Климатология негіздері

1.Булану және буланушылық дегеніміз не?

2. Булану жылдамдығы қалай анықталады?

3. Ауа ылғалдылығын қандай шамалар сипатгайды?

4. Ауа ылғалдылығының географиялық таралуы қандай шамаға байланысты?

5. Ауа ылғалдылығының тәуліктік және жылдық тербелістерін түсіндіріңіз.

6. Конденсация және сублимация процестері дегеніміз не?

7. Ауа ылғалдылығының сипаттамаларын есептеп табу үшін қандай әдістер

қолданылады?

8. Ауа ылғалдылығын өлшейтін қандай құралдар мен аспаптар бар? .

9. Бұлт дегеніміз не және ол қалай пайда болады?

10.Орналасу биіктігіне байланысты бұлттардың қандай түрлері бар? 11.Құрамына байланысты қандай бұлт түрлері ажыратылады?

12.Пайда болу жағдайына байланысты қандай бұлт түрлері бар? 1З.Бұлттылықты қалай анықтайды, бағалайды?

14.Атмосфералық жауын-шашындардың қандай түрлері болады?

15.Жауын - шашын өлшегіш қандай құралдарды білесіз?

48

АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

6.1 Ауа массалары мен олардың қозғалыстары. Ауа массалары дегеніміз физикалық қасиеттері ортақ және жалпы атмосфера айналымы ағынымен бірге қозғалыста болатын үлкен көлемді ауаны айтамыз. Ауа массаларының географиялық және термикалық түрлері ажыратылады.

Географиялық пайда болуына байланысты: Арктикалық, қоңыржай немесе полярлық, тропиктік және экваторлық ауа массалары болып бөлінеді.

Термикалық классификациясы бойынша: жылы ауа массасы (ЖА) және салқын ауа массасы (СА) болып бөлінеді.

Екі ауа массаларының арасындағы метеорологиялық өлшемдері күрт өзгеретін жіңішке өтпелі алқап - бұл атмосфералық шеп болып табылады. Ол да қозғалу ерекшеліктеріне байланысты жылы шеп болып салқын шеп бөлінеді. Сонымен қатар атмосферада ірі ауа ағындарының бірі болып саналатын жылғалы ағындар да болады. Олар жылдамдығы өте күшті тропопауза қабатында кездесетін ауа қозғалыстары.

Ауа массалары жылжи отырып, сол келген жердің ауа райының өзгеруіне тікелей ықпалын тигізеді. Сонымен қатар жер беті әсерінен өзі де өзгереді . Бір ауданда ұзақ уақыт бойы қалыптасып, ерекше қасиеттерге ие болатын а-жергілікті ауа массалары деп атаймыз.

Атмосфераның қалың қабатын алып үлкен кеңістікке соғатын желдерді ауа ағындары деп атаймыз. Ал жер шарындағы негізгі ауа ағындарының жиы атмосфераның жалпы циркуляциясын (АЖЦ) құрайды.

Жалпы циркуляцияға кіретін негізгі ірі масштабты атмосфера қозғалыстарына мына ауа ағындарын жатқызуға болады:

-Әр ендіктерде жер беті мақындағы және жоғарыдағы температуралық айырмашылықтардан туындайтын ауа ағындары;

- Жылғалы (Струялық) ағындар;

- Циклондар мен антициклондардағы ауа циркуляциясы;

- Пассаттар;

- Муссондар

6.2 Қысым алқабы, изобаралық карталар мен изобаралық жүйелер

Атмосфералық қысымның кеңістік бойынша таралуын барикалық алқап дейміз. Қысымның кеңістік бойынша таралуын сипаттау үшін изобаралық беткейлер ұғымы енгізіледі, яғни, барикалық алқап - бұл әрбір нүктесіндегі қысмы біркелкі болатын барикалық алқапты айтамыз. Горизонталь бағыт бойынша атмосферада қысым мен температураның таралуы біркелкі емес, сондықтан изобаралық беттер де әркелкі болып келеді: бір жерде төмен, енді бір жерде жоғары қарай майысқан.

Изобара дегеніміз — бір жазықтықта бірдей қысым мәндерін қосатын қисық сызықты айтамыз.

49

АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

Қалыпты изобаралық беттердің орташа орналасу биіктігі темендепдей:

Р,мбар 1000 850 700 500 400 300 200 150 100 50 30 10

Н,км 0 1,5 3 5 7 9 12 14 16 20 24 32

Жер бетіндегі атмосфералық қысымның теңіз деңгейінде таралуын анықтау үшін изобаралар картасын құрады (барикалық және термикалық өзгерістерді тау үшін).

Карталардың түрлері:

1. метеорологиялық (жерге жақын ауа райы картасы) карта

2. аэрологиялық (биіктіктердегі ауа райы картасы) карта

Барикалық топография картасы, яғни изобаралық беткейлер топографиясының картасы деген сөз. Ол : абсолютті топография (АТ) және салыстырмалы топография (СТ) карталары болып бөлінеді. АТ - картасы негізінен 1000, 850, 700, 500, 300 және 200 мбар болатын деңгейлер үшін жасалады. Ал салыстырмалы топография картасы екі деңгей арасындағы аттың изобаралық сипатын анықтау үшін құрылады, мысалы СТ⁵⁰⁰ 1000. Метеорологиялық картаның түрлері:

1.негізгі карталар - 03, 09, 15 жэне 21 сағаттарындағы бақылаулар нәтижесі түсіріледі;

2.қосымша карталар - бұл шағын жергілікті аудандарда қосымша: 00, 06, 12, және 18 сағаттарында жасалады;

З.көмекші карталар, бүган: қауіпті және маңызды құбылыстардың ауа райы тасы; экстремальді температуралар картасы; ауа ылғалдылығы карталары; попауза картасы және т.б. жатады.

Жерге жақын ауа райының синоптикалық картасына әрбір метеостансада салған бақылау нәтижелері цифрлар мен символдар ретінде түсіріледі негізінен телеграмманы қолданады):

а) б)

б) Ауа райы картасына 1982 жылға дейінгі метеорологиялық мәліметтердің түсуі

50

АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

Мұндағы:

РР_а - соңғы үш сағат ішіндегі ауа қысымының тенденциясы (мбар);

ТТ - ауа температурасы (егер температура 0 - ден төмен болса, «-« таңбасы

қойылады (°С);

Т_е Т_е - экстремальді ауа температурасы (°С);

W W- бақылау кезіндегі (немесе бақылауға дейінгі бір сағат ішіндегі) ауа

райының сипаты;

W - бақылау аралықтарындағы (әрбір үш сағат ішіндегі) ауа райының

сипаты;

VV – көріну қашықтығы (м);

С_L С_м С_н - әрбір қабат бұлттары;

һ - төменгі қабат бұлттарының орналасу биіктігі (м);

RR - соңғы 12 сағат ішіндегі жауын - шашын мөлшері (мм);

dd - бақылау кезіндегі жел бағыты;

ff- бақылау кезіндегі жел жылдамдығы (м/с);

Т_dТ_d - шық нүктесі температурасы (°С);

N_һ - бұлттылықтың төменгі шекарасының орналасу биіктігі (код саны);

Барикалық топография карталары тәулігіне екі рет жасалады: сағат 00 және 12 сағаттарында Гринвич уақыты бойынша (уақыт айырмалары ескеріледі).

Барикалық топография карталарындағы изобаралар жоғары және қысымды облыстарды құрайды, оларды барикалық жүйе немесе барикалық рельефтің формалары деп атайды (сурет-15).

Сурет-15. Теңіз деңгейіндегі барикалық жүйелер: а — циклон;

б— антициклон; в — жыра; г — жота;

Барикалық рельефтің негізгі формаларына: циклондар (Н), антициклондар (В), барикалық жыра және барикалық жотаны жатқызуға болады. Циклондар-да ауа қозғалысы сағат тіліне қарсы бағытталса, ал антициклондарда ол сағат тілімен бағыттас қозғалады (солт.ж.ш. үшін). Яғни циклон (Н) бұл - төмен

51

АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

қысымды тұйық изобаралық аймақ және ондағы ауа қозғалысы сағат тіліне қарсы жүреді. «Циклон» сөзінің өзі грек тілінен аударғанда «жыланның сақинасы» деген мағынаны білдіреді. Бұдан циклондағы ауа шыр көбелек айналып тұрады деген мағына туса керек. Циклонда қысымның ең төменгі мәні оның ортасында байқалады. Циклонның орталық аймағына бұлыңғыр және жауын - шашынды ауа райы тән.

Антициклон бұл (В) - жоғары қысымды түйық изобаралы аймақ және ондағы ауа қозғалысы сағат тілімен бағыттас болады.

Географиялық аудандарына және пайда болу ерекшеліктері мен дамуына байланысты келесі топтарға бөлінеді: тропиктік циклондар; тропик маңы циклондары; тропик маңы антициклондары; Субтропикті антициклондар.

Барикалық жыра (және жота) деп V тәріздес созылған төмен (және жоғары) қысымды тұйықталмаған изобаралық аймақты айтамыз. Жыраның (жотаның) осі деп қысымның ең төмен (және ең жоғары) мәндерін қосатын сызықты айтамыз. Кезең - бұл бір - біріне айқаса орналасқан, екі жоғары қысымды және екі төмен қысымды аймақтар арасындағы орта (аймақ).

6.3 Қысым ауытқулары және желдің пайда болуы. Желдің жылдамдығы мен бағыты. Атмосфералық қысымның кеңістік бойынша таралуы біркелкі емес, горизонталь жазықтық бойымен өзгеруін қарастыратын болсақ, біресе тез, біресе баяу өзгереді. Оны қысымның горизонтальді градиенті сипаттай-ды. Демек, горизонтальді градиент - бұл горизонтальді бағытта әрбір 100 км сайын қысымның өзгеру мәні. Оны АР (О) деп белгілейміз. Орташа алғанда әрбір 100км сайын қысым градиенті 1-3 мбар шамасында өзгеріп отырады. Изобаралық карталарда қысым градиентінің мәнін ауа массасы жоғары қысым ауданынан төмен қысымды ауданға қарай ығысып отыратындықтан, изобараларға перпендикуляр бағытпен және қысымның азаятын жағына қарай есептеп табады.

Басқа да метеорологиялық шамалар сияқты ауа қысымы да өзгермелі шама.

Тәуліктік жүрісінде 2 - mах және 2 - mіn бар. Бұл өзгерістердің бәрі де ауа температурасының өзгеруімен тікелей байланысты.

Жылдық жүрісінде негізгі 3 түрі анықталған: континентті: mах - қыста, mіn - жазда. Жылдық амплитуда 20-30 мбар құрайды.

-теңіздік: mах - жазда, mіn - қыста. Жылдық амплитуда 20 мбар.

-Полярлық: mах – сәуір, маусым айларында, mіn - қаңтар, ақпан айларында (солт.ж.ш.).

Қысымның айлық немесе жылдық өзгерулері сол жердегі циклондық әрекеттің белсенділігіне байланысты. Қысым ендік өскен сайын өседі.

Жел деп - жер бетімен салыстырғандағы ауаның горизрнталь бағыттағы қозғалысын айтамыз. Желдің пайда болуына атмосфералық ауаның әр нүктесінде қысымның біркелкі таралмауы себеп.

52
АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

Жел жылдамдығы және бағыты бойынша сипатталады. Жел жылдам-дығы м/сек немесе км /сек деп, ал желдің бағыты ретінде көкжиектің жел соғып тұрған жағы есептелінеді

Жел жылдамдығы теңіз практикасында көз мөлшерімен Бофорт шкаласын қолдана отырып анықталады, ол 12-градациядан тұрады және балл жүйесі бойынша есептеледі. Ал жалпы болжауларда (әсіресе авиацияда) оларды арнайы жел өлшегіш кұралдар арқылы өлшеп, әр желдің жылдамдығына қарай сәйкесінше атауларын қолданады. Мысалы, 0-2 м/сек - әлсіз жел деп, 10 м/сек - күшті жел т.с.с.

Жел жылдамдығы жалпы болжауларда төмендегідей атаулармен көрсеі (әсіресе, авиацияда)

Кесті-5

Жерге жақын ауа қабатында көбінесе 4-8 м/с болатын желдер кездеседі Қоңыржай белдеу дауылдарында жел жылдамдығы 30 м/с асады. Ал тропик ендіктерінде болатын Тайфундарда 65-90м/с жетеді. Жер бетіне жақын орналасқан ауа қабатында желдің жылдамдығы мен бағыты өте өзгермелі келеді. Бұл атмосферадағы турбуленттік араласумен байланысты. Жылдам-дығы мен бағыты өзгермелі осындай желдерді екпінді желдер деп атаймыз. Желдің түрлері: бриз, бора, тау аңғарлы желдер, пассаттар, муссондар, фен шквал және т.б. Бұл желдерді жергілікті желдер деп атаймыз және олардың атаулар да әрбір географиялық орнына байланысты әртүрлі атқа ие. Мысалы, мистраль - Батыс Еуропада, сирокко - Солтүстік африкада, самум - Арабияда, хамсин -Мысырда, ауған желі - Орта Азияда, сайқан және ебі -Жоңғар Ала-тауының солтүстік - шығыс бөлігінде, шілік - Іле аңғарында және т.с.с.

Қазақстан жерін шығыстан батысқа қарай шамамен 50° с.е. бойымен жоғары қысым (Воейков белдеуі) кесіп өтеді. Ол Сібір антициклонының оңтүстік-батыс тармағы. Қыста да жазда да қалыптасатын бұл жоғарғы қысымды белдеу республиканың жазық бөлігіндегі негізгі жел айырық болып есептеледі. Қыста осы жоғарғы қысымды белдеуден солтүстікке қарай оңтүстік және оңтүстік-батыс желі, ал оңтүстікке қарай солтүстік және солтүстік-шығыс желі басым соғады. Жоғарғы қысымды белдеуден алыстаған сайын желдің жылдамдығы бәсеңдейді.

53

АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

Қантар айында Орталық Қазақстанда желдің орташа айлық жылдамдығы 4-6м/с, ал оңтүстігінде 2-4 м/с - қа дейін бәсеңдейді.

Жазда желдің жылдамдығы баяулайды. Олардың орташа айлық

жылдамдығы шілдеде солтүстік аймақта 2-3 м/с, ал оңтүстікте 1-2 м/с.

Желдін бағытын анықтау үшін Румб деп аталатын көкжиектің 16-нүктесі анылады немесе градустық бұрыш белгіленеді де ол солтүстіктен бастап шығысқа қарай есептеледі. Мысалы, С - 0°, Ш - 90°, О - 180°, Б - 270° (сурет-

Сурет-16. а) Румбтардың орналасуы және олардың қысқартылған атаулары;

б) Жел кестесі (жел бағыттының қайталанушылығы).

Жерге жақын ауа қабатында тәулігінде жел жылдамдығының mах - күндізгі 14-шамасында байқалады, ал mіn - - тұнде және таңғы сағаттарда байқалады. Жылдық жүрісі климаттық жағдайларға байланысты. Солтүстік жарты да қоңыржай ендіктерде mах - қыста, mіn - жаз айларында байқалады. Жел қозғалысына әсер ететін күштердің бірі ол - градиенттік күш. Ол қысым градиентінің ауа тығыздығына бөлгенге тең. Сол сияқты Кариолис күші, жердің айналуының ауытқу күші; үйкеліс күші, және ортадан тебу күштері де әсер етеді.

Желдің климаттық сипатын жасау үшін көпжылдық бақылаулар нәтижесі бойынша алынған арнайы жел кестесі құрылады (Роза ветров) Мұндай кестеде белгілі бір пункттердегі және белгілі бір уақыттағы негізгі румбтар бойынша бағытының қайталанушылығы көрсетіледі (сурет -16 6) 6.4Қысым мен желдің ендіктер бойынша таралуы. Жер бетінде (жер бетіне жақын ауа қабатында) үш төменгі қысымды және төрт жоғары қысымды белдеулерді ажыратуға болады. Бұл атмосфералық қысым белдеулері жер бетіне күн сәулесінің (жылудың) біркелкі таралмауы салдарынан, және Жердің өз осінен ауытқу күшінің әсерінен пайда болады. Ауа тек горизонталь бағытта ғана емес сонымен қатар, тігінен де жылжып отырады. Экватор маңында қатты қызған ауа кеңейіп жеңіл болады, сондықтан да ауаның жоғары қарай бағыттал­ған қозғалысы байқалады.

54

Осыған байланысты жер бетінде - экватор маңында төменгі қысым құрылады. Ал полюстерде температураның төмен болуы салдарынан ауа салқындайды да салмағы ауырлап, төмен қарай бағытталады. Сондықтан жер бетінде - полюстер маңында ауа қысымы жоғары болады (сурет -17).

Сурет-17. Төменгі тропосферадағы қысымның ендіктер бойымен

таралуы және ауаның тасымалдану бағыттары.

Ең төмен қысым мәндері қаңтар айында 5 - 10 ⁰ о.е.келсе, шілдеде 15⁰ с.е. байқалады. Осы белдеуді экваторлық депрессия зонасы деп атайды. Бұл зонадан кейін, екі жартышарда да полюстерге қарай қысым өседі: mах – қыста қаңтарда 30 - 32 ⁰ с.е. және о.е. бойында, шілдеде 33 - 37 ⁰ с.е. және 26-30⁰ о.е. бойында байқалады. Осы екі зоналар субтропикті жоғары қысым белдеулер деп аталады. Субтропиктерден жоғарғы еңдіктерге қарай қысым төмен. (әсіресе о.ж.ш.). 75 - 65 ⁰ с.е. және 60 - 65 ⁰ о.е. маңдарында екі субполярлы төмен қысым зоналары орналасқан. Олардан қысым полюстерге қарай қайтадан өседі. Сонымен, атмосфералық қысым теңіз деңгейінде экватордан полюстерге қарай күрделі өзгереді: біресе өседі (субтропиктерге қарай), содан соң төмендейді (субполяр ендіктерге қарай), сосын қайта өседі (полюстерге қарай).

Кесте -6

Теңіз деңгейіндегі атмосфералық қысымның (мбар) жер шары ендіктері

бойынша таралуы (көпжылдық орташа мәндер бойынша

Атмосферада ендіктер арасыңдағы қозғалыстар циклондар мен антициклондардың циркуляциясымен байланысты болады. Мысалы,

55

АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

қоңыржай белдеудегі циклондар батыс желдер ырқымен шығысқа қарай жылжып отырады. Жоғарыда айтып өткендей, солтүстік жартышарда циклондардың қозғалысы (циркуляциясы) сағат тіліне қарсы бағытталады. Циклон алдындағы ауа циркуляцияға байланысты оңтүстіктен солтүстікке қарай, ал циклон соңында ауа солтүстіктен оңтүстікке қарай, яғни, меридиан бойымен жылжиды.

6.5 Жел жылдамдығы мен бағытын өлшейтін құрал-аспаптар. Желдің жылдамдығын өлшеу үшін жел ағынының энергиясын механикалық, электрлік және т.б. энергияға айналдыру негізінде жасалған құралдар қолданылады. Оларда сезімтал элемент ретінде әртүрлі зырылдауықтар, жел дөңгелектері, қанатты винттер және т. б. қолданылады. Ал желдің бағытын анықтайтын сезімтал элемент ретінде әртүрлі желқаққыш пластиналар (флюгарка) мен жел конусы қолданылады.

Желді өлшейтін негізгі құралдарға: флюгер, әртүрлі анемометрлер мен анеморумбометрлер жатады.

Сурет-18. Вильда флюгері. 1-қозғалыста тұратын тақтайша; 2-шкалалық

штифтері бар доға; 3-флюгарка; 4-қозгалмайтьш оське бекітілген сегіз

румбалық көрсеткіштер (N -солтүстік бағыты); 5- ба5ан.

Флюгер метеоалаңда биіктігі 10-12 метрлік бағанға орнатылады. Жел cоққанда флюгарка салмақшасымен желге қарай бағытталады, ал еркін қозғалыстағы тақтайша желдің күшімен доға бойымен көтеріледі. Желдің жылдамдығын білу үшін флюгерден біршама алшақтап тербелістегі тақтайшаның қаншасыншы штифт тұсында екенін (2 минут ішінде) анықтау керек. Арнайы кесте арқылы штифтің тәртіптік саны жылдамдыққа айнал­-

56

АТМОСФЕРАНЫҢ ЖАЛПЫ АЙНАЛЫМЫ (АЖА)

орнатылған өзегі; б) өлшегіш пульт.

Анеморумбометрлерде желдің жылдамдығы генераторда өндірілген электр тоғын өлшеу арқылы анықталады. Ал желдің бағытын (флюгарка солтүстіктен ауытқу бұрышын) датчикте орналасқан сельсин электрлік сигналға айналдырады да пульттегі қабылдағыш сельсинге жібереді. Қабылда сельсин сигналды қайтадан бұрышқа айналдырады. Ол сельсиннің орта белтеміріне кигізілген стрелка (тілекше) бұрышты, яғни желдің бағытын көрсетеді.

Чашкалы қол анемометрлері (Сурет-20) желдің белгілі бір уақыт аралығындағы орташа жылдамдығын өлшеу үшін қолданылады. анемометрлердің чашкалы және қанатты екі түрі болады. ча анемометрмен 1-20 м/с, қанатты анемометрмен 0,3 - 5 м/с аралығындағы жылдамдығы өлшенеді. Қанатты анемометр негізінен вентиляциялық түтіктерде қолданылады.

1. Ауа ағындары дегеніміз не?

2. АЖЦ (АЖА) дегенді қалай түсінесіз?

3. Ірі масштабты атмосфералық қозғалыстарға жатқызуға болады?

4. Изобаралық беткейлер дегеніміз не?

57

5. Изобаралық беткейлер карталарының қандай түрлері болады?

7. Атмосфералық ауа қысымының тәуліктік және жылдық тербелісіндегі ең

жоғары және ең төмен мәндері қалай анықталады?

8. Ауа қысымы кеңістік бойынша қалай өзгереді?

9. Ауа қысымының географиялық таралуьш түсіндіріңіз.

10.Жел дегеніміз не және ол қалай пайда болады?

11.Желдің жылдамдығы мен бағыты дегеніміз не, қалай сипатталады? 12.Жергілікті желдер дегеніміз не, оның қандай түрлері болады?

13.Ауа қысымы мен жел ендіктер бойынша қалай өзгереді?

14.Желдің жылдымдығы мен бағыты қалай анықталады, қандай жел өлшегіш

құралдар бар?

15.Жел кестесі дегеніміз не?

58

ҚАУІПТІ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР

Қауіпті метеорологиялық құбылыстардың ішінде әсіресе: үсік (қақақ қуаңшылық, аңызақ жел, шаңды боран, бұршақ нөсер жауын, дауыл - бұлар жылы мезгілдерде болса, ал күшті аяздар, көктайғақ, қысқы қуаңшылық, үсу және шіру сияқты құбылыстар қыс мезгілдерінде байқалады.

Ауа райы жағдайларының сипатына қарай үсіктердің келесі түрлері. ажыратылады:

- адвективті;

- радиациялық;

- адвективті - радиациялық.

Адвективті үсік - бұл салқын ауаның енуі салдарынан пайда болатын түрі. Мұндай үсіктер үлкен территорияларды қамтиды және бірнеше тәулікке. созылуы мүмкін. Сонымен бірге олар жергілікті жағдайларға бағынышты бермейді. Топырақ пен 2м биіктегі жерге жақын ауа қабаты арасындағы температуралар айырмашылығы мардымсыз болады.

Радиациялық үсік - ашық, тынық түңдері төселме беттің сәулеленуі нәтижесінде оның қарқынды түрде суынуы. 2м биіктікке қарағанда төселме бетте 2,5 ...4,5 °С-қа кем температура инверсиясы түзіледі. Радиациялық үсіктер ашық түндері байқалады және таңғы кезде, күн шығар алдында түседі.

Адвективті-радиациялық - бұл ашық аспан кезінде суық ауаның енуіне және түнгі суыну нәтижесінде пайда болады. Мұндай үсіктер жаз маусымы-ның басында, яғни өсімдіктердің вегетациялық кезеңінде де байқалуы мүмкін Соның салдарынан жылусүйгіш өсімдіктер ауруға шалдығып, бүлінуі мүмкін.

Көктемде топырақ беті үсіктері кеш аяқталса, ал күзде ауаға қарағанда биіктікте) ертерек басталады. Сондықтан да топырақта үсіксіз кездер ауадағы үсікке қарағанда 20 - 30 күнге аз болады.

Радиациялық және адвективті-радиациялық үсіктердің қарқындылығы мен ұзақтығына рельеф те үлкен әсерін тигізеді. Мысалы, ашық әрі салқын өтіндегі беткейлер айтарлықтай үсік қауіптілігін туғыза алады. Сонымен қатар төмен орналасқан сайлар мен аңғарлар да төбешіктер және жоғары орналасқан беткейлерге қарағанда үсіктің түсуіне қолайлы жерлер болып саналады.

59

ҚАУІПТІ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР

Ашық далалы жерлерге қарағанда орман ішінде радиациялық үсік кезіндегі температура 2-3 °С-қа артық болады. Теңіздер мен үлкен өзендердің жағалауларында үсіксіз кезеңнің ұзақтығы 25-35 күнге дейін барады.

Құрғақ және қопсытылған топырақ, әсіресе құрғақ шымтезектер топырақ беттерінде радиациялық үсіктердің пайда болуына ықпал етеді. Мұндай топырақ оның терең қабаттарынан жоғарғы қабатына жылуды нашар өткізеді.

Өсімдіктердің бүлінуі мен жойылуына әкеп соғатын төменгі температураны шекті температура (критическая температура) деп атаймыз. Ол өз кезегінде өсімдіктің түріне, даму фазаларына, сорттарына және өсімдік күйіне байланысты болады. Жемісті және жидекті мәдени өсімдіктер үшін мысалы, үсіктер олардың гүлдену мен түйіндерінің қалыптасу кезеңінде қауіпті саналады.

Ауылшаруашылықтарында үсікке қарсы кептеген шаралар қолданады. Мысалы, бақшаларда өсімдіктер арасына түтін салады (бықсып жанатын от қояды немесе арнайы от салынған ошақтар қояды т.с.с); өсімдіктерді әртүрлі қолайлы деген жапқыштармен бүркелеп жабады; үсік түсер алдында кейде күндіз суару жұмыстары жүргізіледі, себебі су жылусиымдылығына байланысты түнде ылғалды топырақта жылуды ұстап қалуға ықпал етеді.

7.2 Құрғақшылық (қуаңшылық) және аңызақ. Қуаңшылық дегеніміз ауа температурасының жоғарылауы және ылғалдылықтың жетіспеуі салдарьшан өсімдіктердегі су бапансының бұзылуы немесе олардың жойылуы.

Метеорологияда қуаңшылықтың басталуы мен соңына себеп болады деген кейбір метеоэлементтердің сандық мәндері мен олардың тербелу сипаты қарастырылған.

Көптеген авторлар қуаңшылыққа ез анықтамаларын ұсынған. Біреулері қуаңшылықты температураның төмен түспеген және ылгалдылықтың темен кезі деп есептесе, енді біреулері есімдіктер үшін топырақтағы уақытша су қорының жетіспеушілігі деп түсіндіреді. Алайда, бұл себептердің бәрі бірдей барлық өсімдіктер үшін қажет бола бермейді.

Куаңшылықты астық өнімінің темендеуі (20-25%) бойынша анықтауға болады деп те түсінген. Бірақ бұл себеп те нақты дәлел бола алмайды. Себебі жәй ғана агротехникалық ереженің бұзылуының өзі (қуаңшылық болмаған жағдайдағы) астық өнімінің темендеуіне әкеп соғады екен.

Қуаңшылықтың керсеткіші ретінде гидротермикалық коэффициентті (ГТК) Қолдануды ұйғарған. Бұл коэффициентті көптеген авторлар өсімдіктердің вегетациялық (есіп - өну кезеңі) кезеңдеріндегі жауын - шашын мөлшері, буланушылық және температура көрсеткіштері бойынша бағалаған. Бірінші болып осы коэффициентті Дакучаев, кейіннен Высоцкий, Колосков, аминский, Нестерев, Будыко сияқты ғалымдар ұсынды. Кеңінен қолданатын Селенинов ГТК-ті:

60

ҚАУІПТІ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР

Мұндағы: R - жауын - шашын жинағы (сумма)

t - орташа тәуліктік температура 10 °С - ге жақын келетін бір

айлық температуралар жиынтығы.

Сонымен қатар Селенинов ГТК<1 болғанда мүлдай кезеңді ылғалды кезең, ал ГТК>0,5 болғанда - құрғақ кезең деп санаған. Мысалы, Мәскеу қаласы үшін ГТК = 1,4. Қазақстан жерінде 1-ге жуықтайтын ГТК республиканың солтүстік орманды дала зонасында байқалады. Керісінше, ең төмен ГТК көрсеткіштер оңтүстік Қазақстанда (Түркістан қаласы, ГТК=0,19) байқалады.

Қуаңшылықтың өзі топырақтың құрғауы және ауаның құрғауы болып бөлінеді. Өсімдіктердегі су қорының бұзылуы топырақта жетіспеуінен немесе өсімдік жамылғысынан буланушылықтың жүруінен болады. Яғни, бұлар - топырақ пен ауаның құрғауы. Топырақтың құрғауы жылы маусымдарда жауынның ұзақ болмауы салдарынан пайда болады, ал оның күшеюі топырақта күздік және қыстық жауын жина жетіспеушілігінен туындайды. Кейде құрғақшылықтың осы екі түрі де бірдей кезде байқалады. Мұндай жағдай өсімдіктердің жойылуына әкеледі.

Жоғары температуралы және ылғалдылығы төмен құрғақшылық кезінде байқалатын желдерді аңызақ желдер (суховеи) деп атайды. Аңызақ желдер өсімдік жамылғысындағы буланушылықтың жоғарылауына, олардағы су балансының бұзылуына, тіптен өсімдіктердің жойылуына да әкеп соғады. Далалы және орманды — далалы зоналарда аңызақ желдер жыл сайын болып тұрады, ал орманды зоналарда бұл сирек кездеседі.

Қуаңшылық кезіндегі атмосфераның режимі тұрақты антициклондардың болуымен де байланысты. Яғни, тұрақты антициклондарда ауа ашық қатты қызады да қанығу жағдайынан арыла бастайды.

Пайда болу уақытына және ұзақтығына (продолжительность ) байланысты құрғақшылық 3 - ке бөлінеді:

1. көктемгі - төменгі температурада, салыстырмалы ылғалдылықтың кезінде және құрғақ жел жағдайында болады.

2. жазғы - температураның жоғары, салыстырмалы ылғалдылық төмен өте жоғары буланушылықтың болуымен сипатталады.

3. күздік - бұл алдыңғы екеуінің салдарынан ауылшаруашылығына кері әсеріне тигізетін құрғақшылық болып табылады.

Автор (Ватов) өз еңбегінде құрғақшылықтың қарқындылығын жауын - шашын мөлшерінің оның нормасына қатысты (%)анықтаған:

1. өте күшті қуаңшылық - К < 50 % болғанда.

2. орташа қуаңшылық К = 51 - 75 %

3. әлсіз құрғақшылық К > 76 % (яғни К нормадан 76 пайызға артық немесе

болғанда).

Дүние жүзінде өте қатал құрғақшылық болған кезең бұл - 1963 - 1573 Судан - Сахель аймағы. Бұл аймаққа солтүстік батыс Африка, Сенегал, Мали, Мавритания, Вольта, Нигер, Чад мемлекеттері кірді және 5 млн. шаршы метр болатын территорияны қамтыды. Бұл құрғақшылық өте жоғары температура

61

ҚАУІПТІ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР

мен жауынның жоқтығынан туындады, және соның салдарынан 1973ж 100 ңнан аса адам өлімі мен 10млн. жануарлар қырылды (скот). Осы құрғақшылықтың қалдықтары (плод) СНГ территориясында 1972, 1975, 1981 жж байқалды.

Европада болған қуаңшылық ауа температурасыньщ глобальді өзгерісі (жылынуы) қарсаңында байқалды, осымен қосарласа теңіз мұздары мен мұздықтардың өзгерісі де байқалды. Тіпті Ньюфаундгеңд маңындағы айсбергтердің саны үш есеге дейін кеміген.

Қазақстан территориясында кейбір авторлардың (Покровская, Ефимова ясәне Чичасов) мәліметтері бойынша құрғақшылық кезеңге (қарастырылған 1880- 1990жж)мына кезеңдерді жатқызған: 1883, 1888,1891, 1900, 1911, 1920, 1921,1923,1924,1931,1932, 1933, 1940,1955, 57,63, 65, 75, және 1984 жж.

Құрғақшылықтың өрбуі Африка мен орта Азия елдерінде өзен, көлдердің тартылуына және шөлейтті жерлердің көбеюіне әкеп соқты.

7.3 Шөлдену процестері. Шөлдену - адамның шаруашылық әрекетінің ықпалымен өсімдік жамылғысы сирек және шөлге ұқсас ландшафтардың пайда болуын айтамыз. Шөл кезінде биологиялық өнім мен түр молдығы азайып, топырақтың құнарлығы кемиді. Соңғы 50 жыл ішінде дүние жүзінде 800 млн. гектардан астам жер шөлденуге ұшыраған. Мұның көбісі Сахараның оңтүстігін алып жатыр. Шөлдену процесі Орталық Азия елдерін де қамтуда. Түркіменстанда ұзындығы 1000 км Қарақұм каналының бойында 100км аймақта топырақ қайталама сортаңданып, шөлге айналды. Деңгейі 14м төмендеген Арал теңізі аумағының азаюы салдарынан 2,5 млн. га астам жер қу тақыр шөл болып шықты. Бұл өңірден жыл сайын 75 млн. тонна тұз желмен көтеріліп, 100км және одан да шалғай аудандарға жайылуы салдарынан шөл процесі одан әрі күшейе түсуде. Арал түбінің тұзы Тянь Шань мен Памирдің мұздықтарына жетіп, олардың еріп таусылуына ықпал етуде. Бұл тұздың тіпті Солтүстік мұзды мұхитқа дейін жеткені белгілі болып отыр.

Соңғы жылдары Қазақстан жерінің экологиялық жағдайы, әсіресе, шөлге айналу процесі жылдам жүруде. Оның көптеген себептері бар. Негізгі себептер —жерді аяусыз пайдалану, тоздыру, ластау, агротехникалық шараларды сақтамау болып табылады. Сол сияқты өңдіріс қалдықтарының далаға шығарылуы, су тасқындары, жүйесіз суару, химиялық улы препараттарды есепсіз пайдалану, жасанды минералдық тыңайтқыштарды сауатсыз пайдалану әртүрлі экологиялық апатты жағдайға әкелді.

Қазақстандағы табиғи шөлденудің алғы шарттары құрғақшылықтың өсуімен (жоғарылауымен) байланысты. Бұл туралы мына факторлар дәлел бола алады: соңғы 100 жыл ішінде әрбір 10 жыл сайын ауа температурасының 0,2 °С дейін жоғарылауы

Арал теңізінің локальді аридизациясының қалыптасуы

Қазақстан территориясыңца құрғақшылық пен шаңды дауылдардың жиі

қайталануы

62

ҚАУІПТІ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР
- Құмды және тұзданған жерлердің басым болуы, қатерлі апаттардың болуы (мысалы: қар көшкіні, су тасқыны және т.б.)

- Антропогенді факторлардың белем алуы (мысалы: топырақтың және грунтты сулардың техногенді заттармен ластануы; орман ағаштарының көптеп шабылуы; пайдалы қазбалар кен орындарының жұмыстары; өзен ағындарын реттеу мен суқоймаларының құрылыстары; егін шаруашылық-тарын қолдану (соның салдарынан жайылым жерлердің үштен бір бөлігі шөлге айналған); және т.б.

Қазақстан территориясында шөлденудің 9 түрін кездестіруге болады. Олар.

1. өсімдік жамылғысының деградацияға ұшырауы. Тоғайлы ормандардың жойылуы, орман ағаштарының бірнеше есеге дейін азаюы (мысалы, алма ағашының 25%, сексеуілдердің 50 % дейін кемуі)

2. топырақтың жел эрозиясына ұшырауы. Мұнда дефляция процестері жазық ландшафтардың бәрін дерлік қамтиды

3. су эрозиясы. Су тасқындарының өзі мысалы, 60 млн. тонна топырақты шайып кете алады. Қазірде 11,9 млн.га дала зонасының қара және каштанды топырағына да қауіп төнуде. Қазақстанда жалпы эрозияланған жерлері көк аймақтарға: Қостанай, Қарағанды, Павлодар, Ақтөбе облыстары жатады.

4. топырақтың дегумификациясы (бүлінуі). Ол далалы зонаның 11.2 млн.га жерін қамтиды. Шөлді зонада ол мал жайылым жерлер мен топырақ эрозиясымен байланысты.

5. көлдердің кеуіп кетуі салдарынан топырақтың тұздануы. Шөлдену процесінің мұндай түрі қара топырақта 30 - 37%, каштанды топырақта 50% ға дейін, ал шөлді жерлер топырағында 55% дейін болады (жалпы ауданының).

6. грунтты сулардың және топырақтың атмосфералық шығарылымдардың әсерінен химиялық жолмен ластануы.

7. техногенді шөлдену. Көбінесе транспортты инфраструктуралардың шоғырланған аймақтарында байқалады.

8. Жалпы су объектілерінде гидрологиялық режимдердің бұзылуы немесе дұрыс орындалмауы салдарынан су кездерінің кеуіп немесе тартылып кетуі

9. суармалы жерлердің тұздануы. Ол негізінен сор және сортаң жерелерден байқалады.

Шелдену процестеріне қарсы күрес жайлы арнайы бағдарламалар БҰҰ-ң бастауымен 1970ж бастап қолға алынды. Алғашқы конференция 1992ж Рио -де Жанейро қаласында өтті. Осы мәселе бойынша Қазақстан республикасы жауаптылықты өз мойнына алды. Ал 1996ж қараша айында Алматы қалас «Шел және шелейттенуге қарсы іс әрекет» ¥лттық бағдарлама бойынша алғашқы республикалық семинар болып етті.

7.4 Шаңды дауылдар (топырақ эрозиясы). Шаңды дауылдар көбінесе дал және шелейтті аймақтарда болып тұрады. Шаңды дауылдар - топырақ бетінің жай - күйімен және жер бедерімен байланысты метеорологиялық қауіпті құбылыстардың бірі. Бұл құбылыс жер беті құрғақ болған жағдайда күшті

63

ҚАУІПТІ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР

Желмен бірге жерден кетерілетін топырақтың құрылымы мен түсіне қарай шаңды дауылдар:

- қара дауыл (қара топырақты жерлерде болады)-бұлар ТМД елдерінің европалық белігінің оңтүстік және оңтүстік-шығыс облыстарына, Башқұртстанға және Орынбор қаласына тән;

- қоңыр немесе сары дауыл (саз бен құмдауыт жерлерде) - Орта Азияда

кездеседі;

- қызыл дауыл (темір тотығымен араласқан қызыл түсті жерлерде) - Орта Азияның (сондай - ақ Иран мен Ауганстан да кіреді) шел және шөлейт аймақтарына тән;

- ақ дауыл (сор топырақты жерлерде) - Түркменстанның, Волга бойының, Қалмақстанның бірқатар аудандарына тән.

Өзінің ауқымы мен зардаптары жөнінен шаңды дауылдар аса ірі апатты жағдайлармен шамалас. Бұл құбылыстың қауіпті болуының тағы бір астары -желдің ерекше екпіні мен ғаламат күштілігінде жатыр! Орта Азиядағы шаң дауылдары кезінде кейде бірнеше шақырымдық биіктікке дейінгі ауа қабатына шаң сіңіп кетеді. Шаң дауылына тап болған ұшақтар ұшып келе жатып қирауы немесе жерге құлап түсуі де ықтимал. Оның үстіне шаң бораған кезде айналаның көріну қашықтығы бірнеше метрге дейін кеміп кетуі мүмкін, әдетте шанды дауылдар бірнеше сағатқа созылады, кей кездері бірнеше тәулікке дейін жетеді. Мысалы, Мысыр мен Арабия елдерінің шелдерінде және Үндістанның жазық жерлерінде кездесетін «Хабуб» шанды немесе құмды дауылы кезінде шаңның биіктігі 1500 метрге дейін жетеді. Ал ұзақтығы екі кейде одан да кеп уақытқа созылады, кей кездері күшті нөсермен аяқталады.

Шаңды дауылдармен күресу үшін көптеген іс - шаралар жүргізіледі: жұқа орман қатарларын отырғызу; желден қорғағыштар қолдану; топырақ бөлшектерін ұстап тұратындай әртүрлі химиялық заттар және т.б. әрекеттер қолданады. Осы шараларды жүзеге асыру барысында желдің бағыты, рельеф, топырақтың ерекшеліктері ескеріледі.

Құмды дауылдар. Шаңды дауылдар кезінде желмен бірге шаң ғана емес, сонымен қатар құм, тіпті қиыршық ұсақ тастар да жоғары көтеріледі. Жерге жақын қабатта қиыршық тастар мен ірі құм түйірлері, бірнеше ондаған метр биіктік аралығында ұсақ құм, одан жоғары қап - қара қою шаң бұлттары ұшып жүреді. Осынау шанды - құмды топанның жалпақтығы бірнеше жүз

64

шақырымға жетеді, қозғалыс жылдамдығы сағатына 40-60 шақырымға тең болады. Желдің тек таза құмды үйіріп әкетуінен тұратын таза құм дауылдары сирек кездеседі, олар тек құмының құрамында мүлде шаң болмайтын Ливия шөліне ғана тән.

Мұз қабық оранған осынау қар жентектері көп жағдайда жұмыр формада кездеседі. Мұз қабық қар жентегінің бұлт арасымен өтуі кезінде пайда болады өйткені бұлт шоғырларының құрамында мұз түйіршіктерімен қатар суық су тамшылары да болады. Жентек қар соларға келіп соғылган кезде мұз қабыққа оранып, үлкейе түседі және салмағы ауырлайды. Бұл процесс бірнеше рет қайталануы мүмкін, ондайда бұршақ бірнеше қабат болып келеді. Кейде мұз болып қатқан бұршақ сыртына қар ұлпалары жабысып, небір ғажайып формада түседі, дегенмен бұршақ жауыны көбінесе әртүрлі пішіндегі қар мен мұз түйірлері түрінде жауады. Бұлт арасында болу мерзімінің ұзақтығына және бетіне дейін өткен қашықтығына байланысты бұршақтардың үлкендігі әралуан болады: олардың көлемі милиметрдің бірнеше бөлігінен бірнеше сантим жетеді.

Тағы да айта кететін жайт, найзағайдың бәрі бұршақ жаууына себеп бола бермейді: статистика деректеріне сүйенсек, орта және қоңыржай ендіктерде найзағайға қарағанда бұршақ 8-10 есе аз ұшырасады. Дегенмен кейбір географиялық аймақтарда бұршақ жиі - жиі қайталанады.

Бұршақ жауындарынан аса мол зардап шегетін сала – ауылшаруашылығы. Ені жіңішке болғанымен ұзындығы едәуір (100 шақырымнан асады ) алқапқа жауып өткен бұршақ жауыны егі алқаптары мен бақша дақылдарын т.б. өсімдік, жамылғысына үлкен зардап әкеледі. Сонымен қатар, жан -жануарлар да,тұрғын үйлер мен транспорт қатынастары үшін және адамдар үшін де қауіп туғызатын жағдайлар болып тұрады.

65

ҚАУІПТІ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ҚҰБЫЛЫСТАР

Құйынның дәл ортасындағы ауаның қысымы төмен болады. Сырттай қарағанда құйын жерге конус түрінде шаншылған бұлт бағанасы тәрізді көрінеді(сурет-22).

Сурет-21. Құйынның сырт көрінісі Сурет-22. Күшті дауыл (ураган)

Көп жағдайда жердің бетінен жоғары карай шаңнан, қоқыстан немесе су тамшыларынан тұратын екінші бір бағана қоса көтеріледі. Бағананың диаметрі бірнеше мегрге дейін жетеді. Ауа мен оған ілескен жоғарыда аталғандай заттар сағатына 100 шақырымдық шапшандықпен шыр айналады. Сонымен бірге құйын бойындағы ауа көкке тік шаншыльш, о баста өзі пайда болған жауын бұлттарына барып астасады.

Жер бетімен сағатына ондаған шақырым жылдамдықпен жүгіріп өткенде құйып бойындағы қатты қозғалған ауаның екпінімен, соңдай - ақ санаулы секундтар ішінде темен түсіп, әп – сәтте қайтадан бірнеше ондаған гектопаскальға өзгеретін атмосфералық қысымның әсерімен айналадағы тіршілікке елеулі нұқсан келтіріледі.

Жерде болған жалғыз-жарым құйын көлденеңі бірнеше жүз метр, ал ұзындығы бірнеше шақырымнан ондаған шақырымға дейін жететін алқапты

66

жайпап өте шығады. Құрлықта құйын тұрған кезде онымен бірге ауаға көтеріп жан-жаққа бытырай ұшатын түрлі қатты да ауыр заттар, атап айтқа тақтайлар мен ағаштар, қираған үйлердің бөлшектері, қаңылтырлар және: басқа заттар аса қауіпті саналады. Құйынның энергиясы өте зор болады: теміржол көпірлерін, ауыр жүк көліктерін аударып тастап, салмағы он тонна ұшақтарды да өзімен ілестіріп көкке сүйрете алады.