ПРОСТОРОВО-ЧАСОВИЙ АНАЛІЗ ХВИЛЬ ХОЛОДУ В УКРАЇНІ ЗА БАГАТОРІЧНИЙ ПЕРІОД
DOI:
https://doi.org/10.17721/1728-2721.2026.96.3Ключові слова:
хвиля холоду, тривалість хвиль холоду, сезонна інтенсивність хвиль холоду, річна інтенсивність хвиль холоду, УкраїнаАнотація
Вступ. Незважаючи на значний негативний вплив хвиль холоду (ХХ).на здоров’я людей і можливість катастрофічних наслідків після їх вияву, ці екстремальні атмосферні явища залишаються недостатньо вивченими в Україні, що обумовлює високу актуальність їх дослідження. Метою цього дослідження є здійснення просторово-часового аналізу хвиль холоду на території України за багаторічний період.
Методи. Ідентифікація хвиль холоду в даному дослідженні ґрунтується на використанні Heat and Cold Wave Index, який обчислюється для кожної локації на основі принаймні трьох послідовних днів, коли як мінімальна, так і максимальна добові температури одночасно перевищують 90-й процентиль (для хвиль тепла) або нижчі за 10-й процентиль (для хвиль холоду), визначені із 30-річного кліматологічного базового періоду (1981–2010 рр.). Для характеристики хвиль холоду були застосовані сезонна (І2) та річна (І3) інтенсивність. Для виконання задач цього дослідження використано набір даних ClimUAd за 1961–2020 рр., що містить щоденні значення мінімальної, максимальної та середньої температури повітря 178 метеорологічних станцій України, інтерпольовані на сітку 0,1°×0,1°. Для реалізації завдань цієї роботи було використано 70 точок, які рівномірно (по 2–3 точки на область) розподілені по всій території України. Обробка даних у роботі реалізована за допомогою скриптів, написаних авторами мовою програмування Python. Картографічне подання просторового розподілу характеристик хвиль холоду виконано за допомогою програм «QGIS» і «SagaGIS».
Результати. На основі просторово-часового аналізу хвиль холоду в Україні за 1961–2020 рр. установлено, що у 1991–2020 рр. кількість випадків ХХ скоротилася на 40 %, порівняно з 1961–1990 рр. У холодний період тривалість хвиль холоду була вищою, ніж у теплий. У сучасний період, 1991–2020 рр., спостерігається зменшення тривалості ХХ у холодний період. Найтриваліші хвилі холоду були в 1985 р. – 38 днів, у 1963 – 26 днів і 2012 р. – 26 днів, що суттєво перевищує середні значення. За період 1991–2020 рр. середня сезонна інтенсивність хвиль холоду (I2) у теплий період варіювалася від 1,8 °C до 10,2 °C, зниження середнього значення сезонної інтенсивності становить приблизно 2–8 °C, порівняно з попереднім кліматичним періодом. За період 1991–2020 рр. середня сезонна інтенсивність хвиль холоду у холодний період варіювалася в межах 9–28 °C, зниження порівняно з періодом 1961–1990 рр. становить 11–29 °C. Показано, що на території України найтривалішою (38 днів) і найінтенсивнішою (сезонна інтенсивність І2 – 149,5°C, річна І3 – 9,8°C) за період 1961–2020 рр. була хвиля холоду лютого – березня 1985 р. Вона поширилася по всій території України з температурами, які в окремі дні опускалися до -34° C у Сумській і Харківській областях.
Висновки. Отже, установлено зменшення частоти, тривалості та інтенсивності хвиль холоду в Україні (особливо після 1980-х років), що підтверджує вплив глобального потепління на термічний режим території та відповідає тенденціям зміни характеристик хвиль холоду, що спостерігаються у світі.
Завантажити
Посилання
Abhinav, W., & Yadav, B. (2023). Cold waves and its management in India. National Disaster Management Authority. https://ndma.gov.in/sites/default/files/NL-Dec23/images/article1.pdf
Adolphus, I., Akinbobola, A., & Balogun, A. (2021). Evaluation of heat and cold wave events over West Africa. Scientific Research Journal, 9, 22–37. http://dx.doi.org/10.31364/SCIRJ/v9.i09.2021.P0921879
Barnett, A. G., Hajat, S., Gasparrini, A., & Rocklöv, J. (2012). Cold and heat waves in the United States. Environmental Research, 112, 218–224. http://doi.org/10.1016/j.envres.2011.12.010
Bitencourt, D., Fuentes, M., Franke, A., Silveira, R., & Alves, M. (2019). The climatology of cold and heat waves in Brazil from 1961 to 2016. International Journal of Climatology, 40. http://doi.org/10.1002/joc.6345
Ceccherini, G., Russo, S., Ameztoy, I., Hernandez, C., & Carmona-Moreno, C. (2015). Magnitude and frequency of heat and cold waves in recent decades: The case of South America. Natural Hazards and Earth System Sciences Discussions, 3. http://doi.org/10.5194/nhessd-3-7379-2015
Dizerens, C., Lenggenhager, S., Schwander, M., Buck, A., & Foffa, S. (2017). The 1956 cold wave in Western Europe. In S. Brönnimann (Ed.), Historical Weather Extremes in Reanalyses. Geographica Bernensia, G92 (pp. 101–111). http://doi.org/10.4480/GB2017.G92.09
Feng, J., Cao, D., Zheng, D., Qian, Z. M., Huang, C., Shen, H., Liu, Y., Liu, Q., Sun, J., Jiao, G., Yang, X., McMillin, S. E., Wang, C., Lin, H., Zhang, X., & Zhang, S. (2023). Cold spells linked with respiratory disease hospitalization, length of hospital stay, and hospital expenses: Exploring cumulative and harvesting effects. Science of the Total Environment, 863, 160726. http://doi.org/10.1016/j.scitotenv.2022.160726
Lavaysse, C., Cammalleri, C., Dosio, A., van der Schrier, G., Toreti, A., & Vogt, J. (2018). Towards a monitoring system of temperature extremes in Europe. Natural Hazards and Earth System Sciences, 18, 91–104. http://doi.org/10.5194/nhess-18-91-2018
Osadchyi, V., Skrynyk, O., Sidenko, V., Aguilar, E., Guijarro, J., Szentimrey, T., Skrynyk, O., Bihari, Z., Palamarchuk, L., Oshurok, D., Kravchenko, I., & Pinchuk, D. (2025). Climuad: Observation-based gridded daily climate data for Ukraine, 1946–2020. Geoscience Data Journal, 12(2). http://doi.org/10.1002/gdj3.70000
Pinchuk, D. B., & Zatula, V. I., (2022). Cold waves in Ukraine in cold season 2011–2020. In: Proceedings of the 16th International Conference Monitoring of Geological Processes and Ecological Condition of the Environment. European Association of Geoscientists & Engineers, Kyiv, Ukraine, 1–5. https://doi.org/10.3997/2214-4609.2022580019
Piticar, A., Croitoru, A.-E., Ciupertea, F.-A., & Harpa, G.-V. (2018). Recent changes in heat waves and cold waves detected based on excess heat factor and excess cold factor in Romania. International Journal of Climatology, 38, 1777–1793. http://doi.org/10.1002/joc.5295
Serrano-Notivoli, R., & Lemus-Canovas, M. (2022). Heat and cold waves in mainland Spain: Origins, characteristics, and trends. Weather and Climate Extremes. http://doi.org/10.1016/j.wace.2022.100471
Smid, M., Russo, S., Costa, A. C., Granell, C., & Pebesma, E. (2019). Ranking European capitals by exposure to heat waves and cold waves. Urban Climate, 27, 388–402. http://doi.org/10.1016/j.uclim.2018.12.010
Spinoni, J., Lakatos, M., Szentimrey, T., Bihari, Z., Szalai, S., Vogt, J., & Antofie, T. (2015). Heat and cold waves trends in the Carpathian Region from 1961 to 2010. International Journal of Climatology, 35, 4197–4209. http://doi.org/10.1002/joc.4279
Tomassini, L., Gerber, E.P., Baldwin, M.P., Bunzel, F., & Giorgetta, M. (2012) The role of stratosphere-troposphere coupling in the occurrence of extreme winter cold spells over northern Europe. Journal of Advances in Modeling Earth Systems. 4. https://doi.org/10.1029/2012MS000177
Tomczyk, A. M., & Bednorz, E. (2023a). Thermal stress during heat waves and cold spells in Poland. Weather and Climate Extremes, 42, 100612. http://doi.org/10.1016/j.wace.2023.100612
Tomczyk, A. M., Bednorz, E., & Półrolniczak, M. (2019a). Strong heat and cold waves in Poland in relation with the large-scale atmospheric circulation. Theoretical and Applied Climatology, 137, 1909–1923. http://doi.org/10.1007/s00704-018-2715-y
Tomczyk, A. M., Bednorz, E., & Sulikowska, A. (2019b). Cold spells in Poland and Germany and their circulation conditions. International Journal of Climatology, 39, 4002–4014. http://doi.org/10.1002/joc.6054
Tomczyk, A. M., Shevchenko, O., & Matzarakis, A. (2023b). Biometeorological conditions during cold spells in south-east Poland and west Ukraine. International Journal of Biometeorology, 67, 2025–2036. DOI:10.1007/s00484-023-02559-4
Tringa, E., Tolika, K., Anagnostopoulou, C., & Kostopoulou, E. (2022). A Climatological and Synoptic Analysis of Winter Cold Spells over the Balkan Peninsula. Atmosphere 13:1851. https://doi.org/10.3390/atmos13111851
Van Oldenborgh, G. J., Mitchell-Larson, E., Vecchi, G. A., de Vries, H., Vautard, R., & Otto, F. (2019). Cold waves are getting milder in the northern midlatitudes. Environmental Research Letters, 14(11), 114004. http://doi.org/10.1088/1748-9326/ab4867
Wibig, J., Podstawczyńska, A., Rzepa, M., & Piotrowski, P. (2009). Cold waves in Poland – frequency, trends and relationships with atmospheric circulation. Geographia Polonica, 82(1), 47–59. http://doi.org/10.7163/gpol.2009.1.4
Додаткові файли
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2026 Ольга ШЕВЧЕНКО, д-р геогр.наук, проф., Дмитро ПІНЧУК, асп., Сергій СНІЖКО, д-р геогр. наук, проф.
Ця робота ліцензується відповідно до ліцензії Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Ознайомитися з політикою за посиланням: https://geography.bulletin.knu.ua/licensing_copyright
