1.2 Поняття сильних і суховійних вітрів

Вітер силою 7 балів за шкалою Бофорта (14-- 17 м/с) має назву - сильний.

Суховійні умови виникають у теплий період, коли швидкість вітру на висоті Флюгера (10-12 м) перевищує 5 м/с, відносна вологість хоча б в один з термінів спостережень знижується до 30 % і менше, а температура повітря підвищується до 25⁰С і вище [9, 17, 18].

Атмосферні процеси, що обумовлюють суховійні вітри, складні і різні. Більшість випадків утворення суховіїв в Україні повязані з надходженням повітряних мас з півночі (44%) чи з північного заходу (10%) з узбережжя арктичних морів; 12% суховіїв обумовлюються надходженням повітряних мас з Середньої Азії та Ірану, а в 14% випадків суховії виникають на місці малорухомих антициклонів, що стаціонують над Східною Європою [9, 19].

На більшій частині України в середньому за рік спостерігається від 10 до 25 днів з сильним вітром, а в окремих районах до 25-28 днів. На високих відкритих ділянках Донецького кряжу і Приазовській височині середнє число днів з сильним вітром збільшується до 40-50 за рік, найбільше - до 70-80 за рік. Найбільше число днів з сильним вітром на крайньому південному сході степу сягає 50, а максимальне - 100 за рік. Посилення вітру в цьому районі відбувається під дією стійкого антициклону чи його відрогу над півднем ЕТС та циклонічною діяльністю над Чорним морем.

Посилення вітру спостерігається також на берегових станціях, що повязано з впливом бризової циркуляції. В Одесі, морському порту, кількість днів з сильним вітром сягає 38, а на агрометеорологічній станції воно зменшується до 14.

На станціях, які розташовані в долинах річок, напрямок яких не співпадає з напрямком пануючих вітрів, в невеликих пониженнях рельєфу, в міських умовах, серед деревних насаджень кількість днів з сильним вітром різко знижується. Так, у аеропорту Харків, який розташований за містом на рівній відкритій місцевості, кількість днів з сильним вітром складає 33, а на міській захищеній станції - лише 2 дні [1].

Особливе місце займає гірський район Карпат, в якому значна пересічність рельєфу обумовлює надзвичайну строкатість у розподілі сильного вітру. Посилення вітру до 15м/с та більше найчастіше всього відбувається на відкритих височинах висотою більш ніж 1000м. Так, на станції Пожижевській щорічно буває біля 100 днів з сильним вітром, на Чорній горі на висоті біля 2000 м. буває до 20-25 днів з сильним вітром в місяць. Велика повторюваність сильного вітру відмічається в Передкарпатті. Тут середнє число днів з сильним вітром за рік перевищує 30, а максимальне - 50 днів.

Дуже рідко сильний вітер спостерігається у глибоких захищених гірських долинах. Наприклад, в Селятині, який розташований у глибокій меридіональній долині річки Сучава, відмічається в середньому 1 день з сильним вітром за рік, максимум досягає 5 днів.

Така ж ситуація спостерігається у Кримських горах: на Ай-Петрі середня кількість днів з сильним вітром сягає 77, найбільше - 125, а на Південному березі Криму кількість днів зменшується до 20 та 60.

Повторюваність сильного вітру суттєво змінюється з року в рік. В 30-60% випадків кількість днів з сильним вітром відхиляється від середньої багаторічної на величину від 1 до 10, при цьому будь які відхилення в зазначених межах можуть бути однаково часто.

Величина середнього квадратичного відхилення збільшується з збільшенням повторюваності сильного вітру.

По вирахуваним значенням середнього квадратичного відхилення та коефіцієнта варіації кількості днів з сильним вітром зясовано, що для більшості станцій України спостереження з періодом 35-40 років можуть дати помилку 15-20%.

Збільшення баричного градієнту та посилення вітру на Україні спостерігається здебільшого в холодний період року. Влітку сильний вітер виникає при проходженні фронтів та при інтенсивній грозовій діяльності. В останньому випадку вітри звичайно нетривалі та носять шквалистий характер.

Взимку на рівнині середня кількість днів з сильним вітрів складає 2-4 в місяць, на узбережжі 5-7, а в горах 9-12 днів. Влітку сильний вітер спостерігається не кожен рік. В закритих гірських долинах Карпат (Славско, Руська Мокра, Нижній Студений) посилення вітру до 15 м/с та більше здійснюється однаково як взимку, так і влітку, що повязано з впливом мезоструйних течій в атмосфері [22, 23]. Річній хід середнього квадратичного відхилення кількості днів з сильним вітром відображає повторюваність самого явища: найбільше його значення (2-4 дні) відмічається взимку, коефіцієнт варіації коливається на протязі року від 1,0 до 3,0. Найбільша повторюваність сильного вітру приходиться на денні години (10-14 годин), що повязано з посиленням турбулентного обміну. До кінця дня (16-18 годин) та вночі вітер слабшає.

У агрометеорологічній практиці під суховієм зазвичай розуміють вітер із швидкістю більше 5 м/с (по флюгеру), при якому хоч би в один термін спостережень відносна вологість падає до 30% і нижче, температура повітря підвищується до 25° і вище, а дефіцит вологості перевищує 20--22 мб.

Суховії спостерігаються при малохмарній погоді чи при слаборозвинутих хмарах конвекції в областях підвищеного тиску. Середня тривалість суховіїв з інтенсивною трансформацією повітря складає 3-5 днів, а в окремих випадках вони можуть тривати 10-16 днів з окремими перервами. Спостерігаються вони у всі місяці теплого періоду року, за винятком квітня.

Багаточислені дослідження суховіїв показали, що атмосферні процеси, які приводять до утворення суховіїв, являються важкими та різноманітними.

Суховії виникають при певних аеросиноптичних процесах, які забезпечують переміщення повітряних мас з північних, північно-західних чи західних районів.

Шляхи руху повітряних мас, в яких формуються суховії, дуже різноманітні. Більшість з них приходять з півночі (44%) чи з північного заходу (10%), з узбережжя арктичних морів. Невелика частка (20%) повітряних мас переміщується з Атлантичного океану. Деякі повітряні маси (12%) приходять з Середньої Азії чи Ірану.

Майже 82% днів з суховієм на Україні спостерігається при антициклонічному типі погоди: в відрогах чи на периферії антициклонів. Спостерігаються вони у всі місяці теплого періоду року, з максимумом в серпні. Середня тривалість суховіїв при таких процесах складає 3-4 дні, в окремих випадках 6-8 днів. Суховії спостерігаються в відрогах азорського антициклона, які розповсюджуються з заходу. При цьому процесі суховії також спостерігаються на протязі всього теплого періоду року, за винятком квітня. Їх тривалість складає в середньому 3-5 днів, а в окремі роки збільшується до 10-16 днів. Інтенсивні суховії виникають в антициклонах чи відрогах, які переміщуються з Карського, Баренцева чи Норвежського морів. Найбільш часто такі процеси спостерігаються в травні, значно менше в літні місяці, а в квітні та вересні - не відміченні. Тривалість суховіїв складає 4-5 днів, в особливо посушливі роки вона складає до 6-10 днів. В 18% випадках суховії виникають в обширних теплих секторах циклонів, розкритих до півдня або до сходу. При таких процесах суховії бувають короткочасними, але інтенсивними [3].

В теплий період року (квітень-жовтень) на території України виділяють 2 вогнища з збільшеною кількістю суховіїв (від 15 до 23 днів). Перший з них займає Миколаївську, Дніпропетровську, Запоріжську, Херсонську області та центральні степові райони Кримської області; друге вогнище знаходиться на сході України. Більш часті суховії у східних районах пояснюється особливостями рельєфу, під впливом відрогів Донецького кряжу тут відбувається посилення вітру. Вогнище з підвищеною кількістю суховіїв на півдні України виникає в результаті інтенсивної трансформації повітряних мас. В крайніх західних районах, Карпатах та Кримських горах кількість днів з суховієм в середньому не більше 1 дня [4].

Як відомо, море сприяє підвищенню відносної вологості повітря, тому число днів з суховієм на узбережжі Чорного та Азовського морів складає в середньому 2-5 за рік.

На повторюваність суховіїв значно впливають штучні водосховища. Вони сприяють пониженню температури та підвищенню вологості повітря, яке проходить над водною поверхнею, посиленню вітру.

Добовий хід суховіїв аналогічний ходу температури та швидкості вітру та має чіткий максимум після полудня.

Весною та восени на Україні інколи спостерігається "холодні суховії", коли температура повітря нижча 25⁰С, низька відносна вологість та великі швидкості вітру. У таких випадках нерідко виникають пилові бурі, особливо ранньою весною.