Конструктивно-географічні основи розвитку виноградарства у Північно-Східному лісостеповому краї України

Статтю присвячено конструктивно-географічному дослідженню основ розвитку виноградарства у Північно-Східному лісостеповому краї України шляхом проведення мікрокліматичних і фенологічних спостережень, розкриття та обґрунтування їх ролі у практичній діяльності. Використано конструктивно-географічний підхід до вирішення проблеми поширення і промислового вирощування винограду. Розкрито особливості природних умов регіону. Визначено величину суми активних температур по кожній фазі розвитку культури та можливість регулювання цього тепла за фазами. Запропоновано алгоритм визначення урожайності винограду. Розроблено прогнозні варіації, що виступають рекомендаціями для успішного розвитку виноградарства

Дослідження просторового аспекту використання альтернативних джерел енергії для сталого розвитку території

The object of research is renewable energy sources as the basis for the development of renewable energy in Ukraine. Problems in the implementation of objects in this industry are the need to apply measures for their safe operation and less profitability of renewable energy sources compared to traditional ones. This is due to the high cost of equipment and significant costs to ensure technological processes. Increasing the share of renewable energy sources in the total energy balance will require government subsidies to the industry.It has been proven that the application of the cartographic approach allows determining the optimal locations of renewable energy facilities from an economic point of view and taking into account a number of equally important factors, in particular, social and environmental impact. The next methods are used:cartographic – when applying modeling techniques for building maps of renewable energy resources;geo-informational – in the process of collecting and processing information about resources, objects and factors for the development of renewable energy;statistical – at the stage of calculating the energy potential of wind energy, solar energy, geothermal and hydrological resources.The maps for the above-mentioned renewable energy directions are presented, recommendations on the optimal areas for the construction of energy facilities are given on the example of Kharkiv region (Ukraine). So, location:wind power plants are recommended in Vovchansk, Kharkiv, Velykyi Burluk regions;solar power plants – in Blyzniuky, Pervomaiskyi, Balakliia, Izium, Lozova and Borova;geothermal power plants – in the south of Barvinkove and Blyzniuky, southeast of Izium, Borova and Lozova districts.Perspectives for locating small hydropower stations within the study area are sections of the Siverskyi Donets, Udy, Berestova, Mzha, Merla rivers.The dependence of the economic efficiency of wind, solar, geothermal energy and small hydropower facilities on factors such as:distance of transportation of energy raw materials and finished energy to consumers;heat loss;cost of investment in the construction of infrastructure (power lines, electrical substations, heating networks).Объектом исследования являются альтернативные источники энергии как основа развития альтернативной энергетики Украины. Проблемами на пути внедрения объектов данной отрасли являются необходимость применения мер для безопасного их функционирования и меньшая рентабельность альтернативных источников энергии по сравнению с традиционными. Это объясняется высокой стоимостью оборудования и существенными затратами на обеспечение технологических процессов. Увеличение доли возобновляемых источников энергии в общем энергобалансе потребует государственного субсидирования отрасли.Доказано, что применение картографического подхода позволяет определить оптимальные места расположения объектов альтернативной энергетики с экономических позиций и учесть ряд не менее важных факторов, в частности, социальное и экологическое влияние. В ходе исследования использованы методы:картографический – при применении приемов моделирования для построения карт альтернативных энергетических ресурсов;геоинформационный – в процессе сбора и обработки информации о ресурсах, объектах и факторах развития альтернативной энергетики;статистический – на этапе расчета энергетического потенциала ветроэнергетических, гелиоэнергетических, геотермальных и гидрологических ресурсов.Представлены карты для указанных выше направлений альтернативной энергетики, даны рекомендации относительно оптимальных районов строительства энергетических объектов на примере Харьковской области (Украина). Так, расположение:ветроэлектростанций рекомендуется в Волчанском, Харьковском, Великобурлукском районах;солнечных электростанций – в Близнюковском, Первомайском, Балаклейском, Изюмском, Лозовском и Боровском районах;геотермальных – на юге Барвенковского и Близнюковского, юго-востоке Изюмского, Боровского и Лозовского районов.Перспективными для размещения створов малых гидроэлектростанций в пределах территории исследования являются участки рек Северский Донец, Уда, Берестовая, Мож, Мерла.Рассмотрена зависимость экономической эффективности объектов ветровой, солнечной, геотермальной энергетики и малой гидроэнергетики от таких факторов, как:расстояние транспортировки энергетического сырья и готовой энергии потребителям;теплопотери;стоимость капиталовложений в строительство инфраструктуры (линий электропередачи, электрических подстанций, теплосетей).Об’єктом дослідження є альтернативні джерела енергії як основа розвитку альтернативної енергетики України. Проблемами на шляху впровадження об’єктів даної галузі є необхідність застосування запобіжних заходів для безпечного їх функціонування та менша рентабельність альтернативних джерел енергії у порівнянні з традиційними. Це пояснюється високою вартістю обладнання й суттєвими витратами на забезпечення технологічних процесів. Збільшення частки відновлюваних джерел енергії в загальному енергобалансі вимагатиме державного субсидування галузі.Доведено, що застосування картографічного підходу дозволяє визначити оптимальні місця розташування об’єктів альтернативної енергетики з економічних позицій та врахувати низку не менш важливих факторів, зокрема, соціальний та екологічний вплив. У ході дослідження використано методи:картографічний – під час застосування прийомів моделювання для побудови карт альтернативних енергетичних ресурсів;геоінформаційний – у процесі збору та обробки інформації про ресурси, об’єкти та фактори розвитку альтернативної енергетики;статистичний – на етапі розрахунку енергетичного потенціалу вітроенергетичних, геліоенергетичних, геотермальних та гідрологічних ресурсів.Представлено карти для означених вище напрямків альтернативної енергетики, надано рекомендації щодо оптимальних районів будівництва енергетичних об’єктів на прикладі Харківської області (Україна). Так, розташування:вітроелектростанцій рекомендується у Вовчанському, Харківському, Великобурлуцькому районах;сонячних електростанцій – у Близнюківському, Первомайському, Балаклійському, Ізюмському, Лозівському та Борівському районах;геотермальних – на півдні Барвінківського і Близнюківського, південному сході Ізюмського, Борівського та Лозівського районів.Перспективними для розташування створів малих гідроелектростанцій у межах території дослідження є ділянки річок Сіверський Донець, Уда, Берестова, Мож, Мерла.Розглянуто залежність економічної ефективності об’єктів вітрової, сонячної, геотермальної енергетики та малої гідроенергетики від таких факторів, як:відстань транспортування енергетичної сировини та готової енергії до споживачів;тепловтрати;вартість капіталовкладень у будівництво інфраструктури (ліній електропередачі, електричних підстанцій, тепломереж)

Оцінка екологічного стану агрокліматичних ресурсів на території України в умовах змін клімату

The object of research is agro-climatic resources of Ukraine, characterized by a combination of agro-climatic factors acting on the growth conditions and plants development, forming the productivity of agricultural crops. These factors are quantitative and determined by agroclimatic indicators, indicating the relationship between climate factors and growth conditions, plants development, crop formation.One of the most problematic climate assessment issues for agricultural production is the processes of heat and water exchange in the soil-plant-atmosphere system, where biophysical and physiological processes take place. In addition, we must take into account the environmental conditionsfor the plants: minimum and critical temperatures of air, soil; total temperatures required for crops ripening; the amount of moisture.Models to forecast potential impacts of climate change on agricultural productivity, adaptation to these changes were used in the study. Agro-climatic resources of the territory were assessed on the indicators of heat supply, where the sum of active and effective temperatures was calculated. Index of climate stability was used in the assessment of the ecological status of agro-climatic resources. Due to elevated heat supply an increase in the duration of agricultural crops growing season is expected.The example of Kharkiv region was further characterized by the main features of the current temperature-humidity regime. It has been established that the greatest increase in the air temperature has been recorded since the mid 70-ies of the last century.It is established that during the annual course the air temperature will increase with an average linear trend of 0.3-0.4 ºС for 10 years. The amplitudes of air temperature fluctuations are significant enough to destabilize climatic conditions in the north. The southern and south-western parts of the region have a higher index of weather resistance due to the established air temperature regime and the nature of the underlying surface.This ensures that measures can be taken to adapt agriculture to modern changes in agro-climatic resources. The proposed measures of agriculture adaptation to modern climate change can be successfully applied in neighboring countries, in particular, Moldova, Belarus.Объектом исследования являются агроклиматические ресурсы на территории Украины, характеризующиеся совокупностью агроклиматических факторов, действующих на условия роста и развития растений и формирующих урожайность сельскохозяйственных культур. Эти факторы имеют количественное значение и определяются агроклиматическими показателями, указывающие на взаимосвязь между факторами климата и условиями роста, развития растений, формирования урожая.Одним из самых проблемных мест оценки климата для сельскохозяйственного производства являются процессы теплообмена и влагообмена в системе почва-растение-атмосфера, где происходят биофизические и физиологические процессы. Кроме того, надо учитывать требования растений к окружающей среде: минимальные и критические температуры воздуха, почвы; суммы температур, необходимых для созревания сельскохозяйственных культур; количество влаги.В ходе исследования использовались модели для прогнозирования потенциальных воздействий изменения климата на продуктивность сельского хозяйства и изучения вариантов адаптации к этим изменениям.Оценка агроклиматических ресурсов территории проводилась по показателям теплообеспеченности, где рассчитывались суммы активных и эффективных температур. Для оценки экологического состояния агроклиматических ресурсов использовался показатель устойчивости климатических условий. На основе этого ожидается увеличение продолжительности вегетационного периода сельскохозяйственных культур за счет увеличения его теплообеспеченности.На примере Харьковской области в дальнейшем определялись основные черты современного температурно-влажностного режима. Установлено, что наибольший рост температуры воздуха зафиксировано с середины 70-х годов прошлого века.Установлено, что в годовом ходе температура воздуха будет повышаться со средним коэффициентом линейного тренда 0,3–0,4 ºС на 10 лет. Амплитуды колебаний температуры воздуха достаточно существенные, дестабилизирующие климатические условия на севере. Южная и юго-западная часть региона имеют более высокий показатель устойчивости погодных условий за счет устойчивого температурного режима воздуха и характера подстилающей поверхности.Благодаря этому обеспечивается возможность получения мероприятий по адаптации сельского хозяйства к современным изменениям агроклиматических ресурсов. Предложенные меры адаптации сельского хозяйства к современным климатическим изменениям могут быть успешно применены и в странах-соседях, в частности Молдове, Беларуси.Об’єктом дослідження є агрокліматичні ресурси на території України, що характеризуються сукупністю агрокліматичних факторів, які діють на умови росту та розвитку рослин та формують урожайність сільськогосподарських культур. Ці фактори мають кількісне значення та визначаються агрокліматичними показниками, що вказують на взаємозв’язок між факторами клімату та умовами росту, розвитку рослин, формування врожаю.Одним з найбільш проблемних місць оцінки клімату для сільськогосподарського виробництва є процеси теплообміну та вологообміну в системі ґрунт-рослина-атмосфера, де відбуваються біофізичні та фізіологічні процеси. Крім того, треба враховувати вимоги рослин до навколишнього середовища: мінімальні та критичні температури повітря, ґрунту; суми температур, які необхідні для визрівання сільськогосподарських культур; кількість вологи.В ході дослідження використовувалися моделі для прогнозування потенційних впливів змін клімату на продуктивність сільського господарства та вивчення варіантів адаптації до цих змін.Оцінка агрокліматичних ресурсів території проводилася за показниками теплозабезпеченості, де розраховувалися суми активних та ефективних температур. Для оцінки екологічного стану агрокліматичних ресурсів використовувався показник стійкості кліматичних умов. На основі цього очікується збільшення тривалості вегетаційного періоду сільськогосподарських культур за рахунок збільшення його теплозабезпеченості.На прикладі Харківської області надалі визначалися основні риси сучасного температурно-вологісного режиму. Встановлено, що найбільше зростання температури повітря зафіксовано з середини 70-х років минулого століття.Встановлено, що в річному ході температура повітря буде підвищуватися з середнім коефіцієнтом лінійного тренду 0,3–0,4 ºС на 10 років. Амплітуди коливань температури повітря досить суттєві, що дестабілізує кліматичні умови на півночі. Південна та південно-західна частина регіону мають вищий показник стійкості погодних умов за рахунок усталеного температурного режиму повітря та характеру підстильної поверхні.Завдяки цьому забезпечується можливість отримання заходів, щодо адаптації сільського господарства до сучасних змін агрокліматичних ресурсів. Запропоновані заходи адаптації сільського господарства до сучасних кліматичних змін можуть бути успішно застосовані й у країнах-сусідах, зокрема Молдові, Білорусі

Дослідження просторового аспекту використання альтернативних джерел енергії для сталого розвитку території

The object of research is renewable energy sources as the basis for the development of renewable energy in Ukraine. Problems in the implementation of objects in this industry are the need to apply measures for their safe operation and less profitability of renewable energy sources compared to traditional ones. This is due to the high cost of equipment and significant costs to ensure technological processes. Increasing the share of renewable energy sources in the total energy balance will require government subsidies to the industry.It has been proven that the application of the cartographic approach allows determining the optimal locations of renewable energy facilities from an economic point of view and taking into account a number of equally important factors, in particular, social and environmental impact. The next methods are used:cartographic – when applying modeling techniques for building maps of renewable energy resources;geo-informational – in the process of collecting and processing information about resources, objects and factors for the development of renewable energy;statistical – at the stage of calculating the energy potential of wind energy, solar energy, geothermal and hydrological resources.The maps for the above-mentioned renewable energy directions are presented, recommendations on the optimal areas for the construction of energy facilities are given on the example of Kharkiv region (Ukraine). So, location:wind power plants are recommended in Vovchansk, Kharkiv, Velykyi Burluk regions;solar power plants – in Blyzniuky, Pervomaiskyi, Balakliia, Izium, Lozova and Borova;geothermal power plants – in the south of Barvinkove and Blyzniuky, southeast of Izium, Borova and Lozova districts.Perspectives for locating small hydropower stations within the study area are sections of the Siverskyi Donets, Udy, Berestova, Mzha, Merla rivers.The dependence of the economic efficiency of wind, solar, geothermal energy and small hydropower facilities on factors such as:distance of transportation of energy raw materials and finished energy to consumers;heat loss;cost of investment in the construction of infrastructure (power lines, electrical substations, heating networks).Объектом исследования являются альтернативные источники энергии как основа развития альтернативной энергетики Украины. Проблемами на пути внедрения объектов данной отрасли являются необходимость применения мер для безопасного их функционирования и меньшая рентабельность альтернативных источников энергии по сравнению с традиционными. Это объясняется высокой стоимостью оборудования и существенными затратами на обеспечение технологических процессов. Увеличение доли возобновляемых источников энергии в общем энергобалансе потребует государственного субсидирования отрасли.Доказано, что применение картографического подхода позволяет определить оптимальные места расположения объектов альтернативной энергетики с экономических позиций и учесть ряд не менее важных факторов, в частности, социальное и экологическое влияние. В ходе исследования использованы методы:картографический – при применении приемов моделирования для построения карт альтернативных энергетических ресурсов;геоинформационный – в процессе сбора и обработки информации о ресурсах, объектах и факторах развития альтернативной энергетики;статистический – на этапе расчета энергетического потенциала ветроэнергетических, гелиоэнергетических, геотермальных и гидрологических ресурсов.Представлены карты для указанных выше направлений альтернативной энергетики, даны рекомендации относительно оптимальных районов строительства энергетических объектов на примере Харьковской области (Украина). Так, расположение:ветроэлектростанций рекомендуется в Волчанском, Харьковском, Великобурлукском районах;солнечных электростанций – в Близнюковском, Первомайском, Балаклейском, Изюмском, Лозовском и Боровском районах;геотермальных – на юге Барвенковского и Близнюковского, юго-востоке Изюмского, Боровского и Лозовского районов.Перспективными для размещения створов малых гидроэлектростанций в пределах территории исследования являются участки рек Северский Донец, Уда, Берестовая, Мож, Мерла.Рассмотрена зависимость экономической эффективности объектов ветровой, солнечной, геотермальной энергетики и малой гидроэнергетики от таких факторов, как:расстояние транспортировки энергетического сырья и готовой энергии потребителям;теплопотери;стоимость капиталовложений в строительство инфраструктуры (линий электропередачи, электрических подстанций, теплосетей).Об’єктом дослідження є альтернативні джерела енергії як основа розвитку альтернативної енергетики України. Проблемами на шляху впровадження об’єктів даної галузі є необхідність застосування запобіжних заходів для безпечного їх функціонування та менша рентабельність альтернативних джерел енергії у порівнянні з традиційними. Це пояснюється високою вартістю обладнання й суттєвими витратами на забезпечення технологічних процесів. Збільшення частки відновлюваних джерел енергії в загальному енергобалансі вимагатиме державного субсидування галузі.Доведено, що застосування картографічного підходу дозволяє визначити оптимальні місця розташування об’єктів альтернативної енергетики з економічних позицій та врахувати низку не менш важливих факторів, зокрема, соціальний та екологічний вплив. У ході дослідження використано методи:картографічний – під час застосування прийомів моделювання для побудови карт альтернативних енергетичних ресурсів;геоінформаційний – у процесі збору та обробки інформації про ресурси, об’єкти та фактори розвитку альтернативної енергетики;статистичний – на етапі розрахунку енергетичного потенціалу вітроенергетичних, геліоенергетичних, геотермальних та гідрологічних ресурсів.Представлено карти для означених вище напрямків альтернативної енергетики, надано рекомендації щодо оптимальних районів будівництва енергетичних об’єктів на прикладі Харківської області (Україна). Так, розташування:вітроелектростанцій рекомендується у Вовчанському, Харківському, Великобурлуцькому районах;сонячних електростанцій – у Близнюківському, Первомайському, Балаклійському, Ізюмському, Лозівському та Борівському районах;геотермальних – на півдні Барвінківського і Близнюківського, південному сході Ізюмського, Борівського та Лозівського районів.Перспективними для розташування створів малих гідроелектростанцій у межах території дослідження є ділянки річок Сіверський Донець, Уда, Берестова, Мож, Мерла.Розглянуто залежність економічної ефективності об’єктів вітрової, сонячної, геотермальної енергетики та малої гідроенергетики від таких факторів, як:відстань транспортування енергетичної сировини та готової енергії до споживачів;тепловтрати;вартість капіталовкладень у будівництво інфраструктури (ліній електропередачі, електричних підстанцій, тепломереж)

Управління врожаєм винограду в Північно-Східному регіоні України з використанням математичного моделювання

In the practical cultivation of cultures, including grapes, prediction is an inherent attribute, since, under weather actions, it is possible to immediately take measures before one or another degree of the vegetation of culture is affected. In order to develop mathematical software of an information system for determining the probability of reduction in the yield of grapes, we observed the annual variation in temperatures. Moreover, to manage this process, its comparison was conducted with the development of grapevine by the phases of its development for 16 years. By employing the method of binary logistic regression, we revealed three most significant indicators (radiation background, the sum of efficient temperatures during flowering, annual total precipitation in the previous year), which were included into the mathematical model developed. The results obtained make it possible to estimate the risk of reduction in the harvest of grapes, which is grown under conditions of the Northeastern forest-steppe region of Ukraine (Kharkiv region). The developed model as a whole and its separate coefficients are statistically significant. It is also established that all the predictors, in accordance with the chi-squared test, impact the prediction of reduction in the yield of grape. The obtained results might be used when making a decision about the need of change in the agrotechnical methods for the purpose of improving productivity by changing the course of specific phases in the vegetation of grape. На основании установленной взаимосвязи между основными метеорологическими показателями и урожаем виноградной культуры, было разработано математическое обеспечение информационной системы для управления урожайностью. Такое управление позволяет влиять на агротехнические мероприятия с целью увеличения урожайности, путем изменения протекания определенных фаз вегетации виноградаНа підставі встановленого взаємозв'язку між основними метеорологічними показниками та врожаєм виноградної культури, було розроблено математичне забезпечення інформаційної системи для управління врожайністю. Таке управління дозволяє впливати на агротехнічні заходи з метою збільшення врожайності, шляхом зміни протікання певних фаз вегетації виноград

Evaluation of the Environmental Status of Agricultural Resources in the Territory of Ukraine Under Conditions of Climate Change

The object of research is agro-climatic resources of Ukraine, characterized by a combination of agro-climatic factors acting on the growth conditions and plants development, forming the productivity of agricultural crops. These factors are quantitative and determined by agroclimatic indicators, indicating the relationship between climate factors and growth conditions, plants development, crop formation.One of the most problematic climate assessment issues for agricultural production is the processes of heat and water exchange in the soil-plant-atmosphere system, where biophysical and physiological processes take place. In addition, we must take into account the environmental conditionsfor the plants: minimum and critical temperatures of air, soil; total temperatures required for crops ripening; the amount of moisture.Models to forecast potential impacts of climate change on agricultural productivity, adaptation to these changes were used in the study. Agro-climatic resources of the territory were assessed on the indicators of heat supply, where the sum of active and effective temperatures was calculated. Index of climate stability was used in the assessment of the ecological status of agro-climatic resources. Due to elevated heat supply an increase in the duration of agricultural crops growing season is expected.The example of Kharkiv region was further characterized by the main features of the current temperature-humidity regime. It has been established that the greatest increase in the air temperature has been recorded since the mid 70-ies of the last century.It is established that during the annual course the air temperature will increase with an average linear trend of 0.3-0.4 ºС for 10 years. The amplitudes of air temperature fluctuations are significant enough to destabilize climatic conditions in the north. The southern and south-western parts of the region have a higher index of weather resistance due to the established air temperature regime and the nature of the underlying surface.This ensures that measures can be taken to adapt agriculture to modern changes in agro-climatic resources. The proposed measures of agriculture adaptation to modern climate change can be successfully applied in neighboring countries, in particular, Moldova, Belarus