Математичне прогнозування еколого-кліматичної ситуації в Україні в контексті глобального потепління

Анотація

Мета. Здійснити аналіз поточного стану та виконати прогнозне моделювання розвитку еколого-кліматичної ситуації в Україні до 2050 року з урахуванням ретроспективних даних за 1946-2021 рр., визначити можливі сценарії аридизації клімату та запропонувати дієві способи протидії негативному впливу кліматичних змін. Методи. Для оцінки еколого-кліматичної ситуації та прогнозування розвитку посушливості клімату було залучено найбільш повну метеорологічну базу даних по Україні за період 1946-2020 рр., доповнену нами даними за 2021 рік, узагальненими за метеохабом https://meteopost.com/. В цілому було проаналізовано 6646776 точок даних по опадах, а також 13293552 точок даних по температурному режиму. Потенційну евапотранспірацію розраховували за Хольдріджем, індекс аридності оцінювали за загальноприйнятою методикою в редакції UNEP. Методами математичного та статистичного аналізу було встановлено розмах дисперсії метеорологічних показників, наявність достовірного тренду, аутокореляції, а також виконано прогнозування посушливості клімату за методикою ауторегресійної моделі з ковзним середнім. Результати. Встанволено достовірні тренди до підвищення потенційної евапотранспірації на території України, що закономірно витікає зі зростання величини середньорічних температур повітря. Не було виявлено статистичного значущого тренду до зміни розподілу а надходження опадів. Щодо індексу аридності, до 2050 року з високою вірогідністю спостерігатиметься поступове його зниження, а отже, посилення процесів аридизації клімату та опустелювання. Найбільш дієвими заходами збереження продуктивності агроекосистем та забезпечення продовольчої безпеки держави в нових кліматичних реаліях є запровадження науково обґрунтованого екологічно та ресурсоощадного зрошення з урахуванням доступності водних ресурсів, якості поливної води та загального стану природних екосистем. Висновки. Встановлено статистично достовірний ризик істотного наростання посушливості клімату на території України до 2050 року. Не дивлячись на порівняно стабільну ситуацію з надходженням опадів, стрімке наростання температури повітря та пов’язане з цим супутнє зростання потенційної евапотранспірації зумовлюють високі ризики для опустелювання та деградації природних і сільськогосподарських антропогенних екосистем, зниження продуктивності ріллі та загрозу продовольчій безпеці. Забезпечення еколого-кліматичного моніторингу, аудиту природних ресурсів і раціонального відновлення зрошення як фактору нівелювання дефіциту природної вологи є ключовими передумовами сталого розвитку екологічно безпечного сільського господарства в Україні, а також забезпечення кліматичної нейтральності агропромислового комплексу.