Кліматичні проекції опалювального періоду в Україні до середини ХХІ сторіччя

Abstract

The paper presents projections for the balanced scenario A1B of specialized climatic indicators of the heating period for the territory of Ukraine for decades until the middle of the 21st century. Prediction of mean temperature, duration and heating degree-days are based on calculations of the previously formed and adapted to Ukraine ensemble of 10 regional climate models from the European project ENSEMBLES. The main and specialized climatic indicators calculated on all nodes of a regular grid of 25×25 km were verified by E-Obs data for the period 2001―2010. A negligible bias in the heating period mean temperature (in average less than 0.01°C) and an acceptable bias in duration (with a mean value of less than 6,4 days or <4 %) were found in the verification that resulted in obtaining an average bias in heating degree-days by about 4 %. Forecasting of specialized indicators of the heating season for future periods was performed with corresponding bias corrections. The spatial and temporal changes of heating period indices for the decades to the middle of the 21st century have been analyzed and averaging values for administrative units of Ukraine have been calculated. Obtained insignificant, within the limits of 0―0,2 °С, increase of the mean heating period temperature for most of the country in the modern decade of 2011―2020 in relation to the base period of 2001―2010, reducing the heating period duration by an average of 3 days and reducing values of heating degree-days by 2―3 %. By the middle of the 21st century the mean heating period temperature will increase significantly with maximum values of 1,5 °С in the northeastern, central and eastern parts of the country, and the least increasing of 0,8 °С to the south, southwest and the Crimea. The heating period duration will be reduced by 15―18 days in average, with a maximum of 20 days to the south. The values of heating degree-days will decrease in most areas by 12―16 %, with maximum by 20 % in the Crimea, and the minimum reduction by 9―12 % in the Carpathians. Results obtained in the study may be used, primarily, for the calculation of heating costs and other needs of the energy sector and other national economy sectors for the overall development of infrastructure and other needs of any settlement in the territory of Ukraine.В работе представлен прогноз по сбалансированному сценарию А1В специализированных климатических показателей отопительного периода для территории Украины по десятилетиям до середины XXI ст. Прогноз средней температуры, продолжительности и величины градусо-дней составлен на расчетах ансамбля 10 региональных климатических моделей Европейского проекта ENSEMBLES, предварительно сформированного и адаптированного для Украины. Рассчитаные во всех узлах регулярной сетки 25₅25 км основные и специализированные климатические показатели были верифицированы данными Е-Оbs для периода 2001―2010 гг. Обнаружены незначительная погрешность средней температуры отопительного периода, усредненное значение которой на всей территории меньше 0,01 °С, и приемлемая погрешность продолжительности с усредненным значением менее 6,4 дня (<4 %), что в результате позволило получить осредненную погрешность градусо-дней около 4 %. Прогнозирование на будущие периоды специализированных показателей отопительного сезона проводилось с учетом полученных в базовом периоде ошибок. Проанализированы пространственно-временные изменения показателей отопительного периода по десятилетиям к середине XXI ст. и рассчитаны усредненные значения для административных единиц Украины. Получен несущественный, в пределах 0―0,2 °С, рост средней температуры отопительного периода на большей части территории страны в современном десятилетии 2011―2020 гг. относительно базового периода 2001―2010 гг., сокращение продолжительности отопительного периода в среднем на 3 дня и уменьшение величины градусо-дней на 2―3 %. К середине XXI ст. существенно возрастут средние температуры отопительного периода с максимальными приростами в 1,5 °С на северо-востоке, в центре и на Левобережье и наименьшими, до 0,8 °С, — на юге, юго-западе и в Крыму. Продолжительность периода будет сокращаться на 15―18 суток, максимально на 20 суток на юге. Величины градусо-дней уменьшатся на большей части территории на 12―16 %, максимально в Крыму на 20 %, а минимальное снижение получено для Карпат — 9―12 %. Полученные в исследовании результаты можно использовать прежде всего для проведения расчетов расходов энергии на отопление и прочие потребности энергетического сектора, а также других отраслей экономики для общего развития инфраструктуры и разнообразных потребностей любого населенного пункта на территории Украины.У роботі представлений прогноз щодо збалансованого сценарієм А1В спеціалізованих кліматичних показників опалювального періоду для території України по десятиліттях до середини XXI ст. Прогноз середньої температури, тривалості та величини градусо-днів складено на розрахунках ансамблю 10 регіональних кліматичних моделей Європейського проекту ENSEMBLES, попередньо сформованого і адаптованого для України. Розраховані в усіх вузлах регулярної сітки 25₅25 км основні та спеціалізовані кліматичні показники були верифіковані даними Е-Оbs для періоду 2001-2010 рр. Виявлено незначна похибка середньої температури опалювального періоду, усереднене значення якої на всій території менше 0,01 ° С, і прийнятна похибка тривалості з середнім значенням менше 6,4 дня (<4%), що в результаті дозволило отримати осредненную похибка градусо-днів близько 4%. Прогнозування на майбутні періоди спеціалізованих показників опалювального сезону проводилося з урахуванням отриманих в базовому періоді помилок. Проаналізовано просторово-часові зміни показників опалювального періоду по десятиліттях до середини XXI ст. і розраховані усереднені значення для адміністративних одиниць України. Отримано несуттєвий, в межах 0-0,2 ° С, зростання середньої температури опалювального періоду на більшій частині території країни в сучасному десятилітті 2011-2020 рр. щодо базового періоду 2001-2010 рр., скорочення тривалості опалювального періоду в середньому на 3 дні і зменшення величини градусо-днів на 2-3%. До середини XXI ст. істотно зростуть середні температури опалювального періоду з максимальними приростами в 1,5 ° С на північному сході, в центрі і на Лівобережжі та найменшими, до 0,8 ° С, - на півдні, південному заході та в Криму. Тривалість періоду буде скорочуватися на 15-18 діб, максимально на 20 діб на півдні. Величини градусо-днів зменшаться на більшій частині території на 12-16%, максимально в Криму на 20%, а мінімальне зниження отримано для Карпат - 9-12%. Отримані в дослідженні результати можна використовувати перш за все для проведення розрахунків витрат енергії на опалення та інші потреби енергетичного сектора, а також інших галузей економіки для загального розвитку інфраструктури та різноманітних потреб будь-якого населеного пункту на території України