Характеристика клімату України

Територія України перебуває в помірному кліматичному поясі в області помірно континентального клімату. І лише на вузькій смузі Південного берега Криму сформувався клімат, подібний до субтропічного середземноморського типу. Водночас помірно континентальний клімат має суттєві відмінності основних показників (температури повітря та кількості опадів) у різних частинах України. Над рівнинною частиною країни з північного заходу на південний схід зростає континентальність клімату: у цьому напрямку середні температури літніх місяців підвищуються, а зимових – знижуються, зменшується річна кількість опадів. В Українських Карпатах і Кримських горах формуються свої особливі  кліматичні умови, пов’язані із значними перепадами висот. З підняттям угору середньомісячні температури знижуються в будь-яку пору року, а кількість опадів загалом збільшується.

Кількість сонячної радіації

 Сонячна радіація (тепло і світло, випромінені Сонцем) є основним джерелом енергії атмосферних процесів. Кількість сонячної радіації, що досягає земної поверхні, виражається в кілокалоріях на 1 см² (ккал/см²) або в мегаджоулях на 1 м² (МДж/м²) за одиницю часу. Вона змінюється протягом доби і року, що пов'язано із змінами висоти Сонця над горизонтом і тривалості дня.

 Україна розташована в середніх широтах у помірному поясі освітленості, де полуднева висота Сонця завжди менша від 90° і щодоби відбувається зміна дня і ночі. Разом з тим, і висота Сонця, і тривалість дня суттєво змінюються протягом року, тому в Україні чітко виражені пори року.

  Південь країни отримує за рік більше сонячної радіації, ніж північ, оскільки полуднева висота Сонця на півдні щодня вища, ніж на півночі. Основна  частина сонячної радіації надходить з травня по вересень, коли збільшується тривалість сонячного сяйва. Західні  території України, де спостерігається більше хмарних днів, отримують протягом року менше сумарної сонячної радіації, ніж східні території на тих самих широтах. Річна кількість сумарної сонячної радіації в межах України змінюється від 3500 МДж/м² (у північно-західних районах) і 4000 МДж/м² (у північно-східних) до 5200 МДж/м² на півдні Криму.

Циркуляція повітряних мас

 Повітряні маси, які визначають кліматичні умови в Україні, мають як “місцеве” походження, так і надходять здалеку – з регіонів віддалених на тисячі кілометрів. Загалом упродовж року над територією України панують помірні, насамперед, морські повітряні маси з Атлантичного океану. Вони надходять із заходу і північного заходу завдяки постійним західним вітрам. Узимку прихід повітряних мас з Атлантики супроводжується потеплінням, влітку – деяким похолоданням. Крім того, це повітря завжди несе вологу. Його вплив особливо відчутний на заході і північному заході України. З просуванням на схід і південний схід, воно поступово перетворюється (трансформується) на континентальне. Завдяки цьому чиннику клімат України змінюється не тільки з півночі на південь, а й із заходу на схід.

Помірні континентальні повітряні маси, які надходять в Україну, формуються над центральними районами Євразії. Вони завжди сухі і приносять холодну погоду взимку та спекотну влітку. Найбільш відчутний їх вплив на сході і півдні країни.

Час від часу в межі України проникають сухі й холодні арктичні повітряні маси, з якими пов’язані різке зниження температури повітря взимку, пізні весняні й ранні осінні заморозки.

Сухі й жаркі тропічні повітряні маси, що надходять з пустельних районів Африки чи Південно-Західної Азії, приносять спекотну погоду влітку, теплу й погожу восени. А взимку проходячи над областю низького тиску над Чорним морем насичуються вологою і приносять опади на Південний берег Криму.

Зміна повітряних мас з різними властивостями (насамперед температурними) спричиняє проходження через територію України атмосферних фронтів.

Атмосферна циркуляція в Україні визначається також частою зміною циклонів і антициклонів – величезних атмосферних вихорів діаметром у кілька тисяч кілометрів і висотою кілька тисяч метрів.

Більшість циклонів виникають над північною Атлантикою, Середземномор’ям чи Баренцовим морем. Вони досить швидко переміщуються над територією України, формуючи протягом декількох діб нестійку хмарну і вітряну погоду з великою кількістю опадів.

На територію України антициклони приходять зі сходу, півночі або тропічної частини Атлантичного океану. Вони малорухливі, над територією України затримуються на тривалий час, зумовлюючи малохмарну суху погоду, влітку спекотну, взимку холодну.

Всього за рік над територією країни буває майже 45 циклонів і понад 35 антициклонів. Проте за кількістю днів різко переважає антициклональна погода.

У теплий період року виникає місцева циркуляція: бризи на берегах Чорного і Азовського морів, водосховищ, озер, лиманів, великих річок; гірсько-долинні вітри у Карпатах і Кримських горах.

На циркуляцію атмосфери взимку впливає смуга підвищеного атмосферного тиску, яка проходить уздовж лінії Луганськ – Дніпропетровськ – Балта. Вона є частиною так званої осі Воєйкова, що тягнеться майже через усю Євразію від Монголії до Іспанії. На північ від цієї смуги переважають західні відносно теплі і вологі вітри, на південь – східні і південно-східні холодні й сухі вітри. У теплий період ця вісь послаблюється, оскільки внаслідок прогрівання суходолу майже вся територія України потрапляє в зону зниженого тиску, а тому дмуть західні вітри. І лише на півдні продовжують панувати східні вітри.

Підстильна поверхня

Підстильна поверхня впливає на кліматичні умови території, насамперед, через поглинання і перетворення сонячної радіації. Ґрунти, рослинність, сніг, вода неоднаково поглинають і відбивають сонячну радіацію. Наприклад, вкрита свіжим снігом поверхня відбиває понад 90 % всієї сумарної сонячної радіації, що надійшла до неї, а поглинає лише 10 %. Відношення відбитої радіації до сумарної називають альбедо. Найменший показник альбедо мають водойми і вологий чорнозем (10 %), найбільший – сніг. Улітку в зонах лісів і лісостепу альбедо становить  до 19 %, у степах – до 17 %.

На формування клімату впливає рельєф поверхні і віддаленість території від океану. Рівнинність території України сприяє вільному проникненню і поширенню над нею помірних морських і континентальних мас, а також арктичних. Водночас значна протяжність України в меридіональному напрямку зумовлює трансформацію морських повітряних мас у континентальні з просуванням на схід. Бар’єрами на шляху переміщення повітряних мас виступають Українські Карпати і Кримські гори. Вони перешкоджають проникненню холодного арктичного чи помірного континентального повітря в Закарпаття і на Південний берег Криму. Тому температура повітря взимку в степовому Криму може бути на 20 °С нижчою, ніж на Південному березі. У горах температури повітря нижчі, ніж на прилеглих рівнинах. Вологе повітря затримується на навітряних схилах гір. Гори посилюють висхідні рухи повітря, над ними формується більша хмарність і випадає більше опадів, ніж на рівнині. І навіть над невисокими Донецькою та Приазовською височинами річна сума атмосферних опадів, кількість гроз і туманів більша порівняно з навколишніми районами.

Температура повітря

Середньорічні та середньомісячні значення температури повітря залежать від кількості сонячної радіації, яку отримує поверхня, і сезонних змін циркуляції атмосфери. Зміни температури повітря протягом року майже збігаються з річним надходженням сонячної радіації. Внаслідок цього середні температури всіх місяців змінюються за широтою, наростаючи з півночі на південь. Особливо чітко ця закономірність проявляється на Лівобережжі і півдні України. Натомість під впливом морських повітряних мас, що надходять з Атлантики та поступово трансформуються, рухаючись на схід, середньомісячні температури повітря змінюються також з наростанням довготи. Це характерно, насамперед, для Правобережної України, де вплив західного перенесення повітря найбільший. У гірських регіонах температури повітря дещо понижені порівняно з навколишніми територіями. Особливості температурних умов території України ілюструють на кліматичних картах ізотерм січня і липня – найхолоднішого і найтеплішого місяців.

Середні температури січня знижуються від –1°С у рівнинному Криму до –8°С на крайній півночі України і від –4 °С на заході до –8 °С на крайньому сході країни. Найтепліше взимку – вздовж південно-західного і південного узбережжя Криму, де середні температури січня додатні й сягають +4 °С. Найхолоднішим січень є, крім північних і східних районів, у Карпатах (–8 °С).

Середні температура липня зростають від +18 °С на півночі України до +23 °С на півдні і від +17 °С на заході до +21 °С на сході. У Кримських горах середня липнева температура знижується до +16 °С, а в Українських Карпатах (на висоті понад 1000 м) – до +14 °С.

Найвища температура повітря, зареєстрована в Україні, становить +42°С. Вона була зафіксована в Криму.

Найнижча температура повітря, зареєстрована в Україні, становить –42 °С. Вона спостерігалася на крайньому сході країни в Луганську.

Кількість опадів. Ізолінії, які на кліматичних картах України відображають середньорічну кількість опадів (ізогієти), мають приблизно такий самий напрямок простягання, як й ізотерми. Середня річна кількість опадів на території України зменшується від 650 – 550 мм на півночі до 450 – 350 мм на Чорноморсько-Азовському узбережжі та у північному Криму і від 750 – 700 мм на заході до 500 – 450 мм на сході. Найбільша кількість опадів за рік випадає в гірських районах – у високогір’ях Карпат (понад 1 500 мм) і гірському Криму (1 200 мм). На Південному березі Криму середня річна кількість опадів приблизно така сама, як на Закарпатті, – 600 – 650 мм.

Основна кількість опадів (80%) в Україні випадає у вигляді дощу, решта – у вигляді снігу. На всій території максимум опадів припадає на літо, і лише на Південному березі Криму – на зиму.

Найбільша кількість опадів в Україні зареєстрована в Карпатах в Чорногорі – 2 361 мм за рік, найменша – на узбережжі Каркінітської затоки і в Присивашші – менш як 300 мм за рік.

Пори року. Кліматологи пов’язують настання пір року з датами переходу середньодобових температур повітря через значення 0°С і +15°С. Отож, кліматична весна настає, коли середні температури доби наростають від 0°С до +15°С, літо – з температурами понад +15°С, осінь – коли температури знижуються від +15°С до 0°С, а зима – період з добовими температурами, нижчими від 0°С.

В Україні пори року виражені доволі чітко.

Весна настає найраніше на Південному березі Криму – вже наприкінці лютого, натомість на північному сході країни – лише наприкінці березня. Для ранньої весни характерна нестійка погода: бувають різкі похолодання, до травня спостерігаються заморозки, іноді випадає сніг. У степовій зоні виникають пилові бурі. Навесні починаються грози і сильні дощі.

Літо – найтепліша і найвологіша (крім Південного берега Криму) пора року. На півдні воно настає на початку, а на півночі – наприкінці травня, а закінчується приблизно у першій декаді вересня. В Українських Карпатах його тривалість значно коротша. Максимум опадів припадає на червень – липень, часто гримлять грози, ллють зливи, іноді випадає град. У бездощові періоди, особливо у південних районах країни, бувають суховії, пилові бурі та посухи.

На початку осені зазвичай панує суха, сонячна погода. Часто під впливом теплих тропічних повітряних мас буває «бабине літо», коли температура повітря перевищує +20°С. Вторгнення холодних арктичних мас у вересні – жовтні спричиняють заморозки. У другій половині осені внаслідок активізації циклонів переважає похмура погода з дощами і туманами.

Зима настає наприкінці листопада – на початку грудня (на Закарпатті – в середині грудня). Це найхолодніша пора року, якій властива морозна погода з випаданням снігу і встановленням снігового покриву. Проте загалом українська зима порівняно м'яка, часто бувають відлиги. Проте часом бувають хуртовини, ожеледь, тумани, в горах – снігові лавини. На Південному березі Криму тривалого зимового періоду не буває, сніговий покрив не встановлюється, хоча сніг випадає щороку.

Кліматичні ресурси. Сонячна радіація, волога, що надходить з опадами, вітер є кліматичними ресурсами. Вони належать до невичерпних природних ресурсів багатоцільового призначення. Серед них розрізняють енергетичні, агрокліматичні та рекреаційні ресурси.

Енергетичні кліматичні ресурси (енергія Сонця і вітру) в Україні досить значні і поширені на всій її території. Однак для промислового виробництва електроенергії сонячну енергію найдоцільніше використовувати на Південному березі Криму та у степовій частині України, а вітрову – в гірських районах, на узбережжях морів і водосховищ та відкритих степових ділянках. Нині використання енергетичних кліматичних ресурсів в Україні незначне: діє єдина експериментальна сонячна електростанція в Криму і декілька невеликих вітрових.

Найбільш вітряне місце в Україні – Ай-Петринська яйла в Кримських горах. Там в середньому 77 днів на рік дмуть сильні вітри зі швидкістю понад 15 м/с.

Агрокліматичні ресурси охоплюють тепло повітря і ґрунту та запаси вологи, необхідні для вирощування сільськогосподарських культур. Важливим у цьому відношенні є період із стійкими середньодобовими температурами повітря, вищими від +10°С, тобто період інтенсивної вегетації культур. На всій території України тривалість цього періоду достатня для вирощування культурних рослин помірного поясу, значно довшим він є на Закарпатті і найдовшим – на Південному березі Криму, де агрокліматичні ресурси дозволяють вирощувати субтропічні культури.

На півночі і заході України (Полісся) зволоження надмірне або достатнє. Там на значних площах проводиться осушення земель. Далі на півень і схід поширюється слабо посушлива і посушлива зони. Причорноморська низовина і рівнинний Крим знаходяться в дуже посушливій зоні (коефіцієнт зволоження менший за 0,55), де для отримання хороших врожаїв сільськогосподарських культур необхідне штучне зрошування земель.

Рекреаційні кліматичні ресурси використовуються для лікування і відпочинку людей. Найсприятливіші умови формуються на берегах морів, річок, водосховищ, озер, у гірських районах та лісових масивах. Там поєднуються чисте повітря, вища вологість, більші швидкості вітру, а також своєрідний режим температури повітря. Рекреаційні кліматичні ресурси широко використовуються на всій території України. Для цього створено санаторії, будинки відпочинку, дитячі табори.

Небезпечні атмосферні явища

До небезпечних явищ, які часто бувають на території України, належать зливи, густі тумани, сильні вітри, спека, хуртовини, снігопади, заморозки. Дещо рідше трапляються пилові бурі, суховії, смерчі, ожеледь.

Зливи – це короткочасні інтенсивні дощі, під час яких інколи випадає місячна норма опадів для даної місцевості. Потужні зливові струмені й потоки завдають значної шкоди господарству, підмиваючи дороги та фундаменти будівель, розмиваючи схили ярів. Улітку зливи бувають на всій території України, але найчастіше – у Карпатах, південних і південно-східних районах. У горах вони більш тривалі, іноді спричиняють катастрофічні паводки на річках.

Нерідко зливи супроводжуються іншими несприятливими атмосферними явищами – грозою, градом, сильним вітром. Під час грози в купчасто-дощових хмарах або між хмарами і земною поверхнею виникають електричні розряди – блискавки, що супроводжуються громом. Період з грозами починається в Україні у квітні і закінчується у вересні. Але іноді побачити блискавку можна навіть узимку. Гроза може бути небезпечною для людей і тварин, може спричиняти аварії на лініях електропередачі через перенапругу в результаті ударів блискавки. Для захисту будівель від ударів блискавки використовують громовідводи – металеві, добре заземлені стрижні.

Найбільша кількість гроз в Україні буває в Українських Карпатах. Рекордним був 1951 р., протягом якого було зареєстровано 64 дні з грозою.

У травні – червні грози супроводжуються градом. В центральних районах України він випадає до 9 разів за рік. Град – явище швидкоплинне, у більшості випадків його тривалість не перевищує 5 хв. Проте й за такий короткий час він завдає значних збитків, пошкоджуючи посіви та плодові дерева.

Здебільшого град випадає дрібний. Проте окремі градини можуть досягати розмірів від грецького горіха до курячого яйця. Рекордно великою в Україні була градина вагою 500 г, а у світі – 7 кг!

Сильні вітри, що дмуть із швидкістю понад 10 м/с, спостерігаються як під час гроз, так і з надходженням на територію України атмосферних фронтів і циклонів. Особливо небезпечні штормові (понад 20 м/с) та ураганні (понад 30 м/с) вітри, які пошкоджують будівлі, ламають дерева, валять опори ліній зв’язку. В Українських Карпатах сильні вітри спричиняють вітровали – вивертання дерев з коріннями.

Найбільша швидкість вітру в Україні – 180 км/год (50 м/с) – була зафіксована в грудні 1947 р. в Кримських горах на Ай-Петринській яйлі, в світі – 371 км/год у США.

У грозових хмарах можуть виникати смерчі, які вертикальним вихором повітря поширюються до поверхні землі. Вони мають вигляд стовпа діаметром від кількох десятків до сотень метрів з лійкоподібним розширенням угорі. Повітря у вихорі обертається з величезною швидкістю (до 200 м/с), піднімаючи від землі пил, воду. На території України смерчі бувають влітку в дуже прогрітих повітряних масах. Так само, як і сильні вітри, вони залишають по собі руйнівний слід у декілька

десятків кілометрів. Однак смерчі бувають рідше, ніж сильні вітри, і мають значно менше територіальне охоплення.

Останніми роками у зв’язку з потеплінням клімату в Україні почастішали спеки – бездощові періоди з високими середньодобовими температурами повітря. Вони бувають переважно наприкінці весни і влітку, стовпчики термометрів з дня в день піднімаються до +30 °С і вище. Спекотну погоду важко переносять люди, вона спричиняє самозаймання і горіння торфовищ, лісів, сухої рослинності в степу.

Найдовші бездощові періоди на Україні, що тривали 115 днів (майже 4 місяці!), були в 1934 р. в Полтавській та у 1948 р. в Херсонській областях.

Тривалі бездощові періоди та низька вологість повітря і ґрунту призводять до посух, внаслідок яких різко знижуються врожаї сільськогосподарських культур або ж вони повністю гинуть. Великі посухи, що охоплюють більш як половину території України, бувають раз на 10 років, менші – значно частіше. Найчастіше вони трапляються на півдні та сході України.

У цих самих регіонах розвиваються суховії та пилові бурі. Суховії – це гарячі сухі вітри, що мають швидкість понад 5м/с. Вони виникають влітку, дмуть переважно зі сходу і південного сходу від 1 до 10 днів, забираючи рештки вологи з висушеного ґрунту. Пилові бурі виникають при посушливій погоді і підвищеній швидкості вітру, який видуває пил і пісок із земної поверхні й переносить їх на великі відстані. Вони можуть тривати від кількох десятків хвилин до кількох діб, сильно погіршуючи умови проживання людей, завдаючи значних збитків сільському господарству, роботі транспорту.

 Найсильніша пилова буря промчала над Україною наприкінці квітня 1928 р. У газетах того часу повідомлялося, що над степами Придніпров’я “бушує піщаний шторм небувалої сили. Дніпропетровськ буквально засипаний піском. Установи вдень працюють при електричному світлі”. Близько 15 млн т сухого чорнозему було піднято в повітря у степу і лісостепу і розсіяно на площі в 500 тис. км², включаючи й території сусідніх держав – Польщі та Румунії.

Тумани бувають на всій території України впродовж кількох десятків днів, найчастіше – в холодний період року. Найбільше їх спостерігається у гірських районах, на півночі та заході країни. Особливо небезпечні сильні тумани для транспорту, коли видимість знижується до 50 м.

Хуртовини – це перенесення снігу над земною поверхнею вітром. Найчастіше вони виникають при переміщенні над територією України середземноморських і атлантичних циклонів. Погіршуючи видимість і утворюючи кучугури снігу, хуртовини створюють труднощі для різних видів транспорту. Циклональна погода взимку супроводжується також сильними снігопадами, налипанням мокрого снігу на лініях зв’язку, що приводить до їх обривів. У гірських районах внаслідок інтенсивних снігопадів чи активного танення снігу під час зимових відлиг і навесні буває сходження снігових лавин. Вони дуже небезпечні для місцевих мешканців і любителів гірського зимового туризму та відпочинку.

Найбільша кількість днів з хуртовинами на Україні – 71 день протягом зими 1906/07 рр. – зареєстрована в Кримських горах на Ай-Петрі.

Супутницями холодного періоду року є ожеледі та ожеледиці. Ожеледь – це утворення льодяної кірки на поверхні землі та різних предметах внаслідок намерзання переохолоджених крапель дощу, мряки або туману. Ожеледиця – це утворення такої кірки на поверхні землі та дорогах унаслідок похолодання, що наступає після відлиги. Ці атмосферні явища небезпечні для руху людей і транспорту, завдають великої шкоди посівам озимих культур.

Навесні та восени часто бувають заморозки – зниження температури повітря або ґрунту до 0 °С й нижче. Зазвичай вони трапляються до 25 квітня і після 16 жовтня, однак не дивина й травневі та вересневі заморозки. Вони шкодять садам і теплолюбним культурам.

Складання прогнозу погоди в Україні базується на численній інформації про стан атмосфери і підстильної поверхні. Її регулярно збирають понад 130 наземних метеорологічних станцій, розташованих по всій території Україні і майже 30 авіаметеорологічних станцій. Повідомлення з метеостанцій через певні проміжки часу надходять в Український гідрометеорологічний центр, який є складовою Національної гідрометеорологічної служби України, що знаходиться в Києві.