo. Geografiya. Geologiya. 2009, vol. 22 (61), No. 2, pp. 88-96.
6. Agroklimaticheskii spravochnik po AR Krym [Agroclimatic reference book on AR Crimea]. Ed. O.I. Prudko, T.I. Adamenko. Simferopol: Tavrida, 2011,342 p.
7. Bedritskii A.I., Korshunov A.A., Shaimardanov M.Z. Opasnye gidrometeorologicheskie yavleniya i ikh vliyanie na ekonomiku Rossii [Dangerous hydrometeorological phenomena and their impact on the Russian economy.]. Obninsk, 2001, pp. 7-12.
8. Ergina E.I., Zhuk V.O. [Analysis of manifestations of dangerous and spontaneous hydrometeorological phenomena in the Crimea]. Okruzhayushchaya sreda i chelovek [Environment and people]. Rostov-on-Don, 2016, pp. 85-88.
9. Kropyanko L.V., Bespalova L.A. Ge-
oekologicheskaya otsenka i raionirovanie Azovo-Chernomorskogo poberezh'ya Rossii (Rostovskaya oblast' i Krasnodarskii krai) [Geoecological assessment and re-gionalization of the Azov-Black Sea coast of Russia (Ros-
tov Region and Krasnodar Territory)]. Rostov-on-Don: YuFU, 2016, 212 p.
10. Mal'neva I.V., Kononova N.K. Otsenka opasnosti proyavleniya selei na territorii Kryma pri sovremennykh klimaticheskikh izmeneniyakh [Assessment of the danger of mudflows in the territory of the Crimea under modern climatic changes]. Razvedka i okhrana nedr. 2015, No. 8, pp. 40-43.
11. Oliferov A.N., Timchenko Z.V. Reki i ozera Kryma [The rivers and lakes of the Crimea]. Simferopol: Dolya, 2005, 216 p.
12. Ved' I.P. Klimaticheskii atlas Kryma [Climatic atlas of the Crimea]. Simferopol: Tavriya-Plyus, 2000, 120 p.
13. Ergina E.I., Zhuk V.O. Vliyanie sovremennykh tendentsii klimata na sostoyanie erozionno opasnykh agrolandshaftov i otsenka pochvoobrazuyushchego po-tentsiala prirodnykh faktorov Kryma [Influence of modern climate trends on the state of erosionally hazardous agrolandscapes and assessment of the soil-forming potential of natural factors in the Crimea]. Izv. Orenburgskogo gos. agrar. un-ta. 2017, No. 3 (65), pp. 175-178.
14. Zagorodnikov A.A., Sirota N.V. Monitoring opasnykh pogodnykh yavlenii [Monitoring of dangerous weather phenomena]. Kul'tura narodov Prichernomor'ya. Ekologiya Kryma. 1998, No. 2, pp. 22-25.
15. Logvinova K.T., Barabash M.B. Klimat i opasnye gidrometeorologicheskie yavleniya Kryma [Climate and dangerous hydrometeorological phenomena of the Crimea]. Leningrad: Gidrometeoizdat, 1982, 317 p.
16. Zhuk V.O., Ergina E.I. Tendentsii i dinamika opasnykh i stikhiinykh gidrometeorologicheskikh yavlenii v Krymu [Trends and dynamics of dangerous and spontaneous hydrometeorological phenomena in the Crimea]. Uchenye zap. KFU. 2016, vol. 2, No. 2, pp. 73-86.
Поступила в редакцию /Received
27 сентября 2017 г. /September 27, 2017
