ПІДПОРЯДКОВАНІСТЬ КОЛИВАНЬ РІВНІВ ҐРУНТОВИХ ВОД В БАСЕЙНІ р. ПІВДЕННИЙ БУГ КЛІМАТИЧНИМ ЗМІНАМ
DOI:
https://doi.org/10.18524/2303-9914.2021.2(39).246202Ключові слова:
рівні грунтових вод, режим, температура, зміни клімату, циклічність, рівні грунтових вод, режим, температура, зміни клімату, циклічність, атмосферні , вейвлет-аналізАнотація
Для зон розвантаження грунтових вод до річки Південний Буг (Вінницька та Хмельницька області України) виділено багаторічні етапи та закономірності в режимі рівнів грунтових вод, пов’язані із змінами клімату. Проаналізовано зміни характеру впливу зростаючої температури на умови живлення грунтових вод по виділених етапах загальною тривалістю більш ніж 40 років. Ступінь зв’язку коливань РГВ з режимоформуючими чинниками визначено статистичними методами: вейвлет-аналізом та множинним кореляційним аналізом. 1989 рік, який пов’язують з початком найбільш помітних змін клімату в Україні, є також поворотним для режиму грунтових вод, що проявляється в екстремумах інтегральних кривих РГВ, змінах 5–6 річної циклічності на 7–8 річну тощо. До цього, у 1982–1983 рр. відбувся перехід від статистично передбачуваних змін режиму РГВ до гіпервипадкових (важко передбачуваних) змін. За результатами вейвлет-аналізу та множинного кореляційного аналізу встановлено тісний зв’язок між змінами РГВ та температури повітря. З роками цей зв’язок посилюється.
Посилання
Астафьева Н. М. Вейвлет-анализ: основы теории и примеры применения. Успехи физических наук. 1996. № 166 (11). С. 1145–1170.
Бублясь В. М., Шестопалов В. М., Бублясь М. В. Електрогеодинамїчні явища в атмосфері і літосфері та їх вплив на масообмін. Вісник Київського національного ун-ту ім. Т. Г. Шевченка. Геологія. 2008. 44. 67–72.
Горбань И. И. Теория гиперслучайных явлений: физические и математические основы. К.: Наукова думка, 2011. 320 с.
Горбань И. И. Статистическая неустойчивость физических процессов. Известия вузов. Радиоэлектроника. 2011 а. Т. 54, № 9. С. 40–52.
Джамалов Р. Г., Фролова Н. Л., Телегина Е. А. Изменение зимнего стока рек европейской части России. Водные ресурсы. 2015. т. 42. № 6. С. 581–588.
Жовнір В. В. Багаторічні коливання характеристик стоку води річок басейну Південного Бугу в період літньо-осінньоїмежені. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2019. № 3 (54).C. 44–46.
Ковалевский В. С. Условия формирования и прогнозы естественного режима подземных вод. Москва, 1973. 152 с.
Коноплянцев А. А., Семенов С. М. Изучение, прогноз и картирование режима подземных вод. Москва, 1979. 193 с.
Кущенко Л. В., Гопцій М. В., Тодорова О. І., Прокоф’єв О. М. Гідролого-генетичний аналіз часових рядів мінімального стоку річок в зоні недостатньої водності України за сучасних кліматичних умов. Гідрологія, гідрохімія і гідроекологія. 2019. № 3 (54).C. 51–53.
Осадчий В. І., Бабіченко В. М., Набиванець Ю. Б., Скринник О. Я. Динаміка температури повітря в Україні за період інструментальних метеорологічних спостережень. Київ, 2013. 306 с. Стан підземних вод України у 2019 році. Щорічник. Київ: ДНВП «ГЕОІНФОРМ України». 2020. 129 с.
Степаненко С. М., Польовий А. М., Лобода Н. С. Кліматичні зміни та їх вплив на сфери економіки України. Одеса, 2015. 520 с.
Хохлов В. М., Боровська Г. О., Уманська О. В., Тенетко М. С. Зміна погодних умов на території України в умовах зміни клімату. Український гідрометеорологічний журнал. 2016. № 17. С. 32–36.
Шакірзанова Ж. Р., Казакова А. О. Гідрометеорологічні чинники і характеристики весняних водопіль в басейні р. Півд. Буг в сучасних кліматичних умовах. Вісник Одеського держ. екол. унів. 2015. № 19. С. 100–105.
Шевченко О. Л., Бублясь В. М., Коломієць С. С. Основи перенесення вологи в зоні аерації., Навчальний посібник. К.: ВПЦ «Київський університет». 2016. С. 200–223.
Шевченко О. Л., Чарний Д. В., Шум І. П., Осадчий В. І. Загрози для ресурсів підземних вод, викликані глобальним потеплінням клімату. Надрокористування в Україні. Перспективи інвестування: мат-ли 6-ї міжнар. наук.-пр. конф. (м. Трускавець. 7–11 жовт. 2019 р.). Київ: ДКЗ, 2019. Т. 2. С. 286–290.
Шестопалов, В. М., Бублясь, В. Н. О формировании западинно-канальных структур миграции. Геологический журнал. 2016. 3 (356), 73–88.
Deng S., Chen T., Yang N., Qu L., Li M., Chen D. Spatial and temporal distribution of rainfall and droughtcharacteristics across the Pearl River basin. Sci. Total Environ.2018. v.619.Р. 28–41.
Gribovszki, Z., Kalicz, P., Kucsara, M. Streamflow characteristics of two forested catchments in Sopron Hills. Acta Silvatica et Lignaria Hungarica. 2006. 2, 81–92.
Gribovszki, Z.; Szilagyi, J. and Kalicz, P. Diurnal Fluctuations in Shallow Groundwater Levels and in Streamflow Rates and their Interpretation: A Review. Papers in Natural Resources.978. https://digitalcommons.unl.edu/natrespapers/978. Journal of Hydrology. 2010. 385. 371–383.
Grossmann A. and Morlet J. Decomposition of Hardy functions intosquare integrable wavelets of constant shape. SIAM J. Math. Anal. 1984. № 15.Р.723–736.
Fan Y., Miguez-Macho G., Weaver C. P., Walko R. and A. Robock ().Incorporating water table dynamics in climate modeling: 1. Water table observations and equilibrium water table simulations.J. Geophys. Res.2007.112.D10125.
Mishraс A. K., Singh V. P.A review of drought concepts. Journal of Hydrology. 2010. № 391(1–2). Pp. 202–216.
Shevchenko O., Skorbun A., Charny D. Seven-year cyclicity manifestations in groundwater mode revealed by wavelet analysis.EAGEGeoinformatics 2020: Theoretical and Applied Aspects – Proceedings19-th International Conference (11–14 May 2020), art.no. 18148. Conference Paper CiteScore 2020 = n/a.код 163300; Kyiv, 2020. Р.1–5.
STATISTICA. Режим доступу: http://www.statsoft.com/.USA. 2018.
Taylor R. G., Scanlon B., Döll P., Rodell M., Van Beek R., Wada Y., Longuevergne L., LeblancM., Famiglietti J. S.,
EdmundsM., Konikow L., Green T. R., ChenJ., TaniguchiM., Bierkens M. F.P, MacdonaldA., FanY., Maxwell R. M., Yechieli Y., Gurdak J. J., Allen D. M., Shamsudduha M., Hiscock K., Yeh P. J.-F., Holman I., Treidel H. Groundwater and climate change. Nature Climate Change. 2013. № 3. Р. 322–329.
Yang J., Rajanayaka C., Kees L. and Zammit C. Assessing the impact of climate change on groundwater in an area in New Zealand, EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21–3527. 2021.
REFERENCES
Astafyeva, N. M. (1996). Vejvlet-analiz: osnovy teorii i primery primeneniya (Wavelet analysis: basics of theory and examples of application). Uspekhi fizicheskikh nauk. 166 (11). 1145–1170. [in Russian].
Bublyas’, V. M., Shestopalov, V. M., Bublyas,’ M. V. (2008). Elektroheodynamyichni yavyshcha v atmosferi i litosferi ta yikh vplyv na masoobmin. (Electrogeodynamic phenomena in the atmosphere and lithosphere and their influence on mass transfer). Visnyk Taras Shevchenko National University of Kyiv (Geology). 44. 67–72. [in Ukrainian].
Gorban, I. I. (2011). Teoriya gipersluchajnyh yavlenij: fizicheskie i matematicheskie osnovy. (Theory of hyper-random phenomena: physical and mathematical foundations). Kyiv, 320.[in Russian].
Gorban, I. I. (2011a). Statisticheskaya neustojchivost’ fizicheskih processov. (Statistical in stability of physical processes). Izvestiya vuzov. Radioelectronika. T. 54, No. 9. 40–52. [in Russian].
Jamalov, R.G., Frolova, N.L., Telegina, E.A. (2015). Izmenenie zimnego stoka rek evropejskoj chasti Rossii. (Changes in the winter runoff of rivers in the European part of Russia). Water Resources, 42, 6, 581–588.
Zhovnir, V.V. (2019). Bahatorichni kolyvannya kharakterystyk stoku vody richok baseynu Pivdennoho Buhu v period litn’o-osinn’oyi mezheni. (Perennial fluctuations in the characteristics of water runoff of rivers of the Southern Bug basin during the summer-autumnmezheni). Hydrology, hydrochemistry and hydroecology, 3 (54). 44–46. [in Ukrainian].
Kovalevsky, V.S. (1973). Usloviya formirovaniya i prognozy estestvennogo rezhima podzemnyh vod. (Conditions for the formation and forecasts of the natural regime of groundwater). Moscow, 152. [in Russian].
Konoplyantsev, A. A, Semenov, S. М. (1979). Izuchenie, prognoz i kartirovanie rezhima podzemnyh vod. (Study, forecast and mapping of groundwater regime). Moscow. 193. [In Russian].
Kushchenko, L. V., Goptsiy, M. V., Todorova, O. I., Prokofiev, O. M. (2019). Hidroloho-henetychnyy analiz chasovykh ryadiv minimal’noho stoku richok v zoni nedostatn’oyi vodnosti Ukrayiny za suchasnykh klimatychnykh umov. (Hydrological and genetic analysis of time series of the minimum runoff of rivers in the zone of insufficient water content of Ukraine under modern climatic conditions). Hydrology, hydrochemistry and hydroecology. 3 (54). 51–53.[in Ukrainian].
Osadchiy, V. I., Babichenko, V. M., Nabyvanets, Yu. B., Skrynnyk, O. Ya. (2013). Dynamika temperatury povitrya v Ukrayini za period instrumental’nykh meteorolohichnykh sposterezhen’. (Dynamics of air temperature in Ukraine during the period of instrumental meteorological observations). Kyiv, 306.[in Ukrainian]
Stan pidzemnykh vod Ukrayiny u 2019 rotsi. Shchorichnyk. (The state of groundwater in Ukraine in 2019. (2020). Kyiv: DNVP “GEOINFORM of Ukraine”. 129. URL: http://geoinf.kiev.ua/Schorichnyk_PV_2019.pdf.[in Ukrainian]
Stepanenko, S. M., Poliovyi, A. M., Loboda, N. S. (2015). Klimatychni zminy ta yikh vplyv na sfery ekonomiky Ukrayiny. (Climate change and its impact on the economy of Ukraine). Odesa, 520. [in Ukrainian]
Khokhlov, V. M., Borovskaya, G. O., Umanskaya, O. V., Tenetko, M. S. (2016). Zmina pohodnykh umov na
terytoriyi Ukrayiny v umovakh zminy klimatu. (Change of weather conditions on the territory of Ukraine in the conditions of climate change). Ukrainian Hydrometeorological Journal. 17.P.32–36.
Shakirzanova, Zh. R., Kazakova, A. O. (2015). Hidrometeorolohichni chynnyky i kharakterystyky vesnyanykh vodopil’ v baseyni r. Pivd. Buh v suchasnykh klimatychnykh umovakh. (Hydrometeorological factors and characteristics of spring floods in the basin of the Pivd. Bug in modern climatic conditions). Visnyk of the Odessa state. ecol. univ. 19. 100–105.[in Ukrainian]
Shevchenko, O. L., Bublyas, V. M., Kolomiets, S. S. (2016). Osnovy perenesennya volohy v zoni aeratsiyi.(Fundamentals of moisture transfer in the aeration zone). VPTs «Kyiv University». Р. 200–223.
Shevchenko, O. L., Charny, D. V., Shum, I. P., Osadchy, V. I. (2019). Zahrozy dlya resursiv pidzemnykh vod, vyklykani hlobal’nym poteplinnyam klimatu. Nadrokorystuvannya v Ukrayini. (Threats to groundwater resourcescaused by global warming. Subsoil use in Ukraine). Investment prospects: Materials 6th International. scien.-pract. conf.(7–11 octob. 2019). Кyiv, 2. 286–290.[in Ukrainian].
Shestopalov, V. M. and Bublyas, V. N. (2016). O formirovanii zapadinno-kanal’nyh struktur migracii. (On the formation of depression-channel structures of migration). Geological journal. 3 (356), 73–88. [in Russian]
Deng, S.; Chen, T.; Yang, N.; Qu, L.; Li, M.; Chen, D. (2018). Spatial and temporal distribution of rainfall and droughtcharacteristics across the Pearl River basin. Sci. Total Environ. 619, 28–41.
Gribovszki, Z., Kalicz, P., Kucsara, M. (2006). Streamflow characteristics of two forested catchments in Sopron Hills. Acta Silvatica et Lignaria Hungarica. 2, 81–92.
Gribovszki, Z., Szilagyi, J. and Kalicz, P. (2010). Diurnal Fluctuations in Shallow Groundwater Levels and in Streamflow Rates and their Interpretation: A Review. Papers in Natural Resources.978. https://digitalcommons.unl.edu/natrespapers/978. Journal of Hydrology. 385. 371–383.
Grossmann, A. & Morlet, J.(1984). Decomposition of Hardy functions intosquare integrable wavelets of constant shape. SIAM. J. Math. Anal. 15. 723–736.
Fan, Y., G. Miguez-Macho, C. P. Weaver, R. Walko, and A. Robock (2007).Incorporating water table dynamics in climate modeling: 1. Water table observations and equilibrium water table simulations, J. Geophys. Res., 112, D10125.
Mishraс, A. K. Singh, V. P. (2010). A review of drought concepts. Journal of Hydrology. 391(1–2), 202–216.
Shevchenko, O., Skorbun, A., Charny, D. (2020). Seven-year cyclicity manifestations in groundwater mode
revealed by wavelet analysis. EAGE Geoinformatics 2020: Theoretical and Applied Aspects – Proceedings19-th
International Conference (11–14 May 2020), art.no. 18148. Conference Paper Cite Score 2020 = n/a.код 163300; Kyiv; Ukraine. 1–5. https://doi.org/10.3997/2214–4609.2020geo005
STATISTICA. (2018).Access mode: http://www.statsoft.com/.USA.
Taylor, R.G., Scanlon, B., Döll, P., Rodell, M., VanBeek, R., Wada, Y., Longuevergne, L., Leblanc, M., Famiglietti, J.S., Edmunds, M., Konikow, L., Green, T.R., Chen, J., TaniguchiM., Bierkens, MF.P., Macdonald, A., Fan, Y., Maxwell R. M., Yechieli, Y., Gurdak, J.J., Allen, D.M., Shamsudduha, M., Hiscock, K., Yeh, P.J.-F., Holman, I., Treidel, H. (2013).Groundwater and climate change. Nature Climate Change. 3, 322–329.
Yang, J., Rajanayaka, C., Kees, L., and Zammit, C. (2021). Assessing the impact of climate change on groundwater in an area in New Zealand. EGU General Assembly 2021, online, 19–30 Apr 2021, EGU21–3527.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
Авторські права охороняються Законом України “Про авторське право і суміжні права”.
Автор зобов’язаний подавати свої матеріали у вигляді, що відповідає вимогам відповідних стандартів з підготовки авторських оригіналів та правил, установлених редакцією.
У разі відмови автору в публікації його матеріалів він має право на одержання висновку щодо цього.
Редакційна колегія залишає за собою право на редакційні виправлення.
Гонорар за опубліковані роботи авторам не сплачується, друкований примірник не видається.
Правовласниками опублікованого матеріалу являються авторський колектив та засновник журналу на умовах, що визначаються видавничою угодою, що укладається між редакційною колегією та авторами публікацій. Ніяка частина опублікованого матеріалу не може бути відтворена без попереднього повідомлення та дозволу автора.
Публікація праць в Віснику здійснюється на некомерційній основі.
Усі права на матеріали, опубліковані в Журналі, захищені. Будь-яке використання матеріалів, опублікованих в Журналі повністю або частково, без дозволу Видавництва забороняється. Запити відносно усіх видів використання вказаних матеріалів повинні спрямовуватися у Видавництво.
Автор (співавтори) несуть усю відповідальність за науковий зміст, достовірність відомостей, використовуваних в статті, а також за збереження державної і комерційної таємниці.
Відхилені редколегією статті авторам не повертаються. Рецензент і члени редколегії журналу не мають права використовувати матеріали статті без письмового дозволу автора.
