Що таке Роза вітрів і навіщо вона потрібна?

Роза вітрів – графіка , що характеризує в метеорології та кліматології режим вітру в даному місці за багаторічними спостереженнями. Виглядає як багаточлен, у якого довжини променів, що розходяться від центру діаграми в різних напрямках ( румбах горизонту), пропорційні повторюваності вітрів цих напрямків (звідки дме вітер). Роза вітрів враховують при будівництві злітно-посадкових смуг аеродромів, автомобільних доріг, плануванні населених місць (доцільної орієнтації будівель та вулиць), оцінці взаємного розташування житлового масиву та промзони (з точки зору напряму перенесення домішок від промзони) та безлічі інших господарських завдань (, лісове та паркове господарство, екологія та ін.).

Роза вітрів, побудована за реальними даними спостережень, дозволяє по довжині променів побудованого багатокутника виявити напрямок панівного або переважаючого вітру, з боку якого найчастіше приходить повітряний потік у цю місцевість. Тому справжня троянда вітрів, побудована виходячи з низки спостережень, може мати суттєві відмінності довжин різних променів.

Те, що в геральдиці традиційно називають “ Роза вітрів” – з рівномірним і регулярним розподілом променів по азимутів сторін світла в даній точці – є поширеною метеорологічною помилкою; насправді це лише географічне позначення основних географічних азимутів сторін горизонту як променів.

Приклади різних уявлень

Трояда вітрів, крім напряму вітру, може демонструвати частоту вітрів (дискретизовану за певною ознакою — на день, на місяць, на рік), а також силу вітру, тривалість вітру (хвилин на день, хвилин на годину). Причому можуть існувати Роза вітрів як позначення середніх значень, так позначення максимальних значень. Також можливе створення комплексної Роза вітрів, де будуть присутні діаграми двох і більше параметрів. Нижче наведені приклади показують різні варіанти прочитання діаграм, якщо до них відсутні пояснення.

Вона також називається морською трояндою

Спочатку використовувалася в навігаційних картах. Морська троянда має чотири основні краї, які позначають чотири кардинальні точки: північ, південь, схід та захід. Крім того, він має два підрозділи; перший показує бічні напрями: північний схід, південний схід, південний захід і північний захід.

Другий підрозділ складається з восьми супутніх шляхів, які об’єднуються в кожному із зазначених вище напрямків.

Напрямки, зазначені на роза вітрів, можуть допомогти спрямувати човен до місця призначення.

4 основних застосування компасу

1- напрямок вітру

Вітер – це маса повітря, яка рухається вздовж морів або континентів внаслідок різних температур, створюваних присутністю сонця або різних пір року.

Компасна роза дозволяє дізнатися напрямок вітру, кардинала, бічне або бічне напрямок. Поруч із роза використовується лопата, яка рухається у напрямку, в якому дме вітер, а морська роза нерухома, визначаючи курс.

Для моряків було важливо знати напрям вітру, тому що саме форма тяги чи тяги змушувала човна рухатися, тому що не було сучасних механічних двигунів.

2- Представляти північ

Вважається, що роза вітрів була винайдена у тринадцятому столітті. У той час не було складних команд керівництва поточної епохи.

За допомогою морської роза північ встановлюється як основна точка відліку для визначення інших напрямків.

Північ приймає нульовий градус, і звідти градуси починають текти, доки не досягнуть 360, що є кінцем кола горизонту.

3- Швидкість вітру

Інше використання рози вітрів – визначення швидкості вітру, що вимірюється у вузлах. Пристрій під назвою анемометр використовується для вимірювання.

Визначити швидкість вітру важливо, щоб знати, чи це може представляти ризик для людей або човнів.

4- Авіаційне застосування

Літаки також пливуть, тільки вони роблять це між повітряними потоками та між хмарами. Ось чому це називається аеронавтикою для дисципліни, яка вивчає та викладає все, що пов’язано з цією областю.Для управління літаком дуже важливо знати напрямок вітру, де відбуватиметься політ.

Роза вітрів була дуже корисною для будівництва аеропортів, оскільки вона дозволяє визначати регулярні повітряні потоки в географічному районі.

Навіщо потрібні водосховища?

Упродовж усієї історії людства люди будували водосховища для задоволення потреби у воді, і зі зростанням потреби збільшувалася кількість водосховищ, їхні глибина, об’єми води. Вода була найважливішим чинником, який визначав життя людей і розвиток виробничих сил.

В умовах дуже нерівномірного розподілу ресурсів річкового стоку (які становлять у всьому світі близько 37 тис. км 3 ), уже на рівні 2000 р. повний об’єм водосховищ перевищив 6,5 тис. км 3 , а водоспоживання становило близько 6 тис. км 3 , у тому числі безповоротне – 3 тис. км 3 .

У 2000 р. більшість від загальної кількості 2360 великих водосховищ об’ємом понад 100 млн км 3 було побудовано в Північній Америці – 38%, у Європі – 22%, в Азії – 25%. При цьому в більшості країн посилилося природоохоронне законодавство для мінімізації наслідків для довкілля від створення водосховищ, знаходження оптимальної рівноваги між економічними та соціальними потребами суспільства й навколишнім середовищем.

На багатьох великих водосховищах побудовано ГЕС із середньорічним виробництвом відновлюваної електроенергії на рівні 2000 р. близько 2600 млрд. кВт∙год (18% світового виробництва).

У ХХI столітті триває будівництво водосховищ, причому більшість – у країнах, що розвиваються, Азії, Африці, Південної Америки.

При цьому в багатьох країнах, у тому числі Європи, розбираються старі греблі з малими водосховищами, які давно відпрацювали свій ресурс, а також безгоспні зруйновані греблі, що є нормальним процесом.

Наразі у світі експлуатується близько 50 тисяч водосховищ із греблями заввишки понад 15 метрів, основне призначення яких – забезпечення потреби у воді, причому багато їх збудовані в найбільш розвинених країнах Західної Європи, США, в Канаді та Японії, де найжорсткіше природоохоронне законодавство.

В Україні водні ресурси дуже обмежені, особливо на Півдні країни. При сумарному середньобагаторічному стоці всіх річок близько 87 км 3 лише 52 км 3 формується на території України, а в маловодні роки об’єм річкового стоку знижується до 30 км 3 . При цьому об’єм річкового стоку, що припадає на одного жителя, – однин із найнижчих серед країн Європи.

В таких умовах дуже нерівномірного розподілу стоку річок по території України й по сезонах року для його регулювання та раціонального використання створено 1090 водосховищ корисним об’ємом 26,3 км 3 . Річки з водосховищами – основне джерел водопостачання при дуже обмежених об’ємах підземних вод, придатних для використання.

Тим часом “перетворювачі природи” намагалися нав’язати спільноті своє уявлення про “техносферу” – штучно створене середовище існування, де знайде своє щастя людина комуністичного майбутнього. Річку вони розглядали як суто технологічну систему, не беручи до уваги роль рослин і тварин у формуванні екосистеми та якості води. Учені Інституту гідробіології під керівництвом академіка О.Топачевського рішуче виступили проти такого підходу технократів і керівної верхівки, зокрема їм удалося домогтися зниження рівня в проєкті Канівського водосховища на півтора метра і зберегти річкову ділянку Дніпра в районі Києва, заблокувати перекриття Дніпровсько-Бузького лиману Очаківською дамбою, зруйнувати плани гідробудівництва на Десні. З цього приводу Топачевський спеціально побував на прийомі в першого секретаря ЦК КПУ П.Шелеста, від якого почув: “Без вашого інституту Україна обійдеться, а без ГЕС – ні!”. Проте каскад водосховищ було побудовано, що, попри незаперечні екологічні втрати, дало могутній поштовх становленню промисловості, енергетики та сільського господарства України, забезпеченню господарського питного водопостачання і санітарних попусків.

За рахунок водних ресурсів Дніпра з каскадом водосховищ корисним об’ємом 18,4 км 3 вирішується найголовніше завдання – забезпечується водопостачання населення, промисловості, сільського господарства та зрошення на території, на якій проживає близько 70% населення. У загальному об’ємі водоспоживання 9 км 3 безповоротне становить близько 5 км 3 . При цьому вода з дніпровських водосховищ щорічно перекидається каналами в маловодні райони Донбасу, Кривого Рогу, Приазов’я тощо, зрошується понад один мільйон гектарів землі.

Про спустошливі посухи в басейні річки Дніпро в 1652-му і 1680 роках в історичних документах написано “стояла страшна суша й спека сонячна, повисихали води й трави”. В останні десятиліття, наприклад у посушливі маловодні 2015-й, 2018-й і 2019 роки, водосховища в повному обсязі забезпечили водоспоживання та санітарно-екологічні попуски. Дуже актуальною проблемою може виявитися нестача води нинішнього року у зв’язку з аномально теплою та безсніжною зимою. За інформацією Укргідрометцентру, у басейнах усіх річок України склалися дуже несприятливі гідрометеорологічні умови для формування весняної повені. Така несприятлива ситуація, яка склалася на початок лютого 2020 року, спостерігається вперше.

Корисний об’єм Дніпровських водосховищ – це стратегічний запас прісної води, гарантія того, що населення, економіка і довкілля будуть забезпечені водою в посушливі маловодні роки за умов негативного впливу зміни клімату на водність річок. Забезпечення прісною водою – питання національної безпеки.

Крім того, завдяки водосховищам забезпечено потреби у воді та санітарно-екологічні попуски в нижній течії витратою 500 м 3 /с для недопущення засолонення Дніпровської дельти і Дніпровсько-Бузького лиману та погіршення санітарних умов.

Без Дніпровських водосховищ у маловодні роки при річному об’ємі стоку близько 23 км 3 паводкові витрати, що становлять 60% об’єму стоку, скидалися б у море, а решту часу року мінімальні середньомісячні витрати Дніпра могли становити порядку 216–300 м 3 /с (як було до створення водосховищ, наприклад у листопаді 1920-го – 277 м 3 /с, у грудні 1921-го – 223 м 3 /с, в листопаді 1922-го – 241 м 3 /с, у грудні – 216 м 3 /с). Тепер це унеможливило б забезпечення водоспоживання, яке становило в ці місяці 2018 року 320 м 3 /с, безповоротне – близько 180 м 3 /с, санітарно-екологічний попуск – 500 м 3 /с, і призвело б до катастрофічних соціально-економічних наслідків, тяжкої санітарної обстановки й загалом – до екологічної катастрофи.

Водночас ГЕС на водосховищах Дніпровського та Дністровського каскадів виконують надзвичайно важливу роль у забезпеченні надійної роботи Об’єднаної енергосистеми України, здійснюючи балансування електроенергії впродовж доби, будучи аварійним і частотним резервом енергосистеми. Причому роль ГЕС і ГАЕС різко зростає в умовах швидкого розвитку вітро- та сонячних електростанцій з мінливим характером вироблення електроенергії. Уже нині через нестачу балансуючих потужностей в енергосистемі періодично вимушено обмежується робота ВЕС і СЕС.

Найважливіше питання при створенні водосховищ – забезпечення якості води та збереження біорізноманіття. На жаль, каскад ГЕС став нездоланною перепоною для прохідних і напівпрохідних риб. Найбільша втрата – це неможливість пройти на нерест осетровим. Створений для вирішення цієї проблеми осетровий завод у Херсоні жодним чином не може її вирішити. Тому, на наш погляд, питання створення рибопропускних споруд на існуючих гідровузлах Дніпра має бути розглянуте в рамках формування нової державної Програми екологічного відродження Дніпра (стара закінчується в поточного року). Наприклад, за рекомендаціями Інституту гідробіології, на річці Сирдар’я при реконструкції Кайракумської ГЕС планують будувати рибохід, хоча вона відрізана від Аралу двома греблями без рибоходів. Це робиться з розрахунком, що й ті греблі буде реконструйовано.

Головний зовнішній чинник, який призводить до погіршення якості води Дніпра, – скидання забруднених комунальних стічних вод і забруднюючих речовин із промисловими стоками (річний об’єм яких у басейні Дніпра близько 0,63 км 3 ). Усе це призводить до збільшення загальної кількості азоту, фосфору, важких металів, біогенних елементів тощо. Без акумулювання величезних об’ємів води у водосховищах, де відбувається розбавлення цих скидань, концентрація забруднюючих речовин від роботи промисловості та життєдіяльності великих міст призвела б до загибелі всього живого. Крім того, за рахунок величезних площ мілководдя і чималого об’єму води сумарний самоочисний потенціал водосховищ на кілька порядків перевищує потенціал річки.

Окрема проблема – “цвітіння води”, або масовий розвиток мікроскопічних планктонних водоростей. Найінтенсивніше “цвітіння” води в дніпровському каскаді спостерігалося у 1960–1970-х роках після зарегулювання Дніпра Каховським і Кременчуцьким водосховищами. З кінця 1970-х і до початку 2000-х років стабілізувалося зменшення біомаси фітопланктону, у тому числі синьо-зелених водоростей, скоротилися площі акваторій, охоплених “цвітінням” води. Останніми роками надходження у водойми високих концентрацій азоту і фосфору, насамперед через масове використання фосфатвмісних мийних засобів, кліматичні зміни з підвищенням температури води на тлі маловодності, а також повсюдне недотримання санітарних зон, призвело до інтенсифікації даного явища.

Водосховища Дніпровського каскаду стали природною частиною довкілля. Тут живуть і відтворюються безліч видів, занесених до Червоної книги України. На частині території водосховищ містяться об’єкти природно-заповідного фонду загальнодержавного значення: на Київському – ландшафтний заказник “Дніпровсько-Деснянський”, на Канівському – ландшафтні заказники “Козинський” і “Ржищевський”, а також природний заповідник “Канівський”, на Кременчуцькому – орнітологічні заказники “Святилівський” і “Липівський”, на Кам’янському – природний заповідник “Дніпровсько-Орельський”, на Дніпровському – лісовий заказник “Урочище Яцево”, на Каховському – ландшафтний заказник “Крутогори Каховського водосховища”.

Тому стратегічне завдання для забезпечення нормативної якості води та збереження водних екосистем – припинення скидання неочищених стічних вод у наші річки та водосховища, а для цього потрібно якнайшвидше прийняти й реалізувати відповідну державну програму щодо басейнів Дніпра, Дністра та інших річок і більш жорстке природоохоронне законодавство. Припинення скидання неочищених стічних вод дозволило підвищити якість води ряду раніше забруднених річок із водосховищами, забезпечити відповідність нормативним вимогам.

У сучасному світі проблема водопостачання населення Землі – глобальна, оскільки нині близько двох мільярдів людей не мають доступу до чистої води. І цю проблему можна вирішити, будуючи водосховища та подаючи воду з них у маловодні регіони.

Неможливо одночасно забезпечити соціально-економічний розвиток і зберегти природу в первозданному стані, але багато розвинених країн довели можливість забезпечення відповідного рівня соціально-економічного розвитку та охорони навколишнього природного середовища. І практика багатолітньої експлуатації чималої кількості великих водосховищ комплексного призначення, на яких виконано необхідні природоохоронні заходи, показала, що можна мінімізувати негативні наслідки та зберегти екологічну рівновагу.

Того, що люди зрозуміли давно, ще в біблійні часи, на жаль, не можуть зрозуміти деякі наші недалекі сучасники, пропонуючи відмовитися від гребель і водосховищ на Дніпрі та Дністрі.

У наш непростий час для вирішення гострих проблем, які стоять перед людством, – забезпечення водою, енергією, продовольством, стан довкілля, ризики зміни клімату, – найтіснішим чином переплетених між собою, слід виявити розсудливість, найвищий професіоналізм і державну мудрість.