Научная статья на тему 'ВИНИКНЕННЯ СИЛЬНИХ ОПАДІВ НА СТАНЦІЇ ХЕРСОН ЗА ДАНИМИ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ ТА РЕАНАЛІЗУ ERA5'

ВИНИКНЕННЯ СИЛЬНИХ ОПАДІВ НА СТАНЦІЇ ХЕРСОН ЗА ДАНИМИ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ ТА РЕАНАЛІЗУ ERA5 Текст научной статьи по специальности «Экономика и бизнес»

CC BY
0
0
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
World science
Область наук
Ключевые слова
heavy precipitation / extreme precipitation / reanalysis data / ERA5 / meteorological observations / synoptic situation
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Heavy Precipitation Occurrence Over Kherson Weather Station According to Meteorological Observations and Era5 Reanalysis

The paper presents the results of a study of heavy precipitation in the form of rain (> 30 mm/12 h) using data from the meteorological observations and atmospheric reanalysis ERA5 at the Kherson weather station in 2005-2021. Detected that at the Kherson there were only 19 cases of heavy rainfall, which occurred only in the warm half of the year with a maximum recurrence in July. Compared to 1961-1990, the number of heavy rains of 2005-2021 increased in July and June, and decreased in August. Determined that most of the real cases of increased precipitation in Kherson are in good agreement with the results of the ERA5 reanalysis, but in almost a third of the simulation episodes did not show heavy precipitation at the Kherson coordinates or their center was shifted. Heavy rains in Kherson were formed in a field of low atmospheric pressure, with a weak northwest wind and accompanied by thunderstorms. Clarified that most episodes of heavy rainfall in Kherson in 2005-2021 are associated with the movement of southern cyclones, others formed on the southern periphery of the anticyclone in the southwestern direction of the jet stream in the troposphere.

Текст научной работы на тему «ВИНИКНЕННЯ СИЛЬНИХ ОПАДІВ НА СТАНЦІЇ ХЕРСОН ЗА ДАНИМИ МЕТЕОРОЛОГІЧНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ ТА РЕАНАЛІЗУ ERA5»

ВИНИКНЕННЯ СИЛЬНИХ ОПАД1В НА СТАНЦIÏ ХЕРСОН ЗА ДАНИМИ МЕТЕОРОЛОГ1ЧНИХ СПОСТЕРЕЖЕНЬ ТА РЕАНАЛ1ЗУ ERA5

Слободяник К. Л., аспирантка, Одеський державний еколог1чний университет, Одеса, Украг'на, ORCIDID: https://orcid.org/0000-0003-1118-4469

Семергей-Чумаченко А. Б., к.геогр.н., доц., Одеський державний еколог1чнийуниверситет, Одеса, Украта, ORCID ID: https://orcid.org/0000-0001-8718-4073

Веретнова В. О., студентка, Одеський державний еколог1чний университет, Одеса, Украг'на DOI: https://doi.org/10.31435/rsglobal_ws/30122021/7720

ARTICLE INFO ABSTRACT

The paper presents the results of a study of heavy precipitation in the form of rain (> 30 mm/12 h) using data from the meteorological observations and atmospheric reanalysis ERA5 at the Kherson weather station in 2005-2021. Detected that at the Kherson there were only 19 cases of heavy rainfall, which occurred only in the warm half of the year with a maximum recurrence in July. Compared to 1961-1990, the number of heavy rains of 2005-2021 increased in July and June, and decreased in August. Determined that most of the real cases of increased precipitation in Kherson are in good agreement with the results of the ERA5 reanalysis, but in almost a third of the simulation episodes did not show heavy precipitation at the Kherson coordinates or their center was shifted.

Heavy rains in Kherson were formed in a field of low atmospheric pressure, with a weak northwest wind and accompanied by thunderstorms. Clarified that most episodes of heavy rainfall in Kherson in 2005-2021 are associated with the movement of southern cyclones, others formed on the southern periphery of the anticyclone in the southwestern direction of the jet stream in the troposphere.

Citation: Slobodianyk K. L., Semerhei-Chumachenko A. B., Veretnova V. O. (2021) Heavy Precipitation Occurrence Over Kherson Weather Station According to Meteorological Observations and Era5 Reanalysis. World Science. 11(72). doi: 10.31435/rsglobal_ws/30122021/7720

Copyright: © 2021 Slobodianyk K. L., Semerhei-Chumachenko A. B., Veretnova V. O. 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. За останш десятирiччя глобальш клiматичнi змши проявилися не лише тдвищенням середньо! температури говоря, але й збшьшенням частоти та штенсивност екстремальних метеоролопчних явищ, зокрема надзвичайних опадiв [1-4]. Сильш та надзвичайш опади впливають фактично на вс сфери життeдiяльностi людини та економши кра!ни через руйнування транспортних комушкацш, пошкодження лшш електромереж, тдтоплення промислових споруд та житлових будинюв з жертвами серед населення, нерщко паралiзуючи життя великого мюта або регюну.

Наприклад, устштсть роботи авiацiйного транспорту залежить вщ опадiв через замети на злггно-посадкових смугах, зменшення коефщенту зчеплення шас та зл^но-посадково! смуги, а також попршення горизонтально! та вертикально! видимосп при злетi та посадц повiтряних суден. Сильнi опади значно ускладнюють роботу портових споруд при обслуговувант водного транспорту, а автомобшьний транспорт несе серйознi збитки через утворення заметiв, зменшення видимостi, утворення бездорiжжя та зростання автомобiльних аварш.

Мета дослiдження - проведення часткового порiвняння випадкiв сильних та надзвичайних опадiв, отриманих за даними метеоролопчних спостережень станцп Херсон за

Received: 19 October 2021 Accepted: 06 December 2021 Published: 30 December 2021

KEYWORDS

heavy precipitation, extreme precipitation, reanalysis data, ERA5, meteorological observations, synoptic situation.

перюд 2005-2021 рр. [5] з даними реаналiзу ERA5 [6]. для точки з координатами мюта Херсон (46°38' пн.ш. i 32°36' сх.д.) i3 визначення сучасного режиму виникнення сильних опавдв та характеру атмосферно1' циркуляцiï, що сприяе ïx посиленню.

Матерiали та методи дослiдження. В якосп виxiдниx даних для дослiдження взят данi про опади реаналiзу ERA5, що були розробленi Свропейським центром середньострокових прогнозiв (ECMWF) та надаш Службою з питань змiн ^мату Copernicus (Copernicus Climate Change Service) [6]. Вказана модель зарекомендувала себе як надiйне джерело вихщних даних у багаточисленних свiтовиx та впчизняних дослiдженняx [1, 2, 7].

У дослщжуванш використовувався такий параметр, як загальна кшьюсть опадiв (м) -накопичена вода у рщкому та замерзлому сташ (дощ, сшг) за певний перiод часу. Цей параметр мютить у собi великомасштабш та конвективнi складовi опадiв. Зпдно моделi, великомасштабнi опади генеруються за хмарною схемою в iнтегрованiй œ^^i прогнозування (IFS) ECMWF. Параметри накопичуються за певний перiод часу, який залежить вiд обраного дослiдником часового штервалу у виxiдному запитi на завантаження. Для даного реаналiзу перюд накопичення дорiвнюe 1 годинi i бшьше. Системними одиницями вимiрювання е метри, тобто кiлькiсть води, рiвномiрно розподiленоï по квадрату сiтки.

Отже, були отримаш погодиннi данi у вузлах регулярноï сiтки з просторовою роздiльною здатнiстю 0,25°*0,25° для перюду з 2005 по 2021 рр. для точки з координатами м. Херсон. При цьому слщ розумгги, що порiвняння параметрiв моделi iз даними спостереження е доволi обмеженими, оскшьки фактичнi данi е локальними для певноï точки простору, а параметри моделi представляють собою осереднеш значення за полем сiтки.

Даш стандартних восьмистрокових (кожнi три години) метеоролопчних спостережень на станцiï Херсон мютять iнформацiю про кiлькiсть опадiв за 12 год.

Результати дослщжень. Згiдно ново1' «Настанови з метеоролопчного прогнозування», яка набула чинностi на початку 2019 р., дощ, за який випадае 50 мм i бшьше за 12 год i менше, вважаеться сильним i вщноситься до стихшного метеоролопчного явища (СМЯ) II рiвня небезпечносп, яке за кшьюсними показниками, тривалiстю та територiею розповсюдження несе загрозу для населення, порушуе функцiонування господарського комплексу краши. В Украш снiгопад стае стиxiйним явищем погоди (СМЯ II рiвня небезпечносп), коли за 12 год i менше випадае бшьше 20 мм опадiв [8].

Зпдно [8], кшьюсть опадiв, що сягае 50 мм i бшьше за 12 год i менше щорiчно спостерпаеться в ушх регiонаx Украши. При чому, найчаспше (за 95-100%-во1' ймовiрностi) сильш дощi спостерiгаються в Украшських Карпатах [9, 10]. Один раз за 5-10 роюв вони ймовiрнi у шших регiонаx [10].

Для характеристики режиму утворення сильних опадiв на ст. Херсон обраний перюд з 2005 р. по 2021 р. включно, а у якосп вихщно1' шформаци залученi данi метеорологiчниx спостережень [5]. Виявлено, що за перюд дослщження спостерпалося лише 18 випадюв з iнтенсивнiстю опадiв > 30мм/12 год., та тричi iнтенсивнiсть перевищувала 50 мм/12 год. (табл. 1), тобто опади досягали «помаранчевого» рiвня метеорологiчноï небезпеки згiдно [8], спричиняючи СМЯ II. Надзвичайного дощу (> 80мм/12 год.) або надзвичайно1' зливи (> 50мм/1 год.), тобто СМЯ III, жодного разу не було у Херсош з 2005 до травня 2021 р.

При вивченш того чи шшого метеорологiчного явища традицшно проводять аналiз його повторюваносп залежно вiд пори року й доби, певних метеоролопчних умов i синоптичних ситуацш. З початку 2005 до грудня 2021 року сильш опади утворювалися лише у тепле пiврiччя, тобто з квпня по жовтень (рис. 1), а значення максимально!' штенсивносп опадiв холодного пiврiччя становило вiд 16 до 25 мм/12 год. У тепле пiврiччя найсильнiшi дощi утворювалися у червш та жовтнi (62 та 67 мм/12 год.), але у середньому максимальна штенсившсть опадiв складала 39,6 мм/12 год та мшмумом у вересш (31 мм/12 год.).

Порiвнюючи кiлькiсть днiв, коли за 12 год. випадало бiльш нiж 30 мм опадiв, у 19611990 рр. (табл. 2) i 2005-2021 (табл. 1) виявлено, що в обидва перюди сильш опади не спостерпалися взагалi з листопада по лютий.

Але у 1961-1990 рр. одного разу вони утворилися у березш з повною вщсуттстю у квггш, а у 2005-2021 рр. - навпаки. Найчастiшi у 1961-1990 рр. подiбнi дощi випадали по три рази на 10 роив (0,3 у табл. 1) у липт та серпт, але за 16-ти рiчний перюд дослщження у липт було зареестровано 6 випадюв (рис. 2), а у серпш лише два. Отже, кiлькiсть сильних дощiв суттево

зросла у липш та зменшилася у серпт. 1нший максимум сучасного перiоду припадав на червень (4 випадки), тодi як у 1961-1990 рр. у цьому мiсяцi був лише один випадок на 10 роив (0,1). У вересш та жовтнi 1961-1990 рр. сильш опади виникали двiчi на 10 роив, а у 2005-2021 рр. - по одному разу.

Таблиця 1. Число дшв з кшьюстю опадiв бiльше 30 мм/12 год. на ст. Херсон з лютого 2005 по травень 2021 рр.______

№ Дата, час I, Т, аа, V, Явище

мм/12 год. °С румб м/с

1 14.08.2005 21:00 40 20,5 Пн-Пн-Зх 1 Гроза

2 21.06.2006 21:00 35 19,3 Пн-Сх 3 Гроза

3 26.07.2007 09:00 52 20,4 Пн-Зх 5 Гроза

4 26.06.2009 21:00 62 22,1 Пн 5 Гроза

5 26.06.2009 15:00 43 21,1 Сх 4 Гроза

6 09.10.2010 21:00 67 10,6 Сх 3 Гроза

7 30.09.2010 21:00 31 11,3 Пн-Зх 3 Злива

8 10.06.2011 21:00 30 19,5 Штиль 0 Гроза

9 13.08.2012 09:00 42 16,2 Зх 2 Гроза

10 04.07.2015 21:00 33 19,4 Зх 2 Гроза

11 28.05.2015 09:00 36 13,4 Пн-Зх 5 Злива

12 29.05.2015 03:00 33 13,5 Пн-Зх 4 Злива

13 20.04.2016 21:00 41 6,8 Пн-Пн-Зх 8 Гроза

14 25.07.2018 21:00 30 20,9 Пн-Сх 1 Злива

15 25.07.2018 15:00 30 21,1 Пн 4 Гроза

16 26.05.2019 21:00 30 17,4 Пд-Зх 2 Злива

17 06.07.2020 21:00 33 23,5 Пн 2 Гроза

18 17.05.2021 09:00 45 16,5 Зх 1 Гроза

19 05.07.2021 09:00 32 20,2 Зх 4 Гроза

Таблиця 2. Кшьюсть дшв з кшьюстю опадiв бшьше 30 мм/12 год. на ст. Херсон у 19611990 рр. [61_______

Мюяць I II III IV V VI

Кшьюсть дшв 0,03 0,1 0,1

Мюяць VII VIII IX X XI XII

Кшьюсть дшв 0,3 0,3 0,2 0,2

Рис. 1. Ргчний хгд кглъкостг випадтв сильних опадгв (з ттенсивтстю > 30мм/12 год. та > 50мм/12 год.) та значення максимально! интенсивности опад1в протягомроку на ст. Херсон з лютого 2005р. по травень 2021 р.

Як видно з рис. 2, сильш опади у Херсон виникали не щорiчно, а саме у 2008, 2013, 2014 та 2017 рр. жодного разу штенсивнють опадiв не перевищували 30 мм/12 год. Найчастше вони

спостер^алися по одному разу (9 роив з 16), по 2 рази сильш опади утворювалися двiчi - у 2009, 2010 та 2018 рр., а у 2015 р. було три випадки сильних опадiв - 28-29 травня та 4 липня 2015 р.

Бiльшiсть сильних опадiв (13 випадкiв або 72 %) супроводжуються грозами, вiдносно менше гроз спостерталося сумiсно з травневими та вересневими сильними опадами. Сильнi опади утворювалися при вщносно низькому атмосферному тиску вщ 998,6 до 1010,6 гПа, а у середньому - 1006,6 гПа (табл. 3).

Таблиця 3. Повторюванють (Р, к.в.), штенсившсть (I, мм/12 год.), середнi значення

атмосферного тиску та швидкостi в^ру пiдчас сильних опадiв на ст. Херсон

Мсяць Р., к.в. I ср, мм/12 год. I макс, мм/12 год. Р, гПа V, м/с

квггень 1 41 41 1010,6 8

травень 4 36 45 998,6 3

червень 4 42 62 1001,2 3

липень 6 35 52 1009,3 3

серпень 2 41 42 1007,9 3

вересень 1 31 31 1008,4 3

жовтень 1 67 67 1010,5 3

Рис. 2. Розподш к\лъкост\ випадк\в сильних onadie по м1сяцям та рокам на ст. Херсон з

лютого 2005р. по травень 2021 р.

Як видно з рис. 3, швидюсть Biipy бшя землi у середньому становила 3,1 м/с коливаючись вщ штилю (10 червня 2011 р.) до 8 м/с (20 квггая 2016 р.), а переважно вггер посилювався до 2 м/с (4 випадки). Здебшьшого, сильш опади у Херсош спостериалися при швшчно-захщному вiтpi (33%), та по 17% виникало при швшчному та захщному напряму. Жодного разу опади не посилювалися при швденному та пiвденно-схiдномy вiтpi.

Рис. 3. Пстограма швидкост1 eimpy та розподш eimpy за напрямками тдчас сильних onadie у

XepcoHi, 2005-2021 рр.

Отже, при пом^ному зниженш [11] середньорiчноl кшькосп опадiв у сучасному перюду на станцн Херсон виявлено зростання кiлькостi випадкiв опадiв з штенсившстю бiльш нiж 30 мм/12 год.

Для порiвняння випадкiв сильних та надзвичайних опадiв, отриманих за даними спостережень з результатом реаналiзy ERA5 за перюд 2005-2021 рр. використовувалася змшна 'total_precipitation' для кожно! години доби, яка е змiнною штегровано! системи прогнозування (Integrated Forecasting System) ECMWF. Цим параметром е накопичена рщка та замерзла вода, що складаеться з дощу та снiгy, що випадае на поверхню Землi та е сумою великомасштабних i конвективних опадiв. Параметр не включае туман, росу або опади, яю випаровуються в атмосферi до того, як вони приземляться на поверхню Земл^ а також являе собою загальну кiлькiсть води, накопичено! за певний перiод часу, яка залежить вщ отриманих даних [6, 12].

У третит еmзодiв (6 випадюв) моделювання не виявило утворення сильних опадiв у точц з координатами м. Херсон або !х осередок був змiщений, можливо внаслiдок локальностi спостережень для певно! точки в просторi та чаа, якi не представляють середнi значення в сiтцi моделi. Але бшьша частина реальних випадюв посилення опадiв у Херсонi вдало узгоджуеться з результатами моделювання (рис. 4), особливо 25 липня 2018, 18 серпня 2012 та 30 вересня 2010 pp.

Рис. 4. Приклади просторовогорозподшу змтног 'total_precipitation'реaнaлiзу ERA5 за нaявнoстi сильних onaдiв у Херсот, 2005-2021 рр.

Нажаль, не можна стверджувати, що даш реаналiзy е достатньо точними та яюсними для вшх шших випадюв сильних та надзвичайних опадiв, осюльки повноцiнна верифiкацiя даних реаналiзy, як i всiх прогнозiв безперервних величин, передбачае використання графiкiв розсiяння та рiзноманiтних сумарних оцiнок, мова про яю йтиме в майбyтнiх дослщженнях.

Розглянемо синоптичнi ситуацн, напрям циркуляцн повiтряних мас на рiвнi 500 гПа та значення двох шдекшв конвекцн (САРЕ та Lifted index), що сприяли випадiнню сильних опадiв на станцп Херсон. За 16 роюв у Херсонi спостерiгалося лише 19 епiзодiв з сильними дощами,

§

Й"

»

К! ►ч

ь

й

Й"

к»

►ч

к» 00 о -й- и1 о и1 о к» к» -й-

о (Л о о 00 о СЧ о ЧО о СЧ о СЧ о 00

к» о к» о к» о к» о к» о к» о к» о к» о Дата

(Л (Л к» о ЧО ОЧ (Л

+ + + + Ьо Швденний циклон та його улоговини

Захщний циклон та його улоговини

о

-й- чо

к к» Швшчно-захщн циклони О я и о

о та 1х улоговини

02

О Я

Поле зниженого тиску С

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Оч Поле шдвшценого тиску

+ + + + Швденна перифер1я антициклону

b

I I

К» fc

Vo

К! g

К»

Продовження таблищ 4.

1 2 3 4 5 6 7

29.05.2015 +

20.04.2016 +

25.07.2018 +

26.07.2018 +

25.05.2019 +

06.07.2020 +

17.05.2021 +

Всього 9 - - - - 6

>50 мм/12 год.

26.07.2007 +

26.06.2009 +

09.10.2010 +

Всього 1 1 1

Таблиця 5. Повтоpюванiсть (к.в.) напрямку висотного потоку на piвнi 500 гПа, при якому спостериалися сильнi опади (>30 мм/12 год) у Херсош з 2005 по 2021 рр. _

Дата Напрямок потоку, румб САРЕ, Дж/кг Li, оС

30-49 мм/12 год

14.08.2005 Пд-Зх 1100 -2

21.06.2006 Пн-Зх 1300 -4

27.06.2009 Пд-Сх 1600 -4

30.09.2010 Пд-Зх 500 0

10.06.2011 Пд-Зх 600 -2

13.08.2012 Пд-Зх 600 -2

04.07.2015 Пд 600 -2

28.05.2015 Пд 100 2

29.05.2015 Пд 100 2

20.04.2016 Пд-Зх 50 0

25.07.2018 Пд 1200 -4

26.07.2018 Пд 1400 -6

25.05.2019 Пд 600 -1

06.07.2020 Пд-Зх 1100 -4

17.05.2021 Пд 800 -2

>50 мм/12 год.

26.07.2007 Зх 50 0

26.06.2009 Пд-Сх 1800 -6

09.10.2010 Пд-Зх 100 0

Опади, штенсивнють яких вiдповiдала помаранчевому критерiю СМЯ II, утворювалися при проходженнi швденного циклону (9 жовтня 2010 р., рис. 6), на холоднш дшянщ полярного фронту на вiсi меридюнальне орiентовано! улоговини циклону з центром над Балтшським морем (26 липня 2007 р., рис. 5) та при загостренш полярного фронту на швденнш перифери обширного антициклону над СТР та Укра!ною (26 червня 2009 р., рис. 7).

Як видно з табл. 5, опади у Херсош переважно (78 %) посилювалися при твденному та швденно-захщному напрямках ВФЗ, двiчi потоки пов^ря на рiвнi 500 гПа приймали твденно-схiдний напрям, та по одному разу - швшчний та захщний. Також виявилося, що тсля 2010 року сильнi опади у пункт дослiдження утворювалися виключно при твденному або твденно-захiдному напрямi потокiв ВФЗ.

При значному посиленш опадiв у тепле пiврiччя (з квггня по жовтень) вагомим чинником процесу е термiчна конвекцiя, тому для аналiзу термодинамiчного стану атмосфери над Херсоном тд час виникнення сильних опадiв були проаналiзованi два основних iндекси конвекци за даними глобально! моделi GFS [13].

Одним з найбшьш часто використовуваних iндексiв е така характеристика потужностi нестiйкого шару, як конвективна потенцшна енергiя. I! досить ефективно вiдображае iндекс CAPE (Convective Available Potential Energy), який розраховуеться за формулою:

САРЕ = эСстт-1Г^

(1.1)

де T - температура частки повпря, T' - температура навколишнього повiтря, g - прискорення вшьного падiння, LFCT - рiвень конденсаци, EL - рiвень конвекцii (вирiвнювання температур на верхньо! межi конвективно! хмари).

Рис. 6. Приземний анал1з, АТ-500, ВТ-500/1000, карта onadie i тдекав конвекцп САРЕ та Li, супутников1 зтмки за 9.10.2010 р.

Загальний запас енерги нестшкосп в атмосферi CAPE знаходиться як алгебра!чна сума енергш нестiйкостi окремих шарiв вiд рiвня конденсацii до рiвня конвекцii. Бiльш високi значення енерги нестшкосп вказують на бiльш штенсивну конвекцiю в хмарi, тобто на бшьш

небезпечш явища погоди. Енерпя нестiйкостi або i^^^ CAPE е незмiнним предиктором в прогнозi небезпечних явищ, пов'язаних з конвекщею. Високий рiвень потенцiйноl енерги атмосфери е неодмiнною умовою того, що частка, яка пiднiмаеться досягне значно бшьших висот, нiж рiвень вшьно! конвекци, а отже, збшьшуеться небезпека розвитку таких явищ погоди як гроза i град. Аналiз значень цього iндексy в конвективнш атмосферi дозволить кiлькiсно оцiнити стушнь розвитку конвекци i ймовiрнiсть утворення сильно1 зливи, грози або граду.

1ндекс плавyчостi або пiдйомy Li (Lifted index) е одним з основних критерпв статично! стiйкостi атмосфери i визначаеться як рiзниця температур навколишнього повiтря i деякого одиничного обсягу, який пiднявся адiабатично вщ поверхнi землi (або з заданого рiвня) до рiвня 500 гПа. Li розраховуеться з урахуванням залучення навколишнього повiтря. 1ндекс Li характеризуе термiчнy стратифiкацiю атмосфери по вщношенню до вертикальних перемiщень повiтря. Якщо Li > 0, то атмосфера (у вщповщному шарi) стiйка. Якщо значення Li < 0, то атмосфера нестшка.

Рис. 7. Приземний аналгз, АТ-500, ВТ-500/1000, карта onadie i тдекав конвекцп САРЕ та Li за 26.06.2009 р.

Виявилося, що енерпя нестшкост (ML CAPE) при посиленш опадiв над станщею Херсон з 2005 по 2021 рр. становила у середньому 790 Дж/кг, що вказувало на roMÍp^ нестшюсть та можливiсть розвитку купчасто-дощово! хмарностi 3Í зливами та грозами. Одного разу цей i^^^ досягав 1800 Дж/кг, коли випало 62 мм/12 год., але двiчi ML CAPE приймав значення вщ 50-100 Дж/кг за наявностi опадiв СМЯ II.

Додатнi значення iндексу пiдйому (Lifted index), якi передбачають наявнiсть iнверсi! температури, коли атмосфера дуже стшка та е розвинеш низхiднi рухи повiтря, над Херсоном виявилися лише двiчi (28-29 травня 2009 р.), коли опади посилювалися при виходi пiвденного циклону. Середне значення шдексу Li було -2,25°С, а найнижче (-6°С) виявилося при загостренш атмосферних фронтiв на швденно! периферн антициклону (26 червня 2009 р.) коли випало 62 мм за 12 год.

В якост прикладу розглянемо синоптичну ситуащю, що призвела до випадiння сильних опадiв над Херсоном 20 квiтня 2016 р, коли за 12 год. випало 41 мм опадiв у виглядi дощу. Iнтенсивнi опади спостерпалися зранку 20 квiтня 2016 р., коли погоду мюта Херсон зумовлювала улоговина хвилевого циклону. В перюд з 21 години 19 кв^ня до 6 години 20 кв^ня у м. Херсон випало 41 мм опадiв i було досягнуто критерда НМЯ I. Спостерiгались грози, попршення видимостi в дощi 2000-3000 м, посилення швшчно-схщного вiтру 10-12 м/с. Температура вночi та вдень становила 9-12 °С.

Рис. 8. Приземний аналгз та АТ-500 за 00 иТС, супутников1 зммки за 00, 06 та 10 иТС за 20 кв1тня 2016р., 00 иТС

20 кв^ня 2016 р. над СТР розташовувалася висотна улоговина, яка повшстю охопила всю територда Украши, що сприяло випадшню сильних опадiв (рис. 8). Структура приземного поля атмосферного тиску являла собою приклад барично! сщловини, де област зниженого тиску, якi були обмежеш iзобарою 1010 гПа, знаходилися над твденним заходом Чорного моря та регюном Середньо! Волги. Друга барична пара - гребенi високого тиску (вщ 1010 гПа) розташовувалися над Карпатським регiоном та Молдовою на заходi i Краснодарським Краем та Туреччиною на пiвденному сходь Над пiвднем Укра1ни проходив полярний фронт, який мав дшянки оклюзп в обох циклонах.

Над Херсонщиною проходила холодна дiлянка полярного фронту. Впродовж наступних 6 годин вщбулася перебудова баричного рельефу - циклон над заходом Чорного моря заглибився (-2 гПа), зменшився за площею та пересунувся на 700 км на схщ через посилення гребеню над заходом Украши (+5 гПа). За вказаний промiжок часу над областю пройшов холодний фронт, за яким продовжився розвиток купчасто-дощових хмар, що призвело до значних зливових опадiв, коли за 12 годин випало 41 мм опадiв.

Висновки.

1. Виявлено, що у 2005-2021 рр. на метеоролопчно! стаци Херсон спостериалося лише 19 випадкiв з штенсивнютю опадiв > 30мм/12 год., серед яких тричi опади посилювалися до критерда СМЯ II (> 50мм/12 год.). Сильнi опади виникали виключно у тепле пiврiччя з максимумом повторюваносн у липнi. У порiвняннi з 1961-1990 рр. кiлькiсть сильних дощiв 2005-2021 рр. зросла у липш та червнi, а зменшилася у серпнi.

2. Визначено, що бшьша частина реальних випадюв посилення опадiв у Херсонi вдало узгоджуеться з результатами реаналiзу ERA5, але у майже третинi епiзодiв моделювання не виявило утворення сильних опадiв у точцi з координатами м. Херсон або !х осередок був змiщений.

4. Аналiз метеорологiчних умов напередодш та пiдчас посилення опадiв у Херсонi показав, що сильш дощi утворювалися при зниженому атмосферному тиску (не вище 1010 гПа), при слабкому пiвнiчно-захiдному вiтрi та у супроводi гроз. Енергiя нестшкосп при посиленнi опадiв становила у середньому 790 Дж/кг, а середне значення iндексу Li було -2,25°С.

5. З'ясовано, що бiльшiсть (55%) епiзодiв сильних опадiв у Херсош в 2005-2021 рр. пов'язана з проходженням пiвденних циклонiв, рештi утворювалися на швденно! периферп антициклону при швденно-захщному напрямку струминно! течи у 78 %.

REFERENCES

16. State of Climate in 2021: Extreme events and major impacts (2021). Press Release Number: 31102021. Retrieved from https://public.wmo.int/en/media/press-release/state-of-climate-2021-extreme-events-and-major-impacts

17. Balabukh, V., Lavrynenko, O., Bilaniuk, V., Mykhnovych, A., Pylypovych, O. (2018) "Extreme Weather Events in Ukraine: Occurrence and Changes". Open access peer-reviewed chapter. Retrieved from https://www.intechopen.com/chapters/61828/ https://doi.org/10.5772/intechopen.77306

18. Semerhei-Chumachenko, AB, Ozymko, RR (2019) "Syl'ni doshchi ta zlyvy u Zakarpats'kiy oblasti yak stykhiyni meteorolohichni yavyshcha (1999-2018 rr.)" ("Heavy rains and showers in the Transcarpathian region as natural meteorological phenomena (1999-2018)") Ukrayins'kyy heohrafichnyy zhurnal (Ukrainian Geographical Journal), 4 (108), 11-17. (in Ukrainian)

19. Semerhei-Chumachenko, A.B., Ozymko, R.R. (2020) "Dynamika vynyknennya stykhiynykh opadiv na terytoriyi Zakarpats'koyi oblasti z 1990 po 2019 rr." ("Dynamics of natural precipitation in the Transcarpathian region from 1990 to 2019") International Academy Journal «Web of Scholar» 5(47), 2326. (in Ukrainian) https://doi.org/10.31435/rsglobal_wos/31052020/7090.

20. Pogoda v Khersone: meteostantsiya (Weather in Kherson: (weather station) (2021). Retrieved from: www.rp5.ua

21. Copernicus Climate Data Store. ERA5 hourly data on single levels from 1979 to present. (2021) Retrieved from: https://cds.climate.copernicus.eu/cdsapp#!/dataset/reanalysis-era5-single-levels?tab=form.

22. Semerhei-Chumachenko, A.B., Slobodianyk, K.L. (2020) "Prostorovo-chasovyy rozpodil syl'nykh opadiv nad Ukrayinoyu protyahom 1979-2019 rr. za danymy reanalizu ERA5" ("Spatio-temporal distribution of heavy precipitation over Ukraine during 1979-2019 according to the ERA5 reanalysis") Ukrayins'kyy hidrometeorolohichnyy zhurnal (Ukrainian Hydrometeorological Journal), 26, 50-59. https://doi.org/1031481/uhmj.26.2020 (in Ukrainian)

23. 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_kerd oc/настанова%20з%20метеорологiчного%20прогнозування.pdf (in Ukrainian)

24. 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)

25. Lipinsky, VM, Dyachuk, VA, Babichenko, VM (Ed.). (2003). Klimat Ukrayiny (Climate of Ukraine). Kyyiv: Vydavnytstvo Rayevs'koho. (in Ukrainian)

26. Veretnova, V.O., Semerhei-Chumachenko, A.B. (2021) "Suchasnyy rezhym opadoutvorennya na st. A Kherson" ("Modern precipitation regime at A Kherson station") Materialy Students'koyi naukovoyi konferentsiyi Odes'koho derzhavnoho ekolohichnoho universytetu (Proceedings of the Student Scientific Conference of Odessa State Environmental University), Odessa: ODEKU (OSENU), 394-398.

27. Semerhei-Chumachenko, A.B., Slobodianyk, K.L. (2021) "Pryklad vyyavlennya nadzvychaynykh opadiv v Ukrayini za danymy reanalizu ERA5 ta meteorolohichnykh sposterezhen" ("Example of detection of extreme precipitation in Ukraine according to ERA5 reanalysis and meteorological observations") Materialy V Vseukrayinskoho plenera z pytan' pryrodnychykh nauk (Proceedings of the V All-Ukrainian Plein Air on Natural Sciences). Odessa: ODEKU (OSENU), 73-75.

28. The World in Weather Charts (2021). Retrieved from: Archive UKMET analysis charts. http://www1 .wetter3 .de/archiv _ukmet_dt.html.

29. Zentralanstalt fur Meteorologie und Geodynamik (2021). Retrieved from: https://www.zamg. ac. at/cms/de/wetter/wetterkarte

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.