Климатология негіздері

1.Атмосфераның жылу режимі қандай шамамен сипатталады?

2.Топырақ беті мен оның терең қабаттарына жылудың берілуі неге

байланысты?

3.Тәуліктік және жылдық тербелістерінде топырақ беті

температураларының ең жоғарғы мәндері қай уақытта байқалады?

4.Топырақ беті температураларының тәуліктік және жылдық

амплитудаларына Қандай факторлар әсер етеді?

5. Топырақтың терең қабаттарына жылу қалай беріледі, қандай

заңдылықтар орындалады

6.Атмосфералық ауа мен төселме беткей арасындағы жылу алмасу

қандай жолдармен жүреді?

7. Ауа температурасының тәуліктік және жылдық жүрістеріндегі mах

мен mіn

8.Ауа температурасы биіктік бойынша қалай өзгереді (әр бір ауа

қабатында)?

9. Ауа температурасының географиялық таралуын түсіндіріңіз.

10. Ауа және топырақ температураларын өлшейтін құралдарды атаңыз.

32

АТМОСФЕРАЛЫҚ ҚЫСЫМ

Халықаралық СИ жүйесінде қысымды Па (Паскаль) бойынша өлшейді және ол 1 м ауданға түсетін 1 Ньютон (Н) күшіне тең: 1 Па = 1 Н/м².

1 гПа = 1 мбар = 0,75 мм. сн.бағ.

1 мм.сн.бағ. = 1,33 гПа = 1,33 мбар.

1 гПа= 100Па

Теңіз деңгейінде стандартты атмосфера қысымы температура 0 °С 1013,25 гПа (760мм.сн.бағ.) болады. Метеорологиялық есептеулерде теңіз деңгейіндегі стандартгы қысым 1000 гПа деп саналады.

Атмосфера қысымы жоғары жатқан барлық ауа салмағымен анықталатындықтан, ойы бақылау нәтижелері бақылау нүктесінің (метеостансаның) теңіз деңгейінен биіктігіне байланысты болады. Сондық-тан ауа қысымының жер бетінде таралу карталарын жасау үшін және әртүрлі^-нүктелердегі қысымдарды салыстыру үшін, ауа қысымын белгілі бір деңгейге келтіреді. Метеостансалардағы ауа қысымы теңіз деңгейіне келтіріледі Атмосфера қысымының биіктікке бағыныштылығын арнайы барометрлік формулалардың көмегімен есептеп табады.

Атмосфералық қысымды сипаттайтын шамалардың бірі ол – қысымның вертикальді градиенті және қысым сатысы. Қысымның вертикальді градиенті (G) деп бірлік биіктікке (100м) көтерілгендегі қысымның өзгеру мәнін Өлшем бірлігі - гПа / 100м. (Оны статиканың негізгі теңдеуінен табады).

Қысым сатысы (һ) - деп қысымды 1 гПа-ға өзгерту үшін керек биіктік мәнін айтады, өлшем бірлігі м/гПа. Ол қысымның вертикальді градиентіне көрсеткіш және қысым сатысы вертикальді градиентпен былайша қатыныста болады:

һ=100/G

33

АТМОСФЕРАЛЫҚ ҚЫСЫМ

-гидростатика заңдары негізінде жұмыс істейтін сұйықтық барометрлер;

-қатты денелердің серпімділік қасиетін қолданып жасалған барографтар мен

анеройдтар;

-газдардың серпімділік күші қолданылатын газды барометрлер;

-сұйық заттардың қайнау температурасының сыртқы ауа қысымына бағыныштылығы қолданылатын құрал - гипсометр.

Құрылысы бойынша барометрлер : чашкалы, сифонды - чашкалы және сифонды болып үш түрге бөлінеді. Жалпы, барометрді алғаш ойлап тапқан Э. Торричелли (1643ж) және оны Торричелли түтікшесі деп атап кеткен. Барометрлерде сұйық ретінде сынаптың қолданылатын себебі, ол ауыр және өте тығыз (р=1З,5957 г/см² ), сонымен қатар 60 °С- ға дейін сынап буының серпімділігі (қысымы) өте төмен болады.

Сурет-10. Стансалық-чашкалы барометр

Стансалық - чашкалы барометр бір жағы бітеу шыны түтікше (1) мен чашкадан (2) тұрады. Сыртқы диаметрі 51,7мм чашка бір-біріне бұрап кигізілген үш бөліктен тұрады. Чашкадағы сынап ауамен байланыста болу үшін чашканың жоғарғы бетінде бұранмен (3) жабылатын тесікше болады. Сынап құйылған шыны түтікшенің сыртына темір қаптама - қорапша (4) кигізілген. Ол темір қорапшаның жоғарғы жағында сынаптың деңгейін бақылау үшін ұзын есінді тесік (саңылау) жасалған және оның бойына шкала (5) сызықтары түсірілген (мбар бойынша есептеледі).

34

АТМОСФЕРАЛЫҚ ҚЫСЫМ

Қаптама-қорапшаның ішінде шкала бойымен қозғалып тұратын нониус (6) болады. Нониусты жоғары -төмен жылжытып тұру үшін кремальер (7) бұрағыш қолданылады. Темір қорапшаның те бөлігіне ауа температурасын өлшейтін термометр (8) салынған. Барометр қабырғасына бекітілген үшбұрышты екі есікті шкаф ішіне сақина (9) арқылы ілінеді. Қысымды өлшер алдында мениск (сынап бағанының беті) доғал ¹ қабылдау үшін, қаптама - қорапшаның жоғарғы бөлігін саусақпен жәй шертіп қозғау керек. Сосын, көзді сынап менискісі деңгейіне ке нониустың төменгі деңгейін менискінің жоғарғы шыңына жанасқанға нониусты төмен түсіреді (а-сурет). Сонда сынап менискісінің екі шетінде үшбұрыш тәріздес ашық саңылау қалу керек (б-сурет). Нониус қозғал кремальерді бұрау арқылы келтіріледі. Атмосфера қысымының бүтін қаптама - қорапшадағы шкаламен анықталады. Оңдық бөлшек бөлігі нониус бетіндегі кіші шкаламен анықталады. Өлшеу дәлдігі - 0,1 мбар.

Өлшенген қысым мәніне төмендегідей түзетулер енгізіледі:

-аспаптық түзету (ол барометрдің сертификатында көрсетіледі). Аспаптық түзету барометрді жасаған кезде кеткен қателіктерді ескеру үшін енгізіледі . Ол барометрді эталонды барометрмен салыстыру арқылы анықталады;

-ауырлық күшіне түзету. Бұл берілген жердің географиялық ендігі мен теңіз деңгейінен биіктігіне байланысты енгізіледі. Себебі ауырлық күшінің үдеуі ортасынан алшақтаған сайын және де полюстен экваторға қарай азаяды. Ауырлық күші үдеуінің тұрақты мәні ретінде 45 ⁰ ендіктің деңгейіндегі алынады;

-температуралық түзету. Бұл түзету температураның сынапқа әсерін ес үшін енгізіледі. Барлық жерде барометрдің көрсетуін 0 °С температурас келтіру келісілген және ол түзету мәні арнайы кестеден алынады.

Тексеру сұрақтары

1. Атмосфералық қысым дегеніміз не?

2. Атмосфералық ауа қысымының қандай өлшем бірліктері бар?

3. Теңіз деңгейінде атмосфералық қысымның мәні нешеге тең?

4. Метеорологиялық есептеулерде (іс жүзінде) атмосфералық қысым

мәні деңгейінде қандай мәнге ие?

5. Атмосфералық қысымның өзгерулерін қандай шамалар сипаттайды?

6. Ауа қысымының вертикальді және горизонтальді градиенттері

дегеніміз

7. Қысым сатысы дегеніміз не?

8. .Жерге жақын ауа қабатында қысым сатысының мәні қандай?

9. Ауа қысымың өлшейтін қандай құрал, аспаптар бар?

10.Ауа қысымын өлшейтін құралдарға (барометрге) аспаптық түзетулер

не қажет?

35

АТМОСФЕРАЛЫҚ ҚЫСЫМ

5. АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

Булану және буланушылық. Ылғал (су) айналымы - бұл климат құраушы факторлардың бірі болып табылады. Ылғал айналымын құраушыларға: судың жер бетінен булануы, атмосферадағы конденсация процестері, жауын-шашынның түсуі және ағын сулары жатады.

Булану дегеніміз - су молекулаларының сұйық жағдайынан газ күйіне айналуы. Молекулалы диффузия және конвекция, сол сияқты турбулентті араласу нәтижесінде су буының молекулалары тез әрі оңай жоғары қарай жан жақка таралады. Ал булану процесінің өзі су, топырақ беттерінен және өсімдіктерден үнемі жүріп жатады. Және оны жиынтық булану деп атайды. Сонымен қатар, атмосферада керісінше процестер - су буы молекулаларының қайтадан жер бетіне оралуы байқалады. Егер, буланған молекулалар мөлшері оралған молекулалардан артық болса, нәтижесі - булану процесі болады. Егер, оралған молекулалар мөлшері буланған молекулалардан артық болса, нәтижесі конденсация процесі, яғни, су буының сұйық күйге көшуі. Ал егер, буланған молекулалардың мөлшері оралған молекулалармен бірдей болса, яғни қозғалмалы тепе - теңдік сақталса, онда қанығу жағдайы орнайды. Булану жылдамдығы (W) Дальтон теңдеуі бойынша анықталады:

W = k(Е-е)/(V)/Р

Мұндағы: k-жел жылдамдығына бағынышты пропорционалдық

коэффициент;

Е - су буыньщ қанығу қысымы;

е - ауадағы су буының парциалды қысымы;

Р - атмосфералық қысым;

f(V) - жел жылдамдығы функциясы.

Тәулік бойына булану жылдамдығының mах - тал түс кезінде, mіn - кешке қарай байқалады.

Жылдық жүрісінде mах - жазда, mіn - қазан, желтоқсан айларында айқалады.

Белгілі бір жерден буланған су мөлшерін қарастырғанда нақты булану және буланушылық деп екі ұғымды бөліп қарастырады.

Нақты булану бұл - берілген уақыт аралығыңда буланган су мөлшері. Ол метеорологияда арнайы аспаптармен өлшенеді және әртүрлі әдістермен де есептеп табуға болады.

Буланушылық дегеніміз - берілген географиялық орындағы ылғал қорымен шектеліп қалмаған булану мүмкіншілігі, яғни буланатын мөлшердің ең жоғары мәні. Буланушылық ауа температурасына тура пропорционал.

Көбінесе нақты булану буланушылықтан кем болады. Мысалы, Қызылқұм, Мойынқұм сияқты шөлді аймақтарда жазда ауа температурасы

36

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

шылығының жоғары болуына байланысты буланушылық өте жоғары,ал нақты булану судың аздығына байланысты төмен болады. Ылғалдылығы өте аудандарда нақты булану буланушылыққа жақын келеді.

Буланушылықтың географиялық таралуы ауа температурасының таралуына ұқсас келеді.

Нақты булану мөлшері мұхиттарда буланушылықпен тең және құрлықтағы булану мөлшерінен әлдеқайда жоғары болады.

Құрлықта жылдық булану мөлшері полярлық аудандарда 100-200м-деп ылғалды тропиктік және субтропиктік аймақтарда (Азияның оңтүстігі, шығанағы мен Конго өзеі бассейні, АҚШ-ң оңтүстік-шығысы, Бразилия Австралияның шығыс жағалауы, Индонезия мен Мадагаскар аралдары 2500мм-ге дейін жетеді. Шөлді аймақтарда жылдық булану 100мм шама ал Антарктидада одан да төмен болады (сурет-11).

5.2 Ауа ылғалдылығының сипаттамалары. Жоғарыда айтылып өткендей, атмосфералық ауа үшін су буының маңызы өте зор. Атмосферадағы су буы-ның мөлшерін ылғалдылық сипаттамалары арқылы бағалайды және ылғал-дың мөлшері буланудың қарқындылығына, буланатын беттегі ылғал қорына атмосфера ағымдарына және температура режиміне байланысты болады.

Ауа ылғалдылығын сипаттайтын шамалар мыналар:

- е - су буының парциалды қысымы, яғни белгілі бір температурада

берілген ауа көлеміндегі су буы өзі ғана сол көлемді алып тұрған жағдай-

дағы түсіретін қысымы (гПа, мбар).

- Е - су буының қанығу қысымы;

- d - ылғалдылық тапшылығы (гПа, мбар);

- f - салыстырмалы ылғалдылық (%);

- а - абсолюттік ылғалдылық (кг/ м³, г/ м³);

- s - меншікті (сыбағалық) ылғалдылық (г/ кг);

- қоспалық қатынас (г/ кг);

- t_d - шық нүктесі (°С);

Ауа ылғалдылығы да ауаның температурасы сияқты тәулік және бойына өзгеріп отырады. Теңіз үстінде және жағалауға жақын аудандарда е- тәуліктік жүрісі ауа температурасының тәуліктік жүрісіне параллель болып, келеді. Тәуліктік жүрісінде 2 - mах , 2 - mіn байқалады. Жылдық тербелісі ауаның жылдық тербелісіне параллель болып келеді: тах - жазда, тіп - қы

мәні,мм/жыл

38

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

- ауа температурасы шық нүктесіне дейін немесе одан да төмен болуы керек

- ауада конденсация өзегінің болуы шарт.

Ауадағы су буы қанығу жағдайына жеткендегі биіктікті конденсация деңгей

деп атаймыз. Ол биіктікті келесі теңдеу бойынша анықтауға болады:

Н = 122(t-t_d)

Мұндағы: Н - конденсация деңгейі

t - ауа температурасы

t_d –шық нүктесі

Сублимация процесі кезінде, бірінші, конденсация өзектерінде кішкентай тамшылар пайда болады да төменгі температурада олар қату жағдайына жетіп олардың бетінде кристалдар дами бастайды. Атмосферада тамшы-лардың көпшілігі қатты күйге минус 12 °С - 17 °С аралығында пайда болады. Десек те, бұлттар мен тұмандарда кейде әлі де қатпаған суық тамшылар минус 40 ⁰ С-де кездеседі.

5.4 Ауа ылғалдылығын өлшегіш құралдар мен әдістер. Ауа ылғал өлшеу үшін метеорологияда негізгі төрт әдісті қолданады: психрометрлік гигрометрлік, абсолюттік немесе химиялық, және конденсациялық немесе шық нүктесі әдісі. Бұлардың ішінде ең көп қолданылатыны психрометрлік гигрометрлік әдістер. Аспаптардан стансалық және аспирациялық психрометрлер, шашты гигрометр және гигрограф кең қолданылады. Ауа ылғалдылығын өлшейтін аспаптарды тексеретін үлгілі аспап ретінде конденсациялық гигрометр қолданылады.

Метеорологияда психрометрлік әдіс негізгі болып табылады. Бұл әдістің, негізінде су бетінен булану қарқындылығының ауа ылғалдылығы тапшы-лығына бағыныштылығы жатыр. Булану қарқындылығы, бетінен булану жүріп жатқан дененің (t) және оны қоршаған орта (t) температураларын өлшеу арқылы анықталады (психрометрлік будка ішіндегі тігінен орналасқан термометлер (құрғақ және ылғал) көмегімен өлшенеді (сурет-8). Суды буландыруға жұмсалатындықтан, ол дененің температурасы қоршаған орта температурасынан біршама төмен болады. Бұл әдіспен арнайы психрометрлік кестені пайдалана отырып, ауа ылғалдылығьның төрт сипаттамасы анықталады (е,d,f,t_d,).

Салқын маусымда ауа температурасы минус 10 °С төмен кезеңде шашты гигрометр ауа ылғалдылығын өлшегіш негізгі аспап болып саналады. Шашты гигрометрдің жұмыс істеу принципі адам шашының капилляр ойшықтарында су буының конденсациялануы қасиетіне негізделген. Ауа ылғалдылығы өскенде капилляр ойшықтардағы су мениск беткейінің ойыстығы азаяды да шаш ұзара бастайды,

39

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

яғни ойшықтарға су толады. Бұл ұзару салыстырмалы ылғадылықтың логарифміне тіке пропорционал болады. Салыстырмалы ылғалдылық 0 ден 100 %-ға өскенде, шаш 2,5 % - ға ұзарады және оның ұзаруы біркелкі емес, яғни төменгі ылғалдылықта шаш жылдамырақ ұзарады, ылғалдылық өскен сайын ұзару мәні азая береді. Әртүрлі шаштың ұлғаю мүмкіндігі әрқалай болатындықтан, шаш іріктеліп алынады да арнайы химиялық және механикалық өндеуден өткізіледі.

Гигрограф. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығын үздіксіз тіркеп отыру үшін шашты гигрограф қолданылады (сурет-12). М-21 гигрографының сезімтал -элементі ретінде кронштейнге керілген шаш бумасы (1) пайдаланылады. Шаш бумасының ортасына ілгешек кигізіліп арнайы механизмді рычагтар жүйесі арқылы тілекшемен (стрелка) (2) байланыстырылады.

Сурет-12. Гигрограф М-21

М-21 гигрографының сезімтал элементі ретінде кронштейнге керілген шаш буасы (1) пайдаланылады. Шаш бумасының ортасына ілгешек кигізіліп арнайы механизмді рычагтар жүйесі арқылы тілекшемен (стрелка) (2) байланыстырылады. Тілекшенің басына сия тамшысын ұстап тұратын үпі кигізілген. Ауа ылғалдылығы өзгергенде шаш ұзындығы да өзгереді, нәтижесінде тілекше сағаттық механизмі бар барабанға кигізілген қағаз лента (3) бойымен қозғалады.

5.5. Бұлттылықтың пайда болуы және оның түрлері. Бұлт деп атмосферада белгілі бір биіктікте орналасқан, көзге көрінетін, конденсация немесе сублимация өнімдерінің жиынтығын айтамыз. Бұлттар өте жеңіл болғандықтан ауырлық күші әсер етпей, тек ауада қалқып, желдің әсерінен ғана орын ауысып ады. Ауа ылғалдылығы төмендеген жағдайда бұлттар буланып кеуіп те кетеді, ал керісінше, ылғалдылық өссе бұлт бөлшектері де іріленіп , бір -бірімен қосылып ауырлап, жауын - шашын ретінде төмен түседі. Бұлттар жер бетіне келетін күн сәулелерін өзгертіп қана қоймай, ауа және топырақ, су адарының да жылу режиміне әсер етеді.

40

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

Атмосферада вертикальді қозғалыстардың мөлшеріне, қарқындылығын және басқа да факторларға байланысты әртүрлі бұлттар пайда болады. Пайда болу жағдайына қарай бұлттар үш топқа белінеді:

- будақ сипатты бұлттар;

- толқын сипатты бұлттар;

- қатпарлы (қабатты) бұлттар

Бұлттардың орналасу биіктігі олардың көлемі мен құрамына, ауа ылғалдылығы мен температураның биіктік бойынша таралуына конденсация деңгейінің орналасуына тікелей байланысты. әдетте конденсация деңгейі бұлттардың төменгі шекарасымен сәйкес келеді. Конденсация деңгейі мен нольдік изотерма арасында бұлттар тамшылардан тұрады, одан жоғары қарай қату деңгейіне дейін өте суынған тамшылардан тұрады. Ал одан жоғары қарай мұзды кристалдардан тұрады. Құрамына байланысты бұлттар 3 топқа бөлінеді:

- сулы бұлттар;

- мұзды бұлттар;

- аралас бұлттар.

Бұлттар халықаралық классификациясы бойынша, морфологиялық сыртқы белгілеріне байланысты негізгі 10 пішінге бөлінеді. Орналасу биіктігі бойынша барлық бұлттар үш қабатқа және вертикальді бұлттарға топтастырылған. Бұлттардың түрлерін нақты анықтау үшін арнайы «Бұлттар атласы» нұсқаулары қолданылады және халықаралық келісім бойынша олардың латынша атаулары көрсетілген.

Жоғары қабат бұлттары қоңыржай белдеуде 6-13 км биіктік аралығында орналасады:

- шарбы - Сіrris (Сі);

- шарбы - будақ - Сіrrосиmulus (Сс);

- шарбы - қатпарлы - Сіrrostratus (Сз).

Ортаңғы қабат бұлттары қоңыржай белдеуде 2-6км биіктік аралығында орналасады:

- биік будақ - Altocumulus (Ac);

- биік қатпарлы - Altostratus (As).

Төменгі қабат бұлттары барлық белдеуде жер беті мен 2 км биіктік аральнында орналасады:

- қатпарлы будақ - Stratocumulus (Sc);

- қатпарлы - Stratus (St);

- қатпарлы - жаңбырлы - Nimbostratus (Ns)..

Вертикальді (тігінен ) дамыған бұлттар:

- будақ бұлттар - Cumulus (Си);

- будақ - жаңбырлы бұлттар - Cumulonimbus (Cb).

Пайда болып қалыптасу жағдайына байланысты барлық бұлттар екі генетикалық топқа бөлінеді: массаіші бұлттары және шептік бұлттар.

41

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЬІ

Массаіші бұлттары біртекті бір ауа массасының ішінде дамып, қалыптасады. Ал шептік (фронттық) бұлттар шеп беткейі бойында дамып, қалыптасады.

Масса іші бұлттарының пайда болуына себеп болатын процестер олар мыналар:

- жылулық және динамикалық конвекция;

-турбулентті араласу;

-толқынды қозғалыстар.

Шептік бұлттардың пайда болуының негізгі себебі - жылы ауаның салқын ауа үстімен көлбеулеп жоғары көтерілуі салдарынан біртіндеп салқындауы болып табылады.

Егер бұлттың ішінде немесе оның астында ауа температурасы теріс таңбалы болса қатты жауын (қар), оң таңбалы болса мұз кристалдары еріп, сұйық жауын (жаңбыр) жауады. Біртекті бұлттарды, яғни тек тамшылардан емесе тек мұз кристалдарынан тұратын бұлт массасын коллоидті - тұрақты -дейді. Әсіресе ондағы бұлт элементтерінің размерлері біркелкі болып келсе ол -коллоидті өте тұрақты болады, яғни ондай бұлтгардан жауын жаумайды немесе жауын тамшылары түзілу үшін ұзақ уақыт қажет. Мысалы, шарбы - будақ (Сс), биік - будақ (Ас), қатпарла - будақ (Sс) және будақ (Сu) бұлттар коллоидті -тұрақты болып келеді.

Фазалық құрамы және элементтерінің размерлері әртүрлі болып келетін бұлттарды коллоидті тұрақсыз бұлттар дейді. Ондай бұлттарда бұлт және элементтері жылдам іріленіп жауын жауады. Мысалы, қатпарлы - жаңбыр (Ns) -не будақ - жаңбыр Сb бұлттары коллоидті өте тұрақсыз болады.

5.6 Бұлттылықтың тәуліктік және жылдық жүрісі, географиялық

таралуы.

Тәулік бойынша бұлттылықтың өзгеруі бұлт түріне байланысты болады. Мысалы, қабат, қабат - будақ бұлттар көбінесе жер бетінің суынуы әсерінен түнде немесе таңертең пайда болса, будақ бұлттар түске қарай пайда болып, дамиды. Фронтальді бұлттар тәуліктің кез - келген уақытында байқалады.

Құрлықтың қоңыржай белдеулерінде бұлттылықтың тәуліктік жүрісінде жазда екі максимумы: таңертең және түстен кейін, ал қыста бір максимум: таңертең байқалады.

Тропик ендіктерінде жыл бойы түстен кейінгі максимум байқалады. Биік тауларда минимум түнде, максимумы - түстен кейін байқалады.

Бұлттылықтың жылдық жүрісінде белгілі бір заңдылықты айқындау қиын не ол климаттық белдеуге, төсеніш беттің сипатына байланысты болады.

Мұхит тұсындағы жоғары және орта ендіктерде бұлттылықтың жылдық жүрісі аса үлкен емес: максимуму - жаз бен күзде, минимумы - көктемде байқалады. Муссондық аймақтарда максимумы— жазда, минимумы - қыста

Жер шарында бұлттылықтың әр ендіктердегі орташа жылдық мәндері төмендегі кестеде көрсетілген (жоғарғы мәндер-құрлықта, төменгі-теңіз тұсында);

42

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЬІ

Кесте-3

Ендіктер бойынша бұлттылықтың таралуы

Жылы маусымда қоңыржай белдеуде сулы бұлттар-тропосфераның төменгі белігінде, аралас бұлттар - ортаңғы бөлігінде, мұзды бұлттар - жоғарғы бөлігінде орналасады. Салқын маусымда мұзды бұлттар тропосфераның төмен бөлігінде де пайда болады.

5.7 Бұлттарды бақылау. Метеорологиялық стансаларда бақылаушы негізгі бақылау мерзімдерінде бұлттың мөлшерін, пішіні мен түрін және орналасу биіктігін анықтап, арнайы (КМ - 1) кітапшаға тіркеп отырады.

Бұлттардың мөлшері, яғни бұлттың аспанды торлау (жабу) дәрежесі он балдық шкала бойынша бақылаушының көз мөлшерімен анықталады. Бұлттардың арасындағы кішігірім ашық жерлер де қоса есептеліп, аспанның қанша пайызын бұлт жауып тұрғаны анықталады. Бұлт жоқ болса - 0 балл аспанның 20% - ын бұлт жапса 2 балл, 50% - 5 балл, ал аспан әлемін түгелдей бұлт торласа - 10 балл беріледі. Егер бұлт жамылғысында 0.5 балға дейін ашық саңылаулар болса, 10 саны ұяшық ішінде жазылады.

Бақылау кезінде аддымен аспан күмбезіндегі жалпы бұлттылық: жоғарғы қабат бұлттары, ортаңғы, төменгі және тігінен дамыған бұлттар бағаланады Мысалы: 8/3 немесе 10/9. бөліндінің үстіне (8 және 10 ) - жалпы бұлттылық. саны, астына (3 және 9) - төменгі қабат бұлттарының балдық саны жазы Егер бұлттылық 0.5 балға жетпесе, мөлшері 0/0 балл деп бағаланады да бұлттың пішіні көрсетіліп оның жанына «із» деп жазылады. Мысалы: 0/0 Сі(із) Сонымен қатар, бақылау кезінде күн немесе ай сәулесінің қарқындылығы да белгілінеді.

Бұлттардың пішіні «Бұлттар атласындағы» суреттермен салыстыру арқылы анықталады. Ал бұлт аттары - латын әріптерімен қысқартылып белгіленеді. Алдымен аспанның басым бөлігін алып жатқан бұлт пішін, одан кейін азаю тәртібімен басқалары белгіленеді. Бұлттардың пішін, түрі олардың мөлшері 0,5^-балдан кем болмаған жағдайда ғана көрсетіледі. Көкжиектен 5-6° биіктікке дейінгі бұлттарды (будақ бұлттардан басқа) белгілемесе де болады.

Бұлттардың төменгі шекарасы станса деңгейінен биіктігі 2500 метрге болса ғана анықталады, яғни төменгі және ортаңғы қабат бұлттары болғанда

43

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

5.8.Атмосфералық жауын-шашындар. Жалпы, атмосфералық жауын-шашын деп жер бетіне атмосферадан түсетін су тамшылары мен мұз кристалдарын жатқызады. Олардың өзі екі топқа бөлінеді:

- бұлттардан түсетін жауын – шашындар

- жер бетінде пайда болатын жауын - шашындар.

Метеорологияда жауын мөлшерін миллиметр су қабатымен (мм) өлшейді. Ауаданы 1 м² беткейге жауған 1 мм су қабатының салмағы 1 кг-ға тең. Катты күйдегі жауын - шашындар ерітіліп барып өлшенеді. Жауын-шашынның екінші маңызды сипаттамасы - оның карқындылығы, яғни бірлік уақыт аралығында жауған жауын мөлшері (мм/мин). Жауын-шашын карқынды-лығына байланысты быр, орташа және қарқынды болып бөлінеді. Жалпы, картада қандай да бір уақыт аралығындағы (мысалы, айлық, жылдық) жауын - шашынның бірдей мәндерін қосатын сызықтарды изогиеталар деп атаймыз.

Физикалық сипатына байланысты бұлттардан түсетін жауын-шашын мынадай түрлерге бөлінеді:

- қатты (қар, мұз, мұзды жаңбыр, бұршақ, т.б.);

-сұйық (жаңбыр, нөсерлі жаңбыр, сіркіреуік жаңбыр);

-аралас (дымқыл жабысқақ қар, нөсерлі жабысқақ қар);

Жауу ерекшеліктеріне байланысты: сіркіреуік, ақ жауын және нөсерлі болып бөлінеді.

Сіркіреуік жауын кіші өлшемді (0.05 - 0.5мм) тамшылардан немесе қар қиыршығынан тұрады, қарқындылығы - саябырлы болады. Олар қатпарлы (St) кейде қатпарлы - будақ (Sс) бұлттарынан жауады;

Ақ жауынның қарқындылығы орташа, ұзақ уақыт үлкен территорияға жауады. Ақ жауын көбіне шептік бұлттар жүйесіндегі қатпарлы - жаңбырлы (Nз) және қыста биік - қатпарлы (Аs), кейде қатпарлы - будақ (Sс) бұлттарынан жауады;

Нөсер жауынның қарқындылығы өте күшті ( 1 мм/мин-тан жоғары) болады не қысқа уақытта, шағын территорияға жауады. Нөсер жауын будақ - жаңбыр (Cb) бұлтынан жауады. Жазда кейде бұршақ араласып жауады, күн күркірейді. Қыстың қүні ірі қар үлпегінен тұратын қалың жауған қарды нөсерлі деп атайды.

Синоптикалық пайда болу жағдайларына байланысты бұлттардан түсетін жауын - шашындар: массаіші және шептік жауын - шашын болып екіге бөлінеді.

Жер бетінде пайда болатын жауын - шашындарға: шық, қырау, қылау, мұзөрнек, көктайғақты жатқызуға болады.

Шық - жер бетіндегі заттар мен өсімдіктер бетінде ауадағы су буының конденсациясы арқасында пайда болатын тамшылар. О жылы маусымда,

44

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

Қырау - жердегі заттардың бетінде (қар бетінде де) ауадағы су буының сублимациясы арқасында пайда болатын ақ кристалды мұз қабаты. Ол салқын маусымда радиациялық салқындаудан пайда болады;

Қылау - ағаш бұтақтарында, электр сымдарында, заттардың қырлы бұрыштарында және басқа да жіңішке заттарда пайда болатын қар тәрізді ақшыл қоным. Оның кристалды және жармалы екі түрі болады.

Мұзөрнек - жер бетінде, ағашта, электр сымында және басқа да заттар қабырғасында пайда болатын мөлдір мұз қабаты. Оның пайда боолуы өте салқындаған жаңбыр немесе сіркіреуік жауынның түсуімен байланысты. Салқындаған тамшы температурасы О °С-дан төмен беткейге тигенде тез қатып мұз қабатын құрайды. Мұзөрнек көбінесе күзде немесе ерте көктемде ауа температурасы О °С-дан минус 5 °С жағдайында пайда болады:

Көктайғақ - кәдімгі жаңбыр тамшыларының салқын жер бетіне тиіп қатып қалуынан пайда болатын мұз қабаты. Ол қысқа уақытта ғана байқалады.

5.9 Ылғалдылықтың географиялық таралуы. Ауа ылғалдылығының географиялық таралуы булану мен жалпы ауа айналымына бағынышты болады. Температура өскен сайын булану қарқынды жүретіндіктен ауа ылғалдылығының географиялық таралуы (су буының қысымы, абсолюттік ылғалдылық, сыбағалы ылғалдылық) температураның таралуына сәйкес келеді. Климаттық карталарда ауа ылғалдылығының таралу сызықтары изотерма сызықтарына жақын келеді. Тек жаз айларында олардың арасында алшақтық байқалады. Жалпы, ауаның ылғалдылығы температура сияқты ендік өскен сайын кемиді (сурет-13). Бір ендік бойында құрлық үстіндегі ауадағы су буы мөлшері мұхитқа қарағанда біршама төмен болады.

Сурет-13. Жер шарындағы жылдық жауын - шашынның ендіктер бойынша

таралуы.

45

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

Жаз айларында құрлық ішінде ауа температурасы жоғары болғанымен, су қоры шектеулі жерлерде ауа ылғалдылығьі өте төмен болады, әсіресе Сахара, Қызылкұм сияқты шөлдерде (10гПа).

Жыл бойы мұхит ауасы келіп тұратын Батыс Еуропа сияқты аймақтарда адағы су буының мөлшері жоғары болады (жазда - 15-20гПа, қыста- 5-10 а). Азияның оңтүстігі мен шығысындағы муссонды аймақтарда жазда теңіздік муссонның арқасында су буының мөлшері өседі (25-30гПа), ал қыста кемиді (10-15гПа).

Қазақстан территориясында су буының парциалды қысымы жылдың басым бөлігінде оңтүстіктен солтүстікке қарай азаяды. Тек жаз айларында солтүстік облыстарда жауынның көп болуы салдарынан керісінше, аздап өседі. Мысалы, тар айында парциалды қысым Таразда - 3,7гПа, Петропавлда - 1,4гПа; шілде айындаТаразда- 12,9гПа, Петропавлда- 14,5гПа.

Абсолюттік ылғалдылықтың орташа жылдық мәнінің Солтүстік жарты шар ендік аймақтары бойынша таралуын төмендегі кестеден көруге болады (С.П. Хромов бойынша):

Кесте-4

Ауаның салыстырмалы ылғалдылығы ауа температурасы мен ондағы су буының мөлшеріне байланысты болады. Ол экваторлық аймақта әрқашан да жоғары болады (f>85%), себебі онда ауадағы су буы мөлшері жоғары (е-ң мәні жоғары) да бұлттылықтың көп болуына байланысты ауа температурасы өте жоғары емес (сәйкесінше Е-ң мәні де өте жоғары емес). Сонымен қатар салыстырмалы ылғалдылық Солтүстік мұзды мұхитында, Атлант жә не Тынық мұхиттарының солтүстігінде, антарктикалық суларда да жоғары болады (f = 85%)- Бірақ оның себебі басқаша. Бұл жерлерде ауадағы су буының мөлшері төмен (е - ң мәні төмен) болуымен қатар ауа температурасы да өте төмен болады (Е төмен болады), әсіресе қыстың күні. Осыған ұқсас жағдайлар қыс маусымында орта және жоғарғы ендіктерде құрлық үстінде де байқалады,

46

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ

Жазғы маусымда муссонды аймақтарда да салыстырмалы ылғалдылық біршама жоғары болады, мысалы Индияда 75 - 80%. Жыл бойы төмен мәнді салыстырмалы ылғалдылық (f ≤50%) субтропиктік және тропиктік шөлдерде (Сахара, Аравияда, Мексикада, Оңтүстік Америкада, Оңтүстік Африкада Австралияда) байқалды. Ол жерлерде ауа температурасы өте жоғары (және жоғары) болып, су буының мөлшері аз (е кіші) болады.

Қазақстан территориясында жалпы алғанда, ендік өскен сайын салыстырмалы ылғалдылықтың орташа айлық мәндері де өседі. Мысалы Таразда шілде айында - 46%, қаңтарда - 79% ; Петропавлда - 69%, қаңтарда 82%.

5.10 Жауын - шашын өлшегіш құралдар. Метеорологияда жауған жауын шашын мөлшерін өлшейтін әртүрлі құрал-аспаптар бар. Соның ішінде метеорологиялық стансада негізінен "Третьяков жауынөлшегіші 0-1" (сурет-14) және "Плювиограф П-2" қолданьлады. Сонымен қатар шалғай таулы және шөлді аудандарда "Жиынтық жауынөлшегіш арқылы маусымдық немесе жылдык, жауын мөлшері жиналып өлшенеді. Агрометеорологиялық және басқа да экспедициялық зерттеулерде Ф.Ф.Давитайдың да жаңбыр-өлшегіші қолданылады.

трапеция тәріздес иілген пленкалар).

Жауын мөлшері тәулігіне екі рет (біздің аймақта) 7⁰⁰ жэне 19°° жақын бақылау мерзімдерінде өлшенеді. Стансадағы жауынжинағыш ыдыс қақ-

47

АТМОСФЕРАДАҒЫ СУ БУЫ