Пән: «Метеорология климатология негіздерімен» №1 дәріс. Кіріспе. Метеорология климатология негіздерімен пәні. 1сағ

Горизонталь бағыттағы ауаның қозғалысын жел деп атайды. Жел жылдамдығы, күші және бағыты арқылы сипатталады.

Жел жылдамдығы секундына метрмен (м/сек), кейде сағатына километрмен (км/сағ), баллмен (Бофорт шкаласы 0 ден 12 баллға дейін) және халықаралық код бойынша узелмен (узел 0,5 м/сек-қа тең) өлшенеді. Жер бетіндегі желдің орташа жылдамдығы 5–10 м/сек.

Жел күші қозғалатын ауаның нәрсеге жасайтын қысымымен анықталады да квадрат метрге килограммен өлшенеді (кг/м2). Желдің күші оның жылдамдығына байланысты: Р – = 0,25- V2 кг/м2, мұнда Р – күш, V – жылдамдық, 0,25 коэффициент.

Желдің жылдамдығы бар градиентінің шамасына байланысты: бар градиенті өскен сайын жылдамдық артады. Ауаның қозғалысын орта есеппен 1000 м биіктікке дейін төменгі бетпен болатын үйкеліс баяулатады. Желдің жылдамдығына ауаның тығыздығы әсер етеді: тығыздық азайған сайың жылдамдық артады. Жоғары көтерілген сайын үйкеліс пен ауа тығыздығының азаюы нәтижесінде жел күшейеді.

Желдің қалыпты тәуліктік соғуын әрдайым атмосфера аласапыраны бұзып отырады.

Желдің ең үлкен орташа жылдық жылдамдығы (22 м/сек) Антарктида жағасында байқалды. Мұнда желдің орташа тәуліктік жылдамдығы кейде 44 м/сек-қа жетеді, ал кейбір кездерде 90 м/сек болады. Ямайкада кейбір кездерде жылдамдығы 84 м/сек-қа жеткен дауылды жел байқалған.

1000 м биіктікке дейінгі атмосфера қабаты үйкеліс қабаты деп аталады.

Желдің бағыты жел соғып түрған горизонт нүктесінің жағдайымен анықталады. Желдің бағытын белгілеу үшін практикада горизонтты 16 румбыға бөледі. Румб дегеніміз дүние жүзі елдеріне қатысты көрінетін горизонт нүктесіне қарайғы бағыт. Басты румбылар: солтүстік (С, N), оңтүстік (Ю, S), шығыс (В, Е),батыс (3, W).

Желдің бағытын азимутпен, яғни сол жердегі меридиан мен жел бағыты арасындағы бұрышпен көрсетуге болады. Азимут солтүстік нүктеден шығысқа қарай есептеледі (0-ден 360°-қа дейін).

Желдің бағыты бар градиентінің бағытына, Жер айналуының ауытқу әсеріне, үйкеліске ал қисық сызықты изобара бойынша қозғалғанда центрден тепкіш күшке тәуелді Жер бетінен 1000 м-ден жоғары биіктіктерде қозғалатын жел екі күштің әсеріне, яғни бар градиенті (қысымдардың айырмасы) мен Жер айналуының ауытқу әсеріне бағынады. Соның нәтижесінде оның қозғалысының бағыты изобардың бағытымен дәл келеді. Мұның неге бұлай болатынын қарастырайық. Солтүстік жарты шарда ауа бөлшегі а0 нүктесінен (Г) бар градиентінің күші әсерінен қозғала бастайды. Қозғалыс пайда болысымен-ақ қозғалыс бағытында перпендикуляр және солтүстік жарты шарда одан оңға қарай бағытталған Жер (А) айналуының ауытқу күшінің әсері білінеді. Бөлшек бар градиентінің бағытынан а нүктесінде оң жаққа ауытқиды. Г күші бөлшек қозғалысын барған сайын тездетеді. Сонымен бірге А1 (А2, А3, А4) күші де өседі. А4 нүктесінде бөлшек қозғалысының бағыты изобара бағытымен дәл келеді, Г және А4 күштері бір-біріне теңеседі (геострофиялық тепе-теңдік) және бөлшектің қозғалысы изобараның бойымен инерциясы арқылы ғана жалғаса береді. Ауаның үйкеліссіз түзу сызықты бір қалыпты қозғалысы геострофиялық жел деп аталады.

Ауа бөлшектері қисық сызықты изобара бойымен қозғалғанда траектория центрінен әрқашанда қисықтық радиусы бойынша бағытталған центрден тепкіш күш пайда болады. Соның нәтижесінде үш күш (бар градиенті, центрден тепкіш және Кориолис күштері) өзара әрекеттеседі, бұл жағдайда да изобараның бойымен ауа қозғалысы орнығады. Ауаның үйкеліссіз айналма траектория бойынша бір қалыпты қозғалысы градиенттік жел деп аталады.

Бар минимумында (изобаралардың циклондық системасы) бар градиенті системаның центріне (изобараларға перпендикуляр, төменгі қысым жаққа) қарай бағытталған және бағыттары қарама-қарсы центрден тепкіш күшпен Кориолис күші теңеседі. Ауа солтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы және оңтүстік жарты шарда (желдің циклондық системасы) сағат тілі бойынша изобараның бойымен қозғалады.

Бар максимумында (изобаралардың антициклондық системасы) бар градиенті мен центрден тепкіш күш центрден шетке, ал Кориолис күші, керісінше, центрге қарай бағытталған. Осы күштердің жинақ әсерінің нәтижесінде солтүстік жарты шарда сағат тілі бойынша және оңтүстік жарты шарда (желдің антициклондық системасы) сағат тіліне қарсы изобараның бойымен ауа қозғалысы пайда болады.

Атмосфераның төменгі қабатында (үйкеліс қабатында) желдің бар градиенті бағытынан ауытқуы жалпы алғанда ауа қозғалысының бағытына қарама-қарсы жаққа қарай бағытталған және сол қозғалыстың жылдамдығына пропорционал үйкеліс күшімен азаяды. Нәтижесінде беттегі жел бар градиентінен құрылықта 45–50° және су үстінде 70–80°-қа ауытқиды. Бар минимумында солтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы және оңтүстік жарты шарда сағат тілі бойынша, центрге қарай ауытқи отырып, ауа қозғалысы пайда болады. Ауа бар максимумында керісінше шетке қарай ауытқи отырып, солтүстік жарты шарда сағат тіліне қарсы, ал оңтүстік жарты шарда сағат тілі бойынша қозғалады. Бірінші жағдайда барлық жақтан ағып келген ауа центрде топталып жоғары қарай көтеріледі, екінші жағдайда ауа центрден жан-жаққа тарап төмен қарай түседі.

Ауаның кезігуі (конвергенция) мен оның қоса-қабат көтерілуі төменге қысым аймақтарында, ал таралуы (дивергенция) мен қоса-қабат төмен қарай түсуі жоғары қысым аймақтарында болады.

Желдің туу заңдылықтарын біле отырып, оның бағыты бойынша төменгі қысым және жоғары қысым аймақтарының орналасуы туралы пайымдауға болады. Бұл үшін желдің барикалық заңын (Бюйс-Балло заңы) пайдалануға болады: «Егер де желге арқаңды тосып тұрсаң сонда солтүстік жарты шарда неғүрлым төменгі қысым сол жақта және біршама алдымызда, ал ең жоғарғысы оң жақта және біршама артта болып шығады».

Көп жылдар, бір жыл, маусым, ай ішіндегі желдің режимі туралы көрнекі түсініктер жел розалары деп аталатын диаграммаларды береді. Диаграмма орталығында дөңгелекше бұдан негізгі румбылар бағытында сызықтар (сәулелер) тарайды. Сәулелердің ұзындығы желдің сәйкес бағыттарымен қайталануына пропорционал (егер сол немесе басқа бағыттағы жел болмаса, сәуле де болмайды). Сәуле үштарын қосуға болады, бірақ бұл шарт емес. Диаграмма орталығындағы дөңгелекшеде цифрмен желдің қайталануы көрсетіледі: егер бұл ескерілмесе, дөңгелекшені нүктемен ауыстырады: егер әр бағыттағы желдің орташа жылдамдығын оның қайталану санына көбейтсек, әр түрлі бағыттағы жел әкелген ауаның (шартты бірліктерде) мөлшерін білеміз. Осы деректер бойынша да жел розасын құрайды. Жел әр түрлі бағытта болғанда температураның жауын-шашын мөлшерінің және т. б. көрсеткіштерімен де жел розаларын құрауға болады.

Желдің бағытын, оның режимін территорияны пайдалануға жоспарлағанда (қала, елді мекен өнеркәсіп орындары және т. б„ құрылыстарды) білу қажет.

Тропосферада батыс тасымалылының ең күшті бұзылуы пассаттармен байланысты. Пассаттар – субтропиктік ендіктерден экваторға қарай соғатын желдер. Дәлірек айтсақ, бұл субтропиктік антициклондардың экваторға қараған бөліктеріндегі желдер. Олар солтүстік жарты шарда тек солтүстік шығыстық, оңтүстікте тек оңтүстік шығыстық желдер бола алмайтындығы айқын. Бұл олардың басым бағыттары. Антициклондардың шығыс және батыс бөліктерінде пассаттар тиісінше экваторға қарай және содан соғады. Антициклондағы ауа үйкеліс қабатынан жоғары изобара бойынша қозғалатын болғандықтан үйкеліс қабатынан тыс пассаттар қозғалысының басым бағыты – шығыс. Пассаттар тропиктік ауаны әкеледі.

Пассаттар қоңыржай ендіктерден келетін субтропиктік ан-тициклондармен байланысты болғандықтаң, қоңыржай ендіктерде болып жатқан процестерге пассаттардың тәуелді екендігі байқалады.

Экваторға қарай пассаттардың вертикаль қалыңдығы арта түседі: егер 25° ендікте бұл не бары 1–2 км биіктікке жетсе, экваторға жақын бүкіл тропосфераны қамтиды. Пассаттардың жылдамдығы-5–8 м/сек-қа жетеді.

Пассаттар экваторға қарай Мұхит үстінде азырақ қызған беттен қаттырақ қызған бетке орын ауыстырады, сондықтан да бұларда күшті конвекция туады. Бірақ бұл тек төменгі қабатта дамиды, өйткені 1200–2000 м биіктікте қалыңдығы бірнеше жүз метр инверсия қабаты жатыр. Пассат инверсиясы дегеніміз пассаттармен байланысты болып келетін антициклондарға тән сығылу инверсиясы (ауаның шөгу нәтижесі). Инверсиялық қабат бұлттардың вертикаль дамуына кедергі жасайды,

сондықтан да пассаттар үшін жазық будақ бұлт және жауын-шашынның аз мөлшері тән болып келеді.

Қарама-қарсы жарты шарлардың пассаттары біріне-бірі қарсы бағыттала отырып, экваторға жақын бірігеді. Олардың кезігу облысында (конвергенцияның ішкі тропиктік зонасы) ауаның күшті өрмеле ағысы туады. Қуатты будақ және будақты-жаңбыр бұлттары түзіледі, мол нөсер жаңбырлар жауады. Бұл зона желсіз зона (бұрын саналғанындай) болып саналмайды. Мұнда күшті болмағанымен үдере желдер соғады. Конвергенцияньщ ішкі тропиктік зонасында кей жерлерде батыс желдері соғады, бұлардың кейбіреулерінің туу себептері әлі айқын емес.

Тропосфераның жалпы ауа циркуляциясында схемалық түрде әр жарты шарда өзара байланысты және атмосфераның жоғарыда жатқан қабаттарынан бөлінбеген үш-үштен_тұйықталмаған: поляр, қоңыржай және тропиктік звеноға бөлуге болады.

Муссондардың атмосферадағы циклондық және антициклондық әрекетімен байланысы жақсы көрінеді. Бұлар циклондар мен антициклондар орнықты болған және бірінен бірінің маусымдык басымдылығы бар жерде байқалады. Қысқы орнықты антициклондар мен жазғы циклондар қоңыржай ендіктерде материктердің шығыс бөлігі үстінде орнауының арқасында муссондар материктердің шығыс шеткі аймақтарында дамыған.

Мусссондар тропосфераның тек төменгі километрлік қабатын қамтиды, бұлардың үстінде ауаның қарсы ағыстары болмайды (антимуссон). Қыста муссон құрылықтан соққанда ол батыс тасымалымен сай келеді, жазда ол, төменде, тропосферада мұның үстінде үстемдік ететін батыс тасымалын бұзады.

Муссондардың тарауы қоңыржай ендіктермен шектелмейді.Олар тропиктік ендіктерде де жақсы білінеді.

Троггиктік муссондардың туу себебі – маусымға қарай жарты шарлардың түрліше қызуы және осыған байланысты қоңыржай ендіктерде құрылық үстінде орналасқан күшті қысқы антициклондар мен жазғы циклондардың ықпалымен күшейтілген экваторлық депрессиямен субтропиктік антициклондардың маусымдық ығысуы.

Июльде экваторлық депрессия мен субтропиктік антициклондар шеткері солтүстікке таралады. Пассаттардың таралу облысы солтүстікке қарай ығысады.Осы кезде оңтүстіктен экваторлық депрессияға қарай іргелес алқапта (оның январлық және орташа жағдайлары арасында) пассаттар орнын бағыты қарама-қарсыға жақын желдер алады, өйткені ауа экватордан солтүстікке ығысатын экваторлық депрессияға қарай бағытталады. Январьға қарай оңтүстік бірте-бірте ығыса отырып, экваторлық депрессия мен субтропиктік антициклондар шеткергі оңтүстік жағдайды алады (мұнда депрессия кей жерлерде ғана экватордан оңтүстікке байқарлықтай енеді). Солтүстік жарты шардағы пассаттар экваторлық алқапта июльдегі экватордан соғатын үстемдік еткен желдерді ауыстыра отырып экваторға дейін жетеді. Сонымен маусым бойынша қарама-қарсы жел алмасу облысы (қыста басым шығыстық, жазда басым батыстыққа) тропиктік (экваторлық) муссондар облысы пайда болады. Экватордан соғатын жазғы муссон жаңбырлы ауа райын әкеледі. Қысқы муссон дегеніміз тиісті жарты шардың пассаты, ол жауын-шашынды өте аз әкеледі.

Жағалық бриз күн батқаннан кейін пайда болады да, құрылық судан гөрі күштірек суынғанда түнде соғады. Ауаның циркуляциясы күндізге қарама-қарсы. Бүл жоғары өрлей аққанда (күндіз құрылықта, түнде су үстінде) бұлттар түзіледі, төмен қарай аққанда аспан бұлтсыз болады.

Күндіз құрылық пен су арасындағы температураның айырмашылығы түнге қарағанда көп болатындықтан, теңіз бриздері жағалық бриздерге қарағанда күштірек көрінеді; олардың жылдамдығы (7 м/сек-қа дейін) артық, қуаттылығы едәуір (1000 м-ге дейін), таралу алқабы кең (100 км-ге дейін).

Температураның тәуліктік тербелістері үлкен жерде бриздер -ерекше дамыған болады. Сондықтан да тропиктік ендіктерде олар жыл бойы, қоңыржай және биіктік ендіктерде тек жазда, әсіресе ашық ауа кезінде байқалады.

Бриздер мұхиттар, теңіздер, үлкен көлдер, ең мол сулы өзендер жағаларында, ал кейде батпақ шеттерінде, орман батпақтарында пайда болады, бірақ мұнда бұлар нашар білінеді.

Бриздер сияқты тау-аңғарлық желдердің 24 сағаттық кезеңділігі болады. Бұл өзара байланысты екі бөлімнен: беткей желдері мен өзіндік тау-аңғарлық желдерінен тұратын жергілікті циркуляция. Беткей желдері дегеніміз бір деңгейдегі беткей бетінде және еркін атмосферада ауаның әр түрлі қызуы мен суынуының нәтижесі. Күндіз бұлт аз ауа райында беткей бетіңдегі ауа сол деңгейдегі, бірақ бұл беткейден біраз аралықтағы ауаға, яғни еркін атмосфераға, қарағанда күштірек қызады. Қысымдағы айырмашылық нәтижесінде беткей бойлап, оның жоғары қарай, ал жоғарыда аңғар жаққа қарай қозғалысы пайда болады. Аңғар үстінде ауа төмен түседі де беткейге қарай қозғалады. Түнде көрініс керісінше, ауа беткеймен төмен, төменде аңғарға қарай қозғалады, анғар үстінде бұл көтеріледі де беткейге қарай кетеді.

Өзіндік тау-аңғарлық желдер сол биіктіктегіге көршілес жазық үстіндегі ауаға қарағанда тау аңғарындағы ауаның күштірек қызып, әрі суынатындығынан туған, сондықтан күндіз ол аңғардың табанын бойлап жоғары көтеріледі (аңғар желі) түнде төмен ағады (тау желі). Беткей желдері мен өзіндік тау-аңғарлық жел бірігіп жергілікті циркуляцияның күрделі системасын құрайды.

Фен мен бора дегеніміз ауа ағысына рельеф ықпалымен туатын бей-берекет желдер.

Фен дегеніміз көбінесе қар мен мұздықтар бүркеген таудай соғатын жылы, құрғақ және ұйтқып соғатын жел. Бұл тау жотасынын, екі жағында -атмосфералық қысымның айырмашылығы үлкен болғанда туады. Қысымы төмен жаққа жота арқылы асып түсіп ауа жел жақ беткейде салқындайды (конденсация шегіне дейін 100 м-де 1°-қа және конденсация шегінен жоғарыда 100 м-де 0,5–0,6°-қа) және ылғалын жоғалтады (бұлт түзіледі, жауын-шашын жауады). Асу биіктігінде бастапқы көтерілуге қарағанда барынша төмен температурасы және сол температурадағы максимальды ылғал мөлшеріне сәйкес абсолюттік ылғалдылығы болады.

Желдің ық жақ беткейінде төмен түсе отырып, ауа адиабаттық түрде қызады және фенге тән сипатқа (салыстырмалы жоғары температураға және салыстырмалы аз ылғалдылыққа) ие бола отырып қанығу нүктесінен алыстайды.

Фен көбінесе қыста және көктемде соғады. Ауа ылғалдылығының дефициті кезінде, ол қардың тез еріп, булануын тудырады (фенді қар жегіш деп атайды), ал көктемде өсімдіктің құрғауына әсер етеді. Феннің ұзақтығы бірнеше сағаттан бірнеше тәулікке дейін болады. Жел жылдамдығы тымықтықтан – 20 км/сек-қа дейін жетеді. Фен кеңінен тараған. Фенге туыстас желдер – чинук – Скалистый тауларында, фен тәрізді желдер пуэльче –Чили Андтарында, зонда – Аргентина Кордильерлерінде, бохарок – Суматрада, гибли – Ливияда, чили– Туиисте, сарат –Мароккода т. б. Фен тәрізді желдерге сирокконы да жатқызуға болады (Жерорта теңізінің оңтүстігі), өйткені ол жотадан асып соғады. Фен қыздыруы Ауғанстаннан Ту-ран ойпатына афганец түскенде де байқалады.

Бора дегеніміз биік емес (1000 м-ге дейін) жағалық таулардан теңіз жаққа соғатын суық, күшті жел.

Бора құрылық үстіндегі суық жел, су үстіндегі жылы желден биік емес жота арқылы бөлінген жағдайда туады. Суық ауа жота алдында бірте-бірте жиналады да сол арқылы асып түсіп, үлкен жылдамдықпен төмен, теңізге қарай жылжиды. Төмен түсе отырып ауа адиабаттық түрде қызады, бірақ суық және жылы ауа температураларының айырмасы бәрібір үлкен болып қала береді. Нәтижесінде жағалықтағы температура бірден төмендейді.

Новороссийск борасы жақсы зерттелген. Варда жотасында құрылық жақтан Қара теңізге қарай Мархот асуынан асып (450 м) суық ауаның массасы жылжиды. Желдің жылдамдығы 40 м/сек, жеке жағдайларда 60 м/сек-қа жетеді. Теңіз жағасындағы температура кейде – 20–25° С-қа дейін төмендейді. Жел тудырған судың шашырандылары қатып қалады да, қалыңдығы 4 м-ге дейінгі мұз қабаты жағаларды тез жабады. Сондай-ақ жағадағы түрлі заттарды және теңіздегі кемелерді жабады. Bopa теңізде жағадан көп дегенде 3–5 км аймақта пайда болатындықтан, кемелер бухталардан кетуге асығады.

Бора Байкалдьің батыс жағында (сарма), Жаңа Жерде (таулық), Далмат жағалауында (далмат борасы), Прованста (мистраль), Техаста (норзер), Антарктида жағасында және тағы басқа жерлерде байқалады.

Суық ауа өзінің салмағымен төмен түсетін жерде ағын желдері де болады. Бұған, ең алдымен тәулік уақытына тәуелсіз соғатын мұздық желдерді жатқызуға болады. Бұлар Антарктикалық мұзды үстіртке өте тән больш келеді.

Өзін өзі тексеру сұрақтары:

1.Суық ауа мен қысым байланысы барма?

2.Фен бора дегеніміз не?

1.Байшоланов С.С., Қожахметов Г.Н. Жалпы метеорология: Оқу құралы.-Алматы: Қазақ университеті,2005.

2.Моргунов В.К. Основы метеорологии, климатологии. Метеорологические приборы и методы наблюдений: Учебник.-Ростов-на Дону: - Фнеикс,2005.

3.Неклюкова Н.Л. Общее землеведение.-М.:-Просвещение,1967.

4.Виткевич В.И. Практические занятия по метеорологии.-М.:-1957.

5.Шубаев Л.П. . Общее землеведение.-М.:- Высшая школа,1977.

6.Шубаев Л.П. . Общее землеведение.-М.:- Высшая школа,1969.
№4. Дәріс Ауа райы және оны болжау

Мақсаты: ауа райының өзгеруімен оған әсер етуші факторларды қарастыру керек. Жергілікті ауа райының өлшеу құралдарына сипаттама.

Сұрақтар

1.Ауа райы туралы ұғым.

2.Ауа райының жергілікті белгілері.
Ауа райы туралы ұғым.

«Ауа райы» мен «климат» ұғымдарын бөле-жара қарауға болмайды, өйткені бүлардың екеуі де атмосфераның күйіне жатады.

Ауа райы дегеніміз осы сәттегі немесе қысқа уақыт аралығындағы, мысалы, тәулік ішіндегі (тәулік ауа райы) белгілі бір жердегі атмосфераның күйі. «Тәуліктер ауа райы» үғымы өте маңызды, өйткені тәуліктер дегеніміз атмосфера күйінің заңды өзгерістерінің ең қысқа табиғи кезеңі. Бұл өзгерістерді – ауа райы элементтерінің: ауаның температурасы мен ылғалды-лығының, бұлттылықтың, жауын-шашынның, атмосфера қысымының, желдің тәуліктік барысын бақылай отырып, қадағалауға болады.

Климат дегеніміз де атмосфераның күйі, бірақ белгілі бір кеңістікке немесе түгелдей алғанда Жерге тән күйі. Атмосфераның осындай күйі туралы түсінікті оның алмасуларының заңдылықтарын, яғни ауа райы режимін анықтауға мүмкіндік беретін ауа райы туралы көп жылдық мәліметтердің негізінде ғана алуға болады.

Сонымен ауа райы мен климат өзара байланысты. Климат ауа райы арқылы қабылданады, ол ауа райынан қалыптасқандай болады. Ауа райы болса, белгілі бір климаттың фонында алып қаралады.

Атмосфераның күйі жеке алынған элементтер, мысалы, температура немесе жауын-шашын арқылы емес, олардың комплексімен сипатталады. Бұл комплексте ауа райының барлық элементтері өзара байланысты, әрі бұлардың біреуінің өзгерістері бүкіл комплекске әсер етеді. Біз ауа райы жеке элементтері бойынша емес, тұтас қабылдаймыз, мұнда элементтердің қайсысы болсын ең маңызды болып көріне алады. Организмдер, мысалы, бірдей ыстық ауа райын, бірақ бір жағдайда ылғалды, екіншісінде, құрғақ, желдің немесе желсіз т. б. ауа райын түрліше қабыл алады.

Ауа райын жүйелі түрде бақылап отыру, оны зерттеу бір тәуліктік ауа райының комплекстік типтерін бөлуге мүмкіндік береді. Әр тәуліктің ауа райын қайсыбір типке жатқызуға болады. Ауа райының типтерін үш улкен топқа; аязды 0° арқылы ауыспалы және аязсыз ауа райларына біріктіреді. Әрбір топта ауа райы бірнеше кластарға бөлінеді.

Аязсыз ауа райының тек орташа тәуліктік қана емес, сондай-ақ минимальды, 0°-тан жоғары ауа температурасы болады. Бұлар оң радиациялық баланс шарттарына (сирегірек нейтральды) сай келеді.

Аязсыз ауа райының кластары:

I. Құрғақты қуаңшылық (t 0сс >22°, гсс <40%) 2.

II. Қоңыржай құрғақшылық (t0cc >22°, гсс40-тер 60%-ке дейін).

III. Шамалы бұлтты.

Алғашқы үш кластың ауа райы тұрақты антициклонмен байланысты.

IV. Күндіз бұлтты. Күндіз фронт өткенде немесе жылы беттен ауа қызғанда пайда болады.

V. Түнде бұлтты. Фронт түнде өткенде немесе теңіздің беті қүрылықпен салыстырғанда жылы болғанда пайда болады.
VI. Жауын-шашынсыз бұлыңғыр.

VII. Жауын-шашынды бұлыңғыр (жаңбырлы).

VI және VII кластардың ауа райыңың шыққан тегі фронтальдық.

VIII. Ылғалды тропиктік (t °сс >22°, гсс >80%). Жылу мен ылғалдың молшылық жағдайларына тән.

0° арқылы өтпелі ауа райлары. Егер орташа тәуліктік температура оң болса, онда минимумды температурада теріс; егер орташа тәуліктік температура теріс болса, минимумды температура оң болады. Мұндай ауа райы әдетте өтпелі маусымдарда болады.

0° арқылы өтпелі ауа райының кластары.

IX. Күндіз бұлтты. Бұл ауа райы желді және жауын-шашынды фронттар өткенде жиі болады.

X. Күндіз ашық. Бұл жоғарғы қысым кезінде пайда болады. Біздің еліміздің оңтүстік аудандарында бұл жылдың суық кезінде болуы мүмкін.

А я з д ы а у а р а й ы. Бұлар үшін тіпті 0°-тан төмен максимумды температура тән болып келеді. Аязды ауа райы теріс рациональды баланс жағдайларына, кебінесе жоғарылаған атмосфералық қысым кезіне сай келеді.

Аязды ауа райының кластары.

X және XI. Әлсіз және шыңылтыр аяздар (t°cc 0°-тан– 12°, 4-қа дейін).

Күн радиациясының шағын теріс балансының жағдайларына сай келеді..

XII. Едәуір аязды (t °сс – 12°, 5-тан – 22°, 4-қа дейін).

XIII. Күшті аязды (t cc – 22,5-тан – 32°,4-қа дейін).

XIV. Үскірік аязды (t°cc –32°, 5-тан – 42°, 4-қа дейін).

XV. Өте-мөте аязды (t°cc –42°, 5-тан төмен) .

Ауа райының қарастырылған классификациясы адамдардың өмірі мен қызметіне бұлардың ықпалын ескере отырып жүргізілген және практикада пайдаланылып жүр.

Классификациядан ауа райын радиациялық балансқа қарай ғана емес, сондай-ақ қандай атмосфералық процестер – фронттың немесе ішкі массалық, яғни бір ауа массасымен байланысты процестердің басымдылығына қарай ажыратқан жөн болады (бұлар циклондарда да антициклондарда да болуы мүмкін, бір-ақ фронт бойынша емес).

Ішкі массалық процестер төселме беттен ауаның қызуымен немесе суынуымен байланысты. Бірінші жағдайда температура жоғарылайды, конвекция туады, будақ бұлттар түзіледі. Екіншісінде ауаның температурасы төмендейді, конвекция жерге таяу қабатта ғана болуы мүмкін. Фронт бойьшша ауаның көтерілуінен туған фронттық процестер барлық жағдайларда бұлттардың түзілуімен, жауын-шашын, желмен қоса-қабат болады, бірақ жылы және суық фронттардың ауа райы әр түрлі. Жылы фронт үшін қатпарлы бұлттардың басым болуы, ақ жауын, әлсіз желдер; суық фронт үшін будақ жаңбырлы бұлт, нөсерлі жаңбыр, ұйтқыма желдер тән болып келеді. Жалпы әсіресе, фронт сызығы өткен кезде, фронттық ауа райы өте күрделі және өзгергіш келеді.

Антициклондар үшін ауаның төмен түсу қозғалысы, температура инверсиясы тән болады, сондықтан антициклондағы ауа райы аз бұлтты да құрғақ, жазда ыстық, қыста суық. Жылдың жылы кезінде инверсия қабаты астында жадағай будақ бұлттар пайда бола алды, тәулік пен жылдың суық уақытында тұмандар мен қатпарлы бұлттардың түзілуі мүмкін (ауаның суынуы). Инверсия қабатының үстінде толқынды бұлттар болуы мүмкін. Антициклонның ішкі жағында желдер әлсіз (кебіне толық желсіз) және шет-шетінде әр түрлі күште болады.

Ауа райының өзгерістері барлық ендіктерде байқалады. Алайда, егер қоңыржай ендіктердегі ауа райы өте өзгергіш болса, онда экваторлық ендіктерде циклон әлі дами қоймаған бұл біршама тұрақтылығымен көзге түседі. Тәулік ішінде беттің және оның үстінде тұратын ылғал ауаның (конвекцияның дамуы, бұлттардың түзілуі, бұлардан нөсерлі жаңбырдың жаууы) тәуліктің бір бөлігінде қызуымен және екінші бөлігінде олардың күшті салқындауымен байланысты атмосфера күйінің ауық-ауық өзгерістері болады. Экваторлық ендіктерде ауа райының жылдық режимі біркелкі келеді. Түрлі ендіктердегі ауа райының айырмашылығы радиация балансының әр қилылығы мен атмосфера циркуляциясы арқылы түсіндірілді.

Ауа райын болжау. Ауа райын зерттеудің практикалық маңызы орасан зор. Оны болжау халық шаруашылығының барлық салаларына керек. Ауа райын болжаумен синоптикалық метеорология деп аталатын метеорология бөлімі шүғылданады.

Әдеттегі метеостанциялардан басқа жолы қиын аудандарда (таулар, шөлдер т. б.) автоматикалық метеостанциялар жұмыс істейді. Атмосфераның күйі туралы мәліметтерді сондай-ақ корабльдерден, самолеттерден, ракеталардан, метеорологиялық спутниктерден береді.

Цифрлық телеграммалар түрінде гидрометеорологиялық орталыққа келіп түсетін орасан көп түпкі информациялар (бұлар күніне бірнеше жүз мың болып түседі) электрондық есептеу машиналарында өңделеді, бұл енді атмосфера қысымының нақты және болжау өрістерінің сызылған карталарын береді. Бұл карталар фотоаппараттардың көмегімен республикалар, облыс-тар т. б. ауа райының карталары (синоптикалық карталар) мен оның болжауын жасау үшін негіз ретінде жергілікті болжау жүйелеріне беріледі.

Синоптикалық картаға радио немесе телеграф арқылы кодыланған метеотелеграммамен берілген өзінің бақылау пункттеріндегі ауа райы туралы деректер шартты таңбалармен және цифрлармен (Бүкіл дүние жүзілік метеорологиялық ұйым қабылдаған схема бойьшша) түсіріліп отырылады.

Ауа райының жерге таяу және биіктік карталары жасалады. Жерге таяу синоптикалық карталарда изобаралар, циклондар мен антициклондар, атмосфера фронттары, түрлі ауа массалары, жауын-шашынды облыстар көрсетілген. Негізгі синоптикалық карталарда үлкен кеңістікке арналғдн ауа райы туралы барлық мәліметтер дерлік болады. Қосымшалары жеке

элементтер бойынша деректермен шектеледі. Бұдан басқа аэрологиялық, диаграммалар, графиктер (мысалы, жоғарылаған сайын температураның өзгерістері) жасалады т. б.

Ауа райының биіктік карталары абсолюттік және салыстырмалы топография карталары циклондар мен антициклондардың фронттық зоналар мен фронттардың құрылымдық ерекшеліктерін анықтауға мүмкіндік береді. Бұлар процестердің даму сипатын, қысым өрістерінің өзгеріс себептерін, тропосферадағы температура мен желді анықтау үшін қажет.

Ауа райы карталары – оны алдын ала болжауға арналған негіз. Ауа райын болжаудың синоптикалық методы бірден-бір болмағанымен әзірге әлі бастысы болып отыр. Болжаудың сандық методтары, мысалы, атмосфералық процестер гидродинамикасы теңдеулерін интегралдау жолымен оның өзгерістерін алдын ала айту барған сайын зор маңызға ие болып отыр. Бас-тапқы шарттар – ауа райының элементтерін: температураны, ауа ылғалдылығын және қысымды т. б. бақылау деректері.

Ауа райын болжау мейлінше күрделі, өйткені бұлардың тұрақты дамуында өзара әрекет жасайтын факторлардың бүкіл комлпексін есепке алу қиынға түседі.

Қысқа мерзімді, болжауларды жасау үшін (1–3 тәулікке) атмосфера процестерінің дамуына алдын ала жағдай жасаған себептер ашылады. Содан соң теориядан белгілі заңдылықтар мен қолда бар деректер негізінде таяудағы уақыт ішіндегі олардың дамуының ең ықтимал бағытын анықтайды.

Атмосфера процестерінің дамуында тез өзгерістер болмаған жағдайларда болжауларды жасау біршама жеңіл және олар мейлінше дұрыс болып шығады. Ауа райының сәтсіз болжалуы көбіне көп синоптикалық процестердің тез қайта құрылуын анықтаудың қиыншылықтарымен, атмосфера объектілерінің жылдамдығы мен бағыты өзгерістеріне байланысты. Қысқа мерзімді болжаулардың орташа алғанда дәл келулігі 80%-тен аспайды. Арнайы болжаулар үлкен дәлдігімен (авиация, флот, ауыл шаруашылығы т. б. үшін), жалпы болжаулар дәлдігінің аздығымен көзге түседі. Болжау мерзімі неғұрлым көп болса, оның дәлдігі соғүрлым аз болады.

Ауа райының ұзақ мерзімдік болжаулары шағын алдын ала (8–4 тәулікке) және үлкен алдын ала (ай, маусым) болжаулар болып бөлінеді. Бұларда тек ауа райының жалпы сипаттамасы мен оның шұғыл өзгерістерінің шамаланған мезгілдері көрсетіледі. Ауа райының ұзақ мерзімді болжауын жасау мәселесі бұдан да гөрі күрделірек және бұлардың дәлдігі қысқа мерзімді болжау дәлдігінен едәуір аз.

Ұзақ мерзімді болжауларды жүйелі түрде жасау СССР-де Б. П. Мультановский ұсынған және басқа ғалымдар дамытқан методы бойынша 1922 жылы басталды. Ұзақ кезеңдегі синоптикалық карталарды зерттеу негізінде 4–8 тәулік ішінде (табиғи синоптикалық кезең) біршама үлкен территорияда жалпы тұрғыда қысым ерісінің негізгі жүйелері мен ауа массаларының үстемдік ететін тасымалы сақталатындығы анықталған, сондықтан ауа райының жалпы сипаты сақталады да күтпеген өзгерістер болмайды. Кезең басындағы атмосфера процестері дамуының бағытын біле отырып, оның қалған күндеріндегі ауа райы туралы пайымдауға болады.

Траекториялар және циклондар мен антициклондар қайталауларының көпжылдық байқаулары негізіңде жасалған карталар олардың атмосфера әрекеттері орталықтарымен: Азор максимумымен, Исландия минимумымен т. б. байланысын көрсетеді. Циклондар мен антициклондардың «жақсы көретін» қозғалыс бағыттары бар екендігі және атмосфера әрекеті орта-лықтарынан осьтер бойынша (Нордкап, венгрия, кара және т. б.) орын ауыстыратыны табылды. Ұзына бойында белгілі осьтер үйлесуі сақталатын «синоптикалық маусымдар» бөлінді. Метеорологтар жылдың осындай 6 «маусымы» бар деп санайды: көктемгі (12 марттан), жаздың алғашқы жартысы (7 майдан), жаздың екінші жартысы (30 июньнен) күзгі (22 августан), қыс алды (15 октябрьден) және қысқы (21 декабрьден). Синопти-калық «маусымдардың» басталу мезгілі етіп көпжылдық байқаулардың орташасы алынған. Нақтылы жылда 20–40 күнге ауытқу болуы мүмкін.

Ауа райының айлық, маусымдық болжамын жасай отырып, мұның алдындағы айлардың (сол жылғы) және бірқатар өткен жылдардың синоптикалық жағдайларын мұқият зерттейді, процестер ұқсас дамиды деп жобалай отырып, ұқсас синоптикалық жағдайларды іріктеп алады (карта – аналогтер), ауа райын болжап айтады. Әр айдың метеорологиялық процестерінің жылдың басқа айларының арасында аналогтері бар екендігі статистикалық тәсілмен табылып отыр. Мәселен, октябрьдің атмосфералық процестерінің 73% жағдайлары январь процестеріне ұқсайды. Ауа райын болжағанда да осы тәуелділік пайдаланылады. Түпкілікті болжау болжап айтудың түрлі тәсілдерінің қаншалықты ақталатынын есепке ала отырып бүтін бір қатар-жеке болжамдар негізінде жасалады.

Ұзақ мерзімді болжамдардың дәл келуі әлі онша емес. Мәселен, айға арналған болжамның дәлдігі 70%-тен аспайды. Төтенше ұзақ мерзімді болжамдар туралы айтуға болады, бірақ бұл шешілуі әлі қашық климат болжамдарының проблемасы болады.

Ауа райын болжаудың методтарын жетілдіре түсу кептеген ғалымдар мен мамандардың: синоптиктердің, климатологтердің, океанологтердің, физиктердің, математиктердің, есептеу-техникасы жөніндегі, метеорологиялық спутниктер системасы жөніндегі мамандардың күш-жігерін біріктіруді талап етеді. Соңғы екі онжылдық ішінде жасанды спутниктер мен ЭВМ ауа райы-қызметінің дамуына орасан зор ықпал етті. ЭВМ орасан көп метеоинформацияны (болжамды есептеп шығаруды қоса алғанда) өңдеуге мүмкіндік берді. Жасанды спутниктер бүкіл Жер бетіндегі ауа райы туралы мәлімет алуға жол ашты. Бұларда Жердің кескінін және планетаның жарық түсіп түрған жағының бүлттылығын беретін телевизиялық аппаратура бар, Инфрақызыл аппаратура Жердің түндік жағын қарап көруге жол ашады. Актинометриялық аппаратура Жердің жылулық балансы туралы мәлімет алу үшін қызмет етеді.

Спутниктер түрлі орбиталардан Жерді түрлі жағынан «қарап», жарты шарды түгелдей бірден (бір спутниктен), «көре» алады. «Метеор» метеорологиялық спутниктердің системасын ұйымдастыру олардың үздіксіз жұмысын, планетадағы атмосфераның күйі туралы үздіксіз информацияны қамтамасыз етеді. Қазірдің өзінде-ақ ғылымның ерекше тармағы, спутниктік метеорология қалыптасқан, бұл адамға тәуелсіз қалыптасатын ауа райын болжауларда ғана емес, сөзсіз жалпы үлкен роль атқарады. Ауа райына белсенді ықпал етудің алғашқы әрекеттері де жасалған (жасанды жауын-шашын, бұршақпен күрес т. б.).

Ауа райын ғылыми басқару проблемасы тұр. Мұның шешілуі адамзаттың әл-ауқатының жақсара түсуіне де әсер етер еді.. Шек дегенді білмейтін атмосфераға қатысты мәселе болғанда халықаралық ыктымақтың қажеттілігі ерекше сезіледі. Бұл Бүкіл дүние жүзілік метеорологиялық ұйым (ВМО) арқылы жүзеге асырылады. – Көп нәрсе Мельбурндағы, Вашингтондағы және Москвадағы үш дүние жүзілік Гидрометеорологиялық орталық бастап отырған ВМО жанындағы ауа райының Бүкіл дүние жүзілік қызметіне (ВСП) байланысты болады.

1. 
   Ауа райының жергілікті белгілері.
   

Жергілікті белгілер бойынша ауа райын болжап айтқанда төмендегідей ережені пайдаланады. Егер бүгінгі ауа райы кешегідей болса, оның өзгеру белгілері болмаса, онда ертең де шамамен бүгінгідей болады. Егер ауа райының өзгеру белгілері байқалса, бұлардың жиынтығын пайдаланады.

Ауа райының жергілікті белгілерін бақылау табиғаттағы құбылыс байланыстарын көріп мұндағы болып жатқан процестерді түсінуге мүмкіндік береді. Сондықтан мектепте мұндай бақылауларды ұйымдастырудың маңызы өте зор.

Ауа райын зерттеу – бұл бір мезетте климатты зерттеу, өйткені атмосфера күйі зерттеледі.