1.2.1 Метеорологічний потенціал атмосфери

Самоочисна здатність атмосфери визначається за метеорологічним потенціалом забруднення атмосфери (ПЗА) та метеорологічним потенціалом атмосфери (МПА). ПЗА встановлюється на основі аналізу повторювання метеорологічних характеристик: приземних інверсій, штилів, туманів, опадів, швидкості вітру тощо.

Клімат Чугуївського району помірно континентальний.

Середньорічна температура повітря становить +7,5 ^оС; середньомісячна температура січня – 7,4 ^оС; липня +20,3 ^оС. Максимальна температура повітря становить 42 ^оС, мінімальна -36 ^оС. Період з температурою повітря вище 10^оС становить 160 днів, вище 15^о – 115 днів [5].

За спостереженнями Харківського Гідрометцентру середньорічна швидкість вітру складає 3,6 м/с, з переважанням у східному (та південно-східному напрямку) [4]. Максимум швидкості вітру у зимовий період припадає на лютий; в цей період переважають східні та південно-східні вітри. Влітку ж спостерігається зниження швидкості вітру (мінімум припадає на червень) та зміна напрямку – на західний, північно-західний та північний. Восени встановлюється переважання вітрів східних та південно-східних румбів. Для весни характерний суховій – сильний вітер південно-східного напрямку [16]. Що стосується кількості днів протягом року зі швидкістю вітру більше 6 м/с (вітер, що здатний винести забруднення і сприяє самоочищенню), то їх нараховується 12,1 найбільша їх кількість спостерігається у холодний період року - січень, лютий, листопад та грудень.

Кількість днів протягом року з туманом. Складає 20-60 днів (таб. 1.1) і приходиться в основному на холодний період року.

Таблиця 1.1 - Кількість днів з туманами

Підвищений рівень запилення атмосферного повітря спостерігається влітку. В цей період до промислового запилення додається пил природного походження. Але при спів паданні декількох несприятливих метеорологічних факторів і в холодний період можуть утворюватись застої атмосферних мас, що найбільше небезпечно з точки зору забруднення повітря [10].

При туманах частки рідини акумулюють домішки з вище та нижче розташованих шарів атмосфери, сприяють підвищенню забруднення атмосфери. В розглянутому районі спостерігається від 20 до 60 туманних днів протягом року, з них 80% приходиться на холодний період року. Отже, за даними таблиці 1.1 можна визначити метеорологічний потенціал атмосфери (самоочисну здатність) території Чугуївського району за допомогою коефіцієнта (^км ), який характеризує переважання тих чи інших процесів (накопичення або розсіювання) протягом року за формулою (1.1) [4]:

; (1.1)

де, Км - метеорологічний потенціал атмосфери (МПА); Рш - повторюваність днів зі швидкістю вітру 0 - 1м/с, %; Рο - повторюваність днів з опадами 0,5 мм і більше, %; Рв - повторюваність днів зі швидкістю вітру від 6 м/с, %;Рт - повторюваність днів з туманами, %.

Якщо Км >1, то переважають процеси, які сприяють накопиченню шкідливих речовин; при Км <1, навпаки, - процеси самоочищення атмосфери. Це обумовлено тим, що величина ультрафіолетової радіації та кількості гроз впливають на розкладання в атмосфері шкідливих домішок, опади і вітер сприяють очищенню атмосфери від домішок і продуктів розкладання, рослинність забезпечує біологічну продуктивність, адсорбуючу фітонцидну здатність та ін.

Спираючись на дані таблиці 1.2 для території Чугуївського району було розраховано метеорологічний потенціал атмосфери. Для району повторюваність днів з швидкістю вітру 0-1 м/с дорівнює 6,4%, з туманами - 5,2%, з швидкістю вітру 6 м/с - 12,1%, кількість днів з опадами 0,5 мм і більше - 18,9% [31].

Таблиця 1.2 - Кліматичні показники Чугуївського району

Таким чином, в результаті розрахунків метеорологічного потенціалу атмосфери Чугуївського району встановлено, що його значення (К_м) = 0,4, тобто - К_м < 1.

Отже в районі переважають процеси, які сприяють самоочищенню атмосфери розсіювання забруднюючих речовин та виявляє здатність до самоочищення атмосфери, незважаючи на те, що на його території розташовані досить потужні промислові підприємства.

В цілому, з екологічної точки зору, кліматичні умови Чугуївського району сприятливі. Але під впливом антропогенної діяльності у навколишньому середовищі створюються особливі мікрокліматичні умови, які відрізняють клімат урбанізованої території від природного (внаслідок забруднення атмосфери пилом і газами (викиди промислових підприємств, транспорт) відбувається послаблення прямої сонячної радіації (на 10-17%), особливо її ультрафіолетової, найбільш біологічно активної частини; а також відбувається підвищення вмісту вуглекислого газу в атмосфері, що сприяє поступовому підвищенню температури повітря).

Атмосферне повітря здатне до самоочищення від забруднюючих речовин. Аерозолі вимиваються з атмосфери опадами, іони осідають під впливом електричного поля атмосфери, а також внаслідок гравітації. За відсутності опадів відбувається випадіння аерозолів в результаті зіткнення нижнього шару повітря із земною поверхнею та предметами, що розташовані на ній. Так, повітряні потоки, що переносять забруднення, очищуються зустрічаючи на своєму шляху ліс. На деревах осідають не лише тверді частинки, а і летючі речовини. Внаслідок турбулентного перемішування приземний шар повітря весь час оновлюється. Проте, можливості атмосфери обмежені і природні системи самоочищення рано чи пізно не зможуть витримати антропогенний натиск [24].