12.1.2. Підстильна поверхня

Підстильна поверхня відіграє важливу роль у формуванні клімату України. Різні форми рельєфу, висота місцевості, експозиція і крутизна схилів, внутрішні водойми, близькість морів певним чином впливають на радіаційний режим та циркуляцію атмосфери, створюючи місцеві особливості клімату.

Неоднорідності земної поверхні дуже впливають на надходження сумарної сонячної радіації як безпосередньо (через відмінності її відбивних властивостей, експозиції і крутизни схилів), так і опосередковано (через збільшення прозорості повітря з висотою і вплив орографії на хмарність). Загальний характер та інтенсивність такого впливу визначаються астрономічними чинниками.

Улітку, коли земна поверхня отримує найбільші суми сонячної радіації, спостерігається переважно нагрівання земної поверхні, а від неї атмосфери, а взимку, при незначних сумах сонячної радіації і від’ємних значеннях радіаційного балансу, відбувається охолодження повітряних мас.

Близько 95 % території України розташовано в межах Східноєвропейської рівнини із середньою висотою поверхні 175 м над рівнем моря. Невисокими є й Українські Карпати (максимальна висота – 2061 м над рівнем моря, г. Говерла) та Кримські гори (1545 м над р.м., г. Роман-Кош).

Рівнинний характер рельєфу не створює значних перешкод для затоку повітря різного походження. Зокрема, узимку відносно захищеним від вторгнення холодного арктичного повітря виявляється тільки Південний берег Криму, де створюється відмінний від решти України кліматичний режим. Холодне повітря надходить сюди огинаючи Кримські гори із заходу чи сходу і прогріваючись над поверхнею теплого Чорного моря. Українські Карпати захищають від холодів, хоча і не так ефективно, Закарпатську низовину.

З іншого боку, в розмитих баричних полях і антициклонах рівнинний рельєф сприяє вирівнюванню термічних та інших властивостей повітря на величезних просторах. Тож в Україні важливу кліматоутворювальну роль відіграє не тільки адвекція, але й трансформація повітряних мас, особливо влітку.

З висотою температура повітря знижується. Зменшується тривалість безморозних періодів, а також періодів з різною додатною температурою. Узимку в горах частими є термічні інверсії.

Над орографічними перешкодами зазвичай посилюються упорядковані висхідні рухи повітря, особливо в теплий період року. А тому гори і височини зумовлюють зростання сум атмосферних опадів і туманів, їх тривалості та інтенсивності порівняно з навколишніми районами. Так, в Українських Карпатах, на Донецькому кряжі і Приазовській височині на кожні 100 м висоти річна кількість опадів зростає в середньому на 21–24 мм. При активізації фронтальних розділів зростає повторюваність злив, гроз і шквалів.

Узимку нерівності рельєфу та наявність рослинності призводять до перерозподілу снігового покриву. Зокрема, на заліснених схилах Українських Карпат і Кримських гір висота снігового покриву зростає, однак щільність його в лісі менша, ніж на відкритих незахищених місцях. В Українських Карпатах і Кримських горах щороку спостерігаються снігові лавини, які негативно впливають на життєдіяльність населення у цих регіонах.

В гірських районах і на височинах частіше утворюється ожеледь, паморозь, деякі інші атмосферні явища. Так, ожеледно-паморозеві відкладення особливо часто спостерігаються на вододілах Донецького кряжу і Приазовської височини.

В горах виникають гірсько-долинні вітри і фени, причому феновий ефект на підвітряних схилах Українських Карпат поширюється на відстань до 500 км.

Південні райони України омиваються водами Чорного та Азовського морів.

Взимку над Чорним морем переміщуються середземноморські циклони, а влітку виступ Азорського субтропічного антициклону зумовлює малохмарну погоду. Температура поверхневого шару води у Чорному морі змінюється з півночі на південь від 3 до 10°C взимку та від 22 до 24°C влітку. Через винятково високу теплоємність води, навесні море тривалий час залишається холоднішим за суходіл, а восени, навпаки, – теплішим за нього.

На акваторію Азовського моря в холодну пору року дмуть холодні північно-східні вітри, які переносять сюди континентальне полярне повітря. Улітку зростає повторюваність західних і південно-західних вітрів. Найнижча температура поверхневого шару води спостерігається у східній та північній частинах моря. Узимку вона знижується до ‑1…0°C, а влітку підвищується до 22…25°C. Максимальна температура поверхневого шару води в центральній частині моря досягає 28°C, а поблизу берегів перевищує 30°C.

Чорне море відносно солоне (солоність поверхневих вод 17–18 ‰) і дуже глибоке (середня глибина 1256 м, максимальна – 2 245 м), а тому взимку, за винятком гаваней і лиманів, не замерзає. У найсуворіші зими іноді замерзає Одеська затока.

Азовське море, яке Керченською затокою сполучається із Чорним морем, фактично є величезним лиманом Дону і Кубані. За розмірами, глибинами, об’ємом води і її солоністю воно значно поступається Чорному морю. Пересічна солоність Азовського моря сьогодні становить 13 ‰, декількома десятиліттями раніше (до порушення водного балансу у зв’язку із зарегулюванням стоку річок, що в нього впадають) – близько 11 ‰. Середня глибина Азовського моря становить тільки 7,4 м, а максимальна – 15 м. Саме тому взимку його північна частина на декілька місяців замерзає, а у відкритому морі поширюється дрейфуюча крига. Товщина криги сягає 35–80 см.

Значна ізольованість цих внутрішніх морів від Світового океану, а також невеликі їх розміри (особливо Азовського моря) дуже обмежують їх вплив на клімат України. За деякими оцінками, в холодний період року ширина зони теплового впливу Азовського моря на прибережну територію не перевищує 100 км, Чорного – 280 км. Улітку ж вплив цих морів здебільшого виявляється у формуванні бризової циркуляції. Найчастіше вони спостерігаються у липні – серпні.

Улітку понад 70 % денних бризів виникає при різниці температури повітря між суходолом і морем, що перевищує 20°C. Бризи охоплюють вузьку (до 40–50 км) прибережну смугу. Удень вони створюють несприятливі умови для розвитку конвекції, а тому збільшують число безхмарних днів і значення сумарної сонячної радіації. Підвищена вологість морського повітря і нижчі його температури спричиняють також різке зменшення числа днів із суховіями. Нічний бриз дме із суходолу у бік моря. Зі зрозумілих причин його інтенсивність дещо менша.

Улітку значна повторюваність (40–50 %) вітрів з північною складовою призводить до згону прогрітого сонцем шару води і виникнення апвелінгу – піднімання на поверхню моря холодної води з його глибин.

Наявність височин, низовин, лісових масивів, сільськогосподарських угідь, боліт, водних басейнів призводить до значних відмінностей радіаційного режиму, інтенсивності турбулентного обміну, а отже, до формування місцевих кліматичних особливостей. Так, в низинах і на лісових галявинах амплітуди температури більші і більша морозобійність, ніж на відкритих рівнинних ділянках, схилах височин чи неподалік водойм, що є наслідком відмінностей в інтенсивності радіаційних процесів.

Відомо, що в умовах великої господарської освоєності природні ландшафти в сучасній Україні майже не збереглися. Натомість переважають більшою чи меншою мірою перетворені ландшафти зі своєрідним метеорологічним режимом. Розташовані посеред посушливого степу штучні водойми, зрошувані поля і полезахисні лісосмуги зумовлюють значні контрасти у розподілі багатьох метеорологічних величин. Подібні контрасти виникають і при зведенні лісів, осушенні боліт чи будь-яких інших масштабних втручаннях людини в природу. Особливо значні азональні порушення кліматичних умов відбуваються в містах та в промислових районах країни.