12. Клімат україни

12.1. Загальні риси клімату України

Характерними особливостями клімату України є:

• зональність;

• сезонні контрасти у ході метеорологічних величин;

• зростання континентальності з північного заходу на південний схід;

• формування кліматичних особливостей в гірських областях, на узбережжях морів і водосховищ, у великих містах і промислових центрах тощо.

Кліматичні умови, як зазначалося раніше, формуються в результаті взаємодії таких основних чинників кліматоутворення, як сонячна радіація, підстильна поверхня і циркуляція атмосфери. Роль кожного з цих чинників неоднакова, але їх взаємодія і взаємний вплив один на одного постійні.

12.1.1. Сонячна радіація

Максимальна висота Сонця опівдні визначається формулою (3.7). Найменших значень (від 14° на півночі країни до 22° у південних районах) вона досягає у день зимового сонцестояння, а максимальних (від 61° до 69°, відповідно) – у день літнього сонцестояння.

Пряма сонячна радіація. Узимку добові суми прямої сонячної радіації на перпендикулярну поверхню за ясного неба коливаються у межах від 12–20 МДж/м² на півночі до 19–26 МДж/м² на півдні. Улітку їх значення зростають до 34–38 МДж/м² й істотно вирівнюються, оскільки менша полуденна висота Сонця на півночі поєднується з більшою тривалістю світлового дня і загалом вищою прозорістю повітря. Тож улітку добові суми прямої радіації на перпендикулярну та горизонтальну поверхню на півдні України тільки на 9–16 % перевищують їх значення в північних районах країни.

Річні суми інсоляції змінюються від 1 600–1 800 МДж/м² в північних районах країни до 2 600–3 000 МДж/м² – в південних.

Однією з найважливіших характеристик радіаційного режиму є тривалість сонячного сяйва, яка визначається астрономічними чинниками і режимом хмарності. В Україні вона рідко перевищує 2 тис. год, причому в зимові місяці становить тільки 15–30 %, а влітку подекуди перевищує 60 % від максимально можливої.

У Золотоноші, яка розташована в Черкаській області, неподалік від геометричного центру України ²⁴, середня тривалість сонячного сяйва становить 1 844 год, або 41 % від теоретично можливої суми (рис. 12.1). В похмурому 1980 р. тривалість сонячного сяйва становила тут тільки 1 427 год, а в 1972 р. – аж 2 127 год.

Рис. 12.1. Тривалість сонячного сяйва у Золотоноші, Черкаська обл.

(за Кліматичним кадастром України, 2006)

У формуванні радіаційного режиму велике значення має розсіяна радіація. За умов ясного неба місячні і річні суми розсіяної радіації майже не залежать від широти і становлять 20–25 % відповідних значень сумарної радіації. За пересічної хмарності місячні суми розсіяної радіації змінюються плавно. Мінімальні їх значення спостерігаються у грудні, а максимальні – у червні – липні. Аналогічним чином змінюється і частка розсіяної радіації у структурі сумарної радіації. В цілому за рік вона змінюється у межах від 42 % (на південному березі Криму) до 61 % (у Міжгір'ї, що на Закарпатті).

Сумарна сонячна радіація. На більшій частині території України спостерігається широтний розподіл річних сум сумарної сонячної радіації, який порушується особливостями режиму хмарності в теплий період року. Так, на Лівобережній частині України ці суми варіюють у межах від 3 900 МДж/м² на півночі до 4 800–5 000 МДж/м² в Криму. В Українських Карпатах та на північному заході країни підвищена хмарність спричиняє значне послаблення річних потоків сумарної сонячної радіації – аж до 3 500 МДж/м² і нижче.

Більшу частину сумарної сонячної радіації підстильна поверхня отримує упродовж теплого періоду року. Так, місячні суми радіації у червні і липні досягають 540–760 МДж/м² та перевищують їхні грудневі значення у 6–11 разів.

Альбедо. Значна частина сонячної радіації відбивається від підстильної поверхні і повертається назад в атмосферу. На території України найбільші значення альбедо (70–80 %) спостерігаються взимку за наявності снігового покриву. З просуванням на південь, де снігу майже немає, альбедо зменшується до 30–40 %. В теплий період року просторовий розподіл цієї величини дуже вирівнюється, хоча певні відмінності відбивних властивостей діяльної поверхні зберігаються. Середнє значення альбедо у цей період року коливається у межах від 14–16 % на крайньому сході та 17–19 % на півдні і південному сході країни до 19–23 % на решті її території. В цілому за рік відмінності у просторовому розподілі альбедо також згладжуються. Середні річні значення альбедо змінюється від 23–28 % на півночі, заході і в центрі країни до 17–21 % – на півдні.

Таким чином, поглинена сонячна радіація у річному підсумку змінюється від 2 360 МДж/м² на північному заході до 4 240 МДж/м² в Криму. Просторовий розподіл її значень подібний до розподілу сумарної сонячної радіації. Те саме можна сказати і про річний хід цих радіаційних потоків.

Ефективне випромінювання земної поверхні найбільше залежить від особливостей режиму хмарності, температури і вологості приземного шару повітря. За ясного стану неба воно характеризується простим добовим ходом з максимумом у близькополудневі години і мінімумом в момент сходу Сонця. Упродовж ночі ефективне випромінювання зменшується на 10–15 %, що цілком узгоджується зі змінами температури випромінювальної поверхні. В ясні ночі ефективне випромінювання становить близько 25–35 % від величини випромінювання земної поверхні, а в хмарні – навіть змінює знак на протилежний.

Річні суми ефективного випромінювання змінюються у межах від 1 200–1 300 МДж/м² на півночі і північному заході до 1870 МДж/м² на півдні. Просторовий розподіл річних сум ефективного випромінювання нагадує розподіл сум інсоляції та поглиненої радіації.

Радіаційний баланс в цілому за рік додатний і змінюється від 1 140 МДж/м² на північному заході до 2 200 МДж/м² на Південному березі Криму (рис. 12.2).

Рис. 12.2. Річні суми радіаційного балансу, МДж/м²

Узимку на більшій частині території України радіаційний баланс є від'ємним, а в інші сезони року – додатним. В південному степу і в Криму радіаційний баланс додатний упродовж усього року. На більшій частині території країни перехід радіаційного балансу через нуль у бік додатних значень відбувається у січні, а на півночі – у лютому. У протилежному напрямку радіаційний баланс змінює свій знак у листопаді, а на півдні – у грудні.

Найвищих значень радіаційний баланс досягає влітку. Літні суми радіаційного балансу становить близько половини річних сум і змінюються від 690 МДж/м² на північному заході до 1 040–1 070 МДж/м² у південному степу і в Криму. Зимові суми радіаційного балансу змінюються у межах від ‑90 МДж/м² на північному заході до +70 МДж/м² у Криму.