Вісник Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна, cерія «Геологія. Географія. Екологія»

Вплив складних інженерно-геологічних умов на довговічність полімерного трубопроводу

Вадим Александрович — 2022-12-01

Дослідження проводилися на ділянці розташування склопластикового нафтозбірного трубопроводу Анастасівського родовища Роменський р-н, Сумська область, Україна. Актуальність дослідження ґрунтової основи та інженерно-геологічних процесів на ділянці досліджень викликана повторюючимися розгерметизаціями стиків склопластикового нафтозбірного колектору. Розгерметизація стиків нафтозбірного колектору спостерігається у весняний та осінній періоди і в основному зосереджена на ділянці проходження трубопроводу по схилу. Метою дослідження було вивчення геолого-геоморфологічної будови ділянки вздовж траси розташування склопластикового колектору та визначення фізико-механічних характеристик ґрунтів для оцінки особливостей впливу ґрунтового масиву на полімерний трубопровід. Згідно з геологічною будовою для території дослідження характерне залягання з поверхні товщі делювіальних лесовидних суглинків твердої консистенції, що проявляють просідні властивості. Майже по всій території ці відклади підстилаються четвертинними лесоподібними суглинками тугопластичної консистенції, що не проявляють просідних властивостей. Ці суглинки є водотривом для ґрунтових вод. Така будова зумовила появу першого горизонту ґрунтових вод саме у нижній частині лесових відкладів. Живлення цього горизонту в природних умовах відбувалось в основному за рахунок інфільтрації атмосферних опадів, а розвантаження ґрунтових вод відбувається на схилах річкових долин та балок. Наявність на схилах шарів глинистих ґрунтів обумовлює формування зон деформованих горизонтів та зміщення по них вищерозташованих мас ґрунтів або видавлювання цих ґрунтів із основ схилів. Обстеження розгерметизації склопластикового трубопроводу відбувалося у березні 2021 року. Було встановлено наступні негативні та потенційно негативні фактори впливу інженерно-геологічних умов на прокладений в них склопластиковий колектор котрі можуть приводити до розвитку понаднормових напружень: невідповідність фактичної схеми укладки труби проектним рішенням - відсутність піщаної подушки, що могла призвести до нерівномірного вкладання трубопроводу, виникнення ділянок його «провисання»; реалізація просідних властивостей суглинку після укладання трубопроводу в робоче положення та виконання зворотної засипки траншеї, що призводить до виникнення додаткових непроектних напружень у трубопроводі; потенційна зсувна активність схилу на даній ділянці, що підтверджується розрахунками.

Оцінка вразливості питних підземних вод бучацько-канівського водоносного комплексу в умовах довгострокової трансформації їх якісного складу

Сергій Левонюк — 2022-12-01

Дана робота є продовженням попередніх публікацій авторів з удосконалення методичного підходу до оцінки вразливості (захищеності) питних підземних вод у межах Дніпровсько-Донецького артезіанського басейну (ДДАБ) та є практичною складовою цих досліджень. Задля пошуку та розробки оптимальних форм управління екологічною безпекою питного водопостачання населення регіону, апробовано удосконалений авторами підхід до оцінки вразливості (захищеності) питних підземних вод на стратегічно важливих водах бучацько-канівського водоносного комплексу (БКВК). Розроблено комплексні системи еколого-гідрогеологічного районування території центральної частини ДДАБ за ступенем екологічної небезпеки зниження якості питних підземних вод БКВК. Проведено районування території згідно небезпеки погіршення якості цих вод техногенними забруднювачами, які надходять у води у процесі низхідної вертикальної фільтрації та міграції із поверхні землі. Встановлено екологічно небезпечні території із потенційним зниженням якості питних підземних вод БКВК за рахунок елементів поверхневого генезису (водозабори міст Полтава, Лубни, Миргород, Велика Багачка, Красноград та деякі ін.). Проведено районування території згідно небезпеки погіршення якості підземних вод БКВК за рахунок висхідної міграції природних глибинних некондиційних вод. Встановлено екологічно небезпечні території із потенційним зниженням якості підземних вод за рахунок елементів глибинного генезису (водозабори міст Полтава, Ромодан, Миргород, Шишаки, Опішня, Гадяч, Красноград, Карлівка та деякі ін.). Практично доведено, що удосконалений авторами підхід до оцінки вразливості (захищеності) питних підземних вод є ефективним інструментом для прогнозування змін екологічного стану підземних вод на водозаборах території робіт у сучасних природних і техногенних умовах.

Геохімія фтору у ореольних водах рудних полів південно-східної частини Дніпровсько-Донецького авлакогену

Василь Суярко — 2022-12-01

Розглянуто геохімічні особливості фтору та можливі його джерела в ореольних водах гідротермальних рудних полів Дніпровсько-Донецького авлакогену (ДДА). Встановлено, що формування ореольних вод відбувається за рахунок взаємодії інфільтраційних вод зони вільного водообміну та вод глибокого формування, що розвантажуються по зонах глибинних розломів. Обґрунтовано, що водна міграція фтору обумовлюється геохімічним типом підземних вод, величиною їх мінералізації, кислотно-лужного (рН) та окислювально-відновлювального (Еh) потенціалів, присутністю елементів – комплексоутворювачів, з якими фтор утворює рухливі комплексні сполуки, тощо. Фтор є типоморфним хімічним елементом підземних вод регіону, широко представленим у водах регіонального фону. Він утворює великі за площею, контрастні гідрогеохімічні аномалії у різних типах гідротермальних рудних полів, які контролюються зонами глибинних розломів – флюоритових, ртутних, поліметалічних та інших. Аномалії елемента формуються і на тих ділянках розломів, де спостерігається процеси сучасного тепломасоперенесення, що проявляються у розвантаженні ендогенних флюїдів і вод на фоні підвищеної напруженості геотермічного поля. Це вказує на вірогідне надходження фтору у ендогенних флюїдних потоках, які супроводжують води глибокого формування на шляху їх висхідної міграції. Найконтрастніші ореоли розсіювання фтору встановлено в зоні гіпергенного вивітрювання флюориту Покрово-Киреєвського родовища та в ореольних водах Микитівського ртутного рудного поля, в породах якого флюоритова мінералізація відсутня. В ореольних водах останнього фтор разом з іншими мікроелементами формує полікомпонентні аномалії і входить до складу гідрогеохімічної асоціації елементів-індикаторів захованого ртутного зруденіння – Hg, As, B, F, (Sb). Зазначені особливості ореольних вод гідротермальних родовищ різних типів можуть свідчити про різні джерела надходження фтору у підземну гідросферу, які пов’язані з генетично протилежними та різноспрямованими процесами: а) гіпергенним геологічним вивітрюванням (вилуговуванням та розчиненням) флюориту інфільтраційними водами – у горизонтальній площині; б) гіпогенним висхідним розвантаженням гіпогенних флюїдів і вод глибокого формування, та – у вертикальному напрямку; в) катіонним обміном у геохімічній системі «порода–вода» за рахунок захоронених порових розчинів осадових порід, які сформувалися у палеозойських та мезозойських морських басейнах і часто вміщують підвищені концентрації фтору.

Використання та основні рекомендації прогнозу метеорологічних умов забруднення повітря над Одесою

Еліна Агайар — 2022-12-01

Однією з важливих ланок в системі моніторингу охорони чистоти атмосфери повітря є дослідження режиму формування шкідливих домішок і прогнозування рівня забруднення залежно від характеру макромасштабної циркуляції, стану граничного шару атмосфери і місцевих фізико-географічних умов, що особливо актуально для районів з великою кількістю промислових підприємств, які є постійним джерелом забруднення атмосфери. У статті розглянути результати дослідження метеорологічних та синоптичних умов забруднення атмосферного повітря в різних районах Одеси, та запропонований альтернативний метод прогнозу метеорологічних умов забруднення для промислових районів Одеси при різних типах синоптичних процесів. Для аналізу умов забруднення атмосфери застосовують такі синоптичні методи, що враховують комплекс метеорологічних умов та синоптичних ситуацій, які визначають розповсюдження та накопичення домішок. Особливу увагу приділено малоактивному розвитку процесів й застійних явищ (слабкий вітер), при яких створюються умови, що найбільш сприяють забрудненню. Якщо ж атмосферні процеси активні, то приземні шари повітря швидко очищаються. В статті розглядається альтернативний метод, який може бути доцільним для оперативного використання через його зручність та можливість застосування предикторів різного класу, в тому числі таких, які можна описати лише якісно. Він дозволяє також об'єктивним шляхом оцінити сутність впливу окремих факторів та їх комплексу на забруднення повітря, тобто у даному випадку методом дискримінантного аналізу виявлена емпірико-статистична залежність між наявністю інверсії та різними предикторами. За результатами розрахунків дискримінантних функцій та виходячи з фізичних міркувань, сформовано перелік 8 потенційних предикторів, які впливають на утворення застоїв повітря над містом.

Просторовий аналіз системи розселення Запорізької області

Олег Байтеряков — 2022-12-01

Проаналізовано систему розселення території Запорізької області після реформи адміністративно-територіального устрою з використанням різних кількісних показників і урахуванням особливостей розташування населення станом на 01.01.2021 р. Розраховано для кожного нового району області щільність населення, індекс концентрації населення, середню людність поселень, середню густоту поселень, середню відстань між ними, індекс лідерства адміністративних центрів районів, рівень урбанізації території за часткою міського населення, за ієрархічним методом О.В. Терещенка, за підходом Е. Арріага. За даними показниками виявлено просторові відмінності системи розселення адміністративних районів області. Диференціація системи міських поселень адміністративних районів області значно перевищує контрастність середніх загальних показників системи розселень районів. Особливо це виявляється при застосуванні ієрархічних підходів для визначення рівня урбанізації. Районні системи сільських поселень Запорізької області мають більш згладжені відмінності за аналогічні показники системи міського розселення, що свідчить про відносну раціональність нового адміністративно-територіального устрою. На підставі проведених розрахунків було здійснено типологічне групування нових адміністративних районів Запорізької області за сучасною структурою розселення. Внаслідок такого групування виділено 2 типи районів: 1) райони з моноцентричною системою розселення, до них належать Запорізький, Мелітопольський і Бердянський райони (в них чітко визначаються за розмірами, функціями, що виконують та впливом на систему розселення багатофункціональні районні центри); 2) райони з поліцентрично-дисперсною системою розселення, до них відносяться Василівський і Пологівський райони (в цих районах відсутні центри з яскраво вираженими лідируючими позиціями як за людністю, так і за функціями, що вони виконують).

Польські етнокультурні ландшафти Поділля: структура, використання, охорона культурної спадщини

Володимир Воловик — 2022-12-01

У статті проаналізовано особливості структури польських етнокультурних ландшафтів сіл та містечок Поділля. У дослідженні розглянуто загальні закономірності формування маєткових, фортифікаційних та промислових ландшафтів, їх етнокультурні риси та особливості господарювання польського етносу. Підхід фахової оцінки ресурсного потенціалу етнокультурних ландшафтів засновано на обґрунтуванні його ефективного використання, зокрема, при проектуванні регіональної мережі етнокультурних заповідних територій, що відповідає концепції сталого розвитку України. Сформовані пропозиції щодо оптимізації та інтенсифікації природокористування польських етнокультурних ландшафтів шляхом охорони та музеєфікації (регіональні ландшафтні парки, скансени) польських історико-культурних артефактів регіону. Польські етнокультурні ландшафти Поділля проаналізовані як об’єкт етнокультурного туризму. Відповідно, вони зберігатимуть біорізноманітність, створюючи підґрунтя для гармонійного поєднання природоохоронної і освітньої діяльності з можливістю ознайомлення з польською історико-культурною спадщиною регіону. Враховуючи кількість та просторовий розподіл об’єктів польської етнокультурної спадщини Поділля, запропоновано створення ландшафтного кадастру як одного з головних пріоритетів у сфері їх охорони та моніторингу антропогенних ландшафтів. Уніфікація польських етнокультурних артефактів у селах та містечках регіону сприяє перетворенню спадщини на туристичний продукт, що зумовлює інтерес до збереження пам’яток та збільшує кількість відвідувачів. Дослідження сприяє оцінці ступеня впливу польської етнокультурної спадщини на розвиток туризму у Східній Європі. Це дозволить розробити практичні рекомендації щодо збереження та використання етнокультурної спадщини в сучасних соціально-економічних умовах, реалізації цільових програм із залученням фінансів ЄС, коли можливий прибуток може значно перевищити вкладені кошти. Досліджувана етнокультурна спадщина є одним із пріоритетів міжнародного туризму провідних країн світу.

Особливості клімато-географічного розподілу атмосферних опадів на півдні України

Людмила Гончарова — 2022-12-01

У статті наведені результати комплексного статистичного дослідження просторово-часового розподілу місячної кількості опадів зимового сезону на півдні України та його зв’язок з кліматичними сигналами великомасштабної взаємодії за полем тиску в Атлантико-Європейському регіоні – Північноморським-Каспійським (ПМКК) та Північно-Атлантичним (ПАК) коливаннями. Використання еквідистантних емпіричних даних дозволило здійснити об’єктивну кластеризацію території України за кількістю опадів та отримати узагальнені кластери, які представлені часовими рядами середніх векторів. Наводяться регіональні статистичні моделі у вигляді карт-схем отриманого районування. На території України у грудні визначено 4, у січні та лютому – по 3 кластери, кожний з яких є фізично обґрунтованим. Проаналізована статистична структура (трендова та періодична складові) часових рядів середніх векторів узагальнених кластерів місячної кількості опадів для південних районів України, яка дозволила визначити майбутні тенденції в полях опадів до 2025-2030 рр. Враховуючи те, що особливості взаємозв’язків у кліматичній системі проявляються в статистичних характеристиках, зокрема в значеннях та знаках коефіцієнтів кореляції, для дослідження впливу північноатлантичних та європейсько-середземноморських макропроцесів на розподіл місячної кількості опадів по території України, залучався кореляційний аналіз. У статті проаналізовані вірогідні (визначені з імовірністю 90%) парні коефіцієнти кореляції для статистичних зв’язків між ПМКК (ПАК) та кількістю атмосферних опадів за грудень, січень, лютий, на основі яких побудовані карти-схеми кліматичних відгуків. Дослідження особливостей клімато-географічного розподілу опадів, яке проведено з залученням статистичних алгоритмів, свідчить про їх неоднозначність в різні місяці зимового сезону і в різних областях Південної України, що потребує подальших досліджень при вирішенні загальної наукової проблеми – вивчення клімато-зумовлених природних ресурсів для забезпечення сталого соціально-економічного розвитку південних районів України в умовах глобальних кліматичних змін.

Характер сучасних та оцінка можливих майбутніх змін у водному режимі оз. Лебедине (Сумська область)

Василь Гребінь — 2022-12-01

Проведено дослідження характеру сучасних та оцінено на найближче десятиріччя (2021-2030 рр.) можливі зміни у водному режимі оз. Лебедине, що знаходиться біля м. Лебедин Сумської області. Для об’єктивної оцінки та з метою виявлення довгострокових змін, які вже відбулися у водообміні озера, проведено порівняння складових водного балансу озера за два періоди - сучасний (1991-2019 рр.) з періодом кліматичної норми (1961-1990 рр.). Виявлено, що загальний об’єм надходження води в озеро в сучасний період зменшився (у порівнянні в періодом кліматичної норми) майже на 16 %. З них, надходження води з площі, прилеглої до озера (схиловий стік) стало меншим на 17,8 %, зменшився й об’єм атмосферних опадів на дзеркало озера на 11,7 %. Відзначається зменшення абсолютного об’єму випаровування з водної поверхні оз. Лебедине за рахунок зменшення об’ємів надходження води, але у той же час на фоні підвищення температури повітря зростає інтенсивність випаровування – його частка у водно-балансових співвідношеннях збільшилася на 8,3% у порівнянні з періодом кліматичної норми. Оцінюючи акумулятивну складову водного балансу озера, можна констатувати, що в період кліматичної норми відбувалося певне накопичення води в озері - в середньому на +22130 м³щорічно, а в сучасний період відбувалося виснаження об’єму води в озері – в середньому за період 1991-2019 рр. на -81200 м³на рік. В результаті об’єм води в ложе озера в сучасний період зменшився приблизно на 40-42% у порівнянні з періодом кліматичної норми. За прогнозними оцінками величин сумарного надходження води в озеро на період 2021-2030 рр. можна припустити, що в порівняння з попереднім десятиріччям вони зростуть, в середньому, на 18%. Тому можна очікувати, при певної стабілізації величин випаровування, незначне, але все ж-таки поповнення озера водою.

Аграрний потенціал України в період пост-Майданної кризи та військового конфлікту: фактори та паттерни регіональної нерівномірності

Сергій Запотоцький — 2022-12-01

Регіональний соціально-економічний розвиток характеризується різноспрямованістю та поліваріантністю і зумовлюється відмінностями у впливі факторів. У період військових конфліктів загострюється регіональна нерівномірність. В таких умовах важливим є моніторинг соціально-економічних індикаторів розвитку регіонів України, адже індикатори слугують орієнтирами для створення і реалізації стратегій розвитку регіонів, прийняття рішень в межах регіональної політики та політики регіонів для внесення актуальних коректив у Генеральну схему планування території України задля досягнення сталого розвитку. Оцінка та моніторинг агропотенціалу регіонів України може надати розуміння сучасних процесів та їх регіональних паттернів, а також практичні результати та рекомендації для імплементацій полісімейкерами різних масштабних рівнів. Метою даної статті є визначення регіональних паттернів розвитку аграрного потенціалу та ідентифікація факторів, що вплинули на його регіональну нерівномірність у період пост-Майданної кризи та військового конфлікту. Дослідження фокусується на оцінці розвитку аграрного потенціалу регіонів України у 2015 та 2018 рр. Результати дослідження підтверджують, що спостерігаються просторова асиметрія та зростання регіональної дивергенції розвитку агропотенціалу. Виявлено, що відбулося посилення впливу соціально-економічного і виробничого факторів, та послаблення природно-ресурсного і макроекономічного факторів на розвиток агропотенціалу регіонів. Визначено траєкторії розвитку аграрного потенціалу регіонів, здійснено їх типізацію та виділено дев’ять типів траєкторій розвитку агропотенціалу регіонів України протягом пост-Майданної кризи та військового конфлікту. Запропоновано рекомендації щодо регіональної політики в аграрній сфері України для пом’якшення регіональної нерівномірності розвитку агропотенціалу. Враховуючи те, що в України існує проблема невідповідності інституційного середовища потребам розвитку аграрного потенціалу, важливого значення набувають інституційні трансформації, які мають орієнтуватись на гармонізацію ведення державної та регіональної політики в аграрній сфері з принципами ЄС.

Українці в Словаччині: розселення і мова

Андрій Зубик — 2022-12-01

Стаття присвячена дослідженню розселення українців та поширенню української мови в Словаччині. Зважаючи на особливості словацького законодавства, яке визнає русинів окремою етнічною групою, ми окремо подаватимемо дані щодо них, але вважаємо їх невід’ємною частиною українського етносу. В контексті дослідження українців у Словаччині варто зазначити, що питання русинства є складною та дискусійною темою. Інформаційною основою дослідження стали результати переписів населення, які проводили у країні, зокрема їхній етнокультурний складник: етнічна належність, рідна мова, мова спілкування вдома і на роботі. З огляду на специфіку середовища, в якому проживають українці та русини, у дослідженні додатково використано дані про конфесійний склад населення. За підсумками переписів населення, які проводили 1980-го, 1991-го, 2001-го та 2011 р., опрацьовано основні результати та складено низку карт у середовищі програми ArcMap. Ці карти відображають особливості розселення українців та русинів на рівні окремих населених пунктів, округів чи країв, компактність проживання, індекси етнічного та мовного різноманіття, поширення української як рідної, мови спілкування вдома і на роботі та конфесійний склад населення. У статті проаналізовано розселення українців та русинів на рівні округів, виявлено зміни в чисельності за період між переписами населення, визначено індекс етнічного та мовного різноманіття в розрізі округів Словаччини. Також проаналізовано етнічне середовище, в якому проживають українці та русини, виділено округи Пряшівського та Кошицького країв, де проживають найбільші осередки українців та русинів. Встановлено основні причини зменшення чисельності українців. За підсумками аналізу конфесійного складу населення виявлено, що українці та русини є дуже асимільованими, оскільки чисельність греко-католиків та православних значно перевищує кількість українців та русинів. Тут варто зазначити, що представники титульного етносу переважно є римо-католиками, рідше – протестантами. Виявлено високу етномовну відповідність українців та русинів. Встановлено, що чисельність тих, для кого русинська мова є рідною, значно перевищує чисельність русинів. Загалом показники мовного різноманіття корелюються з індексом етнічного різноманіття.

Можливості розвитку темного туризму в Україні

Марія Лущик — 2022-12-01

Як відомо, сьогодні туризм відіграє важливу роль у світовій економіці та є основним джерелом доходу в деяких країнах. З кожним роком туристична діяльність видозмінюється від традиційних видів до нових різновидів туризму. Зауважимо, що серед таких напрямків варто відзначити темний туризм, який хоч і вважається новим різновидом туризму, але уже відіграє важливу роль в сучасній туристичній індустрії. Вважаємо, що даний вид туризму має всі можливості та перспективи для подальшого розвитку і в Україні. Ефект від популяризації темних турів може бути не лише комерційно вигідним, а й світоглядно корисним, оскільки дозволяє переосмислити історичні трагедії, помилки минулого та масштаби техногенних катастроф. Оскільки, проблематика «темного» туризму є недостатньо опрацьована в наукових джерелах, проте уже викликає зацікавленість в науці та суспільстві, вважаємо наукові спроби дослідження «темного» туризму в Україні актуальними і своєчасними. У статті описано підходи до трактування поняття «темний туризм» у науковій літературі, наведені основні особливості, що визначають зміст «темного» туризму, проведено його класифікацію з характеристикою тематичних різновидів: містичного туризму, некропольного туризму, танатотуризму та туризму катастроф. Визначено ключові причини інтересу туристів щодо темного туризму та здійснено характеристику мотивації потенційного «темного» туриста. Проаналізовано передумови розвитку темного туризму в Україні. Досліджено ресурсну базу даного виду туризму. Систематизовано і впорядковано за географічним і тематичним критеріями «темні» об’єкти та локації в Україні. Виокремлено найцікавіші об’єкти темного туризму регіонів України та подано їх коротку характеристику. Здійснено аналітичний огляд можливостей і загроз розвитку темного туризму в Україні за допомогою SWOT-аналізу, обґрунтовано проблеми розвитку даного виду туризму та наведено можливі шляхи їх рішення, запропоновано заходи для популяризації та комерціалізації темного туризму в Україні.

Інформаційно-синергетична складова суспільно-географічних досліджень у науковій спадщині Костянтина Нємця

Людмила Нємець — 2022-12-01

У статті представлено аналіз інформаційно-синергетичної складової суспільно-географічних досліджень у науковій спадщині Заслуженого професора Каразінського університету Костянтина Нємця. Розкрито життєвий шлях Костянтина Нємця, формування його наукового погляду на основі глибокого розуміння процесів взаємодії суспільствата природи; його думки, погляди та ідеї. Визначено роль синергетичної парадигми, як основу сучасної науки та наукових досліджень. Обґрунтовано впровадження синергетичної концепції у дослідженнях соціогеосистем, визначення ролі інформаційного ресурсу та особливостей інформаційного обміну. Розкриті основні протиріччя між соціумом та природою, розкриті основні принципи взаємодії суспільства і природних систем в мультисистемі природокористування, представлені ключові положення соціоактогенезу. Висвітлені ідеї становлення концепції соціогеосистем та соціогеопроцесу, розкриті особливості втілення ідей в освітньому процесі Каразінського університету. Представлено аналіз наукової спадщини, яка реалізована у наукових дослідженнях учнів та послідовників Костянтина Нємця. Проаналізовано останні дослідження та публікації, а саме теоретико-методичні розробки, дослідницький інструментарій, який було запроваджено при виконанні під керівництвом Костянтина Нємця дисертаційних робіт на здобуття наукового ступеня доктора та кандидата географічних наук, а також при виконанні науково-дослідних розробок, проєктів та грантів, потужних наукових публікацій. У статті зазначено величезний його вклад в розвиток наукових досліджень, підтримку молоді та захисти дисертацій; представлено результати аналізу дисертаційних робіт, які були захищені під керівництвом Костянтина Нємця та особливості впровадження в цих роботах суспільно-географічного підходу, а також використання потужного математичного апарату та методів моделювання.

Культурно-ландшафтне районування України

Катерина Поливач — 2022-12-01

Метою цього дослідження є розроблення методичних підходів до культурно-ландшафтного районування (КЛР) України. Здійснено вивчення та аналіз досвіду диференціації та районування територій різного рівня на засадах культурно-ландшафтного підходу у зарубіжній географії, яке засвідчило про визначальну роль КЛР при вивченні культурних ландшафтів та плануванні управлінських дій щодо їх охорони, збереження та використання. Головними факторами культурно-ландшафтної диференціації території України на макрорівні слугували природно-географічні, етнографічні, лінгвістичні, історико-географічні, історико-політичні та адміністративно-територіальні ознаки та особливості просторової локалізації і концентрації об’єктів природної та культурної спадщини – нерухомої та нематеріальної. Джерельно-інформаційною базою проведення КЛР слугували дослідження, що відображають територіальну диференціацію України за цими групами ознак та мають розроблені відповідні схеми районування з їх картографічним втіленням. Розроблено таксономічну систему КЛР країни, яка складається з двох рівнів: 14 культурно-ландшафтних країв та 52 культурно-ландшафтних макрорайонів, в якості окремого поза ієрархічного таксону виділено 26 культурно-ландшафтних регіонів згідно адміністративно-територіального поділу країни. Найважливіший результат проведеного дослідження – карта «Культурно-ландшафтне районування України» стала однією з ключових тем електронного атласу «Населення України та його природна і культурна спадщина», розроблення якого у 2020 році завершив Інститут географії НАН України. Визначені пропозиції щодо основних напрямів розвитку та практичного застосування КЛР у сфері охорони та збереження культурної і природної спадщини шляхом включення до систем загальнодержавного та регіонального стратегування, планування просторового розвитку, проведення досліджень з комплексного вивчення території, картографування та розроблення КЛР регіонів та адміністративних районів тощо.

Досвід і перспективи застосування мобільних ГІС для навчальних практик студентів-географів

Наталія Попович — 2022-12-01

Статтю присвячено аналізу досвіду застосування мобільних ГІС для навчальних практик студентів-географів, висвітленню первинних розробок за цим напрямом і перспектив його розвитку на факультеті геології, географії, рекреації і туризму Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. Актуальність цієї теми зумовлена необхідністю визначення особливостей застосування мобільних ГІС-додатків у ході проведення навчальних фізико-географічних практик студентів, а також обґрунтування методики створення електронних форм для польового збору даних. Мобільні ГІС мають низку переваг над традиційними засобами збору первинних даних: висока точність, зручність роботи, удосконалена деталізація атрибутів, автоматизація процесу завантаження результатів польового опису в настільну ГІС. У контексті навчальних практик використання мобільних ГІС дозволяє оптимізувати час на збір даних, сприяє формуванню у студентів-географів картографічної та геоінформаційної компетентностей, опануванню сучасних підходів до організації різних видів польових досліджень. Аналіз досвіду показав, що зарубіжні й вітчизняні університети активно використовують ці застосунки для практичної підготовки студентів. У дослідженні здійснено розробку електронних форм збору польових даних для фізико-географічної частини навчальної природничо-наукової практики студентів 1 курсу спеціальності 106 «Географія» Харківського національного університету імені В. Н. Каразіна. На основі додатку Collector for ArcGIS створено 4 електронні форми: опис ґрунтового розрізу, опис лісового фітоценозу, геолого-геоморфологічні спостереження, гідрологічний пост. Для оптимізації роботи для окремих текстових полів в електронній ГІС-формі створено доменні значення, що дозволяють обирати з випадаючого списку певну географічну характеристику, що відповідає території проведення практики. Перспективами дослідження є збільшення кількості електронних форм для забезпечення потреб усіх розділів практики студентів 1 курсу, що передбачають збір польових даних, та подальша апробація цих форм.

Система моніторингу забруднення атмосферного повітря над містами у режимі «близькому до реального часу» за даними супутника Sentinel-5P

Михайло Савенець — 2022-12-01

У статті представлено розроблену повністю автоматичну систему моніторингу забруднення атмосферного повітря діоксидом азоту (NO₂) та монооксидом вуглецю (CO) для міст території України на основі супутникових даних Sentinel-5P у режимі «близькому до реального часу». Розроблена система дозволяє отримувати деталізовану інформацію про загальний вміст NO₂ та CO в атмосфері над містами Київ, Харків, Одеса та Кривий Ріг. Загалом робота системи реалізуєтсья у чотири основні етапи: підготовчий, завантаження вихідних супутникових даних, обробка та завершаючий етап з візуалізацією, архівуванням та розсилкою результатів. Для роботи системи розроблено процеси фільтрування за індексом якості даних, впорядкування та деталізації даних з використанням лінійної крігінг інтерполяції. Результати роботи системи представляють собою координатно-прив’язані відфільтровані дані з просторовою роздільною здатністю 0.02^o×0.02^o. За результатами роботи системи у жовтні – грудні 2021 р. проведено попередній аналіз стану забруднення атмосферного повітря за загальним вмістом NO₂ та CO. Вищий вміст NO₂ характерний для Києва та Харкова, де викиди від автотранспорту відіграють провідну роль у формуванні забруднення атмосферного повітря. На основі щоденних даних вдається чітко прослідковувати зростання дисперсії вмісту NO₂ під час опалювального сезону; та спостерігати поширення шлейфу забрудненого повітря від міст у сільську місцевість за переважаючим напрямком вітру. Загальний вміст CO є більш однорідним як у просторі, так і у часі, проте вищі значення характерні для промислового Кривого Рогу та Одеси. Наголошено, що у окремі дні викиди від морського транспорту можуть відігравати значну роль у формуванні високого вмісту CO в Одесі. Використання даних системи дозволило виявляти найбільш забруднені райони в межах досліджуваних міст за умови часового осереднення щоденних даних. Планується подальше удосконалення системи шляхом розробки подібних алгоритмів для усіх міст України із населенням більше 500 000 осіб в цілях проведення оперативного моніторингу якості атмосферного повітря за супутниковими даними.

Експериментальна оцінка пожежонебезпечної погоди в періоди лісових пожеж в Україні в 2020 році

Інна Семенова — 2022-12-01

Сучасні кліматичні умови території України є сприятливими для частого виникнення посушливих явищ різної інтенсивності та тривалості (бездощові періоди, посухи, суховії), які, в свою чергу, призводять до підвищення рівня пожежної небезпеки в усіх ландшафтних зонах країни. Через прогнозоване подальше зростання посушливості клімату України актуальною залишається проблема моніторингу і прогнозування посух та пожежної небезпеки за умовами погоди, одним з шляхів вирішення якої є відбір найбільш ефективних фізичних показників, що описують ці явища. В даній статті представлені результати аналізу просторово-часового розподілу нового індексу пожежонебезпечної погоди HDW (Hot-Dry-Windy Index) для періодів лісових пожеж в Чорнобильській зоні і Луганській області в 2020 р. Даний індекс поєднує основні метеорологічні параметри, які визначають ступінь сприятливості погодних умов для загоряння та підтримки лісової пожежі: температура і вологість повітря, швидкість вітру в приземному шарі атмосфери. В якості вихідної інформації для розрахунку індексу HDW використані дані глобальної чисельної моделі GFS з кроком сітки 0,25 градусів. Для оцінки інформативності індексу HDW обчислені поля та графіки часового ходу порівнювалися з інформацією про розташування зон відкритого вогню, отриманою за допомогою даних супутникового зондування, а також із синоптичною ситуацією для встановлення відповідності щодо метеорологічних умов. Показано, що індекс HDW на території України варіюється в широких межах, в залежності від сезону року та синоптичної ситуації, при цьому зони максимальних щоденних значень, звичайно, відповідають осередкам фактичних загорянь. Велику інформативність має характерний часовий хід індексу, осередненого для зони лісової пожежі, в якому спостерігається наростання значень HDW до моменту спалаху та/або посилення вогню, коли індекс досягає максимуму, після чого значення HDW різко зменшується, що нерідко пов’язано зі зміною погодних умов. Подальше визначення відповідних критеріїв небезпеки за значеннями індексу HDW для території України становитиме основу альтернативного методу для прогнозування пожежонебезпечної погоди.

Принципи обробки та тривимірного моделювання через лідарні дані для прикладних досліджень міського середовища

Денис Серьогін — 2022-12-01

У статті розглядається один із видів дистанційного зондування Землі – лідарна зйомка, як спосіб дослідження міського середовища. Подається огляд методик, спрямованих на обробку лідарних даних та вилучення з них інформації про об'єкти міської місцевості. Коротко характеризується принцип роботи та особливості даних лідарного зондування, заснованих на отриманні інформації про віддалені об'єкти за допомогою лазерного сканування місцевості. Розкривається роль тривимірного моделювання через лідарні дані для різнопредметних міських досліджень. Описуються різні підходи до виокремлення будівель з наборів лідарних даних за допомогою фільтрації точок та сегментації дахів. Виокремлення тривимірних моделей будівель за певний часовий відрізок дозволяє також відстежити зміни у забудові місцевості за допомогою обробки у середовищі геоінформаційних систем (ГІС) цифрових моделей місцевості. У роботі наводиться приклад автоматизованої оцінки пошкоджень будівель з використанням лідарних даних та ГІС-засобів. Наводяться оптимізовані автором алгоритми вилучення доріг та ліній електропередавання за допомогою аналізу та фільтрації цифрових моделей поверхні. Відфільтровані цифрові моделі також можуть бути використані для моделювання ризиків міських повеней – у роботі коротко описуються дослідження на цю тему. Наводиться приклад застосування лідарних даних для оцінок чисельності населення та сонячної радіації за допомогою аналізу об’єму, площі будівель та будови дахів. Таке застосування можливе завдяки тому, що лідарні дані забезпечують надвисоку геометричну точність та архітектурну відповідність моделей будинків реальним об'єктам. У висновку, автором наголошується, що використання лідарної інформації істотно сприяє урбаністичним дослідженням та відкриває нові можливості. Також пропонуються подальші застосування лідарних даних з метою виокремлення та аналізу урбогеосистемних властивостей міської забудови.

Lean-логістика у конструктивній географії: теоретичні та методологічні засади

Вікторія Удовиченко — 2022-12-01

З метою подальшого розвитку та впровадження у практику планування територій новітнього концептуального підходу та напряму конструктивно-географічних досліджень − Lean-логістики представлена стаття була присвячена висвітленню її фундаментальних засад. У представленому доробку Lean-логістика визначається як такий напрям сучасних наукових пошуків, який спрямовано на дослідження особливого типу актуальних геосистем – логістичних, поява яких зумовлена всезростаючим впливом логістики на територію, ускладненням логістичних процесів та логістичної інфраструктури, розширенням просторових їх меж як результату екстенсивного містобудування та спорудження шляхів сполучення, удосконаленням технологічних процесів, задіяних у логістиці, посиленням енвайроментальної та ландшафтознавчої складових під час здійснення логістичних досліджень тощо. При цьому, Lean-логістика уявляється як така концепція прикладного спрямування, розвиток якої тісно пов’язаний з концептуальними засадами конструктивної географії та ГІС-технологіями, а провідними її аспектами визначено: у складі фундаментально-методологічного блоку пошуків − «теорія логістики», види логістики та їх відмінності, «прикладна логістика», зокрема, військова, бізнес, екологічна та міська логістика, надання логістичних послуг, та «логістичне конструювання» (товарних потоків та потоків у сфері послуг), а у складі практичного блоку – низка «логі-моделювання» (приміром, з QR-кодування, побудови моделей lean-магазину чи-то lean-міста, інфо-логістики, конструювання просторових моделей логістичного потоку інструментами lean-логістики тощо). Разом з тим, запропоновано приклад впровадження lean-логістичних досліджень у вигляді Е-збірника (бук-трейлера), окремі сторінки якого містять приклади мультимедіа скрепбуку інтерактивних вправ та логістичного лото, розроблених відповідно до сформованої структури Lean-логістики.

Ймовірнісно-прогностичний метод для визначення меженних витрат води річок Південного Бугу, Причорномор’я та Нижнього Дніпра

Жаннетта Шакірзанова — 2022-12-01

Меженний стік формується за рахунок виснаження як запасів ґрунтових вод, так і руслових запасів, які ще залишаються у річковій мережі, озерах та болотах після припинення подачі поверхневих тало-дощових вод весняного водопілля. Але природний режим меженного стоку може бути порушений через антропогенне втручання у руслі річки чи на водозборі, впливу зміни клімату, у зв’язку з дефіцитом опадів, у поверхневому і підземному стоці та формуванням гідрологічних посух з нестачею природної води. Саме досліджувана територія перебуває в зоні суттєвого ризику внаслідок дефіциту водних ресурсів, формування екстремально низького стоку у меженний період, що потребує його визначення і прогнозування. В роботі обґрунтовано ймовірнісно-прогностичний метод для прогнозування меженних витрат води (літнього, осіннього та зимового періодів). В його основу покладено побудову регіональних залежностей середньодекадних модулів стоку від попередніх витрат води для груп басейнів річок Південного Бугу, Причорномор’я та Нижнього Дніпра (з урахуванням кліматичних закономірностей розподілу опадів територією) та встановлення ймовірнісних характеристик меженних витрат води у багаторічному періоді. В цілому методика територіальних короткострокових прогнозів середньодекадних витрат води меженного літнього, осіннього та зимового стоку річок оцінюється як задовільна при забезпеченості допустимої похибки від 70 до 97 %, при числі членів ряду понад 500 точок. Для визначення забезпеченості прогнозних величин середньодекадних витрат води літньої, осінньої та зимової межені встановлений емпіричний розподіл середньомісячних витрат води в сезони межені для груп річок басейнів Південного Бугу, Причорномор’я та Нижнього Дніпра. Для оцінки розмірів очікуваної межені у кожному році запропоновано представляти прогнозні величини витрат води на підставі карто-схем модулів меженного стоку, а також їх ймовірнісних величин. Такі карто-схеми прогнозних модулів меженних витрат води дозволяють здійснити просторовий моніторинг та оцінити ступінь маловоддя на річках в цілому всього досліджуваного регіону, включаючи й ті річки, по яких спостереження за стоком відсутні. Карто-схеми ймовірнісних характеристик меженних витрат води дають можливість оцінки виникнення низького стоку, навіть при досягненні його значень близьких до екологічних витрат води, що є критичним показником для функціонування екосистеми річки.

Термодинамічні аспекти системного підходу в екології

Віталій Безсонний — 2022-12-01

Результатом впливу на екосистему антропогенного фактора буде зниження антиентропії компонентів. Реакція екосистеми буде різною залежно від сили та тривалості збурюючого впливу. При сильному і досить тривалому впливі антиентропія компонентів падає при збереженні організації екосистеми до тих пір, поки занадто низький рівень антиентропії компонентів не включає їх власні регуляторні реакції, спрямовані на стримування падіння антиентропії навіть на шкоду організації системи. Організація починає падати. Оскільки вплив досить сильний і він не припиняється, регуляторні механізми компонентів не в змозі стабілізувати антиентропію. Процес падіння антиентропії та організації триває, система необоротно йде до загибелі. При середньому за силою, але тривалому впливі компонентам вдається за рахунок енергетичних резервів стабілізувати свою антиентропію на деякому не оптимальному, але допустимому рівні при збереженні організації. Однак, якщо вплив продовжується і не слабшає, компоненти, не будучи в змозі повернути свою антиентропію до початкового оптимального рівня, рано чи пізно не справляються з безперервним збуренням, та їх антиентропія знову починає падати, тепер вже разом з організацією. При слабкому чи нетривалому впливі компоненти, адаптуючись до нових умов, повертають антиентропію до оптимального рівня (при сильному або середньому за силою впливі це можливо лише після його припинення до незворотних змін в системі). При такому варіанті організація системи залишається постійною, оскільки збурююча дія в цьому випадку не вивела екосистему за рамки ефективної роботи гомеостатичних механізмів. Таким чином, критичним моментом при дії на екосистему антропогенного чинника є початок падіння її організації, коли гомеостаз повністю вичерпав себе у протидії збуренню, та екосистема починає незворотньо деградувати. Отже, для контролю стану екосистеми, що піддається дії антропогенного фактора, достатньо стежити за організацією системи: якщо вона не зменшується, можна говорити про відносне благополуччя, якщо ж організація падає, екосистема йде до загибелі, і необхідно вживати заходів для її порятунку. Однак періодичний і досить частий вимір організації екосистеми є задачею, хоча і такою, що не викликає принципових труднощів, але дуже трудомісткою, в першу чергу через знаходження середнього модуля коефіцієнтів кореляції параметрів. Визначення ж складності екосистеми за формулою хоча і пов’язане з певними труднощами, пов’язаними з знаходженням числа зав’язків, проте не вимагає трудомісткої математичної обробки.

Вплив мінералізованих поливних вод на ґрунти та екосистеми

Людмила Грановська — 2022-12-01

Екологічна якість ґрунтів і сільськогосподарської продукції залежить від рівня мінералізації поливної води. Особливо негативно це проявляється в умовах Півдня України в межах Причорноморських територій де формування поливних вод в басейні річки Інгулець залежить від впливу Криворізького залізорудного басейну розташованого в басейні річки. Скиди високомінералізованих шахтних вод в річковий басейн призводять до зміни швидкості течії у річці з 4 м³/сек до 20 м³/сек , що негативно впливає на життєві умови флори і фауни. Залежно від хімічного складу скидів змінюється мінералізація поливної води від 1,393 г/дм³ до 1,7608 г/дм³, а іноді досягає 4,349 г/дм³. За хімічним складом поливна вода формується як гідрокарбонатно-сульфатно-хлоридна при майже однаковому вмісту сульфатів та хлоридів, кальцієво-магнієво-натрієва зі значною перевагою натрію. Динаміка показників якості поливної води протягом 2013-2021 років свідчить про зростання найбільш небезпечних для ґрунтів показників: водневого показника ґрунтового розчину (рН) від 7,7 до 8,4, вмісту іонів хлору (Clֿ) – від 9,52 до 10,77 мекв/дм³ та натрію (Na⁺) – від 9,52 до 13,33 мекв/дм³. За допомогою кореляційного і регресійного аналізів виявлені закономірності формування гідрохімічного складу води і встановлено сильний функціональний зв'язок між мінералізацією та іонами хлору (r = 0,99) та сульфат-іонами (r = 0,99), між мінералізацією та гідрокарбонат-іонами (r = 0,47). В міру підвищення мінералізації води пропорційно зростає вміст іонів хлору та сульфат-іонів, гідрокарбонат-іони відіграють другорядну роль у формуванні гідрохімічного складу. Доведено, що для запобігання перевищення іонів хлору більше 350 мекв/дм³ та сульфат-іонів – 500 мекв/дм³ мінералізація зрошувальної води не повинна перевищувати 1500 мг/дм³, а для запобігання перевищення іонів хлору більше 350 мекв/дм³ витрати води із каналу повинні бути не менш 9,0 м³/с.

Вплив нафтового забруднення на перебіг змін властивостей чорнозему та його фітотоксичність

Олексій Крайнюков — 2022-12-01

Загальновідомим фактом є те, що забруднення ґрунту нафтою дуже сильно впливає на його родючість, ріст та розвиток культурних рослин. Незважаючи нате, що ця проблема досить добре висвітлена у науковій літературі, на сьогодні вона повністю не вирішена. Метою роботи є дослідити зміну властивостей (фізико-хімічних, агрохімічних та біологічних) чорноземних ґрунтів та його фітотоксичність за різних рівнів нафтового забруднення. Дослідження проводили впродовж 2019-2021 рр. в умовах Лівобережного Лісостепу України у польовому дрібноділянковому досліді на чорноземі опідзоленому із періодичністю спостережень за діагностичними показниками у 1 місяць, 6, 12 та 24 місяці. Визначено динаміку біодеградації нафтопродуктів для різного рівня забруднення та виявлено, що протягом перших 6 місяців загальне зниження вмісту нафтопродуктів складало майже 42 %. Встановлено закономірності процесу самоочищення досліджуваного ґрунту від нафтових вуглеводнів протягом 24 місяців, які свідчать про істотну різницю у швидкості біодеградації нафтопродуктів для різного рівня забруднення. Визначено закономірності зміни вмісту водорозчинних калію та натрію, рухомих форм фосфору та калію у чорноземі опідзоленому, що зазнав нафтового забруднення. При цьому зафіксовано певну стабілізацію фосфатно-калійного стану нафтозабрудненого ґрунту і доведено неістотність даних вмісту рухомих форм фосфору та калію у якості індикаторів моніторингу на нафтозабруднених землях. Виявлено негативний вплив нафти на проростання насіння жита та гірчиці у польових умовах, що проявлявся у скороченні польової схожості насіння на 60-80 % за найвищого рівня забруднення. Визначено зв'язок рівня забруднення ґрунту нафтою із інтенсивністю виділення СО₂ забрудненим ґрунтом, який свідчить про істотне посилення емісії СО₂ з ґрунту через рік після його забруднення нафтою у діапазоні концентрацій 6,4-24,6 л/м², що є наслідком активної діяльності нафтоокислювальних мікроорганізмів та очевидно свідчить про інтенсифікацію процесів біодеградації нафти.

Екологічна оцінка забруднення ґрунтів важкими металами

Ольга Рибалова — 2022-12-01

Метою даного дослідження є розробка методу визначення рівня забруднення ґрунту важкими металами. Для цього ставляться наступні завдання: розробити методику комплексної оцінки забруднення ґрунту важкими металами на регіональному та локальному рівнях; визначити найбільш забруднені важкими металами регіони України; оцінити рівень небезпеки забруднення ґрунту важкими металами для територій з різними типами землекористування; оцінити забруднення ґрунтів важкими металами внаслідок бойових дій у Донецькій та Луганській областях. У зв’язку з різними морфологічними особливостями ґрунту і процесами ґрунтоутворення показано необхідність урахування фонових концентрацій та індексу самоочищення для оцінки рівня небезпеки забруднення ґрунтів важкими металами. Розроблена класифікація рівня небезпеки забруднення ґрунтів важкими металами. Дана оцінка забруднення ґрунтів важкими металами на місцевому рівні для рекреаційних зон міста, автодоріг, звалища побутових відходів і території промислового підприємства. Оцінка забруднення ґрунтів важкими металами на місцевому рівні показала, що в найгіршому стані знаходяться території промислового підприємства і звалища побутових відходів (5 клас – дуже поганий стан). Території рекреаційних зон віднесено до 2 класу (добрий стан), автодоріг – до 3 і 4 класу (відповідно задовільний і поганий стан). Розрахунок показників забруднення ґрунтів важкими металами на регіональному рівні за новим методом показав, що в найбільш небезпечному стані знаходяться території індустріальних центрів України. Дана оцінка забруднення ґрунтів важкими металами для територій Донецької і Луганської областей внаслідок впливу бойових дій за новим методом. Визначено чинники впливу бойових дій на стан забруднення ґрунтів важкими металами. В роботі представлено новий метод оцінки забруднення ґрунтів важкими металами на регіональному та місцевому рівні. Перевагою цього методу є урахування класу небезпеки забруднюючих речовин та індексу самоочищення. Розроблена нова класифікація рівня небезпеки забруднення ґрунтів важкими металами. Використання запропонованого методичного підходу буде сприяти одержанню порівнянних даних при оцінці рівня забруднення ґрунту важкими металами й визначенню пріоритетності впровадження природоохоронних заходів і підвищення рівня екологічної безпеки, що особливо актуально для післявоєнного відновлення нашої країни.