Ауа-райы және оның өзгеру себептері, ауа массалары

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ

МИНИСТРЛІГІ

ҚАЗАҚ ҰЛТТЫҚ АГРАРЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ӨСІМДІК ШАРУАШЫЛЫҒЫ ӨНІМДЕРІН ӨНДІРУ АГРОТЕХНОЛОГИЯЛАРЫ КАФЕДРАСЫ

 

 

 

         

РЕФЕРАТ

 

 

Тақырыбы: Ауа-райы және оның өзгеру себептері, ауа массалары.

 

 

 

                                                      Орындаған: Нарымбетова Динара.

                                                                                                  ПА-105қ.

                                                      Қабылдаған: Нұрғалиев Қуаныш.

 

 

 

Алматы-2014

Жоспар.

1. Кіріспе.

 

2. Негізгі бөлім.

1. Ауа райы.

2. Ауа райының өзгеру себептері.
3. Ауа массалары.
4. Атмосфералық қысым.
5. Ауа райын болжау.

 

3. Қорытынды.

 

 

4. Пайдаланылған әдебиеттер.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кіріспе.

Ауа райы дегенiмiз белгiлi жердегi сол уақыт аралығында атмосфералық күйi. Ауа райы сипаттамасына ауа температурасы, атмосфералық қысым, ауа ылғалдылығы, бұлттылық, атмосфералық жауын-шашын, жердiң күшi мен бағыты жатады. Ауа райының негiзгi ерекшелiгi – тұрақсыздығы және өзгергiштiгi. Бүгiн аспанда Күн сәулесi өте жарық, ал ертең бұлттар қаптап және майда жаңбыр жауады. Ауа райы белгiлi жерде өзгермейдi, ол 1 күнде жер шарының әр түрлi жерлерiнде де өзгередi. Тропосфера ауасы бiртектi еместiгiнен әртүрлi ауалық массалар бар. Ауалық масса тропосферадағы ауаның үлкен көлемi, ол бiртектi және қозғалысы да бiрдей. Ауалық массаның мөлшерi өте үлкен. Мысалы, 1 ауалық масса толығымен барлық Европаның ауданын жауып қала алады. Ауалық массаның қасиеттерi әртүрлi. Олар жылы және суық, түссiз және шаңданған болуы мүмкiн, ылғалды және құрғақ ауа алып жүруi де мүмкiн. Мысалы, бiздiң елiмiздiң ауданына Атлант мұхитынан ауалық массалар келедi, олар жазда ылғалды және суық ауа және қыста ылғалды және жылы ауа алып келедi. Онымен жауын-шашыны бар бұлтты ауа райы байланысты. Оңтүстiктен бiзге жылы ауалық массалар келедi. Соларға байланысты ыстық және құрғақ ауа-райы болады. Ал Солтүстiк Мұзды мұхитынан келетiн ауалық массасы суық түсудi қамтамасыз етедi, және бұлтсыз ашық ауа-райын әкеледi. Берiлген жергiлiкке тән көпжылдық ауа-райының ауысу тәртiбiн климат деп атайды. Мысалы, жазда бiздiң жергiлiкте ыстық және құрғақ немесе салқын және жаңбырлы, қыста-аязды немесе жылы, қарлы немесе қары аз болуы мүмкiн екенiн байқадыңыз. Бұл өзгерiстер ауа-райының өзгергiштiгi туралы айтады. Ешқашан қыс жаздан жылы, ал жаз қыстан суық болмайды. Климат осы ерекшелiкпен сипатталады. Теңiздер мен мұхиттар, таулы массивтер және жергiлiктi жердiң басқа да ерекшелiктерi климатқа әсер етедi. “Климат” сөзi грек тiлiнен аударғанда “ылди, еңiс” мағынасын бiлдiредi. Яғни климат жер бетiне түсетiн жылу мөлшерi тәуелдi күн сәулесiнiң түсу бұрышын анықтайды. Көкжиектен күн неғұрлым жоғары болса, соғұрлым күн сәулесiнiң түсу бұрышы үлкен және сондықтан жер бетi жақсы қызады. Экватор ауданында климат ыстық, ол жерде Күн жыл бойы көкжиек үстiнде жоғары орналасқан, сондықтан жер бетi күн сәулесiнiң көп мөлшерiн қабылдайды.

 

 

Негізгі бөлім.

1. Ауа райы – атмосфераның жергілікті жердегі белгілі бір уақытта немесе уақыт аралығында (тәулік, ай) байқалатын құбылмалы жағдайы. Ол көбіне атмосфераның төменгі тропосфера қабатының күйімен сипатталады. Себебі, ауа райын өзгертетін негізгі процестер осы қабатта дамиды. Бірақ, әртүрлі биіктіктегі атмосфералық процестер бір-бірімен тығыз байланыста болады, сондықтан жер бетіндегі ауа райының өзгеру себептерін білу үшін атмосфераның жоғарғы биік қабаттары зерттеледі. Ауа райы метеорологиялық өлшемдермен (температура, қысым, жел, ауа ылғалдылығы, бұлттылық, атмосфералық жауын-шашын) және атмосфералық құбылыстармен (тұман, найзағай, боран, дауыл т.б.) сипатталады. Жер бетіндегі ауа райының өзгеруі тіршілікке, табиғатқа елеулі ықпал жасайды. Ауа райның көпжылдық режимі климат деп аталады. Ауа райының жай-күйі тек қана бір белгісіне, айталық, температураға немесе жауын-шашынға ғана емес, барлық элементтерінің жиынтығына қарап анықталады. Мәселен, ауа райына тек "салқын" деп баға беру жеткіліксіз. Салқын ауа райы желді, жаңбырлы, бұлыңғыр және т.с.с. болуы мүмкін. Ауа райы уақыт ішінде өзгеріп тұрады. Оның әлементтерінің бірінің өзгерісі басқасының да өзгерісін тудырады. Екінші сөзбен айтқанда, ауа райы мүлде басқаша сипат алады. Ауа температурасының өзгеруі қысымның өзгеруіне, ол желдің сипатына, бұлттылық температураға ықпалын тигізеді. Бұдан ауа райының толық сипаттамасын беру үшін оны түзететін элементтерді түгелдей бақылау қажеттігі туады. Ауа райын зерттеу адамның күнделікті тұрмысы мен шаруашылық әрекеті үшін қажет. Ауа райы болжамынсыз ұшақтар аспанға көтерілмейді. Ауа райын болжау бүкіл жер бетіндегі метеорологиялық станцияларда және атмосфераның біршама биік қабаттарында жүргізілетін бақылауға негізделеді. Қазіргі кезде Жер шарында 10 мыңнан астам метеорологиялық станция бар. Бүкіл дүние жүзінің метеоролог мамандары бірыңғай Гринвич уақытымен бақылау жүргізеді.

2. Ауа райы бұзылар алдындағы белгілер:

• Будақ бұлттар кешке қарай тарап кетпей, қайта көбейіп, қалыңдай түседі.

• Ертеңгі және кешкі күн шапағы қызғылт түсті болады.

• Түнгі және күндізгі температураның айырмасы азаяды.

• Кешке қарай жел тынбайды, қайта күшейеді.

• Шық және қырау түспейді.

• Күн немесе Ай қораланады.

• Ауа қысымы төмендейді.

3. Ауа массалары – тропосфераның көлбеу бағытта біртұтас болып қозғалатын ірі, біртекті бөліктері. Белдемдік орнына байланысты: арктикалық (Оңтүстік жарты шарда – антарктикалық), қоңыржай белдеулік, тропиктік және экваторлық болып негізгі 4 түрге бөлінеді. Әрқайсысының өзіне тән температурасы, ылғалдылығы, көріну қашықтығы, т.б. ерекшеліктері болады. Бұлардың өзі теңіздік және құрлықтық болып екіге бөлінеді. Термодинамикалық сипатына қарай салқын, жылы және жергілікті болып аталады. Салқын тұрақты ауа массалары құрлық үстінде, қыста үлкен антициклон жүйесінде, жер бетінің радиациялық салқындауы нәтижесінде пайда болады. Оған Сібір антициклонында қалыптасатын Саха (Якутия) үстіндегі құрлықтық ауа массасы жатады. Ол Қазақстан климатына (әсіресе қыста) елеулі ықпал жасайды. Қыс кезінде Сібір антициклонының әсерінен ауаның жоғарыдан төмен қозғалуына байланысты бұлт азайып, жер беті суып, аязды ауа райы қалыптасады. Сондықтан оны «Сібір қысы» деп атайды. Жазда Орталық Азия аумағы үстінде орнығатын тропиктік ауа массасы температурасы жоғары, өте құрғақ ауа райын қалыптастырады. Оны «Азиялық жаз» деп атайды. Ауа массалары - белгілі бір жалпы қасиеттері бар және материктер мен мұхиттардың үлкен бөліктері бойынша өлшенетін тропосфераның біртекті бөлігі, біртекті төселме беттің үстінде біртекті радиациялық жағдайда қалыптасады. Атмосфераның жалпы циркуляциясындағы ағыстардың бірінде тұтасымен орын ауыстырады және бір-бірінен атмосфералық шептермен бөлініп тұрады. Ауа массаларын жіктеу - ауа массаларын жалпылама кинематикалық және жылылық сипаттамалары немесе олардың ошағының географиялық орны бойынша болу. Бірінші жағдайда: жылы, суық және жергілікті, ал екінші жағдайда ауа массалары арктикалық, қоңыржай ендік (полюс ауасы), тропиктік және экваторлық ауа деп бөлінеді. Бұлардың әрқайсысында ауаның теңіздік және континенттік тип тармақтары болады. Ауа массаларының климотологиясы – ауа райының әртүрлі режимдерімен байланысты әр типтегі ауа массаларының қайталануын сипаттайтын климат, яғни серпінді климотологияның қарапайым нұсқасы.

Ауа райының батыстан тасымалдануы – қоңыржай ендіктің тропосферасы мен стратосферасындағы ауа массаларының, негізінен, батыстан шығысқа қарай тасымалдануы. Ауа температурасы мен атмосфера қысымының субтропиктерден полюстік ендіктерге қарай төмендеуінің салдарынан туындайды.

Ауа массаларының шығыстан тасымалдануы:

1) тропиктер-пассаттар немесе полюстік ендіктер - әсіресе Антарктида маңындағы мұхит, ауаның шығыстан батысқа қарай тасымалдануы;

2) 20 км-ден жоғары бүкіл "жазғы" жарты шарымен өтетін ауаның шығыстан қарайғы жазғы тасымалдануы.

Қазақстан және басқа аумақтарда жүретін атмосфералық алмасудың басты ерекшеліктері ғаламшарлық алмасудың әсеріне байланысты. Мысалы, солтүстік жарты шардың үстіндегі ауаның зоналық алмасу ағындары мұхиттық ауа массаларын батыстан-шығысқа қарай қозғап, 2-2,5 тәулікте біраз өзгеріске ұшырай, Қазақстанға жетеді. Осы кезде, яғни зоналық алмасу жүргенде, республика Еуразияның орталығында орналасқанына қарамастан, климаттың континенттігі азаяды. Сөйтіп, Қазақстанның жер бетіндегі атмосфералық алмасуы жалпы алмасудың бір тармағы болып табылады.

Республика аумағына негізінен ауа массаларының үш типі әсерін тигізеді:

1. Арктикалық;
2. Қоңыржай;
3. Тропиктік.

Қазақстан мұхиттардан өте қашықта жатыр. Тынық мұхит  пен Үнді мұхиты үстінде қалыптасатын ауа массалары Қазақстанға жетпейді. Ауаның төменгі қабатындағы ылғал жол бойы бөлініп, жауын-шашын жазықтарға азырақ түседі. Қазақстанның климатына Атлант мұхиты мен Солтүстік мұзды мұхиты және оның теңіздері ғана әсер етеді. Жолында тау кедергілері болмағандықтан, ауа массалары солтүстіктен оңтүстікке қарай да, батыстан шығысқа қарай да еркін ығысып ауыса алады.

Арктикалық ауа массасы – солтүстік Мұзды мұхит үстінде және оның жағалық құрлықтар мен аралдарында қалыптасады. Арктикалық континентті ауаның температурасы қыста да, жазда да төмен, сондықтан ылғалды көп ұстап тұра алмайды. Ауа өте мөлдір құрғақ болады. Бүл ауа солтүстіктен, көбінесе қыста енген кезде Қазақстанда антициклонды ауа райы орнайды. Антициклондардың әсерінен табиғатта антициклондық ауа райы, яғни үлкен көлемдегі жоғарғы қысымдағы ауа құрғақ та ашық, қыста суық, жазда ыстық ауа райын қалыптастырады. Континентті арктикалық ауа республиканың оңтүстігіне өтпелі мезгілдерде жиі өтеді, көктемгі және күзгі үсіктер соған байланысты қайталанып отырады.

Қоңыржай ауа массасы – материктің орта ендіктерінде қалыптасады, өйткені Қазақстан түгелімен қоңыржай климаттық белдеудің оңтүстік бөлігінде орналасқан. Батыстағы Атлант мұхитынан келетін ауа теңіздік коңыржай ауасы деп аталады. Бұл ауа Қазақстанға жеткенше өте ұзақ жолдан өтіп, ылғалының көп мөлшерінен айырылып жетеді. Солай бола тұрса да батыстан келетін ауа ағындары республикаға түсетін жауын-шашынның көбін әкеледі. Мұхиттардан алыс қашықтықтарға көшкен ауа массасы біраз ылғал қорын жоғалтатындықтан біздің еліміздің аумағына жеткенде жауын-шашын азырақ түседі. Егер ауа массасы тау қабаттарына жетсе, олар міндетті түрде шың бойымен жоғары көтеріліп салқындайды немесе конденсацияға (сұйық түрге айналады) ұшырайды. Бұл ауа массасы қыста температураны жоғарылатады, жазда төмендетеді. Бұдан кейін осы ауа массасы Қазақстан аумағында ұзақ уақыт тұрақты қоңыр салқын континенттік ауа қасиетіне ие болады. Мұндай ауа массасы қоңыржай континенттік деп аталады.

Тропиктік ауа массасы – Қазақстанға  Орта Азия мен Иран аймағынан келеді. Континенттік тропиктік ауаны иран ауасы деп те атайды. Бұл ауаның келуі жазда байқалады. Қазақстанның қиыр оңтүстік аудандарын қамтиды. Арал теңізінің солтүстік жағалауы мен Балқаш көлінің арасын қосатын сызыққа дейін жетеді. Дәлірек айтқанда Қызылорда, Оңтүстік Қазақстан, Жамбыл, Алматы облыстарын қамтиды. Жазда континенттік тропиктік ауа Қазақстан аумағы үстінде қалыптасады. Бұл тропиктік құрғақ ауа массасының қасиеті бар континенталды тұран ауасы оңтүстіктен келеді. Ауаның бұл типі әдетте Каспий маңы ойпаты, Тұран ойпаты, Оңтүстік Қазақстан облысы жерінде байқалады. Ол ауа ыстық, құрғақ және қапырық болады, сонымен бірге шаңды дауылдар жиі қайталанады.

 

4. Атмосфералық қысым — атмосфераның жер бетіне және ондағы заттарға түсіретін қысымы. Ол барометрмен, яғни сынап бағанасының биіктігімен (мм сын. бағ.), СИ жүйесінде паскальмен (Па), ал метеорол. ғылымында гектопаскальмен (гПа) немесе миллибармен (мб) өлшенеді. Теңіз деңгейінде атмосфералық қысым орташа алғанда 1013,25 гПа-ға (760 мм сын. бағ.) тең. Жоғарылаған сайын ауа тығыздығы кеміп, атмосфералық қысым азаяды. Жер бетіндегі қысыммен салыстырғанда 5 км биіктікте атмосфералық қысым 2 есе, 10 км биіктікте 4 есе, 15 км биіктікте 8 есе кемиді. Астана қаласының атмосфералық қысымы Алматыға қарағанда жоғары. Жер шарын қоршап тұрған атмосфера өзінің салмақ күші арқылы жер бетіне қысым түсіреді, оны атмосфералық қысым деп атайды. Қазіргі кезде атмосфералық қысымды гектопаскальмен (гПа) көрсетеді. Қалыптағы атмосфералық қысым ретінде оның теңіз деңгейіндегі орташа көрсеткіші (1013 гПа) алынады. Қысымы бірдей нүктелерді қосатын сызықтарды изобаралар деп атайды. Атмосфералық қысымды металдан жасалған барометр анероидпен өлшейді. Атмосфералық қысым Жер шарының кез келген бөліктерінде үздіксіз өзгеріп отырады. Тропиктік белдеуде қысымның тәуліктік өзгерістері айқынырақ байқалады. Кейде тәулік ішінде қысым айырмашылығы 20–30 гПа-ға жетуі мүмкін. Атмосфералық қысымның жылдық өзгерістері материктердің орталық бөлігінде күштірек байқалады. Мәселен, Гоби шөлінде бұл көрсеткіш тіпті 40 гПа-ға жетеді, мұнда қысым максимумы қаңтарда, минимумы шілдеде байқалады. Материктер шетіндегі муссонды облыстарда және мұхиттардың жоғары ендіктерде жатқан бөліктерінде атмосфералық қысымның жылдық ауытқулары едәуір болады. Владивостокта бұл көрсеткіш 14 гПа, ал Мумбайда (Бомбей) 10 гПа шамасында. Атмосфералық қысым биіктікке қарай да өзгереді, бұл, ең алдымен, ауа температурасының биіктікке қарай таралуына байланысты. Мәселен, Еуропада қысымның орташа жылдық көрсеткіші теңіз деңгейінде 1014 гПа болса, 5 км биіктікте – 538 гПа, 10 км биіктікте – 262 гПа, ал 20 км биіктікте бар болғаны 56 гПа ғана. Жер шарының басқа аудандарында да атмосфералық қысымның биіктікке байланысты өзгерістері шамамен осындай болады. Атмосфералық қысымның географиялық таралуы өте күрделі сипат алады. Өйткені ол географиялық ендікке, құрлық пен мұхиттың ара салмағына, жергілікті физикалық-географиялық, жағдайға байланысты болады. Жалпы Жер шарында географиялық ендіктерге байланысты 3 төмен қысым белдеуі және 4 жоғары қысым басым белдеу ажыратылатынын білесіңдер. Бірақ жеке материктер мен мұхиттар бойынша бұл белдеулердің жергілікті айырмашылықтары болады. Мәселен, қыс кезінде қоңыржай ендіктерде қалыптасатын максимумдардағы қысым Канада жерінде 1020 гПа болса, ал Азияда 1035 гПа-ға жетеді. Қысымның географиялық ендіктер бойынша таралу заңдылығы материктер мен мұхиттардағы қысым айырмашылықтарының болуына байланысты бұзылады: жазда материктердің қоңыржай ендіктерінде де төмен қысым байқалады. Қысымы төмен аймақтарды қысымның минимум немесе циклон деп атайды. Қысым жоғары болатын тұйық изобаралар жүйесін қысымның максимум немесе антициклон дейді. Ауа массалары үнемі қозғалыста болатындықтан, қасиеттері әртүрлі ауа массалары шектескен аймақтарда өте кең алқапты қамтитын (ені 50–900 км, ұзындығы 2000–3000 км-ге дейін жететін) өтпелі зоналар – атмосфералық фронттар қалыптасады. Фронттар ауа массаларының қозғалу сипатына қарай жылы және суық фронт деп бөлінеді. Жылы фронт кезінде жылы ауа салқын ауаны тез арада ығыстырып, жинақталған жылы ауа құйын тәрізді өрлеген ауа ағынын түзіп, циклондық әрекеттер күшейеді. Соның нәтижесінде бұлттылық күшейіп, жауын–шашын көбейеді. Жазда температура төмендеп, қыста керісінше жоғарылайды. Ал суық фронт кезінде салқын ауа жылдам қозғалатындықтан антициклондық жағдай қалыптасып, ауаның құйын тәрізді төмендеген ағыны түзіледі. Сондықтан суық фронт кезінде жауын-шашын біршама аз түседі. Жалпы алғанда атмосфералық фронт өткен кезде ауа райы кенет өзгеріп: температура мен қысымның ауытқуы, жауын–шашын түсуі, желдің бағытының өзгеруі мен жылдамдығының күшеюі сияқты құбылыстар жиі байқалады. Ауа массалары арасындағы осындай фронттар жиынтығынан климаттық фронттар қалыптасады. Оларға арктикалық, полярлық және тропиктік фронттар мысал болады.