География | Алматы және Ақтөбе станцияларының ауа температураларының биіктік бойынша таралуының климаттық ерекшеліктерін анықтау

Мазмұны

КІРІСПЕ
1. ӘДЕБИЕТКЕ ШОЛУ

2. ФИЗИКО-ГЕОГРАФИЯЛЫҚ СИПАТТАМА
2.1. Алматы станциясы
2.1. Ақтөбе станциясы

3. АУА ТЕМПЕРАТУРАСЫНЫҢ БИІКТІК БОЙЫНША ТАРАЛУЫНЫҢ ОРТАША ЖЫЛДЫҚ ЖҮРІСІ
3.1. 1993 жылғы орташа ауа температурасы
3.2. 1994 жылғы орташа ауа температурасы
3.3. 1995 жылғы орташа ауа температурасы
3.4. 1996 жылғы орташа ауа температурасы
3.5. 1997 жылғы орташа ауа температурасы

ҚОРЫТЫНДЫ
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР
1 Әдебиеттерге шолу

Қазақстанның термикалық режимі негізінен республиканың жер үлкендігімен және физика-географиялық жағынан біркелкі еместігінен, радиациялықфакторлар мен күрт өзгергіштігімен анықталады. Сонымен қатар оған күрделі айналадағы орта циркуляциясы да әсер етеді. Мұның бәрі Қазақстанда көптеген әртүрлі температуралық жағдайларға әкеледі.
Қазақстанда сипатталатын температуралық қатынастар: температураның солтүстіктен-оңтүстікке қарай біркелкі өсуі болып табылады. Сол себепті шеткі оңтүстік аудандарда жылы мезгілдің орташа ұзақтығы шамамен он айға жетеді. Қарлы қыс солтүстік аудандарда созылмалы және өте суық, кейбір жылдарда қатты да аязды қыстың температурасы минус 45-50С-ге дейін жеткен. Ал жазғы мезгіл өте ыстық болып келеді. Соңғы көктемгі үсіктер маусым айында да болуы мүмкін.
Республиканың оңтүстік аудандарында қыс тұрақсыз және қатты аязды емес, жұмсақ. Қысқы мезгілдерде температуралардың 0С-дан жоғары көтерілуі жиі байқалады. Сонымен қатар минус 30-40С-ге дейін жететін аяздар болуы мүмкін. Бұл арктикалық және сібірлік ауа массаларының келуімен байланысты.
Көктемгі үсіктер ең шеткі оңтүстік аудандарда сәуір айының аяғында да болуы мүмкін, ал күздің түсуі қыркүйектің екінші жазы болуы мүмкін. Негізі Қазақстанның оңтүстік аудандарында жаз өте ыстық, қапырықты және ұзақ. Бұл жерлердің температурасы 45-47С-ге дейін көтерілуі мүмкін, ал топырақ температурасы 70С-ға жетуі мүмкін. Мұндай жағдай негізінен шөлді аймақтарға тән.
Орташа жылдық температура республиканың барлық аудандары үшін оң таңбалы, қаңтар айы қысқы ай күллі республиканың территориясы үшін.
Орташа ауытқу тербелісі шамамен оңтүстік аудандарда минус 1-5С, ал солтүстік аудандарда минус 19С-ға дейін. Ең төмен температура республиканың солтүстік-шығысын айтуға болады. Мұндай заңдылықтың бұзылуы таулы массивтердің әсерінен болады. Мысалы: батыста Мұғалжар тауының және Орталық азияның оңтүстігінен жылы ауаның жиі келуінің арқасында, изотерма біраз солтүстікке қарай көтерілген. Әсіресе таулы массивтердің температурасының таралуына әсер етуі шығыста, оңтүстік-шығыста және оңтүстік Қазақыстанда байқалады.
Қазақыстанда термикалық ауа температурасының жылдық амплитудасы жоғары мәнге өзгереді 18-20С-тан 38-40С-ге дейін биік таулы аудандарда, ал жазықта одан да жоғары.
Бүкіл Қазақыстан үшін ең суық ай қаңтар, ал ең жылы ай шілде болып табылады. Тек биік таулы аудандарда ең ыстық ай тамызға келеді. Бірақ жылдың максимум және минимум температурасы көршілес айларға ауысуы да болып тұрады. Мысалы: ең жоғары жылдық амплитуда Қазақыстанның солтүстік шығыс аудандарына тән.Бұл жер суық қысымен және ыстық жазы мен ерекшеленеді. Бірте-бірте оңтүстікке қарай жылдық амплитуда азаяды/1/
Барлық температуралық шкалалар белгілі тұрақты нүктелерге сүйеніп жасалады. Негізгі тұрақты нүктелер стандартты қысым кезінде мұздың қату және судың қайнау температуралары.
Тұрақты нүктелер арасындағы бөлік санына байланысты метеорологияда бірнеше температуралық шкалалар бар: 1. Фаренгеит(t°F). Қолданысқа 1716 жылы енгізілген. Екі тұрақты нүктелер арасы 180 бөлікке бөлініп, мұздың қату нүктесіне 32°F, ал судың қайнау нүктесіне 212°F температурасы берілген. Фаренгеиттің 0°F-і цельсия бойынша минус 17,8°С-ге тең болады (0ºF=-17,8°С). Адам денесінің дұрыс температурасы 100°F болады. Бұл температуралық шкала АҚШ пен Англияда негізгі шкала болып табылады.
2. Реомюр(t°F). Қолданысқа 1730 жылы енгізілген. Екітұрақты нүктелер арасы 80 бөлікке бөлініп, мұздың қату нүктесіне 0°R, ал судың қайнау нүктесіне 80°R температурасы берілген.
3. Цельсия (t°С). Қолданысқа 1742 жылы енгізілген. Екі тұрақты нүктелер арасы 100 бөлікке бөлініп, мұздың қату нүктесіне 0°С, ал судың қайнау нүктесіне 100°С температурасы берілген.
4. Кельвин (Т°К). Термодинамикалық температуралық шкала, қолданысқа 1848 жылы енгізілген. Бұл шкаланың ең төменгі температурасы абсолюттік ноль (0°К) және бір ғана тұрақты нүктеге сүйенеді. Ол тұрақты нүкте – судың үштік нүктесі, яғни судың үш күиінің (қатты, сұйық, газ) теңдік қалыпта тұратын нүктесі, оған 273,16°К мәні берілген. Бұл шкала бойынша мұздың қату нүктесіне 273°К, ал судың қайнау нүктесіне 373°К температурасы берілген.
Температураны бір шкаладан екінші шкалаға аудару үшін мына қатынастар қолданылады:/2/
T°C=S/4t°R=S/9(t°F-32),
T°R=4/St°C=4/9(t°F-32),
T°F=9/S(t°C+32)=9/4(t°R+32), (1)
T°F=t°C+273.
Ауа температурасының жақсы көрсетілген тәуліктік жүрісі, тәулік бойында жер беті мен атмосферада жылу ағынының өзгерісімен байланысты. Күндізгі уақытта жер беті күн радиациясының келуімен жылынады, ал түнде қайта шашыраудың әсерінен қайта суытады. Сол уақытта қысқа толқынды күн радиациясының жұтылуы және түнде өзі сәуле шашады, ауа температурасына онша әсер ете қоймайды. Соның салдарынан жер беті мен атмосфераның арасында жылу алмасу басталады, яғни ауа температурасының тәуліктік өзгеруінің басты себебі болып келеді. Жылуды жер бетінен атмосфераға беруіне атмосферада көптегн құбылыстар әсер етеді. Егер жылу тек молекулалық алмасу арқылы ғана берілсе, онда ауа температурасының тәуліктік тербелісі тек жер бетіне жақын өте жұқа қабатқа таралар еді. Ол кезде топырақ және ауаның жұқа қабаты күндіз қатты қызатын еді, ал түнде күрт суитын еді. Бірақ төменгі тропосферада негізгі рөл турбуленттік алмасуға жатады. Мұның әсерімен ауаның тәуліктік тербелісінің температурасының биіктігі 1-1,5 километрге деиін таралады.
Тәуліктік тербеліс және басқа да метеорологиялық жағдаилар жақсы көрсетілген атмосфера қабаты турбуленттік алмасумен түсіндіріледі. Ол атмосфера шекарасы деп аталады. Оның биіктігі 300-400 метрден 1-2 километрге деиін таралады.
Зерттеулер нәтижесінде топырақ температурасы минимум күн шығар алдында байқалады. Күннің көкжиектен көтерілуі мен топырақ беті температурасыда көтеріле бастайды.
Турбуленттік араласу және радиациялық құбылыс арқылы жылу жер бетінен ауаға беріледі. Жылудың бір жер бетіне жақын ауа қабаты алады, ал қалған бөлігі одан жоғары қабаттарға таралып жұтылады.
Таңертеңгі мезгілде ауа температурасы жылдам өседі де, максимум сағат 13-14-де байқалады. Бұдан кейін ауа температурасы ақырын төмендейді. Жазда сағат 16-17-де күн батқанша жылдам төмендейді, ал күн батқан соң түні бойы бір қалыпты төмендейді./3/
Ауа температурасының режимінің негізгі көрсеткіштеріне жылдық амплитуданың үлкендігі оның тербелісі, жылдың жылы және ең суық айларының орташа температурасының әртүрлілігімен анықталады. Тиісті мәліметтер климаттың континенталдығының шамасын береді. Жылдың ауа температурасының амплитудасымен климаттың басқада көрсеткіштері үлкен болса, оның континенталдығы жиі болады.
Ауа температурасының жылдық амплитудасының үлкендігі Қазақстан аумағының көп жерінде 18-20°, ал таулы аудандарда 38-40°С-ға өзгереді немесе тегіс жағдайларда оданда жоғары болады.
Барлық Қазақстанға ең суық ай болып , орташа мәлімет бойынша қаңтар ал ең жылы шілде болып табылады. Бірақ үлкен таулы аудандарда жылдық температура жүрісінің максимумы тамыз айына ауысады. Бірақта жылдың максимумымен минимум температуралары кей кезде көрші айлармен ауысады. Таулы зоналардың алдында жылдық ауатемпературасының максимумының тамыз айына ауысуы жиі анықталады. Осы сияқты ауа температурасның жылдық амплитудасы жеке жылдарда қаңтар мен шілде көөөп анықтала бермейді.
Жылдық амплитудалардың ең көбі Қазақстанның солтүстік шығыс бөлігінде өзінің ең қатты қысымымен және жылы жазымен ерекшеленеді. Үлкен амплитудалар Торғай қақпасының аумағына келеді. Оңтүстікке қарай амплитудалар төмендейді және де аумақтың үлкен бөлігінде 37-390 – құрайды. Республиканың оңтүстік шеткі жазық аудандарында температураның жылдық амплитудасы 30-350-қа төмендейді. Негізінде өте жылы қыстың болмауымен байланысты.
Ауа температурасының түрінің жердің биіктігіне байланысты өзгеруіне Іле Алатауымен солтүстік беткейінде орналасқан станциялардың мәліметтерінің көрсеткіштері бойынша айтуға болады. (кесте 1)
Кесте – 1. Іле Алатауының солтүстік беткейіндегі ауа температурасының жылдық амплитудасы./1/.
станция
Биіктігі
м.г (м)
Ауа температурасының жылдық
амплитудасы ( 0С )

Іле, ж – д. ш

Алматы

Медеу

Мыңжылқы
453

848

1529

3036
37.0

30.4

22.4

18.9

Барлық ауа массалары қыста суығырақ, ал жазда жылырақ, сондықтан ауа температурасы барлық жерде жылдық жүрісімен өзгереді. Орташа айлық температуралар қысқы айларда төмен, ал жазғы айларда жоғары болады.орташа айлық температуралар көп жылға анықтаулардан олардың бір айдан екінші айға бір қалыпты өзгеруі қаңтардан немесе ақпаннан шілдеге немесе тамызға және сосын түсе бастайтынынан көреміз.
Әртүрлі орташа айлық температуралырдың ең жылы және ең суық айларын ауа температурасының жылдық амплитудасы деп атайды. Климатологияда температураның орташа айлық анықталғандығынан көреміз.
Ауа температурасының жылдық амплитудасы географиялық ендікте жоғарылайды. Экваторда күн радиациясының ағыны жыл мезгілдерінде өте жай өзгереді. Полюстерге қарай келген күн радиациясы қыста және жазда үлкейеді, ал олармен бірге ауа температурасының жылдық амплитудасы да жоғарылайды. Теңіз үстінде жылдық амплитуданың ендікте өзгеруі үшін үлкен емес. Бірақта жер барлық жағынан мұхитпен қоршалған болса, мұздықтан бос болса, онда ауа температурасының жылдық амплитудасы нөлден Экваторға 5-6 0С, полюске дейін өзгеретін болса, шынында Тынық мұхитының оңтүстік жағында құрлықтардан алысырақта жылдық амплитудасы 20 мен 600 с.ш. аралығында 3-15 0С-ға дейін көтеріледі.
температурасының жылдық амплитудасы құрлық бетінде теңіз бетіне қарағанда көбірек. Оңтүстік жарты шардың кішкен құрлықтық массивтеріне қарағанда олар 150С-тан жоғары болады, ал 600 ендіктің астында Азияда (Якутияда) олар 600С-қа жетеді.
Кішкен амплитудалар көп облыстарда құрлық бетінде және де жағалаудағы сызықтан алысырақ, бірақ бұл облыстарға ауа массалары теңізден көбірек келеді. Көтерілген амплитудалар мұхит бетінде де анықталады, бірақ бұл аудандар құрлықтағы ауа массасында көп кездеседі. Мысалы, солтүстік жарты шардың батыс бөліктерінде температурасының жылдық амплитудасының үлкендігі төсеніш бетінің мінезіне немесе жердің жағалаудағы сызығына жақын, ал теңіздік ауа массаларының және континентальді тегіне тағы да барлық атмосфералы циркуляцияның қайталануымен байланысты. /4/
Ауа температурасының жылдық жүрісі бірінші жер бетінің температурасының жылдық жүрісімен анықталады. Жылдық жүрісінің амплитудасы орташа айлық ауа температурасының ең ыстық және ең суық айларымен байланысты.
Солтүстік жарты шардың континентті аудандарында орташа айлық максимум ауа температурасы шілдеде, ал минимум қаңтар айында байқалады. Теңіздік және материктік аудандарда олар экстрималды температурасы кішірек болады. Максимум теипература тамызда, минимум ақпан, наурыз айларында болады. Құрлықта Ауа температурасының жылдық амплитудасы теңіз, су бетінен көбірек болады.
Ауа температурасының жылдық амплитудасының жүрісіне алаңның үлкендігі әсер етеді. Төмен амплитуда Экваторлық зоналарда байқалады. Алаң үлкейген сайын амплитуда да үлкейеді де полярлы аудан үлкен мәне ие болады. Ауа температурасының жылдық амплитудасы алаңның теңіз деңгейінен биіктігіне байланысты болады. Биіктік үлкейген сайын амплитуда кемиді. Ауа температурасының жылдық жүрісіне ауа райы үлкен әсер етеді. Тұман, жаңбыр және бұлттылқ көп әсер етеді. Қыста бұлттылықтың жоқтығына байланысты ең суық айдың орташа температурасының төмендеуі болады, ал жазда – су жылы айдың орташа температурасының жоғарылауына әкеліп соғады. Ауа температурасының жылдық жүрісі кейбір географиялық аудандарда әр түрлі болады. Амплитуданың үлкендігіне және экстрималды ауа температурасына байланысты ауа температурасының жылдық жүрісі төрт түрге бөлінеді:
1. Экваторлық. Экваторлық аудандарда жылына екі максималды температура алынады – көктемгі және күзгі. Күн зениетте тұрғанда, екі минимум – қысқы және жазғы күн тұрақтысы. Күн кішкене биіктікте тұрғанда байқалады. Мұнда жылдық амплитуда жүрісі аз, теңіз үстінде амплитуда 10С, ал құрлықта 5-100С- ты құрайды.
2. Тропиктік. Тропиктік ендіктерде Ауа температурасының жылдық жүрісі жай байқалады, максимум жаздан кейін және минимумы қыстан кейінгі күн тұрақтысымен байқалады. Жылдық апплитуда жүрісінің үлкеюі Экватордан кейінгі жазғы және қысқы жылу ағынының үлкендігімен байланысты болады.
Жылдық жүрісінің орташа амплитудасы құрлық үстінде 10-200С, ал теңіз үстінде 5-100С- ты құрайды.
3. Қоңыржай белдеу. Қоңыржай ендіктерде температураның жылдық жүрісінің максимумы жаздан кейін және минимумы қыстан кейінгі күн тұрақтысымен анықталады. Солтүстік жарты шарда құрлық үстіндегі орташа айлық максимумды теипература шілде айында, ал теңіз бетінде және жағалауларда тамызда байқалады. Жылдық амплитуда ендікке байланысты үлкейеді. Теңіз үстінде және жағалауда олар орташа алғанда 10-150С-ты құрайды, ал құрлық бетінде 40-500С, ал 600-тық ендікте 600С-қа дейін жетеді.
4. Полярлы аудандарда қыстың суытуының ұзаруымен және жаздың айнымалы қысқа болуымен сипатталады. Жылдық амплитуда да теңіз үстінде және полярлы теңіз жағалауларында 25-400С-қа жетеді. Ал құрлықта 650С-ты құрайды. Максималды теипературасы тамыз айында, минимумы қаңтар айында байқалады. Яғни полярлы қыстың шағына келеді.
Муссонды облыстарда температураның жылдық жүрісінің кейбір ерекше түрлері қыс пен жазда төмен температуралармен, көктемде және күздің аяғында өте үлкен теипературамен сипатталады.
Ауа температурасының жылдық жүрісінің қарастырылған түрлері көп жылдық айғақтармен және өзінің мерзмдері ауытқуымен айқындалады. Әркелкі жылдарда жылы және суық ауа массаларының әсер етуінен әртүрлі ауытқулар болады. Теңіздік ауа массаларының құрлыққа келуі амплитуданың төмендеуіне әкеліп соғады.
Континенталды ауа массаларының теңіз жағалауларымен мұхитқа келуі осы аудандарда амплитуданың үлкеюіне әкеліп соғады. Температураның мерзмді емес өзгеруі біріншіден ауа массаларының адьекциясымен байланысты. Мысалы, қоңыржай ендіктерде мерзмді емес суытулар арктикалық суық ауа массаларының келуімен байланысты, мүндай құбылыс әдетте күзде байқалады. /5-6/.
Ауа температурасының биіктік бойынша өзгеруі температураның вертикальді градиенті арқылы сипатталады. әрбір 100 метр биіктеген сайын температураның өзгеру мәнін температураның вертикальді градиенті дейді ( 0С/100м).
Ауа температурасы биіктік бойынша төмендесе оның вертикальді градиенті оң таңбалы болады. Ауа температурасы биітік бойынша өссе (инверсиялды) вертикальді градиент теріс таңбалы болады. Ал изотермия жағдайында температура биіктік бойынша өзгермейді, тұрақты болады.
Ал еркін атмосфераны қарастырсақ (1500 метрден жоғары) топосфераның ортаңғы (1,5-7 км) және жоғарғы (7 км - тропопауза) қабаттарында температураның вертикальді градиенті шекаралық қарағанда жоғарылау болады. Вертикалбді градиент қоңыржай белдеулерде ортаңғы тропосферада 0,4-0,50С/100м, жоғарғы тропосферада 0,6-0,70С/100м болады(қыстан жазға қарай өседі), ал төменгі ендіктерде ортаңғы тропосферада 0,6-0,70С/100м, ал жоғарғы тропосферада 0,7-0,8С/100м-ты құрайды.
Ортаңғы және жоғарғы тропосферада температураның вертикальді градиентінің өсуі турбуленттік араласуға байланысты. Жалпы, бүкіл тропосферада орташа алғанда температураның вертикальді градиенті 0,65С/100м-ге тең. Тропопауза қабатында вертикальді градиент күрт азайып нөлге жетеді (изотермия), кейде теріс таңбалы болып инверсия байқалады. Тропопаузаның ең төменгі температурасы – минус 750С, кейде минус 900С Экваторлық аймақта байқалады. Экваторлық және тропиктік аймақта тропопауза температурасының төмен болуы күшті конвктивті қозғалыстың арқасында температураның биіктік бойынша төмендеуі үлкен биіктіктерге дейін таралуына байланысты. Қоңыржай белдеуде тропопаузаның температурасы минус 550С шамасын құрайды. Полярлық аудандарда тропопаузаның температурасы жазда Қоңыржай белдеулердікінен жоғары, қыста Экваторлық аймақтардағыдай өте төмен болады. Арктика мен антарктиданың үстінде қыста стротрсферада температураның төмендеуі жалғаса беретіндіктен кейде тропопаузаны анықтау қиынырақ. Поляр түні кезінде стротосфераның 20-25 км биіктігінде температура минус 800С-қа дейін төмендейтіні анықталған /7/.
Температураның жылдық жүрісі туралы айтсақ, тропосфера жылдық жүрісінде температураның өзгерісі азырақ, бірақ стротосферадағы жылдық жүрісте температура өзгерісі айтарлықтай жоғары. Сонымен қатар, жылдық жүрістің амплитудасы биіктік бойынша өседі.
Жылдық температураның амплитудасы мен оның максимумының басталу даталары туралы түсінік (кесте 2) берілген. Мұнда Нью – Ргиерсиде 13 Ноябрь 1952 жылдан 31 март 1954 жылдар аралығында жүргізілген арнайы бақылаудан алынған мәліметтер көрсетілген.
Кесте – 2 Стратосфера қабатындағы ауа температурасының жылдық жүрісі.
Р, мб
Т0С Максимум температура күндері
Р,мб
Т0С Максимум температура күндері

100
50
40
20
15
10
2,6
3,4
4,6
6,1
6,6
6,2 10 Наурыз
13 Шілде
14 Шілде
6 Шілде
28 Шілде
18 Шілде
5
4
3
2,5
2 7,1
7,0
7,1
12,1
14,7 8 Маусым
13 Мамыр
28 Мамыр
16 Мамыр
25 Мамыр
Таблицадан көріп отырғанымыздай 100 мб (шамамен 16 км) жоғары амплитуда жоғарылаған сайын өседі, әсіресе 3 мб (шамамен 40 км) жоғары тез өседі. Бұдан басқа 50 мб (шамамен 20 км) жоғары биіктіктің жоғарылауымен температураның максимумының басталуынан уақыттың озуы байқалады. Бұл мына өте қызықты фактіні көрсетеді: температуралық толық жоғарыдан төмен қарай таралады және жылудың қайнар көзі жоғарғы биіктіктерде орналасқан. Бұл биіктіктердегі ауаның жылуының себебі болып күннің ультра күлгін радиациясының озонмен жұтылуы табылады. Бұл 2-3 мб деңгейіне жақын орналасқан температураның жылдық амплитудасы күрт жоғарылайды. Бұл деңгейдегі озонды құрайтын маусымдық өзгерістер максималды болып табылады.
Керісінше 100 және 50мб аралығындағы қабатты температураның максимумының биіктікпен басталу уақытының кешігуі орын алады және мұнда тым төмен деңгейлердегі жылдық қайнар көздерінің ерекше әсері көрінуін жорамалдауға болады.
Тропосферада температураның инверсиясы бар қабат маңызды роль атқарады. Мұндай қабаттар жылдың ауысуы, су буы және басқа да қоспалармен байланысты жоғарғы қозғалыстар мен турбуленттіліктердің дамуына кедергі болады. Бұларды басқаша бөгеуші қабат деп атайды.
Температураның инверсиясы жердің бетінде де, сонымен қатар тропосфераның барлық биіктіктерінде де кездеседі. /8/
2. ФИЗИКО – ГЕОГРАФИЯЛЫҚ СИПАТТАМА
2.1 Алматы станциясы
Алматы қаласы Тянь – Шань тауының етегінде орналасқан. Ал оның оңтүстігінде Алматы метеостанйиясы орналасқан. Жергілікті аймақтың рельефі жазық болып келген, тек аз ғана төмпешіктер бар. Қала теңіз деңгейінен орташа алғанда 800м жоғары жазық ауданда салынған. Тау етегінен Іле өзенінің аңғарына дейін (оңтүстіктен – солтүстікке дейін) жазықтық біркелкі төмендейді. Қаладағы төмендеу деңгейі шамамен 20-1000м. Оңтүстік – шығыс бағытта 3-5 км қашықтықта жоталар басталады, ал одан жоғары ол тау ..........