Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы
Представлений аналіз деяких статистичних характеристик швидкості вітру (середнього квадратичного відхилення, асиметрії та ексцесу) за даними спостережень на метеостанціях Одеса-порт, Ільїчівськ-порт та порт Південний за період 1991-2000 рр. Зазначено на значне зменшення швидкості вітру по всьому у...
Збережено в:
| Дата: | 2005 |
|---|---|
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України
2005
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/10274 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы / Г.П. Ивус, Э.В. Агайар, Н.М. Мищенко // Культура народов Причерноморья. — 2005. — № 67. — С. 21-24 — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-10274 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-102742010-07-30T12:03:36Z Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы Ивус, Г.П. Агайар, Є.В. Мищенко, Н.М. Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Представлений аналіз деяких статистичних характеристик швидкості вітру (середнього квадратичного відхилення, асиметрії та ексцесу) за даними спостережень на метеостанціях Одеса-порт, Ільїчівськ-порт та порт Південний за період 1991-2000 рр. Зазначено на значне зменшення швидкості вітру по всьому узбережжю Одеського регіону, особливо в районі Одеса, ГМО. Представлен анализ некоторых статистических характеристик скорости ветра (среднего квадратического отклонения, асимметрии и эксцесса) по данным наблюдений на метеостанциях Одесса-порт, Ильичевск-порт и порт Южный за период 1991-2000 гг. Указано на значительное уменьшение скорости ветра по всему побережью Одесского региона, особенно в районе Одесса, ГМО. The analysis of some statistical characteristics of the wind speed (mean square, asymmetry and kurtosis) according to the watching at the meteostations of Odessa-port, Ilichevsk-port and the Yuzhny-port during the period of 1991 - 2000 is given. It is pointed out at the considerable decreasing of the wind speed along the whole seaside of the Odessa region, especially close to Odessa Hydrometeorological observatory. 2005 Article Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы / Г.П. Ивус, Э.В. Агайар, Н.М. Мищенко // Культура народов Причерноморья. — 2005. — № 67. — С. 21-24 — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 1562-0808 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/10274 ru Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| topic |
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ |
| spellingShingle |
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ Ивус, Г.П. Агайар, Є.В. Мищенко, Н.М. Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы |
| description |
Представлений аналіз деяких статистичних характеристик швидкості вітру (середнього квадратичного відхилення, асиметрії та ексцесу) за даними спостережень на метеостанціях Одеса-порт, Ільїчівськ-порт та порт Південний за
період 1991-2000 рр. Зазначено на значне зменшення швидкості вітру по всьому
узбережжю Одеського регіону, особливо в районі Одеса, ГМО. |
| format |
Article |
| author |
Ивус, Г.П. Агайар, Є.В. Мищенко, Н.М. |
| author_facet |
Ивус, Г.П. Агайар, Є.В. Мищенко, Н.М. |
| author_sort |
Ивус, Г.П. |
| title |
Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы |
| title_short |
Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы |
| title_full |
Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы |
| title_fullStr |
Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы |
| title_full_unstemmed |
Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы |
| title_sort |
статистические характеристики скорости ветра в районе одессы |
| publisher |
Кримський науковий центр НАН України і МОН України |
| publishDate |
2005 |
| topic_facet |
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/10274 |
| citation_txt |
Статистические характеристики скорости ветра в районе Одессы / Г.П. Ивус, Э.В. Агайар, Н.М. Мищенко // Культура народов Причерноморья. — 2005. — № 67. — С. 21-24 — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT ivusgp statističeskieharakteristikiskorostivetravrajoneodessy AT agajarêv statističeskieharakteristikiskorostivetravrajoneodessy AT miŝenkonm statističeskieharakteristikiskorostivetravrajoneodessy |
| first_indexed |
2025-07-02T12:11:12Z |
| last_indexed |
2025-07-02T12:11:12Z |
| _version_ |
1836537110530621440 |
| fulltext |
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
21
Ивус Г.П., Агайар Э.В., Мищенко Н.М.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СКОРОСТИ ВЕТРА В РАЙОНЕ ОДЕССЫ
Постановка проблемы. Известно, что скорость ветра, как и другие элементы климата, подвержены
существенным изменениям как во времени, так и в пространстве. Временная изменчивость скорости ветра
в каждом конкретном случае обусловливаются, главным образом, сменой циркуляционных процессов в
течение года, однако известно [1, 4], что распределение скорости ветра по территории определяется, в ос-
новном, двумя факторами: особенностями атмосферной циркуляции и характером подстилающей поверх-
ности. Одной из основных задач при изучении метеорологических рядов, в том числе и скорости ветра,
является расчет и анализ их статистических характеристик.
Анализ последних достижений и публикаций. Перегрузка навалочных грузов, расчет параметров за-
грязнения атмосферы и ветроэнергетических ресурсов в различных частях довольно протяженного побе-
режья Черного моря в районе Одессы требует точных ветровых характеристик, отвечающих современным
климатическим условиям. Между тем, при оценке региональных климатических изменений на юге Украи-
ны основное внимание уделено осадкам [15], температуре и влажности [4] воздуха и практически не рас-
смотрены многолетние (последних лет) колебания других метеорологических величин, в частности ветра,
влияющего, между прочим, прежде всего на испарение. Карты-схемы средней скорости ветра и среднего
квадратического отклонения скорости [1, 16] отражают особенности ветрового режима Украины до начала
второй половины ХХ века, так как они построены, хотя и за 25-ти летний период, но взятый с 1936 по
1960 г. Конечно, ориентировочно эти карты использовать можно с учетом общего ослабления скорости
ветра по территории Восточной Европы [3,8,13,15].
Целью данной работы является изучение изменчивости скорости ветра на северо-западном побережье
Черного моря, а также получение и анализ статистических характеристик скорости ветра по трем метео-
рологическим станциям в районе Одессы.
Исходными данными служат 8-ми срочные метеорологические наблюдения за скоростью и направле-
нием ветра по станциям Одесса-порт, Ильичевск-порт и Южный-порт за период с 1991 по 2000 гг и Одес-
са, ГМО за период с 1991 по 2003 гг. В процессе работы использованы приземные синоптические карты и
карты барической топографии АТ-850 и АТ-700 гПа за вышеуказанный период времени.
Основной материал исследований. Анализ режима ветра по трем портам в районе Одессы начнем с
информации, что тренд изменения ветровой активности за указанный период отрицательный на всем по-
бережье в течение всего года (табл. 1), исключая порт Южный за май и ноябрь.
Таблица 1. Средняя месячная и годовая скорость (м/с) ветра на метеостанциях Одессы
месяцы Станция,
период 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12
Год
Одесса ГМО
1991-2003 гг. 3,1 3,0 3,4 3,0 2,9 2,5 2,3 2,4 2,8 3,0 3,8 3,7 3,0
1961-1976 гг [11] 6,2 6,1 6,2 5,2 4,7 4,4 4,2 4,2 4,6 5,6 6,3 6,5 5,4
−
∆V -3,1 -3,1 -2,8 -2,2 -1,8 -1,9 -1,9 -1,8 -1,8 -2,6 -2,5 -2,8 -2,4
Ильичевск-порт
1991-2000 гг. 3.8 4.3 3.6 3.4 3.3 2.9 2.8 2.6 2.6 3.4 3.9 4.2 3.4
1963-1981гг. 5.5 5.6 5.9 4.6 3.8 4.1 4.3 4.4 4.9 4.9 5.3 5.2 4.9
−
∆V
-1.7 -1.3 -2.3 -1.2 -0.5 -1.2 -1.5 -1.8 -2.3 -1.5 -1.4 -1.0 -1.5
Одесса-порт
1991-2000 гг. 4,8 4,7 5,0 4,3 4,3 4,3 4,2 4,0 4,4 4,9 5,6 4,9 4,6
1961-1976 гг [11] 6,4 6,2 6,4 5,4 5,2 4,9 4,7 4,7 5,1 6,0 6,7 6,7 5,6
−
∆V
-1,6 -1,5 -1,4 -1,1 -0,9 -0,6 -0,5 -0,7 -0,7 -1,1 -1,1 -1,8 -1,0
Южный-порт
1991-2000 гг 4.7 4.7 4.7 4.2 4.4 4.3 4.2 3.9 4.3 4.8 5.4 5.0 4.5
1981-1990гг 5.3 5.6 5.1 4.7 4.4 4.7 4.4 4.3 4.6 5.0 5.2 5.4 4.9
−
∆V
-0.5 -0.9 -0.4 -0.5 0.0 -0.4 -0.2 -0.4 -0.3 -0.2 0.2 -0.4 -0.4
Наибольшие темпы уменьшения скорости ветра отмечаются в холодный период, наименьшие – летом,
что хорошо согласуется с данными, полученными для Восточного Приазовья [13]. Ход межгодового изме-
нения господствующего ветра в районе Одессы (зимой - это северный, летом северный и южный) показы-
вает на уменьшение повторяемости северных румбов и увеличение южных.
Еще интенсивнее ослабление скорости ветра наблюдается на ст. Одесса, ГМО, где она с начала 60-х
годов уменьшилась почти в два раза. Последний факт следует, по-видимому, объяснить как изменением
макроциркуляции, так и залесенностью и застроенностью территории [6,8,10], так как в конце 70-х годов
прошлого века на территории обсерватории выстроено 47-метровое административное здание, которое за-
крывает юго-западную часть горизонта и экранирующет западные и, частично, юго-западные направления
ветра. В непосредственной близости от метеорологической площадки (к северо-западу от нее) растут 20-
25-ти метровые деревья Ботанического сада. В связи с этим, вероятно, слабые северо-западные ветры не
могут быть зафиксированы, и повторяемость их заметно уменьшилась.
Одним из требований, которым должна соответствовать статистическая совокупность, является одно-
родность ее членов [17]. Поэтому, приступая к расчетам статистических характеристик скорости ветра,
Ивус Г.П., Агайар Э.В., Мищенко Н.М.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СКОРОСТИ ВЕТРА В РАЙОНЕ ОДЕССЫ
22
прежде всего, была проведена тщательная проверка гипотезы на однородность членов ряда с помощью
критерия Стьюдента.
Анализируемые значения средних квадратических отклонений (σ) у поверхности земли (табл.2) имеют
статистические ошибки 0,1…0,3 м/с. Скорость ветра наиболее изменчива в октябре, причем в порту Юж-
ный, больше, чем в Одесском и Ильичевском. Значения (σ) в 1.5 – 2 раза меньше средних скоростей ветра,
что указывает на незначительную асимметрию распределений скорости ветра. Суточный ход изменчиво-
сти скорости ветра выражен слабо. Асимметрия распределений скорости ветра, в основном, на ст. Одесса-
порт и Южный изменяется от слабой до умеренной. Известно, что условно асимметрию принято считать
слабой и умеренной в том случае, когда выполняется неравенство 25.00 ≤≤ A и 50.025.0 ≤≤ A ,
соответственно [17]. В Ильичевске коэффициент асимметрии по абсолютной величине часто превышает
0,50, в отдельных случаях единицу, что означает большую асимметричность соответствующих распреде-
лений ( A ≥ 0,50 – асимметрия сильная). Этот результат следовало ожидать, так как скорость ветра в
Ильичевске наименее изменчива; здесь большая повторяемость слабого ветра и штилей (от 52% в январе
до ≥ 60% в апреле - июле).
Эксцесс ( K ) распределений в портах Одесса и Южный во все сезоны отрицательный от умеренного
до сильного (умеренный эксцесс считается при условии, что 0,5 ≤ 0.1≤K ) и имеет небольшой суточ-
ный ход. В Ильичевске эксцесс распределений, в большинстве сроков отрицательного знака, варьирует от
слабого до умеренного от зимы – весны к лету – осени. Наибольших отрицательных значений эксцесс дос-
тигает в вечерние и ночные часы, т.е. распределение скорости ветра в это время суток отличается доста-
точной островершинностью. О крутости распределения скорости ветра в предутренние часы в Ильичевске
(январь, апрель, июль) можно судить лишь ориентировочно, т.к. величины коэффициента эксцесса соиз-
меримы с ошибками их определения.
В Ильичевске зимой и весной ветер сильнее, чем в Южном и порту Одесса (табл. 2). Максимальная
скорость ветра, отмеченная по срочным наблюдениям, приходится на апрель и составляет 20 м/с. Штили
отмечаются на всех станциях, за исключением Южного за 15 ч. в апреле и июле месяцах. Порт Южный
находится в Аджалыкском лимане, который представляет собой ложбину, вытянутую с севера на юг. По-
следнее обстоятельство обусловливает повышеную повторяемость северных и южных ветров, особенно в
теплое время года, когда развита бризовая циркуляция [2,5,7,9,14].
Выводы и перспективы дальнейшего использования. Результаты являются отражением процесса
ослабления скорости ветра в прибрежной территории северо-западного Причерноморья, что согласуется с
аналогичным ходом исследуемой характеристики в Украине. Эти данные могут быть использованы при
проведении расчетов вредных примесей в атмосфере курортной зоны Одесского побережья и проектиро-
вании ветроэнергетических мероприятий, а также для получения теоретических законов распределения
рядов скоростей ветра и разработки методов прогноза ветра в районе Одесского залива и прилегающей
территории.
Источники и литература
1. Анисимова Т.Н. Каткова Т.Ф., Костинская Б.И., Савилова О.Ф. Некоторые характеристики скорости
ветра на территории СССР // Труды ВНИИГМИ – МЦД. – 1977. – Вып. 52. – С. 44–66.
2. Бурман Э.А., Ивус Г.П. Влияние моря на статистическую структуру поля ветра в прибрежной полосе
при разных значениях внешних параметров // Труды ВНИИГМИ – МЦД. – 1977. – Вып. 52. – С. 79–89.
3. Врублевская А.А., Гордейчук О.П., Миротворская Н.К., Гребеновская Т.А., Фролова Ю.Н. Статисти-
ческая оценка поля ветра на территории Украины // Метеорологія, кліматологія та гідрологія. – 2001. –
Вип. 44. – С. 9–16.
4. Дробышев А.Д. Климатические параметры ветра для задач ветроэнергетики /Автореферат диссерта-
ции на соискание ученой степени доктора географических наук. – СПБ, ГГО. – 1996. – 34 с.
5. Ивус Г.П., Иванова С.М., Агайяр Э.В. Прогноз бризовых ветров северного Причерноморья
//Метеорологія, кліматологія та гідрологія. – 2002. – Вип. 46. – С. 144–148.
6. Ивус Г.П., Иванова С.М. Мезомасштабная структура ветровых потоков над Северным Причерноморь-
ем // Матеріал міжнар. конф. “Гідрометеорологія і охорона навколишнього середовища - 2002”. – част.
1. – Одеса. – 2003. – С. 128–132.
7. Ивус Г.П., Ивус Э.В., Чистова В.А. – Режим приземного ветра в порту Южный // Метеорологія, кліма-
тологія та гідрологія. – 1999. – Вип. 39. – С. 94–100.
8. Ивус Г.П., Баева С.Э. К вопросу о ветровом режиме Причерноморья. – Одесса. – 1993. – № 480.
9. Івус Е.В. Аерологічна структура пограничного шару атмосфери при слабкому вітрі біля поверхні зем-
лі //Метеорологія, кліматологія та гідрологія. – 1999. – Вип. 39. – С. 111–116.
10. Івус Г.П. Умови утворення та прогнозу слабкого вітру біля поверхні землі та інверсій температури в
районі Одеси.// Навчальний посібник. – К.: НМК з гідрометеорології Міносвіти України, 1998. – 112
с.
11. Климат Одессы /Под ред. Л.К. Смекаловой и Ц.А. Швер. – Л.: Гидрометеоиздат, 1986. – 174 с.
12. Кондратюк В.И. Об устранении неоднородности в рядах ветра // Труды ГГО. – 1984. – Вып. 485. – С.
130–134.
13. Луц Н.В. Многолетняя изменчивость скорости ветра в Восточном Приазовья // Метеорология и гид-
рология. – 2001. – №2. – С. 98–102.
Проблемы материальной культуры – ГЕОГРАФИЧЕСКИЕ НАУКИ
23
14. Маринин И.Л. Моделирование атмосферного пограничного слоя в горизонтально неоднородных усло-
виях северного Причерноморья //Метеорологія, кліматологія та гідрологія. – 2004. – Вип. 48. – С. 94-
102
15. Мещерская А.В., Гетман И.Ф., Борисенко М.М., Шевкунова Э.И. Мониторинг скорости ветра на водо-
сборе Волги и Урала в ХХ веке //Метеорология и гидрология. – 2004. – №3. – С. 83–97.
16. Пушкорева Н.И. Повторяемость штилей и влияние на него внешних условий в равнинной части ЕТС.
– Труды ВНИИГМИ – МЦД. – 1977. – Вып. 52. – С. 67–78.
17. Школьний Є.П., Лоєва І.Д., Гончарова Л.Д. Обробка та аналіз гідрометеорологічної інформації. – Оде-
са, 1999. – 600 с.
Таблица 2 – Характеристики рассеяния, асимметрии и эксцесса распределений скорости ветра, макси-
мальная скорость. 1991 – 2000 гг.
Январь
Сроки наблюдений (час)
Станции
00 03 06 09 12 15 18 21
Сред
сут.
σ
Южный-порт 2.1 2.1 2.0 2.3 2.2 2.3 2.3 2.3 2,2
Одесса-порт 1.9 1.9 1.8 2.0 2.0 1.9 2.0 2.2 1,9
Ильичевск-порт 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.3 1.4 1.3 1,3
A
Южный-порт 0.0 0.2 0.2 0.2 0.3 0.1 0.3 0.2 0,2
Одесса-порт 0.2 0.3 0.2 0.2 0.2 0.1 0.2 0.2 0,2
Ильичевск-порт 0.7 0.7 0.6 0.5 0.5 0.2 0.4 0.5 0,5
K
Южный-порт -1.0 -0.8 -0.8 -0.9 -0.6 -0.7 -0.8 -0.9 -0,8
Одесса-порт -0.8 -0.8 -0.6 -0.8 -0.7 -0.7 -0.9 -1.0 -0,8
Ильичевск-порт -0.2 -0.1 -0.1 -0.4 -0.2 -0.4 -0.5 -0.3 -0,2
Vmax
Южный-порт 13 14 14 13 13 14 15 16 16
Одесса-порт 16 16 15 15 16 16 16 17 17
Ильичевск-порт 18 18 18 18 18 18 18 18 18
Апрель
σ
Южный-порт 1,9 1,9 1,9 2,0 2,0 2,2 2,3 2,4 2,1
Одесса-порт 1,8 1,8 1,7 2,0 1,9 2,0 1,8 1,8 1,9
Ильичевск-порт 1,1 1,1 1,2 1,2 1,3 1,3 1,3 1,2 1,2
A
Южный-порт 0,2 0,2 0,2 0,2 0,3 0,4 0,3 0,4 0,3
Одесса-порт 0,3 0,4 0,4 0,5 0,2 0,0 0,1 0,2 0,3
Ильичевск-порт 0,5 0,7 0,7 0,6 0,4 0,3 0,5 0,7 0,6
K
Южный-порт -0,9 -0,9 -0,9 -1,0 -0,8 -0,9 -0,8 -0,8 -0,9
Одесса-порт -0,8 -0,8 -0,8 -0,7 -0,9 -1,0 -0,6 -1,0 -0,8
Ильичевск-порт -0,4 0,1 -0,1 -0,4 -0,4 -1,0 -0,4 -0,4 -0,4
Vmax
Южный-порт 12 13 12 16 18 18 14 15 18
Одесса-порт 13 13 14 16 16 16 13 16 16
Ильичевск-порт 20 20 14 14 17 20 20 20 20
Июль
σ
Южный-порт 1,9 1,9 1,9 2,0 1,8 2,2 2,3 2,1 2,0
Одесса-порт 1,6 1,7 1,8 1,7 2,0 1,9 1,9 1,8 1,8
Ильичевск-порт 0,9 0,8 0,7 1,1 1,1 1,1 1,1 1,0 0,9
A
Южный-порт 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,4 0,3 0,2 0,2
Одесса-порт 0,4 0,4 0,3 0,1 0,2 -0,1 -0,2 0,4 0,2
Ильичевск-порт 0,8 0,7 0,2 0,5 0,3 0,2 0,2 0,5 0,4
K
Южный-порт -0,9 -0,9 -0,9 -1,0 -0,8 -0,9 -0,8 -1,1 -0,9
Одесса-порт -0,8 -0,8 -0,9 -0,8 -0,9 -0,7 -0,7 -1,0 -0,8
Ильичевск-порт -0,2 0,3 -0,9 -0,4 -0,7 -0,7 -0,7 -0,8 -0,5
Vmax
Южный-порт 13 12 12 12 11 14 13 13 14
Одесса-порт 13 12 13 17 10 12 13 14 17
Ильичевск-порт 12 12 12 10 10 12 10 12 12
Октябрь
σ
Ивус Г.П., Агайар Э.В., Мищенко Н.М.
СТАТИСТИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ СКОРОСТИ ВЕТРА В РАЙОНЕ ОДЕССЫ
24
Южный-порт 2.1 2.0 2.1 2.0 2.5 2.2 2.4 2.0 2.2
Одесса-порт 2,2 2,0 2,7 2,2 2,4 2,4 2,2 2,4 2.3
Ильичевск-порт 1,2 1,2 2,2 1,4 2,1 1,3 1,2 1,2 1.5
A
Южный-порт 0.2 0.2 0.1 -0.1 0.3 0.1 0.2 0.2 0.2
Одесса-порт 0,3 0,2 0,6 0,2 0,3 0,2 0,2 0,3 0.3
Ильичевск-порт 0,4 0,6 0,4 0,7 0,9 0,7 0,5 0,4 0.7
K
Южный-порт -0.8 -0.8 -0.9 -0.8 -0.7 -0.9 -1.0 -0.7 -0.8
Одесса-порт -1,0 -0,9 -0,5 -0,9 -0,7 -0,6 -0,9 -1,1 -0.8
Ильичевск-порт -0,5 -0,6 -0,3 -0,2 -0,1 -0,2 -0,7 -0,8 -0.2
Vmax
Южный-порт 12 13 13 15 14 13 15 12 15
Одесса-порт 14 14 14 16 15 14 13 12 16
Ильичевск-порт 12 12 12 12 11 12 11 13 13
Костріков С.В.
ЗАГАЛЬНІ ПРИНЦИПИ ВИБОРУ МОДЕЛЕЙ І СЕРЕДОВИЩ МОДЕЛЮВАННЯ
ВОДОЗБІРНИХ БАСЕЙНІВ
Вступ до питання, яке розглядається. Прісна вода є фундаментальним ресурсом, підвалиною всіх
екологічних і соціальних процесів. Вода є критичним компонентом екологічних, фізичних, і водних сис-
тем. Дослідники, які вивчають такі проблеми довкілля як опустелювання, менеджмент водних ресурсів та
контроль і прогнозування повеней, часто використовують для вирішення вказаних проблем у просторово-
му аспекті методики і методології, що базуються на водозбірних басейнах, як головних одиницях предме-
тного моделювання і тематичного картографування. Раніше ми вже неодноразово розглядали значення
водозбору як об’єкта геоінформаційного моделювання і первинної комірки просторово-функціональної
організації території [1-4]. При цьому підкреслювали доцільність впровадження процедури моделювання
відповідно до особливостей рельєфу й гідрологічного режиму річкових та яружно-балочних водозборів.
Подібна пропозиція обґрунтовувалася на підставі такого припущення, що саме водозбори є найбільш зна-
чним типом одиниць природного морфогенетичного районування земної поверхні у регіонах поширення
водно-ерозійної морфоскульптури.
Окремо нами розглядалися характеристики взаємодії двох складових природного довкілля водозборів –
флювіального рельєфу і їх гідрологічного режиму – та особливості відгуку-реакції цих складових на зміну
характеру і ступеню впливу зовнішніх факторів довкілля [5]. Дві вказані складові структурно поєднують-
ся у єдине ціле, оскільки морфологічною основою водозбірного басейну є система взаємо-сполучених ру-
сел постійних і тимчасових водотоків, а також утворених ними річкових долин, ярів, балок і порожнин.
Всі останні відносяться до форм флювіального рельєфу, які утворюються відповідно гідролого-
геоморфологічному відгуку водозбору на метеорологічні і гідрологічні явища, що мають місце в його до-
вкіллі.
У попередніх публікаціях ми вже подавали низку взаємосполучених понять щодо предметного і при-
кладного моделювання довкілля водозбірних басейнів: «цифрова модель місцевості» (ЦММ), «цифрова
модель рельєфу водозбору» (ЦМРВ), «геоінформаційна модель водозбору» (ГІМВ) [3, 4, 6].
Метою цієї статті є подання більш загальних принципів вибору комп’ютерних моделей і середовищ
моделювання у порівнянні із тими вузькопредметними прикладами, які доповідалися раніше. Стаття та-
кож передбачає коротке знайомство із середовищем моделювання сучасної системи аналітичної обробки
просторової інформації (САО ПІ) Amber iQ 2.0.
Цифрова модель місцевості і геоінформаційна модель водозбору. Головні відмінності між цими двома
типами моделей нами вже викладалися достатньо детально [6]. Геоінформаційна модель водозбору має
бути застосована для вирішення задач із прогнозу та оцінки антропогенних впливів на його довкілля, на-
приклад, на гідрологічний режим через експлуатацію водогосподарчих об'єктів. Така модель є одним із
головних компонентів системи прийняття рішень (СППР) для природоохоронного менеджменту річко-
вих басейнів, яка може бути окремим предметом моделювання і розробки.
Як ми вже доводили, ГІМВ слід відрізняти від ЦММ, створення якої є тільки початковою умовою
впровадження ГІС-технологій. На відміну від ЦММ, ГІМВ буде остаточним результатом розробки і, з
іншого боку – безпосереднім засобом кінцевих розрахунків. Ми зазначали, що ЦММ як джерело первин-
них даних має, якщо є така можливість, зберігати дані не тільки про рельєф, але й про іншу різноманітну
ландшафтну інформацію (клімат та гідрологічний режим, геологію місцевості, ґрунти та рослинність, ан-
тропогенний фактор) [3–5]. При розробці ГІМВ особливе значення має вибраний об’єкт моделювання.
Цей об’єкт повинен бути достатньо “зручним” для моделювання та одночасно відображати якийсь приро-
дний феномен. У першому - третьому розділах ми доводили, що об’єктом, який задовольняє вказаним ви-
могам є водозбірний басейн (річковий, яружно-балочний). Він розглядається як результат взаємодії різних
чинників – особливостей морфології поверхні, гідрологічних i геоморфологічних процесів, геологічної
будови території i фактора техногенезу.
Тимчасові руслові потоки (і відповідно – яружно-балочні системи) можуть створити досить складну
|