«

»

ЗАСТОСУВАННЯ ГІДРОЛОГО-ГЕНЕТИЧНИХ МЕТОДІВ ДЛЯ ХАРАКТЕРИСТИКИ ЗМІН АТМОСФЕРНИХ ОПАДІВ В КОНТЕКСТІ ОЦІНКИ РЕСУРСІВ РІЧКОВОГО СТОКУ

Галік О.І., к.с.- г.н, Будз О.П., к.т.н., Холоденко В.С., к.геогр.н., Косяк Д.С., к.геогр.н.

Національний університет водного господарства та природокористування


Оцінки зміни водного режиму річок в контексті сучасних кліматичних змін, повинні бути використані при розробці адаптаційних заходів для економіки та населення. На сьогодні залишається відкритим питання, щодо одержання достовірних оцінок змін водного стоку річок України. Актуальним є завдання, щодо виявлення періодів настання змін ресурсів річкового стоку. Зазначені періоди виділяють фактично тільки за одним кліматичним показником — середньою річною температурою повітря. Для території України найбільш узагальнюючі результати дослідження змін річкового стоку наведені в роботі Гребіня В. В. [1]. Тут виділено два періоди — від початку спостережень до 1989 р. та з 1989 р. до 2008 рр. Виявлений єдиний для території України момент між періодами настання змін річкового стоку, що відповідає1989 р. — початку сучасних кліматичних змін. В той же час на водний стік річок найбільший вплив мають атмосферні опади — важлива кліматична характеристика, яка обумовлена, серед іншого, циркуляцією атмосфери. Нами запропоновано застосовувати різницеві інтегральні криві річних сум атмосферних опадів для виявлення періодів настання змін водного стоку річок.

Характеристика змін атмосферних опадів за рік була проведена для території Західного Полісся та північної частини Волино — Подільської височини із залученням даних восьми метеостанцій за періоди з 1945 —  1947 років по 2010 — 2011 роки.

Проведено аналіз часової структури рядів за наявністю зв’язків між суміжними членами ряду r (1) та за наявністю трендів середнього значення (α). Абсолютні значення r(1), відповідають рядам із слабкими внутрішньорядними зв’язками, які сформовані з випадкових величин. В той же час, виявлені статистично значимі додатні тренди атмосферних опадів. Коефіцієнти асиметрії (Cs), при відповідних значеннях критеріїв узгодженності (Cs). Коефіцієнти ексцесу (CE) свідчать, про нормальний розподіл рядів атмосферних опадів за рік.

Різницеві інтегральні криві опадів побудовані у відносних величинах  із урахуванням мінливості. Аналіз цих кривих показує, що для 5 метеостанцій можна виділити одну фазу зменшення опадів (з 1945 — 1947 рр. по 1965 -1967 рр. ),  за     якою починається фаза їх збільшення (з 1966 -1968 рр. по 2011 р.). Для трьох метеостанцій (Світязь, Луцьк, Рівне) виділено: фазу зменшення опадів(з 1945 — 1947 рр. по 1964  — 1965 рр.); фазу зростання опадів (з 1965-1966 рр. по 1981 р.); наступну фазу зменшення опадів (1982 р. по 1996 р.); фазу збільшення опадів (з 1997 по 2010-2011 рр.). Порівняння інтегральних різницевих кривих показує, що багаторічні коливання опадів є синфазними.

Оцінка однорідності рядів атмосферних опадів, які підпорядковані закону нормального розподілу проведена за параметричними критеріями Фішера (F) і Стьюдента (t) для таких варіантів вибірок: 1-й варіант — половина рядів; 2-й варіант — від початку спостережень по 1996 р. та з 1997 р. по 2010 — 2011 рр.; 3-й варіант-від початку спостережень до 1981 р. та з 1982 по 2010-2011 рр.; 4-й варіант – від початку спостережень по 1996 р. та з 1997 р. по 2010-2011 рр. Однорідність вибіркових дисперсій за F- критерієм із урахуванням r(1) виявлена тільки для трьох метеостанцій, для першого та третього варіанту вибірок. За t – критерієм, для другого варіанту вибірок для всіх метеостанцій виявлено, що за різницею середніх значень, ряди річних сум атмосферних опадів слід  вважати  неоднорідними.

На метеостанціях, де виділено по два цикли зменшення і зростання опадів, проводилася перевірка репрезентативності циклів. В результаті виявлено, що для даної території слід виділяти дві фази зміни опадів: фаза зменшення — від середини 1940-х років до середини 1960-х років; фаза зростання — від середини 1960-х років  і до теперішнього часу.

Оцінка однорідності рядів за непараметричними критеріями проведена для вибірок з урахуванням виявленого моменту неоднорідності. Були застосовані: критерії Вілкоксона (W) та Ван дер Вардена (X), які виявляють відмінності в середніх значеннях вибірок; критерій Сіджела і Тьюкі (S), який показує відмінності у відхиленнях; критерії серій (Q) та Колмогорова — Смирнова (λ2), які оцінюють відмінності в характері розподілу. Виявлено, що за відмінностями середніх значень вибірок (X- критерій) та за відмінностями в характері розподілу (λ2— критерій ) ряди річних сум опадів можна вважати неоднорідними.

Різницеві інтегральні криві, середніх за рік витрат води, які побудовані по даним 8 гідрологічних постах показують, що фази зменшення — зростання витрат співпадають з фазами зменшення — зростання опадів. Це дозволяє застосовувати різницеві інтегральні криві опадів для виявлення періодів настання  змін річкового стоку.


Список використаної літератури

  1. Гребінь В.В. Сучасний водний режим річок України ( ландшафтно- гідрологічний аналіз). — К.: Ніка — Центр, 2010. — 316.