4.3. Проблема «людина і клімат»

4.3.1.Значення клімату для різних галузей господарської діяльності

Уплив погодних умов на транспорт

Однією із найбільш залежних від погодних умов галузей господарства є транспорт. Специфіка вимог транспорту до метеорологічної інформації полягає у масштабності відомостей про погоду. маршрути повітряних та морських суден та автомобільних вантажоперевезень мають протяжність сотні й тисячі кілометрів. Крім того, погодні умови визначають не лише економічні показники роботи транспортних засобів, а й безпеку руху, від котрої залежить життя та здоров’я людей. Підраховано, що в третині випадків неблагополучного завершення польотів погодні умови були безпосередньою або додатковою причиною катастрофи. Тому в багатьох країнах світу створені авіаційні та морські метеослужби, а в деяких - ще й залізничні та автомобільні.

Серед усіх видів транспорту під впливом погодних умов знаходиться авіаційний. Існує обширний перелік метеоумов, котрі заважають виконанню польотів. Їх називають мінімумами погоди: дальність видимості, висота нижньої межі хмар, швидкість і напрямок вітру. Крім того, авіаційними метеостанціями здійснюється спостереження і прогнозування таких небезпечних явищ: турбулентність повітря, грози, град, обледеніння літаків у хмарах та опадах, пилові й піщані бурі, шквали, смерчі, туман, хуртовини й сильні зливи.

Значну небезпеку для польотів становлять явища зсуву вітру – зміна швидкості й напрямку вітру на одиницю відстані. Зсув вітру є показником нестійкого стану атмосфери, здатного викликати бовтанку літака аж до загрози його розгерметизації та руйнування. так, вертикальний зсув вітру більше 5 м/сек. на 30 метрів уважається загрозливим для польотів метеорологічним явищем.

Важливим є не лише поточний метеорологічний супровід польотів, але й врахування клімату території. Вивченням упливу кліматичних чинників на авіаційну техніку та діяльність авіації займається прикладна наука авіаційна кліматологія. Вона, зокрема, інтерпретує кліматичні умови при будівництві аеродромів з точки зору їх економічно вигідної діяльності та безпеки польотів. Розрахунки авіаційної кліматології враховуються при розробці нової авіаційної техніки та аеродромного обладнання, при прокладанні повітряних маршрутів та складанні розкладу руху літаків.

Мореплавство теж вельми залежить від погоди. До метеопоказників, котрі визначають умови судноплавства, відносять: вітер, горизонтальна дальність видимості та чинники, котрі її погіршують (туман, опади), стан неба – хмарність, сонячне сяяння, видимість зірок, Сонця, Місяця. Відслідковуються грози, смерчі , шквали. Певне значення мають температура води й повітря, наявність морських льодів у високих широтах та айсбергів, що проникають у помірні широти.

Дуже небезпечним явищем є обледеніння кораблів, котре особливо часто загрожує у високих широтах, а у помірних спостерігається при сильному хвилюванні, коли у повітрі багато бризок. Головна небезпека обледеніння полягає у піднятті центра тяжіння корабля із-за збільшення маси його надводної частини. Судно втрачає стійкість відносно вітру та хвиль і може перекинутися. Дуже швидке наростання криги відбувається у Північній Атлантиці. Уже через 8-10 годин плавання у таких умовах створюється реальна загроза перевертання.

Для роботи річкового транспорту мають значення такі природні умови: погана видимість, коливання рівня води в річках та озерах, замерзання водойм та водотоків. Ранні льодостави на річках, як і пізній льодохід, скорочують терміни навігації. Використання криголамів подовжує період навігації, проте призводить до здорожчання перевезень.

Наземний транспорт значно менше залежить від погодно-кліматичних умов. На його діяльність найбільше впливають деякі метрологічні явища, котрі повторюються час від часу: погіршення видимості із-за туману та опадів, снігові заноси. ожеледь та ожеледиця,

сильні вітри, смерчі, урагани. У зимові місяці в помірних широтах основні утруднення створюють сніговий та крижаний покрив. Снігові заноси потребують розчистки доріг, установлення снігозатримуючих щитів на окремих ділянках доріг. Для залізничного транспорту небезпечним є обледеніння рейок та рухомого складу, а також пантографів на електропотягах. Слід зазначити, що пришвидшення руху потягів до 240-400 кілометрів за годину створило загрозу перевертання потягів під дією вітру.

Значення погодно-кліматичних умов для сільськогосподарської діяльності

Сільське господарство є галуззю людської діяльності, найбільш залежною від погодно-кліматичних умов. При цьому поширення сільськогосподарських культур визначається кліматичними умовами, а їх урожайність та продуктивність вирощування залежить від конкретних погодних умов даного року. Вирішальними для землеробства метеопоказниками є температура повітря, атмосферні опади та сонячна радіація у різні фенофази.

Найбільш яскраво впив кількості та режиму опадів проявляється у місцевостях із недостатнім зволоженням. Так, для злаків вирішальне значення має накопичення вологи в ґрунті за рахунок у період перед сівбою та в першій половині літа, коли відбувається найбільш інтенсивна вегетація. У помірних широтах Європи роль опадів для врожайності зернових збільшується із північного заходу на південний схід. Приріст урожаю кукурудзи за рахунок сприятливого розподілу опадів у вегетаційний період становить від 2 до 9 ц/га. На Україні (у Сумській області) у роки з добрим зволоженням у вегетаційний період (435 мм опадів) урожай цукрового буряка на 220 ц/га перевищує його врожай у роки з недостатнім зволоженням (200 мм опадів за цей же період). У напівпустельних районах США урожайність пшениці на 36-80 % залежить від опадів. В Індії та Ізраїлі опади визначають приблизно75% мінливості врожайності пшениці.

Нерівномірний розподіл опадів у районах із їх значною річною кількістю теж має негативні , навіть згубні наслідки для землеробства. Так, посухи, котрі є результатом тривалого дефіциту або відсутності опадів, призводять до зниження вологості повітря та запасів вологи в ґрунті. Для попередження несприятливого впливу посух їх прогнозують на основі переміщення континентальних повітряних мас та антициклонів. Утрати від посух у Австралії перевищують збитки від усіх інших несприятливих фізико-географічних процесів. У багатьох землеробських районах посухи відбуваються дуже часто. Наприклад, на Великих рівнинах США за останні 100 років зафіксовано 49 посух, серед яких 18 дуже сильних. У районах із нестійким зволоженням урожаї можуть бути гарантовані лише за рахунок штучного зрошення або обводнення.

Для розвитку рослин важливими є не лише абсолютні температури повітря, але і їх добові та, особливо, річні амплітуди. Абсолютна більшість рослин може розвиватися лише при додатних температурах у відносно вузькому інтервалі їх коливань – до 30 градусів за Цельсієм. Лише окремі види можуть існувати при дуже високих температурах, наприклад, водорості живуть у гарячих джерелах при температурі вище 93°С. Деякі рослини виживають при температурі до - 32°С у полярних районах, а у Сибіру модрина переносить зимові температури до - 70°С.

Альбедо різної рослинності дуже відрізняється. Так, у помірних та високих широтах характерний темніший колір рослинності як пристосування для підвищення власної теплозабезпеченості в умовах малої кількості сонячної радіації. Темний ялиновий ліс відбиває лише 6-8% сонячної радіації, поглинаючи таким чином майже все тепло, що надходить від Сонця. У пустелях та напівпустелях низьких широт рослини мають світлі відтінки кольорів і відбивають до 37% сонячної радіації, захищаючи себе від перегріву.

Альбедо рослинності, насамперед деревної, зазвичай більше за відбивальну здатність поверхонь, позбавлених рослинного покриву. Це зумовлюється тим, що рослини відбивають сонячне випромінювання не однією поверхнею, а багаточисельними поверхнями своїх листків та гілок. Зокрема, спеціальними дослідженнями встановлено, що в безхмарні дні максимальна температура поверхні високих злаків та поверхні водойм аналогічні й дорівнюють максимальній температурі повітря. Оголений ґрунт у цій же місцевості має температуру на 20°С вищу.

Термічні умови регулюють процеси фотосинтезу. Останній досягає максимуму при підвищенні температури до 20-25°С. При подальшому підвищенні температури як і при її зниженні нижче 20°С фотосинтез уповільнюється. Абсолютні значення температури повітря визначають період розвитку рослин. Для помірних широт це 6°С. Для морозовразливих рослин мають значення і тривалість періодів між останнім весняним та першим осіннім приморозками. Наприклад, у Ленінградській області вегетаційний період для картоплі, котра боїться приморозків, буде на 2-3 тижні коротшим, ніж для садової полуниці, що переносить слабкі приморозки.

Більшість культурних рослин, котрі вирощуються у помірних широтах, нестійкі до впливу приморозків. Найбільшої шкоди рослинам завдають приморозки в період цвітіння. Наприклад, чорна смородина при травневих приморозках із температурою до -1,5°С дає дуже низький урожай, а при температурі -2,5°С і нижче може зовсім не плодоносити. Для ярої пшениці пізні літні приморозки можуть виявитися згубними і після утворення зерна.

Для визначення можливості вирощування тих чи інших культурних рослин у певній місцевості додатковим показником є градусо-день. Під останнім розуміють перевищення середньодобової амплітуди температури повітря над прийнятим мінімумом на 1°С упродовж одного дня. Наприклад, вирощування винограду на ізюм потребує 300 градусо-днів із температурою вище 10°С.

Кожен сорт культурних рослин потребує комплексу метеорологічних умов. Наприклад, для вирощування озимої пшениці сніжні та помірно морозні зими. Це забезпечує достатнє зволоження ґрунту і запобігає вимерзанню. У малосніжні зими, коли морози чергуються із відлигами, посіви озимини часто покриваються крижаною кіркою і гинуть – задихаються та вимерзають. Теплі зими теж несприятливі для озимини, оскільки її посіви можуть вимокати, а шкідники при додатних температурах не лише зберігаються, а й бурхливо розмножуються.

Цитрусові – це теплолюбиві та вологолюбиві рослини. Вони не ростуть при від’ємних температурах та при дефіциті вологи. Для лимонів екстремально низькими температурами, котрі вони спроможні витримувати короткий час, є показник -2°С, а для помаранчів – (-7°С). Для нормального врожаю цитрусових потрібно 900 мм опадів на рік або відповідний цій нормі штучний полив. Крім того, сприятливою для цитрусових є висока відносна вологість повітря. При цьому плоди їх стають соковитими, а шкірка - тонкою та солодкою. Дефіцит тепла та вологи призводить до опадання недозрілих плодів. Період достигання плодів лимонів – 180 діб, помаранчів, мандаринів та грейпфрутів – 200-220 діб.