 |
| © МГИ |
Державний реєстраційний номер: 0113U001324
Роки виконання: 2012 – 2013 рр.
Замовник: Бюджетна організація «Національний центр обліку викидів парникових газів»
Виконавець: Морський гідрофізичний інститут НАН України
Співвиконавці: 1. ООО «ІМАТЕК-ЕСКО» (директор Приходько В.Г.); 2. Інститут екології і природокористування НААН України (директор Фурдичко О.І., академік НААН України)
Керівник НДР: О.Б. Полонський (заступник директора МГІ НАНУ, чл.-кор. НАН України, доктор геогр. наук, проф.).
Список авторів
Полонський О.Б. (керівник НДР, доктор геогр. наук, проф., чл.-кор. НАН України),
Воскресенська О.М. (відповідальний виконавець, доктор геогр. наук, проф., провідний науковий співробітник),
Іванов В.О. (зав. відділом ГШ, д.ф.-м.н., проф., академік НАН України),
Вишкваркова О.В. (вчений секретар проекту, інженер 2 кат.),
Маслова В.М. (к.г.н., в.о. вченого секретаря МГІ НАНУ),
Михайлова Н.В. (к.г.н., н.с.),
Юровський О.В. (к.ф-м.н., н.с.),
Єфімов В.В. (д.ф-м.н., проф., завідуючий відділом ВАО),
Станичний С.В. (к.ф-м.н., в.о. завідуючого відділом ДМД),
Анісімов А.Є. (к.ф-м.н., м.н.с.),
Станична Р.Р. (м.н.с.),
Бурдюгов В.М. (м.н.с.),
Кубряков А.О. (к.ф-м.н., н.с.),
Давидова О.П. (пров. інженер),
Гармашов А.В. (пров. інженер),
Башарин Д.В. (м.н.с.),
Торбинський А.В. (пров. інженер),
Коваленко О.Ю.(інженер 2 кат),
Сайдак Р.В. (к.с-г.н., завідуючий відділом),
Личук Г.І. (к.с-г.н., c.н.с.),
Полтавчук А.Л. (техник 2к.)
ОБ`ЄКТ ДОСЛІДЖЕННЯ: – можливі наслідки впливу зміни та мінливості клімату і ступеня сприятливості майбутніх кліматичних умов для продуктивності основних зернових культур і лісових насаджень за різних сценаріїв зміни клімату.
МЕТА РОБОТИ: – кількісна оцінка можливих наслідків та негативних тенденцій впливу зміни та мінливості клімату на ефективність сільського господарства України, валові збори зерна та продовольчу безпеку України, наукове обґрунтування заходів з адаптації сільського господарства (в частині продуктивності основних зернових культур) до зміни клімату, а також визначення впливу майбутніх кліматичних умов на поширення лісів у різних кліматичних зонах України, життєздатність і продуктивність лісових насаджень на території України за різних сценаріїв зміни клімату.
МЕТОДИ РОБОТИ: – системний аналіз змін клімату в Україні за даними різних типів довгострокових спостережень, включаючи супутникові, дані ре-аналізу і використання результатів чисельного моделювання за ансамблем обраних глобальних кліматичних моделей з всесвітнього сучасного проекту CMIP5.
Єтапи реалізації проекта:
Основні результати за проектом
Виконано аналіз та встановлені закономірності щодо сучасних змін клімату в різних ґрунтово-кліматичних зонах України, отримані їх проекції щодо майбутніх кліматичних умов та оцінено їх наступний вплив на розвиток та формування урожаю зернових культур, а також стан лісів. На ціей основі прогнозується зростання середньорічної температури к 2046-2065 рр. та 2081-2100 рр. в порівнянні з періодом 1986-2005рр. При цьому найбільший приріст температури очікується в зоні Полісся, а найменший – в зоні Степу. В вегетаційний період підвищення температури очікується майже однаковим в усіх природно-кліматичних зонах України.
|
|
Зміна річної температури повітря (°С) у 2081 – 2100 рр. відносно 1986 – 2005 рр. (сценарій RCP 4.5) |
Щодо прогнозованих змін кількості середньорічних опадів к 2046-2065 рр. прогнозується їх зростання в порівнянні з періодом 1986-2005рр. в зонах дослідження (Полісся, Лісостеп, Степ). Для періоду 2081-2100 рр. в порівнянні з 2046-2065 рр. змін кількості опадів не прогнозується. В той же час, досліджені тенденції вікового масштабу, які в межах моделей обумовлені антропогенними змінами клімату.
|
|
Зміна атмосферних опадів (мм/сут) за квітень-вересень на 2081 – 2100 рр. відносно 1986 – 2005 рр. по ансамблю 6 модельних розрахунків. |
Однак, показано, що на цьому фоні відбуваються природні кліматичні флуктуації. Ці є флуктуації міжрічного-міждесятилітнього масштабів, які істотно впливають на кліматичні процеси. Необхідно, проте, продовжити дослідження такого питання для інших субрегіонів України з метою уточнення сформульованих висновків.
Виконано аналіз змін клімату та оцінено їх вплив на урожайність основних зернових культур та стан лісів. В якості індікатора спріятливості умов для вегетації було використовано гідротермічний коефіцієнт. Його зміни на довгострокову перспективу демонструє наступний рисунок.
|
|
Просторовий розподіл різниці гідротермічного коефіцієнту за квітень-вересень на 2081 – 2100 рр. відносно 1986 – 2005 рр. по 6 моделям. |
Потепління клімату на території України загалом позитивно впливає на продуктивність рослинництва. Для різних зернових культур було розраховано просторовий розподіл індексу врожайності для всіх періодів аналізу 1986 – 2005 рр., 2046 - 2065 рр. і 2081 – 2100 рр.. Такі примери карт, що побудовано на основі розрахунків моделі GFDL-CM3 для останнього періоду по кукурудзі і озимої пшениці демонструють два рисунки що нижче приведені. В той же час, зміни індексу врожайності на середньострокову та довгострокову перспективу відносно до сучасного кліматичного періоду за результатами чісельного моделювання по окремим моделям та по ансамблю моделей також було отримано.
|
|
Індекс врожайності кукурудзи за вересень на період 2081 – 2100 рр. за моделлю GFDL-CM3. |
|
|
Індекс врожайності озимої пшениці на липень на період 2081 – 2100 рр. за моделлю GFDL-CM3. |
При цьому можна прогнозувати збільшення врожаю озимої пшениці у всіх природно-кліматичних зонах України, в т.ч. для Лісостепу до 10-15%, для Степу і Полісся до 20–30%. В сприятливі роки за умовами зволоження врожайність озимої пшениці, як і в цілому зернових культур, може значно збільшитися на всій території України. Таким чином, очікується, що зміни клімату сприятимуть в середньостроковій і довгострокової перспективі помітному збільшенню урожайності та валових зборів як озимої пшениці, так і інших зернових, в т.ч. кукурудзи. Але збільшення концентрації вуглекислого газу в атмосфері сприятиме значному прискоренню процесу фотосинтезу. При цьому очікується, що озима та яра пшениці, ячмінь, рис, соя будуть рости краще, строки їх дозрівання прискоряться, а врожайність збільшиться на 20-30%, а урожайність кукурудзи, сорго, просо може знизитися. Кількісні оцінки продуктивності озимих і ярових зернових культур по ансамблю моделей на довгострокову перспективу приведені на наступних рисунках.
|
|
Кількісна оцінка продуктивності озимих по ансамблю моделей на 2081-2100 рр. |
|
|
Кількісна оцінка продуктивності ранніх ярових зернових культур на 2081-2100 рр. |
Щодо змін об'ємів лісового фонду проведений аналіз показав, что під впливом змін клімату та антропогенного фактору можуть зменшитися площі хвойних насаджень, особливо сосни звичайної і дуба та збільшитися площі тих порід, які менш вибагливі до вологості, родючості ґрунту та легше переносять підвищення температурного режиму - акація, гледичія, берест, клени, ясені). При цьому, без вжиття адаптаційних заходів, в середньостроковій перспективі можна очікувати скорочення молодняків 1 і 2 класів, більш ніж вдвічі, збільшення середньовікових насаджень на 4,4 та суттєве збільшення стиглих і перестійних насаджень. При ефективному лісокористуванні можна очікувати збільшення продуктивності лісів в Україні до 2050 року щонайменше на 10%, а до 2100 року ще щонайменше на 25%.
На основі комплексного дослідження розроблено рекомендації щодо напрямків адаптації до змін клімату та запропоновані заходи з ефективного використання позитивних сторін зміни клімату, а також заходи з пом’якшення дії екстремальних погодних явищ.
Таким чином, результати НДР з'явилися істотним кроком щодо виконання Україною зобов’язань за Рамковою конвенцією ООН про зміну клімату у частині адаптації до зміни клімату, створення передумов для підвищення здатності до адаптації та зменшення вразливості до зміни клімату населення, галузей економіки, екосистем, а отримані результати роботи стануть основою відповідного розділу чергового Національного повідомлення України з питань зміни клімату.