Comfortable climatic conditions for human on the territory of Ukraine for the period 1991-2020
Loading...
Date
2021
Authors
Boychenko, Svitlana
Zabarna, Olena
Kuchma, Tetyana
Journal Title
Journal ISSN
Volume Title
Publisher
Abstract
The ecological state of the environment, climatic conditions with pronounced seasonality, variability, anomaly summer heat and regional manifestations of climate change, have
a certain negative impact onwell-being, health and comfort of the population. To assess climatic comfort of a person, a bioclimatic index (equivalent-effective temperature) was used,
which allows evaluating thermal sensation of a person under a certain combination of meteorological parameters. In this study we used daily observation data (surface temperature, air
humidity and wind velocity) at 34 meteorological stations in Ukraine for the period 1991—2020.
Analysis and ranging of data, which characterize the thermal bioclimatic conditions, were done.
It was found that the weather conditions with apparent temperature of very cold—cold—
cool—slightly cool comprise about 268 ± 9 (73 %) days per year. Thus, the population of Ukraine experience conditions of physiologically cold stress during most of the year. Weather
conditions that fall into gradations very cold – (30—23) and cold – (23—12) represent 6 ± 5
(~2 %) and 42 ± 17 (~12 %) days per year respectively. They can consequently cause extreme
cold and strong cold stress and have a tendency towards decreasing repeatability.
The largest number of days on average across the country have such gradations as slightly
cool 0—12 and cool – (12—0), 113 ± 10 (31 %) and 107 ± 8 (29 %) days per year respectively.
Slightly cool weather conditions are typical for the warm period of the year, mainly autumn
and spring, and partially winter, while cool – (12—0) is more prevalent in winter, autumn and
spring seasons.
Comfortable and subcomfortable thermal conditions with apparent temperature of
slightly warm and warm compose on average 96 ± 8 (~26 %) days per year. Comfortable
thermal conditions represent about 47 ± 13 (13 %) days per year and are typical for the
warm period from April to October, with maximal values in summer: June 10 ± 3, July 17 ±
± 4 and August 15 ± 4 days per month. A number of days with subcomfortable thermal conditions comprise also 48 ± 3 (13 %) days per year. Moreover, for May—September the number
of days per month is almost stable from 7 to 12 with minimal values in April, October and
November, about 1—2 days. There is a tendency to increase in the number of days with com- —2 days. There is a tendency to increase in the number of days with com- 2 days. There is a tendency to increase in the number of days with comfortable thermal conditions in summer by 0.2—0.3 days per month for this period. The trend is
0.83 days per year (on average 25—30 days were added each year) for the period 1991—2020.
Thus, comfortable climatic conditions for the local population in Ukraine increase during the
warm season.
However, the frequency of hot apparent temperatures (23—30) has increased, especially
during yhe summer period, which can subsequently cause strong and extreme heat stress for
humans. In some years, it was recorded up to 5—19 days per year.
For that reason, the climatic conditions of Ukraine have a certain potentially comfortable
climatic resource(in June—August): the Western region has a minimal climatic resource
(23—40 %); the Northern region has a sufficient climatic resource (36—53 %); Central region
has an optimal climatic resource (40—60 %); and the Southern region has an optimal climatic
resource (40—67 %).
Екологічний стан довкілля, кліматичні умови з вираженою сезонністю та мінливістю, аномальна літня спека та регіональні прояви змін клімату мають певний негативний вплив на добробут, здоров'я та комфортність життя населення країни. Для оцінювання кліматичного комфорту використано біокліматичний індекс (індекс еквівалентноефективних температур), що дає змогу оцінити тепловідчуття людини за певної комбінації метеорологічних параметрів. У дослідженні використано дані щоденних спостережень (приземна температура, відносна вологість повітря та швидкість вітру) для 34 метеостанцій України за період 1991—2020 рр. Проведено ранжування та аналіз показників, що характеризують теплові біокліматичні умови. Установлено, що погодні умови з тепловідчуттям дуже холодні—холодні—прохолодні—злегка прохолодні становлять 268 ± 9 (73 %) днів на рік. Отже, населення України проживає в умовах фізіологічного холодного стресу більшу частину року. Погодні умови, які підпадають під градації, дуже холодні − (30—23) та холодні − (23—12), становлять 6±5 (~2 %) та 42 ± 17 (~12 %) днів на рік відповідно і спричиняють тепловідчуття сильного холоду та сильного холодного стресу і мають тенденцію до зменшення через зміни клімату. Найбільша кількість днів у середньому по країні припадає на градації з погодними умовами — злегка прохолодні (0—12) та прохолодні − (12—0), 113 ± 10 (31 %) та 107 ± 8 (29 %) днів на рік відповідно. Злегка прохолодні умови характерні для теплого періоду року, переважно осені та весни, частково зими, тоді як прохолодні частіше переважають у зимовий, осінній та весняний сезони. Комфортні та субкомфортні умови для людини з тепловідчуттям злегка теплі й теплі становлять у середньому 96 ± 8 (~26 %) днів на рік. Комфортні умови становлять близько 47 ± 13 (13 %) днів на рік і характерні для теплого періоду з квітня по жовтень, з максимальними значеннями влітку: у червні — 10 ± 3, у липні — 17 ± 4, у серпні — 15 днів ± 4 дні на місяць. Кількість днів із субкомфортними умовами становить 48 ± 3 (13 %) днів на рік, з майже однаковою кількістю днів на місяць з 7 по 12 в травні—вересні та з мінімальними значеннями у квітні, жовтні та листопаді, приблизно 1—2 дні. Встановлено тенденцію до збільшення кількості днів із комфортними умовами влітку на 0,2—0,3 дня на місяць, а також щорічний приріст на 0,83 дня на рік (у середньому додалось 25—30 днів) за період 1991—2020 рр. Отже, комфортність кліматичних умов для місцевого населення на території України зростає в теплий період року. Однак зросла повторюваність аномально високих температур, особливо в літній період, що підпадають до градації (23—30), що спричиняє сильний тепловий стрес для людини (у певні роки зафіксовано до 5—19 днів на рік). Таким чином, кліматичним умовам України властивий певний потенційно комфортний кліматичний ресурс (у червні—серпні): у Західному регіон — мінімальний (23— 40 %); у Північному регіоні — достатній (36—53 %); у Центральному регіоні — оптимальний (40—60 %), у Південному регіоні — оптимальний (40—67 %).
Экологическое состояние окружающей среды, климатические условия с выраженной сезонностью и изменчивостью, аномальная летняя жара и региональное проявление изменений климата имеют определенное негативное влияние на благосостояние, здоровье и комфортность населения страны. Для оценки климатического комфорта использован биоклиматический индекс (индекс эквивалентноэффективных температур), что позволяет оценить теплоощущения человека по определенной комбинации метеорологических параметров. В исследовании использованы данные ежедневных наблюдений (приземная температура, относительная влажность воздуха и скорость ветра) для 34 метеостанций Украины за период 1991—2020 гг. Проведены ранжирование и анализ показателей, характеризующих тепловые биоклиматические условия. Установлено, что погодные условия с теплоощущением очень холодные—холодные—прохладные—слегка прохладные составляют 268 ± 9 дней (73 %) в году. Следовательно, население Украины проживает в условиях физиологического холодного стресса большую часть года. Погодные условия, которые подпадают под градации, очень холодные − (30 —23) и холодные − (23 —12), составляют 6 ± 5 (~2 %) и 42 ± 17 (~12 %) дней в году соответственно, вызывают теплоощущения сильный холод и сильный холодный стресс и имеют тенденцию к уменьшению из-за изменения климата. Наибольшее количество дней в среднем по стране приходится на градации с погодными условиями слегка прохладные (0 —12) и прохладные − (12—0), 113 ± 10 (31 %) и 107 ± 8 (29 %) дней в году соответственно. Слегка прохладные условия характерны для теплого периода года, преимущественно осени и весны, частично зимы, тогда как прохладные чаще преобладают в зимний, осенний и весенний сезоны. Комфортные и субкомфортных условия для человека с теплоощущениями слегка теплые и теплые составляют в среднем 96 ± 8 (~26 %) дней в году. Комфортные условия составляют около 47 ± 13 (13 %) дней в году и характерные для теплого периода с апреля по октябрь, с максимальными значениями летом: в июне 10 ± 3, в июле 17 ± 4, в августе 15 дней ± 4 дня в месяц. Количество дней с субкомфортных условиями составляет 48 ± 3 (13 %) дней в году, с почти равным количеством дней в месяц с 7 по 12 в мае—сентябре и с минимальными значениями в апреле, октябре и ноябре, примерно 1—2 дня. Установлена тенденция к увеличению количества дней с комфортными условиями летом на 0,2—0,3 дня в месяц, а также ежегодный прирост на 0,83 дня в год (в среднем прибавилось 25—30 дней) за период 1991—2020 гг. Итак, комфортность климатических условий для местного населения на территории Украины возрастает в теплый период года. Однако увеличилась повторяемость аномально высоких температур, особенно в летний период, относящихся к градации (23—30), что вызывает сильный тепловой стресс для человека (в определенные годы зафиксировано 5—19 дней в году). Таким образом, климатические условия Украины обладают определенным потенциально комфортным климатическим ресурсом (в июне—августе): Западный регион — минимальным (23—40 %); Северный регион — достаточным (36—53 %); Центральный регион — оптимальным (40—60 %), Южный регион — оптимальным (40—67 %).
Екологічний стан довкілля, кліматичні умови з вираженою сезонністю та мінливістю, аномальна літня спека та регіональні прояви змін клімату мають певний негативний вплив на добробут, здоров'я та комфортність життя населення країни. Для оцінювання кліматичного комфорту використано біокліматичний індекс (індекс еквівалентноефективних температур), що дає змогу оцінити тепловідчуття людини за певної комбінації метеорологічних параметрів. У дослідженні використано дані щоденних спостережень (приземна температура, відносна вологість повітря та швидкість вітру) для 34 метеостанцій України за період 1991—2020 рр. Проведено ранжування та аналіз показників, що характеризують теплові біокліматичні умови. Установлено, що погодні умови з тепловідчуттям дуже холодні—холодні—прохолодні—злегка прохолодні становлять 268 ± 9 (73 %) днів на рік. Отже, населення України проживає в умовах фізіологічного холодного стресу більшу частину року. Погодні умови, які підпадають під градації, дуже холодні − (30—23) та холодні − (23—12), становлять 6±5 (~2 %) та 42 ± 17 (~12 %) днів на рік відповідно і спричиняють тепловідчуття сильного холоду та сильного холодного стресу і мають тенденцію до зменшення через зміни клімату. Найбільша кількість днів у середньому по країні припадає на градації з погодними умовами — злегка прохолодні (0—12) та прохолодні − (12—0), 113 ± 10 (31 %) та 107 ± 8 (29 %) днів на рік відповідно. Злегка прохолодні умови характерні для теплого періоду року, переважно осені та весни, частково зими, тоді як прохолодні частіше переважають у зимовий, осінній та весняний сезони. Комфортні та субкомфортні умови для людини з тепловідчуттям злегка теплі й теплі становлять у середньому 96 ± 8 (~26 %) днів на рік. Комфортні умови становлять близько 47 ± 13 (13 %) днів на рік і характерні для теплого періоду з квітня по жовтень, з максимальними значеннями влітку: у червні — 10 ± 3, у липні — 17 ± 4, у серпні — 15 днів ± 4 дні на місяць. Кількість днів із субкомфортними умовами становить 48 ± 3 (13 %) днів на рік, з майже однаковою кількістю днів на місяць з 7 по 12 в травні—вересні та з мінімальними значеннями у квітні, жовтні та листопаді, приблизно 1—2 дні. Встановлено тенденцію до збільшення кількості днів із комфортними умовами влітку на 0,2—0,3 дня на місяць, а також щорічний приріст на 0,83 дня на рік (у середньому додалось 25—30 днів) за період 1991—2020 рр. Отже, комфортність кліматичних умов для місцевого населення на території України зростає в теплий період року. Однак зросла повторюваність аномально високих температур, особливо в літній період, що підпадають до градації (23—30), що спричиняє сильний тепловий стрес для людини (у певні роки зафіксовано до 5—19 днів на рік). Таким чином, кліматичним умовам України властивий певний потенційно комфортний кліматичний ресурс (у червні—серпні): у Західному регіон — мінімальний (23— 40 %); у Північному регіоні — достатній (36—53 %); у Центральному регіоні — оптимальний (40—60 %), у Південному регіоні — оптимальний (40—67 %).
Экологическое состояние окружающей среды, климатические условия с выраженной сезонностью и изменчивостью, аномальная летняя жара и региональное проявление изменений климата имеют определенное негативное влияние на благосостояние, здоровье и комфортность населения страны. Для оценки климатического комфорта использован биоклиматический индекс (индекс эквивалентноэффективных температур), что позволяет оценить теплоощущения человека по определенной комбинации метеорологических параметров. В исследовании использованы данные ежедневных наблюдений (приземная температура, относительная влажность воздуха и скорость ветра) для 34 метеостанций Украины за период 1991—2020 гг. Проведены ранжирование и анализ показателей, характеризующих тепловые биоклиматические условия. Установлено, что погодные условия с теплоощущением очень холодные—холодные—прохладные—слегка прохладные составляют 268 ± 9 дней (73 %) в году. Следовательно, население Украины проживает в условиях физиологического холодного стресса большую часть года. Погодные условия, которые подпадают под градации, очень холодные − (30 —23) и холодные − (23 —12), составляют 6 ± 5 (~2 %) и 42 ± 17 (~12 %) дней в году соответственно, вызывают теплоощущения сильный холод и сильный холодный стресс и имеют тенденцию к уменьшению из-за изменения климата. Наибольшее количество дней в среднем по стране приходится на градации с погодными условиями слегка прохладные (0 —12) и прохладные − (12—0), 113 ± 10 (31 %) и 107 ± 8 (29 %) дней в году соответственно. Слегка прохладные условия характерны для теплого периода года, преимущественно осени и весны, частично зимы, тогда как прохладные чаще преобладают в зимний, осенний и весенний сезоны. Комфортные и субкомфортных условия для человека с теплоощущениями слегка теплые и теплые составляют в среднем 96 ± 8 (~26 %) дней в году. Комфортные условия составляют около 47 ± 13 (13 %) дней в году и характерные для теплого периода с апреля по октябрь, с максимальными значениями летом: в июне 10 ± 3, в июле 17 ± 4, в августе 15 дней ± 4 дня в месяц. Количество дней с субкомфортных условиями составляет 48 ± 3 (13 %) дней в году, с почти равным количеством дней в месяц с 7 по 12 в мае—сентябре и с минимальными значениями в апреле, октябре и ноябре, примерно 1—2 дня. Установлена тенденция к увеличению количества дней с комфортными условиями летом на 0,2—0,3 дня в месяц, а также ежегодный прирост на 0,83 дня в год (в среднем прибавилось 25—30 дней) за период 1991—2020 гг. Итак, комфортность климатических условий для местного населения на территории Украины возрастает в теплый период года. Однако увеличилась повторяемость аномально высоких температур, особенно в летний период, относящихся к градации (23—30), что вызывает сильный тепловой стресс для человека (в определенные годы зафиксировано 5—19 дней в году). Таким образом, климатические условия Украины обладают определенным потенциально комфортным климатическим ресурсом (в июне—августе): Западный регион — минимальным (23—40 %); Северный регион — достаточным (36—53 %); Центральный регион — оптимальным (40—60 %), Южный регион — оптимальным (40—67 %).
Description
Keywords
climate change, equivalent-effective temperature, comfortable and subcomfortable weather conditions, trends, article, кліматичні зміни, еквівалентно-ефективна температура, комфортні та субкомфортні погодні умови, тенденції, климатические изменения, эквивалентно-эффективная температура, комфортные и субкомфортные погодные условия, тенденции
Citation
Boychenko S. H. Comfortable climatic conditions for human on the territory of Ukraine for the period 1991-2020 / S. Boychenko, О. Zabarna, T. Kuchma // Геофизический журнал. - 2021. - Т. 43, № 4. - С. 91-104.