Оңтүстік Қазақстанда ауа температурасының статистикалық құрылымы
Мазмұны
Кіріспе 5
1 Әдебиеттерге шолу 6
2 Оңтүстік Қазақстан қалаларының физика-географиялық сипаттамасы 27
2.1 Алматы қаласының физика-географиялық сипаттамасы 27
2.2 Тараз қаласының физика-географиялық сипаттамасы 28
2.3 Шымкент қаласының физика-географиялық сипаттамасы 28
2.4 Қызылорда қаласының физика-географиялық сипаттамасы 29
3 Оңтүстік Қазақстан бойынша ауа температурасының таралу 30
ерекшеліктері
3.1 Оңтүстік Қазақстанда ауа температурасының статистикалық құрылымы 30
3.2 Оңтүстік Қазақстанда ауа температурасы аномалияларының 37
қайталанушылығы
4 Ауа температурасы алқабының қалыптасуының синоптикалық жағдайлары 44
4.1 Экстремалды суық 1996 жылдың және экстремалды жылы 1997 жылдың 46
сәуір айларының синоптикалық процестері
Қорытынды 53
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 54
Қосымшалар 56
б
Кіріспе
Қазақстанның термикалық режимі негізінен радиациялық факторлармен
анықталады. Оны ендіктің ұзындығы мен республиканың физикалық жағдайының
біркелкі еместігімен және ауа райының шұғыл өзгересімен түсіндіруге болады.
Сонымен қатар, мұндай жағдайда атмосфера циркуляциясының ықпалы, суық және
жылы ауа массаларының күрделі алмасуы мен олардың әр маусымда барикалық
жағдаймен бірігіп әрекет етуі ең бастысы болып табылады. Осы факторлар
Қазақстанның температура жағдайының әр түрлілігіне алып келеді. Ауа
температурасының амплитудасының үлкен қарама қайшылығы, жылдық және
маусымдық тербелісі, климаттың қатаңдығы, құрғақшылықтың солтүстіктен
оңтүстікке қарай тез өсуі, өз кезегінде барико- циркуляциялық жағдайдың
және жылдың үлкен бөлігінде радиациялық баланстың қалыпты жағдай болып
табылады.
Оңтүстік өңір қалаларының климаты шұғыл континентальді. Оңтүстік
қалаларда ауа температурасы таралуының өзіндік ерекшеліктері бар. Негізінен
ауа температурасының басқа қалалармен салыстырғанда жоғары шамалар
байқалады. Себебі олардың физика-географиялық орналасу жағдайына
байланысты.
Қарастырылып отырған территорияға жылы, қысқа қыс, ыстық жаз, қысқа
өтпелі көктем мен күз және кеш көктемгі және күзгі тоң мен қысқа аязсыз
кезең тән.
Дипломдық жұмыстың мақсаты Оңтүстік Қазақстандағы ауа температурасының
таралу ерекшеліктерін анықтау.
Дипломдық жұмыста Алматы, Тараз, Шымкент және Қызылорда қалаларының ауа
температурасының статистикалық сипаттамалары есептелініп, оларға график
тұрғызу арқылы талдау жасалынды. Оңтүстік Қазақстанда ауа температурасы
аномалияларының қайталанушылығы мен олардың жүрісі қарастырылды,
экстремальды суық және экстремальды жылы айлар айқындалып, синоптикалық
жағдайы қарастырылды.
1. Әдебиеттерге шолу
Ауа температурасы ауа күйінің ең маңызды термодинамикалық сипаттамасы
болып табылады. Қазіргі уақытта ірі аномалиялардың қалыптасу мәселесі,
сонымен қатар оларды болжау АҚШ, Англия, Ресей, Қазақстан және Орта Азияның
ғылыми орталықтарында құрастырылады, сондықтан ол әлемдік метеорологиялық
әдебиеттерде кездеседі.
Ауа температурасы атмосфераның әр нүктесінде әртүрлі болады және уақыт
бойынша өзгеріп отырады. Биіктеген сайын температура әр қабат сайын және
әртүрлі себептермен өзгеріп отырады. Мысал ретінде 10 – 15 км дейін ауа
температурасы төмендейді, одан 50 – 60 км аралығында өседі, кейінгі
биіктіктерде қайтадан төмендейді.
Ауа температурасын, сонымен қатар топырақ температурасы, су
температурасын халықаралық температура шкаласы немесе Цельсия шкаласы
арқылы алмасу қабылданған. Цельсия шкаласының ролі мұздық еру
температурасына сәйкес келеді, ол плюс 100 ºC судың қайнау температурасына
сәйкес келеді.
АҚШ және тағы басқа мемлекеттерде Фарангейт шкаласы қолданылады. Бұл
шкаланың нолі қар мен нашатыр қоспасының температурасына тең. Цельсия
шкаласының 0 ºC Фарангейттің плюс 32º F, ал 100 ºС плюс 212º F сәйкес
келеді. Фарангейттің Цельсийға және керісінше бойынша көшуге болады. t ºC=
(519)(tF-32) және tº C= (915)·(TC+32) яғни, 0 ºF шамамен минус 17,8 ºC
сәйкес келеді.
Теоретикалық метеорологияда температураның абсолютті шкаласы Кельвин
шкаласы қолданылады. Ол шкаланың нолі молекулалар қозғалысының толық тоқтау
температурасына, яғни ең төменгі температураға сәйкес келеді. Ол
температура Цельсия шкаласы бойынша минус 273,15 ºC тең. Кельвин шкаласы
бойынша температура тек оң таңбалы болады.
Орташа көпжылдық декадалық және орташа тәуліктік температураны табу
үшін графикалық әдіс қолданылыды. Қолмен жасалынатын гистограмма әдісі
немесе автоматтандырылған интерполяция әдісі.
Минималды және максималды температураларды бақылау, анықтау үшін
минималды және максималды термометрлер пайдаланылады.
Абсолютті минималды және абсолютті максималды температуралар бақылау
жүргізген станцияның көпжылдық периодына әр айдың немесе жылдың ең жоғарғы
және ең төменгі температураларды сипаттайды.
Ауаның жылуы мен салқындауы төселме беткейдің режиміне бағынатындықтан
ауа температурасының тәуліктік жүрісі төселме беткейдің температурасының
тәуліктік жүрісімен анықталады. Ауа температурасының (2 м биіктікте)
минимальді мәні күн шығар алдында байқалады. Көкжиектен күн көтерілген
сайын алғашқы 2-3 сағат ішінде ауа температурасы тез өседі, сосын оның өсуі
баяулайды. Ауа температурасының максимальді мәні талтүстен 2-3 сағат кейін
(14-15 сағ.) орнығады. Одан кейін температура төмендейді – алдымен баяу,
сосын жылдамырақ [1].
Мұхиттар мен теңіздер үстінде ауа температурасының максималді мәні
құрлық үстіндегіден 2-3 сағатқа кешірек байқалады. Ірі су қоймаларының
үстіндегі ауа температурасының тәуліктік амплитудасынан жоғары болады. Оның
себебі – мұхит үсті ауасында су буының мөлшері жоғары болатындықтан күн
радиациясы жақсы жұтылады және ондай ауаның өзіндік сәулешашуы да жоғары
болады.
Салқын немесе жылы ауа массалары басып кіргенде ауа температурасының
жоғарыда айтылғандай тәуліктік тербелісі бұзылады, яғни кейде керісінше
күндіз төмендеуі немесе түнде өсуі мүмкін.
Тұрақталған ауа – райында ауа температурасының өзгерісі тәулік бойында
айқын ажырытылады. Бірақ, ауа температурасының тәуліктік амплитудасы
әрқашанда топырақ беті температурасының тәуліктік амплитудасынан кіші
болады. Ауа температурасының тәуліктік амплитудасы әртүрлі факторларға
бағынышты. Маңызды факторлар:
1) Географиялық ендік. Ендік өскен сайын ауа температурасының тәуліктік
амплитудасы азаяды. Ең үлкен тәуліктік амплитуда субтропиктік
ендіктерде байқалады. Жыл бойында орташа алғанда тәуліктік амплитуда
тропиктік облыстарда 12 ºC шамасында, орта ендіктерде 8-9 ºC, поляр
шеңберінде 3-4 ºC, ал одан жоғары 1-2 ºC құрайды.
2) Жыл мезгілі. Қоңыржай белдеуде тәуліктік амплитуданың ең кіші мәні
қыста, ең үлкені жазда орнығады. Көктемде олар күзгі маусымнан
біршама үлкен болады. Ауа температурасының тәуліктік амплитудасы
түннің ұзақтығына да бағынышты. Жоғарғы ендіктерде жазғы түн өте
қысқа болатындықтан температура өте төмен түсіп үлгермейді,
сондықтан амплитуда кішірек болады. Полярлық аудандарда жазда тәулік
бойы күн батпайтын кезде амплитуда 1 ºC шамасында болады. Поляр түні
кезінде температураның тәуліктік тербелісі тіпті байқалмайды, ал
көктем мен күзде тәуліктік амплитуда біршама өседі. Тропиктік
ендіктерде температураның тәуліктік амплитудасы жыл маусымдарына
онша бағынбайды, жыл бойы 20-22 ºC шамасында болады.
3) Төселме беткейдің сипаты. Су беті үстіндегі ауа температурасының
тәуліктік амплитуда құрлық үстіндегіден кіші болады. Мұхит және
теңіз үстінде ол 2-3 ºC құраса, құрлық ішінде 20-22 ºC дейін өседі.
Құрғақ дала мен шөлдерде температураның орташа жылдық тәуліктік
амплитудасы 30 ºC дейін жетеді.
4) Бұлттылық. Ауа температурасының тәуліктік амплитудасы бұлттылық
өскен сайын азая түседі. Бұлт қабаты күндіз күннен көлеңкелеп
температураны азайтса, түнде жер бетінің сәуле шашуын атмосфераға
жібермей ауаның салқындауына кедергі жасайды.
5) Жер бедері (рельеф). Ойпаң жерлерде (жыра, шұңқыр, аңғар) ауа күндіз
тұрып қалатындықтан қатты қызады, ал түнде керісінше салқын ауа биік
жерлерден ойпаңға ағып түседі. Сондықтан тегіс жерге қарағанда ойпаң
жерлерде температураның тәуліктік амплитудасы жоғары болады. Дөңес
рельефтердің шыңында тәуліктік амплитуда тегіс жердікінен кіші
болады.
6) Теңіз деңгейінен биіктік. Теңіз деңгейінен биіктеген сайын ауа
температурасының тәуліктік амплитудасы азаяды, ал максимальді және
минимальді мәні байқалатын уақыт кешігіп орнығады. Тропопауза
биіктігінде де амплитудасы 1-2 ºC құрайтын температураның тәуліктік
жүрісі байқалады. Бірақ ол, бұл биіктікте озонның күн сәулесін
жұтуымен байланысты [2].
Ауа температурасының жылдық жүрісі негізінен төселме беттің
температурасының жылдық жүрісімен анықталады. Температураның жылдық
амплитудасы, ең жылы ең салқын айлардың орташа айлық температураларының
айырмашылығы болып табылады. Солтүстік жартышарда құрлықта орташа айлық
максимальді температура шілдеде, минимальді қаңтарда байқалады. Мұхиттар
мен құрлық жағалауында экстремальді температуралар кешігіп орнығады:
максимумы – тамызда, минимумы – ақпан – наурызда. Су беті үстінде ауа
температурасының жылдық амплитуда құрлық үстіндегіден біршама кіші болады.
Ендік өскен сайын ауа температурасының жылдық амплитудасы да өседі. Ең
кіші мәні экваторлық аймақта, ең үлкен мәні полярлық ендіктерде байқалады.
Теңіз деңгейінен биіктеген сайын жылдық амплитуда азаяды.
Амплитуданың мөлшеріне және экстремальдік температуралардың орнығу
уақытына байланысты ауа температурасының жылдық жүрісінің төрт түрі
ажыратылады.
1) Экваторлық тип. Экваторлық аймақта жылына температураның екі
максимальді мәні көктемгі және күзгі күндіз бен түннің теңелуінен
кейін, күн экватор үстінде тұрғанда, және екі минимумы қысқы және
жазғы күн тоқырауынан кейін байқалады. Бұл жерде температураның
жылдық амплитудасы кішкентай, себебі жыл бойы келетін жылу аз
өзгереді. Мұхиттар үстінде амплитуда 1 ºC шамасында, құрлықта 5-10
ºC құрайды.
2) Тропиктік тип. Тропиктік ендікте температураның қарапайым жылдық
жүрісі байқалады, максимумы жазғы және минимумы қысқы күн
тоқырауынан кейін орнығады. Жылдық амплитуда экватордан қашықтаған
сайын өсе түседі, әсіресе қыс пен жазда. Температураның жылдық
амплитудасы мұхиттар үстінде 5-10 ºC, құрлықтар үстінде 10-20 ºC
құрайды.
3) Қоңыржай белдеу типі. Бұл белдеуде де температураның максимумы жазғы
және минимумы қысқы күн тоқырауынан кейін орнығады. Температураның
максимумы солтүстік жарты шары құрлық үстінде шілдеде, теңіздер
үстінде және жағалауда тамызда байқалады. Ендік өскенде
температураның жылдық амплитудасы да өседі. Мұхиттар мен жағалаулар
үстінде олар орташа алғанда 10-15 ºC, құрлықтар үстінде 30-50 ºC
болады, ал 60 ºC ендікте 60 ºC жетеді.
4) Полярлық тип. Полярлық аудандарда қыс ұзақ және суық, жаз қысқа да
салқын болады. Температураның жылдық амплитудасы мұхиттар мен
жағалау үстінде 25-40 ºC, ал құрлықта 65 ºC асады. Максимумы
тамызда, минимумы қаңтарда байқалады.
Бұл жоғарыда айтылған ауа температурасының жылдық жүріс түрлері орташа
көпжылдық болып табылады, ал жеке жылдары жылы және салқын ауа массаларының
басып кіруінің арқасында оларда біршама ауытқу байқалады.
Ауаның жылынуы мен салқындауы төселме беткейдің жылу режиміне
бағынатындықтан ауа температурасының тәуліктік жүрісі төселме беткейдің
температурасының тәуліктік жүрісімен анықталады. Ауа температурасының
минимальді мәні күн шығар алдында байқалады. Көкжиектен күн көтерілген
сайын алғашқы екі сағат ішінде ауа температурасы тез өседі, сосын оның өсуі
баяулайды. Ауа температурасының максималді мәні талтүстен кейін екі – үш
сағат кейін орнығады. Одан кейін температура төмендейді, алдымен баяу,
сосын жылдамырақ.
Мұхиттар мен теңіздер үстінде ауа температурасының максимальді мәні
құрлық үстінен екі-үш сағатқа кешірек байқалады. Ірі су қоймаларының
үстіндегі ауа температурасының тәуліктік амплитудасы су беті
температурасының тәуліктік амплитудасынан жоғары болады. Оның себебі мұхит
үсті ауасында су буының мөлшері жоғары болғандықтан күн радиациясы жақсы
жұтылады және ондай ауаның өзіндік сәулешашуы да жоғары болады. Салқын
немесе жылы ауа массалары басып кіргенде ауа температурасының жоғарыда
айтылғандай тәуліктік тербелісі бұзылады, яғни кейде керісінше күндіз
төмендеуі немесе түнде өсуі мүмкін.
Органикалық және органикалық емес әлемде болып жатқан процестер мен
құбылыстар ортаның термикалық жағдайымен санасады. Ауа температурасы
климаттың негізгі элементі ретінде ауа райының сипатын және режимін
білдіреді [3].
Қазақстанның термикалық режимі негізінен радиациялық факторлармен
анықталады. Оны ендіктің ұзындығы мен республиканың физикалық жағдайының
біркелкі еместігімен және ауа райының шұғыл өзгересімен түсіндіруге болады.
Сонымен қатар, мұндай жағдайда атмосфера циркуляциясының ықпалы, суық және
жылы ауа массаларының күрделі алмасуы мен олардың әр маусымда барикалық
жағдаймен бірігіп әрекет етуі ең бастысы болып табылады. Осы факторлар
Қазақстанның температура жағдайының әр түрлілігіне алып келеді. Ауа
температурасының амплитудасының үлкен қарама қайшылығы, жылдық және
маусымдық тербелісі, климаттың қатаңдығы, құрғақшылықтың солтүстіктен
оңтүстікке қарай тез өсуі, өз кезегінде барико- циркуляциялық жағдайдың
және жылдың үлкен бөлігінде радиациялық баланстың қалыпты жағдай болып
табылады. Қазақстан суық периодтың жылы периодқа иелік етеді, өз кезегінде
солтүстіктен оңтүстікке қарай жоғарылай береді. Оңтүстік аудандарда жылы
периодтың ұзақтығы он айға созылады.
Солтүстік аудандарда қарлы қыс ұзақ және суық. Кей жылдары қысы қатаң,
45-50 ºC дейін барады. Аз да болса кей жылдары Орталық Азиядан жылы ауа
массалары кіреді. Солтүстік аудандарда жазы қоңыр салқын, кей жағдайларда
ауа температурасы 35-40 ºC барады. Көктемнің соңы мен күздің басында үсік
болуы мүмкін.
Оңтүстік аудандарда қыс аязсыз және жұмсақ болады. Қыста 15-20 ºC, кей
кездері аязды күндері минус 30-35 ºС жетеді. Арктикалық және Сібір ауа
массалары кіретіндіктен, кей аудандарда минус 40 ºС жетуі мүмкін.
Көктемгі үсік сәуірдің соңында, күзгі үсік қыркүйектің ортасында
байқалады. Қазақстанның оңтүстік аудандарында, таулы аймақтарды қоспағанда,
жаз ұзақ болады. Бұл жерде бөлек күндері ауа температурасы 45-47 ºC
жетеді. Ал топырақ температурасы 70 ºC дейін көтеріледі. Шөл зоналарында
құрғақ және өте ыстық ауа райы болады.
Қазақстанның таулы аудандарында термикалық режим бойынша жазық
жерлерден айырмашылық болады. Таулы аудандарда жазық жерге қарағанда ауа
температурасы төмен болады. Тау зонасында радиациялық- орографиялық
инверсия қатты дамыған. Тау баурайының экспозициясы және биіктігі,
рельефтің тілімделу сипаты, таудың ұзындығы орналасуы және басқа факторлар
әр түрлі климаттың орнығуына септігін тигізеді.
Ауа температурасы режиміне, сонымен қатар үлкен су объектілері: Каспий
теңізі, Арал теңізі, Балқаш, Зайсан, Теңіз және басқа да өзендер әсер
етеді. Қазақстан территориясында жыл мезгілдердің термикалық әртүрлілігімен
ерекшеленеді. Шөл зоналарында орташа айлық температурасы тұрақты болады.
Қазақстанда оңтүстік бөлігі үшін көктем қысқа, ал күз ұзаққа созылады.
Ауа температурасының режимінің негізгі көрсеткіші ретінде, оның жылдық
амплитудасы, оның тербелісі, ең жылы және ең салқын айлардың орташа айлық
температурасының айырмашылығы болып табылады. Сәйкес келетін мәлімет
климаттың континентал деңгейін сипаттайды.
Ауа температурасының режимі жергілікті жердің биіктігіне және рельеф
формасына байланысты болады. Қыстық және жаздық температура айырмашылығы
тауда және жазық жерлерде бірдей болмайды. Бұл Іле Алатауының солтүстік
бөлігінен жақсы көруге болады.
Қазақстанда ауа температурасының жылдық таралу сипаты бойынша 7 түрге
бөлінеді:
1) Қысы ұзақ, суық және жылы, ылғалды жаз, ауа температурасының жылдық
амплитудасы 37-38 ºC болады. Бұл орманды дала, дала зонасында
байқалады.
2) Суық қыс және ыстық құрғақ жаз. Жылдық температура амплитудасы 36-38
ºC. Оңтүстік дала зонасы және жартылай шөл зонасы.
3) Ыстық жаз және біркелкі суық қыс. Жылдық амплитудасы 38-40 ºC құрайды,
оған Орталық Қазақстан жатады.
4) Ыстық, құрғақ ұзақ жаз және жұмсақ, қысқа қыс, амплитудасы 30-35 ºC
және оңтүстік Қарақұм жатады.
5) Ыстық – құрғақ жаз және суық қыс. Жылдық амплитудасы 30 ºC. Оңтүстік
таулы аймақ және оңтүстік шығыс жатады.
6) Суық қыс және салқын – ылғалды жаз. Жылдық амплитудасы 20-25 ºC және
одан да төмен болады. Таулы және биік таулы аудандар жатады.
7) Қатаң қыс және жылы ылғалды жаз, жылдық амплитуда 40 ºC және одан да
жоғары болады. Оған оңтүстік Алтай, Шығыс Қазақстан аймақтары кіреді.
Әдеттегі ауа температурасының ауытқуы, басқа климат элементтері сияқты
орнықты болады. Бұған тек барико-циркуляциялық емес, сонымен қатар
радиациялық жағдайда әсер етеді. Бұл жағдайда Қазақстан территориясының
солтүстік және оңтүстік шекараларының ашықтығы Орта Азиядан жылы ауа
массасының және Арктикадан суық ауаның келуіне ықпал жасайды. Бұл
жергілікті жердің ауа райының температурасының қарама-қайшылығын туғызады.
Ал осының бәрі ауа температурасының ауытқуына алып келеді.
Ауа температурасының абсолютті амплитудасы, жыл үшін ең төменгі және ең
жоғарғы тәуліктік температура айырмашылығы Қазақстанның жазық жерлері үшін
маңызы бар. Ауаның температурасының төменгі аытқуы Каспий және Арал
теңізінің жағалауында, таулы аймақтарда болады. Ауа температурасының
абсолютті амплитудасы 60-80º С ауытқиды. Жоғарғы көрсеткіші Қазақстанның
батыс аудандарында байқалған. Жылдық жүрісінде абсолютті максимум көктемде
және күзде, абсолютті минимум жазда байқалады.
Максималды температура тауда байқалады, мысалы: 2 км теңіз деңгейінен
жоғары Іле Алатауында максимум 30-35 ºС, теңіз деңгейінен 3 км биіктікте
температура 21 ºС болған.
Жаз айларында республиканы солтүстінде ауа температурасының абсолютті
максимумы 40 ºС, ал жазық жерлерде 42-44 ºС жетеді. Бетпақдала және
Қызылқұмда жазда 45-46 ºС дейін барады. Ең жоғарғы температура Қазақстанда
1944 жылы Шардара станциясында тіркелген.
Термикалық жағдайдың маңызды көрсеткіші ауа температурасының абсолютті
минимумы болып табылады және мұндай жағдайда қыста қатты аяздар болуы
мүмкін. Қазақстанның солтүстік-шығысында абсолюттік минимум минус 5-50 ºС
жетеді. Қыста өте қатты аяздардың болуы, жергілікті орографиялық
антициклогенезімен, сонымен қатар солтүстік –батыс және солтүстік арктика
ауа массаларының келуімен байланысты.
Ауа температурасы кеңістікте және уақыт бойынша өзгеріп тұратын
метеорологиялық элемент. Бөлек жылдары айлық ауа температурасы әдеттегідей
орташа көпжылдық температурасымен ерекшеленеді және Қазақстанның әр
аудандарында әртүрлі болады.
Қазақстанның оңтүстік және орташа жылдық жүрісінің ауытқуы солтүстікке
қарағанда анық көрінеді. Солтүстік аудандарында орташа ауытқуы қысқы және
көктемгі айларда оңтүстік аудандарға қарағанда 1-2 ºС төмен болады. Жаз
және күз айлары үшін ауа температурасының айлық орташа ауытқуы солтүстікте
± 1 ºС; ± 1,5 ºС, оңтүстікте ± 0,8 ºС; ± 1,2 ºС құрайды. Айта кетерлігі,
жылы және суық айлар бірнеше жылдар бойы қайталануы мүмкін, қалыпты
аномалия бұл кезде тұрақты болуы мүмкін. Бұл ерекшелік Қазақстанның
термикалық жағдайында ылғалды және құрғақ жылдың айналып келуімен
ерекшеленеді. Өнімсіз жылдар үш-төрт жыл қайталануы мүмкін, өнім бітік
шыққан жылдар бір рет, кей жағдайда екі рет қана қайталануы мүмкін.
Атмосферадағы ауа температурасының үздіксіз өзгерістерін атмосфераның
жылулық режимі деп аталады. Бұл атмосфераның жылулық режимі климаттың
маңызды бөлігінің бірі болып табылады және де атмосфералық ауа мен қоршаған
ортаның жылулық алмасуы анықталады. Сонымен қатар қоршаған орта космостық
кеңістік, көрші ауа қабаттары мен массасын және төселме беткейдің
ерекшеліктерімен танысып, білуге үлкен маңыздылығын көреміз.
Жылу алмасу біріншіден радиациондық жолмен іске асады, екіншіден жылу
өткізушілігімен жүреді, яғни төселме беткей мен ауа арасындағы молекулярлық
және атмосфера ішінде турбуленттік алмасу. Үшіншіден төселме беткей мен
ауадағы жылу алмасу буланушылықпен жүруі де мүмкін. Сонымен қатар
температураның өзгеруі жылу алмасуға бағынышты болмай, адиабатты түрде
жүруі мүмкін. Бұндай өзгерулер көбінесе атмосфера қысымының өзгеруімен,
әсіресе ауаның вертикалды қозғалысымен болады.
Ауа температурасының биіктік бойынша өзгеруі температураның вертикалды
градиентімен анықталады. Әрбір 100 м биіктік сайын температураның өзгеру
мәнін температураның вертикалды градиенті деп аталады. Ауа температурасы
биіктік бойынша төмендесе оның вертикалды градиенті оң (+) таңбалы болады,
ал ауа температурасы биіктік бойынша жоғарласа теріс (−) таңбалы болып
саналады. Температураның биіктік бойынша өсуі инверсия деп аталады. Егер
температура биіктік брйынша өзгермесе онда градиенті нөлге тең болады. Ал
температура өзгермейтін қабатын изотермия деп атайды. Температураның
ьиіктік бойынша өзгерісін сипаттайтын сызығын стратификация сызығы деп
атайды. Тропосферада орташа алғанда температураның вертикалды градиенті
0,65 әр 100 м құайды. Тропосфераның ең төменгі қабатта ауа температурасының
биіктік бойынша таралуы тәуліктік кезеңіне бағынышты болады. Шекаралық
қабатта 2 м биіктікке дейін вертикалды градиенті жоғары болады. 300° С
100м. Атмосфераның шекаралық қабатында жазда жер беті қатты қызғанда 500
м биіктікке дейін градиенті 1°С тан жоғары болады. Қыста градиенттері теріс
таңбалы болады, яғи инверсия байқалады. 500 м жоғары радиациялық фактордың
әсері азайғанда градиент - 1 °С тан төмен болады. Тропопауза қабатында
вертикалды градиенті азаяды және 0ге жетеді.
Тропосферада күн радиациясының болуы мөлшерден азырақ болса, күніне 0,5
ºС температураның жоғарылауын беруі мүмкін. Ұзынтолқынды шағылудың болуы
біраз жылудың жоғалуына әкеледі. Негізгі жылулық режимінің шешуші мәнін
жылуөткізгіштік жолымен алынған жылу алмасу болып табылады. Төселме
беткейдің үстіндегі ауа молекулярлық жылуөткізгіштігімен де өтеді. Бірақ
атмосфера ішіндегі өте эффективті жолмен де өзгереді, ол турбуленттік жылу
алмасу арқылы. Турбуленттік жылу алмасу арқылы атмосфераның бір қабатынан
екінші қабатына жылудың алмасуы тез жүреді. Турбуленттік жылуөткізгіштік
арқылы төселме беткейден жоғары және керісінше жылу тасымалданады. Егер
ауаның жер бетінен жоғары қарай салқындауы байқалса, онда турбуленттік
жылуөткізгіштікке байланысты жер бетіне оралған ауа жоғарғы қабаттан
жылынып келеді. Бұл температураның әр қабатта әр түрлі болуын түсінеміз.
Атмосфераның биік қабаттарындағы төселме беткеймен жылу алмасу кіші мәнде
болады.
Температураның өзгеруі белгілі бір көлемдегі ауаның индивидуалдылығына
бағынышты. Бұл белгілі бір ауадағы жылы ауаның жағдайының өзгеруін
сипаттайды. Географиялық координатпен анықталған және теңіз деңгейінен
өзгермейтін биіктіктегі қабаттардағы температураның өзгеруін анықтайды, кез
келген метеорологиялық станцияларды мысалға келтіруге болады. Белгілі бір
нүктедегі температураның өзгеруін индивидуалды түрде ғана емес және
жергілікті жердің ауа ағындарының үздіксіз алмасуынан да анықтауға болады.
Температураның бұл өзгеруін адвекциямен байланысты деуге болады. Егер
белгілі бір орында жоғары ауа температурасының ағысы болса, онда жылы
адвекция дейді. Ал суық ауа температурасының ағысы суық адвекция деп
аталады.
Жер шарындағы ауа температурасының өзгеруін сәуледен жылынудың таралуы,
теңіздік және атмосфералық жылу ағындарының таралуымен түсіндіріледі. Ол
өзгерулерді изотерма карталарынан, температураның бірдей мәндерін қосатын
изотерма сызықтарынан анықтауға болады. Температураның үлкен мәнде ауытқуы
қысқы мезгілдерде көп байқалады.
Солтүстік жартышарда қаңтар айындағы полюстегі негізгі суық Якутияда
байқалады, бұл жерде қар жамылғысының аз бұлттылықта қатты шағылысуы және
суық ауның орташа температурасы минус 50 ºС болуымен ерекшеленеді.
Солтүстік жарты шардағы екінші суық полюс Гренландия болып табылады.
Құрлықтардың шығыс бөліктері қыста өте суық болады. Мысалы шығыс Азияда
изотерма оңтүстікке дейін төмендейді. Қиыр Шығыста изотерма минус 20 ºC
дейін 47 º ендікте, 52 º солтүстік ендікке дейін Канадада температураның
төмендеуі байқалады. Ал құрлықтың батыс бөлігінде өте жылы мұхиттан жылу
ағындарына байланысты шығыс бөліктен қарағанда салыстырмалы түрде жылы
болып келеді. Батыс Европадағы жылы қыстың болуы Атлантикалық ағысымен
байланысты: соның арқасында қаңтар айының изотермасы минус 20 ºC, 83º
солтүстік ендікке қарай шегінеді. Баренц теңізінен Мурманскіге дейін
теңіздерде мұз қатпайды. Мурманскіде осы уақытта Москваға қарағанда 10 ºC
жылырақ болады.
Температураның үлкен көлемдегі горизонталді градиенті шығыс
жағажайларда суық ауа қалыптастырады: Япония, Гренландия аралдарында. Ол
жерлерде мұхиттардың жылы ағындарының кіруімен жылынады. Осы облыстар ауа
райының күрт өзгеруімен және жел жылдамдығының жоғарылауымен ерекшеленеді.
Құрлықтар мұхиттардан суық болса да, оңтүстік бөлікке қарай изотермалар
жайланып, баяуланады.
Солтүстік жарты шарда температураның таралуы жазда баяу болады. Тек
Арктикада ғана орташа жаздағы температура 0 ºC, және де Азия және Америка
құрлығының солтүстігінде 10 ºC төмен болады. Солтүстік аймақта 10 ºC-тан
түспегендіктен ормандардың көп бөлігі өспейді. Жазда мұхиттардан қарағанда
құрлықтарда температура бірнеше есе жылырақ болады. Әсіресе бұл құбылыс
Америка құрлығының солтүстік бөлігіндегі шығанақтарда байқалады. Қысы өте
қатты болатын Шығыс Сібірде жаздағы ауа райы өте жылы болады. Минус 20 ºC
изотермасы Якутияда жазда температурасы плюс 19 ºC болып, Москва, Парижден
де жылысын көрсетеді. Калифорния суық мұхиттық ағын қалыптасқан жағалаулары
мен солтүстік Африкадағыдай жаздағы ауа райы нақты болады. Сахарада 25 º
солтүстік ендікте орташа температура 40 ºС көрсетсе, Иранда 36 ºС,
Таджикистанда 32 ºС болады. Оңтүстік Калифорнияда орташа жаздағы
температура 33,9 ºС, ол максимальді температурасы Африкадағыдай 57 ºС
жетеді.
Ең ыстық климат Қызыл теңіз жағалауынан байқалады, Массауа орташа
қаңтар айының температурасы 26 ºC құрайды. Жазда күн сайын температурасы 40
ºС асып тұрады.
Солтүстік жарты шардың орташа температурасының мәні 40 ºС
жететіндігімен ерекшеленеді.
Оңтүстік жарты шардың көп бөлігін мұхит алып жатқандықтан солтүстік
жарты шарға қарағанда температура бірқалыпты болып келеді.
Қыста, шілдеде изотермалар Австралия және Оңтүстік Африка үстінде
температурасы бірнеше рет экваторға қарай араласады, құрлық сол уақытта
теңізден суығырақ болады. Перу жағалаулары және Моллендо да орташа
температура шілдеде 15 ºС, Оңтүстік Африка, Свакопмунда минус 13 ºC
құрайды. Осы екі аумақтай тропикалық аудандарда бұндай төмен температура
ешқайда байқалмаған. Жазда оңтүстік жарты шарда өзінің жылы полюсі
орнығады. Оңтүстік Африкада, Калахари шөлінде және Австралия ортасындағы
шөлдерде кездеседі. Соңғы температуралар 33-34 ºC және әр жылда кей
уақыттарда 45 ºC жеткенін байқаймыз. Қыста бұл жерлерде температура минус
5 ºС жетеді [4].
Қорыта келе екі жарты шардын температурасын қарастырып, салыстырсақ,
континентальді солтүстік жарты шарда оңтүстікке қарағанда жаз және қыстағы
температураның ауытқуы үлкен. Солтүстік жарты шардың орташа жылдық
температурасы 15,2 ºС оңтүстікке 13,3 ºС. Жер шарындағы орташа жылдық
температура 14,2 ºС. Солтүстік жарты шарда минимум температура қаңтар,
ақпан айларында байқалады.
Биіктікте температураның өзгерушілігі физикалық жағдайларға тәуелді
болады. сондықтан солтүстік жарты шардың әр бөлігінде бірыңғай болмау
керек, стратосфера және тропосфера қабаттары бойынша өзгеріп отыруы керек.
Жарты шардың ірі физико-географиялық аудандарында температураның таралу
ерекшелігі 850-500 мб, 500300 мб, 300100 мб деңгей арасында орташа
квадраттық ауытқудың әртүрлілігін береді. Тропосфераның төменгі бөлігінде
темпертураның орташа квадраттық ауытқууының орналасуы, құрлықтың төселме
беткейдің және мұхиттың атмосфераға термикалық әрекетімен анықталады.
Сондықтан солтүстік ендікте континенттік және мұхиттық термикалық
айырмашылықтар жоғары,екі ірі мұхиттық және құрлықтық ауданды бөлуімізге
болады. Жыл бойы температатураның өзгерушілігі жоғары. Құрлық үстінде
температуралық өзгерушіліктің жоғарға мәні жер бетінде байқалады, биіктік
бойынша тез төмендейді. Температураның төмендеуі 850-500 мб қабатта қыста
батыста және жазда солтүстік Американың оңтүстік-батысында байқалады.
Осылай, құрлық үстінде температураның тербелісі меридиональды және зональды
температура градиентіне байланысты. Керісінше мұхит бетінде температураның
өзгерушілігі жер бетінде онша жоғары емес. Жарты шарты оңтүстік
ендіктерінде температура өзгерушілігі тропосфера қабатында, құрлық және
мұхит үстінде тенденцияның биіктік бойынша өсуімен бірге жүреді.
Тропосфераның жоғарғы жартысында биіктік бойынша температураның
өзгерушілігі қыста және жазда әр түрлі болады. қыста полярлы және ортаңғы
ендіктерде температураның өзгерушілігі минимумға дейін төмендейді және 300
мб изобарлық беттікке дейін жетеді. Бұл мұхит және құрлық
температураларының контрастының азаюымен байланысты. Оңтүстікке қарай 30 °
ендікте тропосфераның жоғарғы жартысында температураның өзгеру мәні төмен.
Жазда барлық солтүстік жарты шар территориясында, 500-300 мб қабатында
температураның өзгерушілігі биіктік бойынша жоғарылайды. Оның жоғарғы мәні
субтропикалық ендіктерде байқалады. Ол Азияның таулы аудандары мен
Солтүстік Американың және мұхит үстіндегі ауа массаларының температураның
үлкен контрасіменбайланысты болады. Желдің зоналды картасына сәйкес, батыс
және шығыс территорияны бөлетін нөлдік сызық изобарикалық беттік 300 мб
деңгейде Америка және Азия құрлықтарын 30° ендікте кесіп өтеді. 300-100 мб
қабатта полярлы және орта ендіктерде тропосфера стратосфераға ауыспалы
болып келеді. Қыста және жазда температураның биіктік бойынша
өзгерушілігінің сипатының үлкен айырмашылығы бар. Қыста полярлы ендік
үстінде осы қабатта биіктік бойынша температураның өзгерушілігінің үлкеюі
оның орталық аудандарда байқалады. Керісінше, Тынық мұхитының солтүстігінде
тропосфераның стратосфераға өтуінде температураның өзгерушілігі төмендей
береді. Стратосфера ауданында жылу конфигурациясын қайталайтын кері
айырмашылықтар көрініс береді. Осылай, тропосфераның жоғарғы жағына
қарағанда стратосферада температураның өзгерушілігі төмен болады. 300100
мб изобарлық деңгейден бастап температураның өзгерушілігі Азияның
оңтүстігінде және Африканың жоғарғы жағында байқалады.
Жазда полярлы және ортаңғы ендіктерде қарастырылып отырған қабатта
биіктік бойынша өзгерушілік байқалады, ең көбі Атлант мұхитының
солтүстігінде және Гренландия үстінде байқалады. Жарты шардың оңтүстігінде
температураның өзгерушілігі биіктік бойынша кішкене жоғрылайды, бұл Тынық
мұхитының оңтүстікшығысында және Азияның оңтүстік аудандарында ереаше
байқалады. Полярлы аудан солтүстікке қарай 60° ендікте температураның
өзгерушілігі биіктік бойынша үздіксіз жоғарылай береді, осылай, орташа
квадраттық ауытқу 14-ке жетеді. Температураның өзгерушілігінің вертикальды,
құрылысының негізі бойынша одан жоғары биіктікте температураның
өзгерушілігі одан да жоғары болуы керек.
Орташа ендіктерде төменгі және орта стратосферада температураның
өзгерушілігі аз. Мәлімет бойынша, оның қуаттылығы меридианда 10 кмге жуық.
өзгерушіліктің төменгі мәні 100 және 30 гПа қабат арасында байқалады. Мұнда
орташа квадраттық ауытқу 3,5-4,5 (С төмендейді. Климаттық стратосфера
ауданында тұрақты термикалық режим стратосфералық қалыңдылығында сақталады
[5].
Орташа стратосферада қыста барлық ендікте, әсіресе, тропикалық ендікте
температураның өзгерушілігі жоғарылай бастайды. Әсіресе, температура
өзгерушілігінің үлкен бөлігін 3010 гПа қабатында орта ендіктерде
байқалады. Орташа квадраттық ауытқу 4-5 (С жоғарылайды. Осылай, температура
өзгеруінің үлкен ауданы 10 гПа деңгейде оңтүстікте 5040° ендікке қарай
кеңейеді. Тек климаттық жылу ықпалындағы аудандар орталығы орта
стратосферада шығысқа қарай жоғарғы температураның өзгерушілігі орташа
ендіктерде аз болады. Жазда температураның өзгерушілігі орта және төменгі
стратосферада 100° шығыс бойлықта жоғары емес. Өзгерушілігінің минимумы
барлық ендікте 50 гПа деңгейде байқалған. Тропосферада температураның
өзгерушілігінің үш физикогеографиялық аудандарын бөлуімізге болады. құрлық
үстінде қыста және жазда температураның өзгерушілігінің жоғарғы мәні жер
бетіне жақын қабатта байқалады. Қыста 300 гПа және жазда 500 гПа изобарлық
деңгейде және ортаңғы тропосферада температураның өзгерушілігі биіктік
бойынша минимумға дейін төмендейді. Температура өзгеруінің төменгі мәні
төменгі тропосферада байқалады. Жазда 500 гПа, қыста 300 гПа жоғары.
Температураның өзгеруіндегі тропосфераның жоғарғы қабатқа дейін қайта
жоғарлайды. Мұхит үстінде төменгі тропосферада температура өзгерушілігі 3
км дейін жоғары емес. Одан жоғары мәні жоғарлай береді, сөйтіп, орта
тропосферада температура өзгерушілігі мұхит үстінде құрлыққа қарағанда
жоғары болады. қыста мұхит үстінде 30 гПа деңгейде температура өзгеруінің
екінші минутында байқалады. Одан жоғары тропопаузаға қарай қайта
жоғарылайды. Жазда мұхит үстінде температура өзгерушілігі 3 км жоғары бүкіл
тропосферада үздіксіз жоғарылайды. Оңтүстік жарты шар ендіктерінде,
тропосферада мұхит үстінде және құрлықта температура өзгерушілігі жоғары
емес және биіктік бойынша аз өзгереді.
Стратосферада қыста үш ендік зонасын ажыратып алуға болады: полярлы
ауданда, орта ендік зонасы және оңтүстікке қарай 30° ендікте жарты шар
ауданы. Полярлы ауданда температура өзгерушілігі биіктік бойынша өседі.
Орта стротосферада үлкен мәнге ие болады. орта ендіктерде температура
өзгерушілігі полярлы ендікке қарағанда аз болады. Төменгі стратосферада
биіктік бойынша аз өзгереді. Оңтүстікке қарай 30° ендік орта және төменгі
стратосферада температураның өзгерушілігі жоғары емес. Жазда стратосферада
температураның өзгерушілігі барлық жарты шарда тропосфераға қарағанда төмен
болады. стратосфераның төменгі қабатында орташа квадраттық ауытқу 34 (С
құрайды. Одан кейін 2 (С төмендейді [6].
Қазіргі кездегі метеорологияның басты қиындықтары болып ірі температура
аномалияларын ұзақ мерзімгі болжау болып келеді. Бұл мәселеге әртүрлі
кітаптарда көп көңіл бөлген және бұл еңбектерде ірі аномалияларды ұзақ
мерзімге болжаудың синоптикалық әдістері қарастырылған. Қазақстанның үлкен
территорияларындағы температура аномалияларын қарастыру үшін G критериі
қолданылады немесе Қазақстанның үлкен территориясында абсолютті аномалия
өлшемінің жоғарлауы болып келеді. Басқа еңбектерде аномалия типтерін бөлу
үшін аномалия коэффициенті қолданылады К, оны Н.А. Богров ұсынған және ол
аномалиялары теріс К- және К+ оң аномалияға бөліп қарастырған. Аномалия
коэффициентінің ішіне қарастырылып отырған территорияның барлық
аномалиялары қарастырылады. Аристованың еңбектері бойынша аномалия
критерилері болып аудан бойынша аномалия белгілі бір деңгейден асқан
мәндері саналады. Бірақ бұл әдістің бір кемшлігі бұл жерде бүтін мәндері
алынады, ал деңгейлер арасындағы қабаттар мәндері алынбайды.
А.А. Скаковтың еңбектерін қарастырсақ ауа температурасының орташа айлық
мәні мен қатты аяздар арасында тығыз байланыс бар. Ауа температурасының
орташа айлық мәнінің мәндері төмен болған сайын аяздардың да болу
күндерінің саны азаяды. Ал қатты аяздар үшін керісінше корреляциялық
байланыс көрсетілген.
Аяздарды болжау әдістерінде циркуляция ауданындағы және болжам
жасалатын аумақтың температура жағдайлары қарастырылады. Бұрыңғы болған
температуралық фон аяздардың пайда болуына әсерін тигізеді. Біз білетіндей
аяздардың көбісі адвективті –радиационды сипатта болады. Көбінесе ауа
температурасының төмендеуі суықтың адвекциясымен байланысты болады, одан
кейін радиациялық суықтардан ауа температурасы нөлге дейін немесе одан да
төмен мәнге дейін төмендейді. Суық ауаның келуінен бұрын жоғарғы
температуралық фон байқалса, ол аяздардың пайда болуына кедергі болады.
Керісінше ауа температурасының орташа айлық мәні неғұрлым төмен болса,
аяздардыңпайда болу ықтималдылығы жоғарлайды.
Көптеген халық шаруашылық жұмыстарды өткізу ауа райы климаттық
жағдайларға бағынышты болып келеді. Ең маңызды шама болып метеорологиялық
өлшемдердің экстремумдары саналады. Болжамдардың дәлділігінің төмен болуы
шаруашылық стратегияларын құрастыру кезінде әсерін тигізеді. Бұндай
мәселелер себебінен қазіргі кезде ауа райының аномалияларының мәселелеріне
көп көңіл бөлінеді. Соңғы екі онжылдықта көптеген мемлекеттерде ауа райы
жағдайларының ірі аномалиялары байқалған.
Қазіргі кезде ірі аномалиялардың қалыптасуына көп көңіл бөлінеді және
оларды болжаумен көптеген ғылыми орталықтар айналысады. Көптеген еңбектерде
көрсетілгендей көптеген термикалық ірі аномалиялар үлкен масштабты
атмосфералық процесстер әсерінен пайда болады. Зерттеулердің басынан ақ
терең континентальді аудандарда ауа температурасының ірі аномалиялары
антициклондар мен циклондардың қалыптасуына бағынышты болып келеді. Осыдан
шығатыны Қазақстан территориясының барлығы немесе оның көп бөлігі бірінші
жағдайда антициклон және оның жотасының әсерінде, ал екінші жағдайда
циклонның және оның жырасының әсерінде болады. Бұндай синоптикалық
жағдайларда үлкен территорияда бірыңғай ауа райы орнатылады, яғни ауа
температурасының орта айлық ірі аномалиялары қыста да жазда да кеңістікте
өте тұрақты процесстер болып келеді. Осыған байланысты кеңістіктік
интерполяциялау жоғары дәлдікте болады, ұзақ мерзімге болжам жасағанда
бізге 25-30 станциялардың мәліметтері жеткілікті болып келеді. Бірақ
осындай болжам мен диагноз жасау үшін алынатын жүйені таңдау өте қиын болып
келеді және оларға статистикалық анализ жасау да қиын болып келеді. Оған
соңғы он жылдықтарда антропогендік жағдайлар көп әсерін тигізеді: ірі
температура аномалияларын болжау үшін ол болжамдар кеңістіктік- уақытты
дәлділіктері жоғары болу үшін көп ғалымдар ұзын бақылау қатарларын
қолданады. Бірақ бұндай ұзын бақылау қатарлары бар станциялар заңдылық
бойынша ірі администрациялық, аудандық, центрлік жерлерде орналасады.
Әсіресе репрезентивтіліктің қатты эффекті қыста желсіз болған жағдайда және
бұндай кезде антициклонды ауа райы режимі үлкен территорияға әсерін
тигізеді [7].
Зерттеулердің көрсетілуі бойынша тұрғылықты аумақ ірі болған сайын оның
метеорологиялық режимінде орталық пен қала сыртындағы мәндері әртүрлі болып
келеді. Егер қаланың тұрғындар саны 100-250 мың адам болса, ауа
температурасының айырмашылығы 1-3˚C, ал тұрғындар саны 500 мың адам болса,
температура айырмашылығы 3-5˚С немесе оданда көп болады. Ауа райының ірі
температура аномалияларын болжау және диагноз жасау кезінде антропогендік
факторларды жалпы ғана емес бөлек оны өздігінше бөлек қарастыру қажет.
Болжау жасау үшін станциялар таңдап алар кезде тек қана бақылау қатарларына
ғана көңіл бөлмей, сол станциялардың орналасқан орнын қарастыру қажет.
Ірі аномалияларға анализ жасаған кезде басты қиыншылықты критерий
таңдау мәселесін туғызады. Критерий таңдаудан ірі аномалия болған күндер
мен аномалияның өлшемі де бағынышты болады. Егер ірі аномалия күндерінің
саны көп болса олардың пайда болуын қарастыру қиын болып келеді. Осы
себептен біз қатаң критерилерді таңдауымыз қажет. Экстремалды
мтетеорологиялық аудандарды қарастыру үшін және ірі аномалияларды қарастыру
үшін қазіргі кезде Н.А. Багров ұсынған аномалия критериі қолданылады (К).
К өлшемінің көмегімен қарастырылып жатқан аумақтың аномалияларын,
олардың ұзақтығын және уақыт бойынша таралуын қарастыруға болады. Бірақ осы
критерийдің бір кемшілігі болып оның теріс таңбалы бола алмауы болып
келеді. Бұл критерийді М.А. Мурадов Қазақстан бойынша ауа темературасының
аномалияларын қарастырғанда колданған.
Экстремумдарды шығаратын тағы бір әдіс болып метеорологиялық
элементтердің мәліметтерін олардың орташа квадраттық ауытқуларымен
салыстыру болып келеді. Критерий түрінде орташа квадраттық ауытқудың тек
бүтін мәндері ғана емес бөлшек мәндеріде алынады. Бұндай әдіс О.В. Батырева
мен Л.Е. Лукиянованың еңбектерінде Батыс Сібір және Қазақстан бойынша ауа
температурасының ірі аномалияларын қарастырғанда қолданған [8].
Авторлардың айтуы бойынша жағдай 1,2G көп болған кезде олар ірі
аномалия класстарына жатқызылады. Егер метеорологиялық элементтердің
қалыпты таралуы байқалса, онда айтылған жоғары болу ықтималдылығы екі таңба
үшін 0,24 тең болса, бөлек бір таңба үшін бұл ықтималдылық 0,12 тең болады.
Таралудың аномалияларын қарастырған кезде эмпирикалық ортогональді
функциялар әдісі қолданылады. Бұндай әдістерді метеорологиялық аумақтардың
экстремалдылығын анықтау кезінде көптеген авторлар қолданған. Бұндай
функцияларды таңдау метеорологиялық аумақтардың ерекшелігіне байланысты
таңдалады.
Бақылау қатарларының сәйкес келуі температураларды бөлгенде жазғы
уақыттарда қысқы мезгілдерге қарағанда төмен болып келеді, бұл төселме
беттіктің әртүрлілігіне байланысты болып келеді. Шын мәнінде қысқы мезгілде
Қазақстан территориясы қардың астында болады, яғни оның ауа райына әсері
бірқалыпты болып келеді, яғни ауа райына әсері суық ауаның көтерілуіне
байланысты болады. Ал жылы мезгілдерде, яғни жазда төселме беттіктің
әртүрлілігіне байланысты, өсімдіктердің әртүрлігіне байланысты ауа
температурасының қалыпты емес таралуы болады. Сондықтан қыс мезгілдерінде
қатарлардың сәйкес келуі жазғы мезгілдерге қарағанда жоғары болып келеді.
Термикалық аудандарды көрсетуді тек бір параметрмен қарастыру қиын
болғандықтан, біз екі немесе оданда көп сейілу мәліметтерін қолданамыз.
Экстремалды периодтарды анықтау олардың комбинацияларымен жүргізіледі және
классификация сапалығын жоғарлатады. Бұл әдістің басты эффективтілігі
болып, егер қарастырылған аумақтарда 2-3 ірі аномалия ошақтары болған
жағдайда саналады.
Классификацияның екі варианттары қолданылады. Бірінші жағдайға ірі
аномалия айларына жатқызса АG жатқызса, екінші жағдайда А1,5G болған
айлар саны жатқызылады.
Егер қалыпты таралу байқалса осы класқа барлық қарастырылған
жағдайлардың 32-25 % жатқызылады. Бірақ бақылаулар бойынша орташа ауа
температурасының таралуы қалыпты таралудан ерекше болып келеді. Олардың
барлығы асимметриялы болып келеді, яғни қисықтықтың оң жағы ұзындау болып
келеді. Бұндай бағыныштылық тек орташа айлық температураларға ғана емес
бөлектеу коэффициентіне және эмпирикалық ортогональді функцияларға да
таралады.
Егер А және К критериларының қатынастарын қарастыратын болсақ, К
аномалия критериі А критериіне қарағанда қатаң болып келеді.
О.А. Дроздовтың көрсетуі бойынша 100 жыл қарастырғанда өзгерушіліктің
спектрі, қысқа мерзімге қарағанда үлкен болады.
Ұзақ мерзімді ауа райы болжамын құрастыру кезінде болжанатын элеменнтің
кеңістік – уақыттық таралуын білу керек. Қазіргі кезде метереологиялық
элементтердің өзгергіштік проблемасына, әсіресе ауа температурасына
еңбектер арналып жазылған [9].
Бұл зерттеудің мақсаты болып Қазақсатандағы маусымдық ауа
температурасының статистикалық құрылымын талдау табылады. Бұл жұмыста 1894-
1984 ж.ж. кезеңінде республика территориясы бойынша бірқалыпты таралған 15
станциядағы орташа айлық ауа температурасы қолданылған. Орташа маусымдық
үшін күнтізбелік айлар бойынша орташаланған температура қолданылған: қыс
үшін – қаңтар-ақпан бойынша, көктем үшін – наурыз-сәуір, жаздың бірінші
жартысы үшін – шілде-тамыз, күз үшін – қыркүйек-қазан, қысалды үшін –
қараша-желтоқсан.
Маусымдық ауа температурасының Тс орташа көпжылдық мәндерінің анализі
олардың барлық маусымдарда да кеңістік таралуында зональдылық анық
байқалатынын көрсетеді.
Қазақстан териториясы бойынша орташа маусымдық ауа температурасының
таралуы: қыста (а), көктемде (б), жаздың бірінші жартысында (в), жаздың
екінші жартысында (г), күзде (д), қыс алдында (е)
Сонда қыста Тс оңтүстік-батыста (Ақтау) минус 1,7°С-тан солтүстікте
(Қостанай, Петропавл) минус 16,4°С дейін төмендейді. Солтүстік Қазақстан
облысынан келетін суықтың жырасы Қостанай, Торғай және Ақтөбе облыстарын
қоса оңтүстік-батысқа қарай таралады. Республиканың солтүстік оңтүстікке
қарай жай жоғарлайды. 18 ° ендікке 1-2 °С. Ал оңтүстік жартсында – ендіктің
әр градусына 2 °С. Бір ендікте орналасқан батыс және шығыс облыстарының
арасында Тс градиенті 3,3 ° құрайды .
Көктемде Қазақстанның солтүстік облыстарында орташа маусымдық
температура теріс болып келеді. Суықтың жырасы Петропавлдан оңтүстік-
шығысқа қарай бағытталған. Нөлдік изотерма Ақтөбе облысын айналып шамамен
48 °с.е бойынша орналасқан. Нөлдік изотерма оңтүстікке қарай температура
тез жоғарлайды, максимумына Түркістанда (9,7 ºС) жетеді.
Батыс пен шығыс шеткі аудандарды арасында орналасқан станциялар
аралығындағы температура айырмашылығы 1,8 ºС құрайды.
Жаздың бірінші жартысында температура Петропавлда 14,6-дан Түркістанда
23,1 ºС дейін жоғарлайды. Суықтың жырасы Көкшетау,Ақмола және Қарағанды
облыстарына бағытталған. Оның екі жағына қарай екі жақсы дамыған жылудың
жотасы орналасқан. Олардың біреуінің осы Калинскиден Қостанайға дейін, ал
екіншісі Түркістаннан Балқашқа дейін бағытталған. Қазақстанда көктемде және
жаздың бірінші жартсындағы ауаның орташа маусымдық температурасының
анализін нәтижелері бұған дейінгі орындалған жұмыстарының нәтижелерімен
толық сәйкестенген.
Жаздың екінші жартысында температура тербелісінің амплитудасы 9,4 ºС
құрайды. Бұл шамамен алдыда келе жатқан маусымаға қарағанда бір градусқа
көбірек . Изотемалардың бағытталуы олардың жаздын бірінші жарсындағы
бағытымен сәйкес [10].
Күзде ең жоғарғы орташа маусымдық температура (15,6 ºС) республиканың
оңтүстік-батысында байқалған. Осы жылу ошағының жотасы Қостанайға дейін
таралады. Солтүстіктен оңтүстік-шығысқа қарай терең жыра созылып жатыр.
Екінші жыраның осі Ақтөбеден Атырауға қарай бағытталған.
Қысалдында ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Кіріспе 5
1 Әдебиеттерге шолу 6
2 Оңтүстік Қазақстан қалаларының физика-географиялық сипаттамасы 27
2.1 Алматы қаласының физика-географиялық сипаттамасы 27
2.2 Тараз қаласының физика-географиялық сипаттамасы 28
2.3 Шымкент қаласының физика-географиялық сипаттамасы 28
2.4 Қызылорда қаласының физика-географиялық сипаттамасы 29
3 Оңтүстік Қазақстан бойынша ауа температурасының таралу 30
ерекшеліктері
3.1 Оңтүстік Қазақстанда ауа температурасының статистикалық құрылымы 30
3.2 Оңтүстік Қазақстанда ауа температурасы аномалияларының 37
қайталанушылығы
4 Ауа температурасы алқабының қалыптасуының синоптикалық жағдайлары 44
4.1 Экстремалды суық 1996 жылдың және экстремалды жылы 1997 жылдың 46
сәуір айларының синоптикалық процестері
Қорытынды 53
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 54
Қосымшалар 56
б
Кіріспе
Қазақстанның термикалық режимі негізінен радиациялық факторлармен
анықталады. Оны ендіктің ұзындығы мен республиканың физикалық жағдайының
біркелкі еместігімен және ауа райының шұғыл өзгересімен түсіндіруге болады.
Сонымен қатар, мұндай жағдайда атмосфера циркуляциясының ықпалы, суық және
жылы ауа массаларының күрделі алмасуы мен олардың әр маусымда барикалық
жағдаймен бірігіп әрекет етуі ең бастысы болып табылады. Осы факторлар
Қазақстанның температура жағдайының әр түрлілігіне алып келеді. Ауа
температурасының амплитудасының үлкен қарама қайшылығы, жылдық және
маусымдық тербелісі, климаттың қатаңдығы, құрғақшылықтың солтүстіктен
оңтүстікке қарай тез өсуі, өз кезегінде барико- циркуляциялық жағдайдың
және жылдың үлкен бөлігінде радиациялық баланстың қалыпты жағдай болып
табылады.
Оңтүстік өңір қалаларының климаты шұғыл континентальді. Оңтүстік
қалаларда ауа температурасы таралуының өзіндік ерекшеліктері бар. Негізінен
ауа температурасының басқа қалалармен салыстырғанда жоғары шамалар
байқалады. Себебі олардың физика-географиялық орналасу жағдайына
байланысты.
Қарастырылып отырған территорияға жылы, қысқа қыс, ыстық жаз, қысқа
өтпелі көктем мен күз және кеш көктемгі және күзгі тоң мен қысқа аязсыз
кезең тән.
Дипломдық жұмыстың мақсаты Оңтүстік Қазақстандағы ауа температурасының
таралу ерекшеліктерін анықтау.
Дипломдық жұмыста Алматы, Тараз, Шымкент және Қызылорда қалаларының ауа
температурасының статистикалық сипаттамалары есептелініп, оларға график
тұрғызу арқылы талдау жасалынды. Оңтүстік Қазақстанда ауа температурасы
аномалияларының қайталанушылығы мен олардың жүрісі қарастырылды,
экстремальды суық және экстремальды жылы айлар айқындалып, синоптикалық
жағдайы қарастырылды.
1. Әдебиеттерге шолу
Ауа температурасы ауа күйінің ең маңызды термодинамикалық сипаттамасы
болып табылады. Қазіргі уақытта ірі аномалиялардың қалыптасу мәселесі,
сонымен қатар оларды болжау АҚШ, Англия, Ресей, Қазақстан және Орта Азияның
ғылыми орталықтарында құрастырылады, сондықтан ол әлемдік метеорологиялық
әдебиеттерде кездеседі.
Ауа температурасы атмосфераның әр нүктесінде әртүрлі болады және уақыт
бойынша өзгеріп отырады. Биіктеген сайын температура әр қабат сайын және
әртүрлі себептермен өзгеріп отырады. Мысал ретінде 10 – 15 км дейін ауа
температурасы төмендейді, одан 50 – 60 км аралығында өседі, кейінгі
биіктіктерде қайтадан төмендейді.
Ауа температурасын, сонымен қатар топырақ температурасы, су
температурасын халықаралық температура шкаласы немесе Цельсия шкаласы
арқылы алмасу қабылданған. Цельсия шкаласының ролі мұздық еру
температурасына сәйкес келеді, ол плюс 100 ºC судың қайнау температурасына
сәйкес келеді.
АҚШ және тағы басқа мемлекеттерде Фарангейт шкаласы қолданылады. Бұл
шкаланың нолі қар мен нашатыр қоспасының температурасына тең. Цельсия
шкаласының 0 ºC Фарангейттің плюс 32º F, ал 100 ºС плюс 212º F сәйкес
келеді. Фарангейттің Цельсийға және керісінше бойынша көшуге болады. t ºC=
(519)(tF-32) және tº C= (915)·(TC+32) яғни, 0 ºF шамамен минус 17,8 ºC
сәйкес келеді.
Теоретикалық метеорологияда температураның абсолютті шкаласы Кельвин
шкаласы қолданылады. Ол шкаланың нолі молекулалар қозғалысының толық тоқтау
температурасына, яғни ең төменгі температураға сәйкес келеді. Ол
температура Цельсия шкаласы бойынша минус 273,15 ºC тең. Кельвин шкаласы
бойынша температура тек оң таңбалы болады.
Орташа көпжылдық декадалық және орташа тәуліктік температураны табу
үшін графикалық әдіс қолданылыды. Қолмен жасалынатын гистограмма әдісі
немесе автоматтандырылған интерполяция әдісі.
Минималды және максималды температураларды бақылау, анықтау үшін
минималды және максималды термометрлер пайдаланылады.
Абсолютті минималды және абсолютті максималды температуралар бақылау
жүргізген станцияның көпжылдық периодына әр айдың немесе жылдың ең жоғарғы
және ең төменгі температураларды сипаттайды.
Ауаның жылуы мен салқындауы төселме беткейдің режиміне бағынатындықтан
ауа температурасының тәуліктік жүрісі төселме беткейдің температурасының
тәуліктік жүрісімен анықталады. Ауа температурасының (2 м биіктікте)
минимальді мәні күн шығар алдында байқалады. Көкжиектен күн көтерілген
сайын алғашқы 2-3 сағат ішінде ауа температурасы тез өседі, сосын оның өсуі
баяулайды. Ауа температурасының максимальді мәні талтүстен 2-3 сағат кейін
(14-15 сағ.) орнығады. Одан кейін температура төмендейді – алдымен баяу,
сосын жылдамырақ [1].
Мұхиттар мен теңіздер үстінде ауа температурасының максималді мәні
құрлық үстіндегіден 2-3 сағатқа кешірек байқалады. Ірі су қоймаларының
үстіндегі ауа температурасының тәуліктік амплитудасынан жоғары болады. Оның
себебі – мұхит үсті ауасында су буының мөлшері жоғары болатындықтан күн
радиациясы жақсы жұтылады және ондай ауаның өзіндік сәулешашуы да жоғары
болады.
Салқын немесе жылы ауа массалары басып кіргенде ауа температурасының
жоғарыда айтылғандай тәуліктік тербелісі бұзылады, яғни кейде керісінше
күндіз төмендеуі немесе түнде өсуі мүмкін.
Тұрақталған ауа – райында ауа температурасының өзгерісі тәулік бойында
айқын ажырытылады. Бірақ, ауа температурасының тәуліктік амплитудасы
әрқашанда топырақ беті температурасының тәуліктік амплитудасынан кіші
болады. Ауа температурасының тәуліктік амплитудасы әртүрлі факторларға
бағынышты. Маңызды факторлар:
1) Географиялық ендік. Ендік өскен сайын ауа температурасының тәуліктік
амплитудасы азаяды. Ең үлкен тәуліктік амплитуда субтропиктік
ендіктерде байқалады. Жыл бойында орташа алғанда тәуліктік амплитуда
тропиктік облыстарда 12 ºC шамасында, орта ендіктерде 8-9 ºC, поляр
шеңберінде 3-4 ºC, ал одан жоғары 1-2 ºC құрайды.
2) Жыл мезгілі. Қоңыржай белдеуде тәуліктік амплитуданың ең кіші мәні
қыста, ең үлкені жазда орнығады. Көктемде олар күзгі маусымнан
біршама үлкен болады. Ауа температурасының тәуліктік амплитудасы
түннің ұзақтығына да бағынышты. Жоғарғы ендіктерде жазғы түн өте
қысқа болатындықтан температура өте төмен түсіп үлгермейді,
сондықтан амплитуда кішірек болады. Полярлық аудандарда жазда тәулік
бойы күн батпайтын кезде амплитуда 1 ºC шамасында болады. Поляр түні
кезінде температураның тәуліктік тербелісі тіпті байқалмайды, ал
көктем мен күзде тәуліктік амплитуда біршама өседі. Тропиктік
ендіктерде температураның тәуліктік амплитудасы жыл маусымдарына
онша бағынбайды, жыл бойы 20-22 ºC шамасында болады.
3) Төселме беткейдің сипаты. Су беті үстіндегі ауа температурасының
тәуліктік амплитуда құрлық үстіндегіден кіші болады. Мұхит және
теңіз үстінде ол 2-3 ºC құраса, құрлық ішінде 20-22 ºC дейін өседі.
Құрғақ дала мен шөлдерде температураның орташа жылдық тәуліктік
амплитудасы 30 ºC дейін жетеді.
4) Бұлттылық. Ауа температурасының тәуліктік амплитудасы бұлттылық
өскен сайын азая түседі. Бұлт қабаты күндіз күннен көлеңкелеп
температураны азайтса, түнде жер бетінің сәуле шашуын атмосфераға
жібермей ауаның салқындауына кедергі жасайды.
5) Жер бедері (рельеф). Ойпаң жерлерде (жыра, шұңқыр, аңғар) ауа күндіз
тұрып қалатындықтан қатты қызады, ал түнде керісінше салқын ауа биік
жерлерден ойпаңға ағып түседі. Сондықтан тегіс жерге қарағанда ойпаң
жерлерде температураның тәуліктік амплитудасы жоғары болады. Дөңес
рельефтердің шыңында тәуліктік амплитуда тегіс жердікінен кіші
болады.
6) Теңіз деңгейінен биіктік. Теңіз деңгейінен биіктеген сайын ауа
температурасының тәуліктік амплитудасы азаяды, ал максимальді және
минимальді мәні байқалатын уақыт кешігіп орнығады. Тропопауза
биіктігінде де амплитудасы 1-2 ºC құрайтын температураның тәуліктік
жүрісі байқалады. Бірақ ол, бұл биіктікте озонның күн сәулесін
жұтуымен байланысты [2].
Ауа температурасының жылдық жүрісі негізінен төселме беттің
температурасының жылдық жүрісімен анықталады. Температураның жылдық
амплитудасы, ең жылы ең салқын айлардың орташа айлық температураларының
айырмашылығы болып табылады. Солтүстік жартышарда құрлықта орташа айлық
максимальді температура шілдеде, минимальді қаңтарда байқалады. Мұхиттар
мен құрлық жағалауында экстремальді температуралар кешігіп орнығады:
максимумы – тамызда, минимумы – ақпан – наурызда. Су беті үстінде ауа
температурасының жылдық амплитуда құрлық үстіндегіден біршама кіші болады.
Ендік өскен сайын ауа температурасының жылдық амплитудасы да өседі. Ең
кіші мәні экваторлық аймақта, ең үлкен мәні полярлық ендіктерде байқалады.
Теңіз деңгейінен биіктеген сайын жылдық амплитуда азаяды.
Амплитуданың мөлшеріне және экстремальдік температуралардың орнығу
уақытына байланысты ауа температурасының жылдық жүрісінің төрт түрі
ажыратылады.
1) Экваторлық тип. Экваторлық аймақта жылына температураның екі
максимальді мәні көктемгі және күзгі күндіз бен түннің теңелуінен
кейін, күн экватор үстінде тұрғанда, және екі минимумы қысқы және
жазғы күн тоқырауынан кейін байқалады. Бұл жерде температураның
жылдық амплитудасы кішкентай, себебі жыл бойы келетін жылу аз
өзгереді. Мұхиттар үстінде амплитуда 1 ºC шамасында, құрлықта 5-10
ºC құрайды.
2) Тропиктік тип. Тропиктік ендікте температураның қарапайым жылдық
жүрісі байқалады, максимумы жазғы және минимумы қысқы күн
тоқырауынан кейін орнығады. Жылдық амплитуда экватордан қашықтаған
сайын өсе түседі, әсіресе қыс пен жазда. Температураның жылдық
амплитудасы мұхиттар үстінде 5-10 ºC, құрлықтар үстінде 10-20 ºC
құрайды.
3) Қоңыржай белдеу типі. Бұл белдеуде де температураның максимумы жазғы
және минимумы қысқы күн тоқырауынан кейін орнығады. Температураның
максимумы солтүстік жарты шары құрлық үстінде шілдеде, теңіздер
үстінде және жағалауда тамызда байқалады. Ендік өскенде
температураның жылдық амплитудасы да өседі. Мұхиттар мен жағалаулар
үстінде олар орташа алғанда 10-15 ºC, құрлықтар үстінде 30-50 ºC
болады, ал 60 ºC ендікте 60 ºC жетеді.
4) Полярлық тип. Полярлық аудандарда қыс ұзақ және суық, жаз қысқа да
салқын болады. Температураның жылдық амплитудасы мұхиттар мен
жағалау үстінде 25-40 ºC, ал құрлықта 65 ºC асады. Максимумы
тамызда, минимумы қаңтарда байқалады.
Бұл жоғарыда айтылған ауа температурасының жылдық жүріс түрлері орташа
көпжылдық болып табылады, ал жеке жылдары жылы және салқын ауа массаларының
басып кіруінің арқасында оларда біршама ауытқу байқалады.
Ауаның жылынуы мен салқындауы төселме беткейдің жылу режиміне
бағынатындықтан ауа температурасының тәуліктік жүрісі төселме беткейдің
температурасының тәуліктік жүрісімен анықталады. Ауа температурасының
минимальді мәні күн шығар алдында байқалады. Көкжиектен күн көтерілген
сайын алғашқы екі сағат ішінде ауа температурасы тез өседі, сосын оның өсуі
баяулайды. Ауа температурасының максималді мәні талтүстен кейін екі – үш
сағат кейін орнығады. Одан кейін температура төмендейді, алдымен баяу,
сосын жылдамырақ.
Мұхиттар мен теңіздер үстінде ауа температурасының максимальді мәні
құрлық үстінен екі-үш сағатқа кешірек байқалады. Ірі су қоймаларының
үстіндегі ауа температурасының тәуліктік амплитудасы су беті
температурасының тәуліктік амплитудасынан жоғары болады. Оның себебі мұхит
үсті ауасында су буының мөлшері жоғары болғандықтан күн радиациясы жақсы
жұтылады және ондай ауаның өзіндік сәулешашуы да жоғары болады. Салқын
немесе жылы ауа массалары басып кіргенде ауа температурасының жоғарыда
айтылғандай тәуліктік тербелісі бұзылады, яғни кейде керісінше күндіз
төмендеуі немесе түнде өсуі мүмкін.
Органикалық және органикалық емес әлемде болып жатқан процестер мен
құбылыстар ортаның термикалық жағдайымен санасады. Ауа температурасы
климаттың негізгі элементі ретінде ауа райының сипатын және режимін
білдіреді [3].
Қазақстанның термикалық режимі негізінен радиациялық факторлармен
анықталады. Оны ендіктің ұзындығы мен республиканың физикалық жағдайының
біркелкі еместігімен және ауа райының шұғыл өзгересімен түсіндіруге болады.
Сонымен қатар, мұндай жағдайда атмосфера циркуляциясының ықпалы, суық және
жылы ауа массаларының күрделі алмасуы мен олардың әр маусымда барикалық
жағдаймен бірігіп әрекет етуі ең бастысы болып табылады. Осы факторлар
Қазақстанның температура жағдайының әр түрлілігіне алып келеді. Ауа
температурасының амплитудасының үлкен қарама қайшылығы, жылдық және
маусымдық тербелісі, климаттың қатаңдығы, құрғақшылықтың солтүстіктен
оңтүстікке қарай тез өсуі, өз кезегінде барико- циркуляциялық жағдайдың
және жылдың үлкен бөлігінде радиациялық баланстың қалыпты жағдай болып
табылады. Қазақстан суық периодтың жылы периодқа иелік етеді, өз кезегінде
солтүстіктен оңтүстікке қарай жоғарылай береді. Оңтүстік аудандарда жылы
периодтың ұзақтығы он айға созылады.
Солтүстік аудандарда қарлы қыс ұзақ және суық. Кей жылдары қысы қатаң,
45-50 ºC дейін барады. Аз да болса кей жылдары Орталық Азиядан жылы ауа
массалары кіреді. Солтүстік аудандарда жазы қоңыр салқын, кей жағдайларда
ауа температурасы 35-40 ºC барады. Көктемнің соңы мен күздің басында үсік
болуы мүмкін.
Оңтүстік аудандарда қыс аязсыз және жұмсақ болады. Қыста 15-20 ºC, кей
кездері аязды күндері минус 30-35 ºС жетеді. Арктикалық және Сібір ауа
массалары кіретіндіктен, кей аудандарда минус 40 ºС жетуі мүмкін.
Көктемгі үсік сәуірдің соңында, күзгі үсік қыркүйектің ортасында
байқалады. Қазақстанның оңтүстік аудандарында, таулы аймақтарды қоспағанда,
жаз ұзақ болады. Бұл жерде бөлек күндері ауа температурасы 45-47 ºC
жетеді. Ал топырақ температурасы 70 ºC дейін көтеріледі. Шөл зоналарында
құрғақ және өте ыстық ауа райы болады.
Қазақстанның таулы аудандарында термикалық режим бойынша жазық
жерлерден айырмашылық болады. Таулы аудандарда жазық жерге қарағанда ауа
температурасы төмен болады. Тау зонасында радиациялық- орографиялық
инверсия қатты дамыған. Тау баурайының экспозициясы және биіктігі,
рельефтің тілімделу сипаты, таудың ұзындығы орналасуы және басқа факторлар
әр түрлі климаттың орнығуына септігін тигізеді.
Ауа температурасы режиміне, сонымен қатар үлкен су объектілері: Каспий
теңізі, Арал теңізі, Балқаш, Зайсан, Теңіз және басқа да өзендер әсер
етеді. Қазақстан территориясында жыл мезгілдердің термикалық әртүрлілігімен
ерекшеленеді. Шөл зоналарында орташа айлық температурасы тұрақты болады.
Қазақстанда оңтүстік бөлігі үшін көктем қысқа, ал күз ұзаққа созылады.
Ауа температурасының режимінің негізгі көрсеткіші ретінде, оның жылдық
амплитудасы, оның тербелісі, ең жылы және ең салқын айлардың орташа айлық
температурасының айырмашылығы болып табылады. Сәйкес келетін мәлімет
климаттың континентал деңгейін сипаттайды.
Ауа температурасының режимі жергілікті жердің биіктігіне және рельеф
формасына байланысты болады. Қыстық және жаздық температура айырмашылығы
тауда және жазық жерлерде бірдей болмайды. Бұл Іле Алатауының солтүстік
бөлігінен жақсы көруге болады.
Қазақстанда ауа температурасының жылдық таралу сипаты бойынша 7 түрге
бөлінеді:
1) Қысы ұзақ, суық және жылы, ылғалды жаз, ауа температурасының жылдық
амплитудасы 37-38 ºC болады. Бұл орманды дала, дала зонасында
байқалады.
2) Суық қыс және ыстық құрғақ жаз. Жылдық температура амплитудасы 36-38
ºC. Оңтүстік дала зонасы және жартылай шөл зонасы.
3) Ыстық жаз және біркелкі суық қыс. Жылдық амплитудасы 38-40 ºC құрайды,
оған Орталық Қазақстан жатады.
4) Ыстық, құрғақ ұзақ жаз және жұмсақ, қысқа қыс, амплитудасы 30-35 ºC
және оңтүстік Қарақұм жатады.
5) Ыстық – құрғақ жаз және суық қыс. Жылдық амплитудасы 30 ºC. Оңтүстік
таулы аймақ және оңтүстік шығыс жатады.
6) Суық қыс және салқын – ылғалды жаз. Жылдық амплитудасы 20-25 ºC және
одан да төмен болады. Таулы және биік таулы аудандар жатады.
7) Қатаң қыс және жылы ылғалды жаз, жылдық амплитуда 40 ºC және одан да
жоғары болады. Оған оңтүстік Алтай, Шығыс Қазақстан аймақтары кіреді.
Әдеттегі ауа температурасының ауытқуы, басқа климат элементтері сияқты
орнықты болады. Бұған тек барико-циркуляциялық емес, сонымен қатар
радиациялық жағдайда әсер етеді. Бұл жағдайда Қазақстан территориясының
солтүстік және оңтүстік шекараларының ашықтығы Орта Азиядан жылы ауа
массасының және Арктикадан суық ауаның келуіне ықпал жасайды. Бұл
жергілікті жердің ауа райының температурасының қарама-қайшылығын туғызады.
Ал осының бәрі ауа температурасының ауытқуына алып келеді.
Ауа температурасының абсолютті амплитудасы, жыл үшін ең төменгі және ең
жоғарғы тәуліктік температура айырмашылығы Қазақстанның жазық жерлері үшін
маңызы бар. Ауаның температурасының төменгі аытқуы Каспий және Арал
теңізінің жағалауында, таулы аймақтарда болады. Ауа температурасының
абсолютті амплитудасы 60-80º С ауытқиды. Жоғарғы көрсеткіші Қазақстанның
батыс аудандарында байқалған. Жылдық жүрісінде абсолютті максимум көктемде
және күзде, абсолютті минимум жазда байқалады.
Максималды температура тауда байқалады, мысалы: 2 км теңіз деңгейінен
жоғары Іле Алатауында максимум 30-35 ºС, теңіз деңгейінен 3 км биіктікте
температура 21 ºС болған.
Жаз айларында республиканы солтүстінде ауа температурасының абсолютті
максимумы 40 ºС, ал жазық жерлерде 42-44 ºС жетеді. Бетпақдала және
Қызылқұмда жазда 45-46 ºС дейін барады. Ең жоғарғы температура Қазақстанда
1944 жылы Шардара станциясында тіркелген.
Термикалық жағдайдың маңызды көрсеткіші ауа температурасының абсолютті
минимумы болып табылады және мұндай жағдайда қыста қатты аяздар болуы
мүмкін. Қазақстанның солтүстік-шығысында абсолюттік минимум минус 5-50 ºС
жетеді. Қыста өте қатты аяздардың болуы, жергілікті орографиялық
антициклогенезімен, сонымен қатар солтүстік –батыс және солтүстік арктика
ауа массаларының келуімен байланысты.
Ауа температурасы кеңістікте және уақыт бойынша өзгеріп тұратын
метеорологиялық элемент. Бөлек жылдары айлық ауа температурасы әдеттегідей
орташа көпжылдық температурасымен ерекшеленеді және Қазақстанның әр
аудандарында әртүрлі болады.
Қазақстанның оңтүстік және орташа жылдық жүрісінің ауытқуы солтүстікке
қарағанда анық көрінеді. Солтүстік аудандарында орташа ауытқуы қысқы және
көктемгі айларда оңтүстік аудандарға қарағанда 1-2 ºС төмен болады. Жаз
және күз айлары үшін ауа температурасының айлық орташа ауытқуы солтүстікте
± 1 ºС; ± 1,5 ºС, оңтүстікте ± 0,8 ºС; ± 1,2 ºС құрайды. Айта кетерлігі,
жылы және суық айлар бірнеше жылдар бойы қайталануы мүмкін, қалыпты
аномалия бұл кезде тұрақты болуы мүмкін. Бұл ерекшелік Қазақстанның
термикалық жағдайында ылғалды және құрғақ жылдың айналып келуімен
ерекшеленеді. Өнімсіз жылдар үш-төрт жыл қайталануы мүмкін, өнім бітік
шыққан жылдар бір рет, кей жағдайда екі рет қана қайталануы мүмкін.
Атмосферадағы ауа температурасының үздіксіз өзгерістерін атмосфераның
жылулық режимі деп аталады. Бұл атмосфераның жылулық режимі климаттың
маңызды бөлігінің бірі болып табылады және де атмосфералық ауа мен қоршаған
ортаның жылулық алмасуы анықталады. Сонымен қатар қоршаған орта космостық
кеңістік, көрші ауа қабаттары мен массасын және төселме беткейдің
ерекшеліктерімен танысып, білуге үлкен маңыздылығын көреміз.
Жылу алмасу біріншіден радиациондық жолмен іске асады, екіншіден жылу
өткізушілігімен жүреді, яғни төселме беткей мен ауа арасындағы молекулярлық
және атмосфера ішінде турбуленттік алмасу. Үшіншіден төселме беткей мен
ауадағы жылу алмасу буланушылықпен жүруі де мүмкін. Сонымен қатар
температураның өзгеруі жылу алмасуға бағынышты болмай, адиабатты түрде
жүруі мүмкін. Бұндай өзгерулер көбінесе атмосфера қысымының өзгеруімен,
әсіресе ауаның вертикалды қозғалысымен болады.
Ауа температурасының биіктік бойынша өзгеруі температураның вертикалды
градиентімен анықталады. Әрбір 100 м биіктік сайын температураның өзгеру
мәнін температураның вертикалды градиенті деп аталады. Ауа температурасы
биіктік бойынша төмендесе оның вертикалды градиенті оң (+) таңбалы болады,
ал ауа температурасы биіктік бойынша жоғарласа теріс (−) таңбалы болып
саналады. Температураның биіктік бойынша өсуі инверсия деп аталады. Егер
температура биіктік брйынша өзгермесе онда градиенті нөлге тең болады. Ал
температура өзгермейтін қабатын изотермия деп атайды. Температураның
ьиіктік бойынша өзгерісін сипаттайтын сызығын стратификация сызығы деп
атайды. Тропосферада орташа алғанда температураның вертикалды градиенті
0,65 әр 100 м құайды. Тропосфераның ең төменгі қабатта ауа температурасының
биіктік бойынша таралуы тәуліктік кезеңіне бағынышты болады. Шекаралық
қабатта 2 м биіктікке дейін вертикалды градиенті жоғары болады. 300° С
100м. Атмосфераның шекаралық қабатында жазда жер беті қатты қызғанда 500
м биіктікке дейін градиенті 1°С тан жоғары болады. Қыста градиенттері теріс
таңбалы болады, яғи инверсия байқалады. 500 м жоғары радиациялық фактордың
әсері азайғанда градиент - 1 °С тан төмен болады. Тропопауза қабатында
вертикалды градиенті азаяды және 0ге жетеді.
Тропосферада күн радиациясының болуы мөлшерден азырақ болса, күніне 0,5
ºС температураның жоғарылауын беруі мүмкін. Ұзынтолқынды шағылудың болуы
біраз жылудың жоғалуына әкеледі. Негізгі жылулық режимінің шешуші мәнін
жылуөткізгіштік жолымен алынған жылу алмасу болып табылады. Төселме
беткейдің үстіндегі ауа молекулярлық жылуөткізгіштігімен де өтеді. Бірақ
атмосфера ішіндегі өте эффективті жолмен де өзгереді, ол турбуленттік жылу
алмасу арқылы. Турбуленттік жылу алмасу арқылы атмосфераның бір қабатынан
екінші қабатына жылудың алмасуы тез жүреді. Турбуленттік жылуөткізгіштік
арқылы төселме беткейден жоғары және керісінше жылу тасымалданады. Егер
ауаның жер бетінен жоғары қарай салқындауы байқалса, онда турбуленттік
жылуөткізгіштікке байланысты жер бетіне оралған ауа жоғарғы қабаттан
жылынып келеді. Бұл температураның әр қабатта әр түрлі болуын түсінеміз.
Атмосфераның биік қабаттарындағы төселме беткеймен жылу алмасу кіші мәнде
болады.
Температураның өзгеруі белгілі бір көлемдегі ауаның индивидуалдылығына
бағынышты. Бұл белгілі бір ауадағы жылы ауаның жағдайының өзгеруін
сипаттайды. Географиялық координатпен анықталған және теңіз деңгейінен
өзгермейтін биіктіктегі қабаттардағы температураның өзгеруін анықтайды, кез
келген метеорологиялық станцияларды мысалға келтіруге болады. Белгілі бір
нүктедегі температураның өзгеруін индивидуалды түрде ғана емес және
жергілікті жердің ауа ағындарының үздіксіз алмасуынан да анықтауға болады.
Температураның бұл өзгеруін адвекциямен байланысты деуге болады. Егер
белгілі бір орында жоғары ауа температурасының ағысы болса, онда жылы
адвекция дейді. Ал суық ауа температурасының ағысы суық адвекция деп
аталады.
Жер шарындағы ауа температурасының өзгеруін сәуледен жылынудың таралуы,
теңіздік және атмосфералық жылу ағындарының таралуымен түсіндіріледі. Ол
өзгерулерді изотерма карталарынан, температураның бірдей мәндерін қосатын
изотерма сызықтарынан анықтауға болады. Температураның үлкен мәнде ауытқуы
қысқы мезгілдерде көп байқалады.
Солтүстік жартышарда қаңтар айындағы полюстегі негізгі суық Якутияда
байқалады, бұл жерде қар жамылғысының аз бұлттылықта қатты шағылысуы және
суық ауның орташа температурасы минус 50 ºС болуымен ерекшеленеді.
Солтүстік жарты шардағы екінші суық полюс Гренландия болып табылады.
Құрлықтардың шығыс бөліктері қыста өте суық болады. Мысалы шығыс Азияда
изотерма оңтүстікке дейін төмендейді. Қиыр Шығыста изотерма минус 20 ºC
дейін 47 º ендікте, 52 º солтүстік ендікке дейін Канадада температураның
төмендеуі байқалады. Ал құрлықтың батыс бөлігінде өте жылы мұхиттан жылу
ағындарына байланысты шығыс бөліктен қарағанда салыстырмалы түрде жылы
болып келеді. Батыс Европадағы жылы қыстың болуы Атлантикалық ағысымен
байланысты: соның арқасында қаңтар айының изотермасы минус 20 ºC, 83º
солтүстік ендікке қарай шегінеді. Баренц теңізінен Мурманскіге дейін
теңіздерде мұз қатпайды. Мурманскіде осы уақытта Москваға қарағанда 10 ºC
жылырақ болады.
Температураның үлкен көлемдегі горизонталді градиенті шығыс
жағажайларда суық ауа қалыптастырады: Япония, Гренландия аралдарында. Ол
жерлерде мұхиттардың жылы ағындарының кіруімен жылынады. Осы облыстар ауа
райының күрт өзгеруімен және жел жылдамдығының жоғарылауымен ерекшеленеді.
Құрлықтар мұхиттардан суық болса да, оңтүстік бөлікке қарай изотермалар
жайланып, баяуланады.
Солтүстік жарты шарда температураның таралуы жазда баяу болады. Тек
Арктикада ғана орташа жаздағы температура 0 ºC, және де Азия және Америка
құрлығының солтүстігінде 10 ºC төмен болады. Солтүстік аймақта 10 ºC-тан
түспегендіктен ормандардың көп бөлігі өспейді. Жазда мұхиттардан қарағанда
құрлықтарда температура бірнеше есе жылырақ болады. Әсіресе бұл құбылыс
Америка құрлығының солтүстік бөлігіндегі шығанақтарда байқалады. Қысы өте
қатты болатын Шығыс Сібірде жаздағы ауа райы өте жылы болады. Минус 20 ºC
изотермасы Якутияда жазда температурасы плюс 19 ºC болып, Москва, Парижден
де жылысын көрсетеді. Калифорния суық мұхиттық ағын қалыптасқан жағалаулары
мен солтүстік Африкадағыдай жаздағы ауа райы нақты болады. Сахарада 25 º
солтүстік ендікте орташа температура 40 ºС көрсетсе, Иранда 36 ºС,
Таджикистанда 32 ºС болады. Оңтүстік Калифорнияда орташа жаздағы
температура 33,9 ºС, ол максимальді температурасы Африкадағыдай 57 ºС
жетеді.
Ең ыстық климат Қызыл теңіз жағалауынан байқалады, Массауа орташа
қаңтар айының температурасы 26 ºC құрайды. Жазда күн сайын температурасы 40
ºС асып тұрады.
Солтүстік жарты шардың орташа температурасының мәні 40 ºС
жететіндігімен ерекшеленеді.
Оңтүстік жарты шардың көп бөлігін мұхит алып жатқандықтан солтүстік
жарты шарға қарағанда температура бірқалыпты болып келеді.
Қыста, шілдеде изотермалар Австралия және Оңтүстік Африка үстінде
температурасы бірнеше рет экваторға қарай араласады, құрлық сол уақытта
теңізден суығырақ болады. Перу жағалаулары және Моллендо да орташа
температура шілдеде 15 ºС, Оңтүстік Африка, Свакопмунда минус 13 ºC
құрайды. Осы екі аумақтай тропикалық аудандарда бұндай төмен температура
ешқайда байқалмаған. Жазда оңтүстік жарты шарда өзінің жылы полюсі
орнығады. Оңтүстік Африкада, Калахари шөлінде және Австралия ортасындағы
шөлдерде кездеседі. Соңғы температуралар 33-34 ºC және әр жылда кей
уақыттарда 45 ºC жеткенін байқаймыз. Қыста бұл жерлерде температура минус
5 ºС жетеді [4].
Қорыта келе екі жарты шардын температурасын қарастырып, салыстырсақ,
континентальді солтүстік жарты шарда оңтүстікке қарағанда жаз және қыстағы
температураның ауытқуы үлкен. Солтүстік жарты шардың орташа жылдық
температурасы 15,2 ºС оңтүстікке 13,3 ºС. Жер шарындағы орташа жылдық
температура 14,2 ºС. Солтүстік жарты шарда минимум температура қаңтар,
ақпан айларында байқалады.
Биіктікте температураның өзгерушілігі физикалық жағдайларға тәуелді
болады. сондықтан солтүстік жарты шардың әр бөлігінде бірыңғай болмау
керек, стратосфера және тропосфера қабаттары бойынша өзгеріп отыруы керек.
Жарты шардың ірі физико-географиялық аудандарында температураның таралу
ерекшелігі 850-500 мб, 500300 мб, 300100 мб деңгей арасында орташа
квадраттық ауытқудың әртүрлілігін береді. Тропосфераның төменгі бөлігінде
темпертураның орташа квадраттық ауытқууының орналасуы, құрлықтың төселме
беткейдің және мұхиттың атмосфераға термикалық әрекетімен анықталады.
Сондықтан солтүстік ендікте континенттік және мұхиттық термикалық
айырмашылықтар жоғары,екі ірі мұхиттық және құрлықтық ауданды бөлуімізге
болады. Жыл бойы температатураның өзгерушілігі жоғары. Құрлық үстінде
температуралық өзгерушіліктің жоғарға мәні жер бетінде байқалады, биіктік
бойынша тез төмендейді. Температураның төмендеуі 850-500 мб қабатта қыста
батыста және жазда солтүстік Американың оңтүстік-батысында байқалады.
Осылай, құрлық үстінде температураның тербелісі меридиональды және зональды
температура градиентіне байланысты. Керісінше мұхит бетінде температураның
өзгерушілігі жер бетінде онша жоғары емес. Жарты шарты оңтүстік
ендіктерінде температура өзгерушілігі тропосфера қабатында, құрлық және
мұхит үстінде тенденцияның биіктік бойынша өсуімен бірге жүреді.
Тропосфераның жоғарғы жартысында биіктік бойынша температураның
өзгерушілігі қыста және жазда әр түрлі болады. қыста полярлы және ортаңғы
ендіктерде температураның өзгерушілігі минимумға дейін төмендейді және 300
мб изобарлық беттікке дейін жетеді. Бұл мұхит және құрлық
температураларының контрастының азаюымен байланысты. Оңтүстікке қарай 30 °
ендікте тропосфераның жоғарғы жартысында температураның өзгеру мәні төмен.
Жазда барлық солтүстік жарты шар территориясында, 500-300 мб қабатында
температураның өзгерушілігі биіктік бойынша жоғарылайды. Оның жоғарғы мәні
субтропикалық ендіктерде байқалады. Ол Азияның таулы аудандары мен
Солтүстік Американың және мұхит үстіндегі ауа массаларының температураның
үлкен контрасіменбайланысты болады. Желдің зоналды картасына сәйкес, батыс
және шығыс территорияны бөлетін нөлдік сызық изобарикалық беттік 300 мб
деңгейде Америка және Азия құрлықтарын 30° ендікте кесіп өтеді. 300-100 мб
қабатта полярлы және орта ендіктерде тропосфера стратосфераға ауыспалы
болып келеді. Қыста және жазда температураның биіктік бойынша
өзгерушілігінің сипатының үлкен айырмашылығы бар. Қыста полярлы ендік
үстінде осы қабатта биіктік бойынша температураның өзгерушілігінің үлкеюі
оның орталық аудандарда байқалады. Керісінше, Тынық мұхитының солтүстігінде
тропосфераның стратосфераға өтуінде температураның өзгерушілігі төмендей
береді. Стратосфера ауданында жылу конфигурациясын қайталайтын кері
айырмашылықтар көрініс береді. Осылай, тропосфераның жоғарғы жағына
қарағанда стратосферада температураның өзгерушілігі төмен болады. 300100
мб изобарлық деңгейден бастап температураның өзгерушілігі Азияның
оңтүстігінде және Африканың жоғарғы жағында байқалады.
Жазда полярлы және ортаңғы ендіктерде қарастырылып отырған қабатта
биіктік бойынша өзгерушілік байқалады, ең көбі Атлант мұхитының
солтүстігінде және Гренландия үстінде байқалады. Жарты шардың оңтүстігінде
температураның өзгерушілігі биіктік бойынша кішкене жоғрылайды, бұл Тынық
мұхитының оңтүстікшығысында және Азияның оңтүстік аудандарында ереаше
байқалады. Полярлы аудан солтүстікке қарай 60° ендікте температураның
өзгерушілігі биіктік бойынша үздіксіз жоғарылай береді, осылай, орташа
квадраттық ауытқу 14-ке жетеді. Температураның өзгерушілігінің вертикальды,
құрылысының негізі бойынша одан жоғары биіктікте температураның
өзгерушілігі одан да жоғары болуы керек.
Орташа ендіктерде төменгі және орта стратосферада температураның
өзгерушілігі аз. Мәлімет бойынша, оның қуаттылығы меридианда 10 кмге жуық.
өзгерушіліктің төменгі мәні 100 және 30 гПа қабат арасында байқалады. Мұнда
орташа квадраттық ауытқу 3,5-4,5 (С төмендейді. Климаттық стратосфера
ауданында тұрақты термикалық режим стратосфералық қалыңдылығында сақталады
[5].
Орташа стратосферада қыста барлық ендікте, әсіресе, тропикалық ендікте
температураның өзгерушілігі жоғарылай бастайды. Әсіресе, температура
өзгерушілігінің үлкен бөлігін 3010 гПа қабатында орта ендіктерде
байқалады. Орташа квадраттық ауытқу 4-5 (С жоғарылайды. Осылай, температура
өзгеруінің үлкен ауданы 10 гПа деңгейде оңтүстікте 5040° ендікке қарай
кеңейеді. Тек климаттық жылу ықпалындағы аудандар орталығы орта
стратосферада шығысқа қарай жоғарғы температураның өзгерушілігі орташа
ендіктерде аз болады. Жазда температураның өзгерушілігі орта және төменгі
стратосферада 100° шығыс бойлықта жоғары емес. Өзгерушілігінің минимумы
барлық ендікте 50 гПа деңгейде байқалған. Тропосферада температураның
өзгерушілігінің үш физикогеографиялық аудандарын бөлуімізге болады. құрлық
үстінде қыста және жазда температураның өзгерушілігінің жоғарғы мәні жер
бетіне жақын қабатта байқалады. Қыста 300 гПа және жазда 500 гПа изобарлық
деңгейде және ортаңғы тропосферада температураның өзгерушілігі биіктік
бойынша минимумға дейін төмендейді. Температура өзгеруінің төменгі мәні
төменгі тропосферада байқалады. Жазда 500 гПа, қыста 300 гПа жоғары.
Температураның өзгеруіндегі тропосфераның жоғарғы қабатқа дейін қайта
жоғарлайды. Мұхит үстінде төменгі тропосферада температура өзгерушілігі 3
км дейін жоғары емес. Одан жоғары мәні жоғарлай береді, сөйтіп, орта
тропосферада температура өзгерушілігі мұхит үстінде құрлыққа қарағанда
жоғары болады. қыста мұхит үстінде 30 гПа деңгейде температура өзгеруінің
екінші минутында байқалады. Одан жоғары тропопаузаға қарай қайта
жоғарылайды. Жазда мұхит үстінде температура өзгерушілігі 3 км жоғары бүкіл
тропосферада үздіксіз жоғарылайды. Оңтүстік жарты шар ендіктерінде,
тропосферада мұхит үстінде және құрлықта температура өзгерушілігі жоғары
емес және биіктік бойынша аз өзгереді.
Стратосферада қыста үш ендік зонасын ажыратып алуға болады: полярлы
ауданда, орта ендік зонасы және оңтүстікке қарай 30° ендікте жарты шар
ауданы. Полярлы ауданда температура өзгерушілігі биіктік бойынша өседі.
Орта стротосферада үлкен мәнге ие болады. орта ендіктерде температура
өзгерушілігі полярлы ендікке қарағанда аз болады. Төменгі стратосферада
биіктік бойынша аз өзгереді. Оңтүстікке қарай 30° ендік орта және төменгі
стратосферада температураның өзгерушілігі жоғары емес. Жазда стратосферада
температураның өзгерушілігі барлық жарты шарда тропосфераға қарағанда төмен
болады. стратосфераның төменгі қабатында орташа квадраттық ауытқу 34 (С
құрайды. Одан кейін 2 (С төмендейді [6].
Қазіргі кездегі метеорологияның басты қиындықтары болып ірі температура
аномалияларын ұзақ мерзімгі болжау болып келеді. Бұл мәселеге әртүрлі
кітаптарда көп көңіл бөлген және бұл еңбектерде ірі аномалияларды ұзақ
мерзімге болжаудың синоптикалық әдістері қарастырылған. Қазақстанның үлкен
территорияларындағы температура аномалияларын қарастыру үшін G критериі
қолданылады немесе Қазақстанның үлкен территориясында абсолютті аномалия
өлшемінің жоғарлауы болып келеді. Басқа еңбектерде аномалия типтерін бөлу
үшін аномалия коэффициенті қолданылады К, оны Н.А. Богров ұсынған және ол
аномалиялары теріс К- және К+ оң аномалияға бөліп қарастырған. Аномалия
коэффициентінің ішіне қарастырылып отырған территорияның барлық
аномалиялары қарастырылады. Аристованың еңбектері бойынша аномалия
критерилері болып аудан бойынша аномалия белгілі бір деңгейден асқан
мәндері саналады. Бірақ бұл әдістің бір кемшлігі бұл жерде бүтін мәндері
алынады, ал деңгейлер арасындағы қабаттар мәндері алынбайды.
А.А. Скаковтың еңбектерін қарастырсақ ауа температурасының орташа айлық
мәні мен қатты аяздар арасында тығыз байланыс бар. Ауа температурасының
орташа айлық мәнінің мәндері төмен болған сайын аяздардың да болу
күндерінің саны азаяды. Ал қатты аяздар үшін керісінше корреляциялық
байланыс көрсетілген.
Аяздарды болжау әдістерінде циркуляция ауданындағы және болжам
жасалатын аумақтың температура жағдайлары қарастырылады. Бұрыңғы болған
температуралық фон аяздардың пайда болуына әсерін тигізеді. Біз білетіндей
аяздардың көбісі адвективті –радиационды сипатта болады. Көбінесе ауа
температурасының төмендеуі суықтың адвекциясымен байланысты болады, одан
кейін радиациялық суықтардан ауа температурасы нөлге дейін немесе одан да
төмен мәнге дейін төмендейді. Суық ауаның келуінен бұрын жоғарғы
температуралық фон байқалса, ол аяздардың пайда болуына кедергі болады.
Керісінше ауа температурасының орташа айлық мәні неғұрлым төмен болса,
аяздардыңпайда болу ықтималдылығы жоғарлайды.
Көптеген халық шаруашылық жұмыстарды өткізу ауа райы климаттық
жағдайларға бағынышты болып келеді. Ең маңызды шама болып метеорологиялық
өлшемдердің экстремумдары саналады. Болжамдардың дәлділігінің төмен болуы
шаруашылық стратегияларын құрастыру кезінде әсерін тигізеді. Бұндай
мәселелер себебінен қазіргі кезде ауа райының аномалияларының мәселелеріне
көп көңіл бөлінеді. Соңғы екі онжылдықта көптеген мемлекеттерде ауа райы
жағдайларының ірі аномалиялары байқалған.
Қазіргі кезде ірі аномалиялардың қалыптасуына көп көңіл бөлінеді және
оларды болжаумен көптеген ғылыми орталықтар айналысады. Көптеген еңбектерде
көрсетілгендей көптеген термикалық ірі аномалиялар үлкен масштабты
атмосфералық процесстер әсерінен пайда болады. Зерттеулердің басынан ақ
терең континентальді аудандарда ауа температурасының ірі аномалиялары
антициклондар мен циклондардың қалыптасуына бағынышты болып келеді. Осыдан
шығатыны Қазақстан территориясының барлығы немесе оның көп бөлігі бірінші
жағдайда антициклон және оның жотасының әсерінде, ал екінші жағдайда
циклонның және оның жырасының әсерінде болады. Бұндай синоптикалық
жағдайларда үлкен территорияда бірыңғай ауа райы орнатылады, яғни ауа
температурасының орта айлық ірі аномалиялары қыста да жазда да кеңістікте
өте тұрақты процесстер болып келеді. Осыған байланысты кеңістіктік
интерполяциялау жоғары дәлдікте болады, ұзақ мерзімге болжам жасағанда
бізге 25-30 станциялардың мәліметтері жеткілікті болып келеді. Бірақ
осындай болжам мен диагноз жасау үшін алынатын жүйені таңдау өте қиын болып
келеді және оларға статистикалық анализ жасау да қиын болып келеді. Оған
соңғы он жылдықтарда антропогендік жағдайлар көп әсерін тигізеді: ірі
температура аномалияларын болжау үшін ол болжамдар кеңістіктік- уақытты
дәлділіктері жоғары болу үшін көп ғалымдар ұзын бақылау қатарларын
қолданады. Бірақ бұндай ұзын бақылау қатарлары бар станциялар заңдылық
бойынша ірі администрациялық, аудандық, центрлік жерлерде орналасады.
Әсіресе репрезентивтіліктің қатты эффекті қыста желсіз болған жағдайда және
бұндай кезде антициклонды ауа райы режимі үлкен территорияға әсерін
тигізеді [7].
Зерттеулердің көрсетілуі бойынша тұрғылықты аумақ ірі болған сайын оның
метеорологиялық режимінде орталық пен қала сыртындағы мәндері әртүрлі болып
келеді. Егер қаланың тұрғындар саны 100-250 мың адам болса, ауа
температурасының айырмашылығы 1-3˚C, ал тұрғындар саны 500 мың адам болса,
температура айырмашылығы 3-5˚С немесе оданда көп болады. Ауа райының ірі
температура аномалияларын болжау және диагноз жасау кезінде антропогендік
факторларды жалпы ғана емес бөлек оны өздігінше бөлек қарастыру қажет.
Болжау жасау үшін станциялар таңдап алар кезде тек қана бақылау қатарларына
ғана көңіл бөлмей, сол станциялардың орналасқан орнын қарастыру қажет.
Ірі аномалияларға анализ жасаған кезде басты қиыншылықты критерий
таңдау мәселесін туғызады. Критерий таңдаудан ірі аномалия болған күндер
мен аномалияның өлшемі де бағынышты болады. Егер ірі аномалия күндерінің
саны көп болса олардың пайда болуын қарастыру қиын болып келеді. Осы
себептен біз қатаң критерилерді таңдауымыз қажет. Экстремалды
мтетеорологиялық аудандарды қарастыру үшін және ірі аномалияларды қарастыру
үшін қазіргі кезде Н.А. Багров ұсынған аномалия критериі қолданылады (К).
К өлшемінің көмегімен қарастырылып жатқан аумақтың аномалияларын,
олардың ұзақтығын және уақыт бойынша таралуын қарастыруға болады. Бірақ осы
критерийдің бір кемшілігі болып оның теріс таңбалы бола алмауы болып
келеді. Бұл критерийді М.А. Мурадов Қазақстан бойынша ауа темературасының
аномалияларын қарастырғанда колданған.
Экстремумдарды шығаратын тағы бір әдіс болып метеорологиялық
элементтердің мәліметтерін олардың орташа квадраттық ауытқуларымен
салыстыру болып келеді. Критерий түрінде орташа квадраттық ауытқудың тек
бүтін мәндері ғана емес бөлшек мәндеріде алынады. Бұндай әдіс О.В. Батырева
мен Л.Е. Лукиянованың еңбектерінде Батыс Сібір және Қазақстан бойынша ауа
температурасының ірі аномалияларын қарастырғанда қолданған [8].
Авторлардың айтуы бойынша жағдай 1,2G көп болған кезде олар ірі
аномалия класстарына жатқызылады. Егер метеорологиялық элементтердің
қалыпты таралуы байқалса, онда айтылған жоғары болу ықтималдылығы екі таңба
үшін 0,24 тең болса, бөлек бір таңба үшін бұл ықтималдылық 0,12 тең болады.
Таралудың аномалияларын қарастырған кезде эмпирикалық ортогональді
функциялар әдісі қолданылады. Бұндай әдістерді метеорологиялық аумақтардың
экстремалдылығын анықтау кезінде көптеген авторлар қолданған. Бұндай
функцияларды таңдау метеорологиялық аумақтардың ерекшелігіне байланысты
таңдалады.
Бақылау қатарларының сәйкес келуі температураларды бөлгенде жазғы
уақыттарда қысқы мезгілдерге қарағанда төмен болып келеді, бұл төселме
беттіктің әртүрлілігіне байланысты болып келеді. Шын мәнінде қысқы мезгілде
Қазақстан территориясы қардың астында болады, яғни оның ауа райына әсері
бірқалыпты болып келеді, яғни ауа райына әсері суық ауаның көтерілуіне
байланысты болады. Ал жылы мезгілдерде, яғни жазда төселме беттіктің
әртүрлілігіне байланысты, өсімдіктердің әртүрлігіне байланысты ауа
температурасының қалыпты емес таралуы болады. Сондықтан қыс мезгілдерінде
қатарлардың сәйкес келуі жазғы мезгілдерге қарағанда жоғары болып келеді.
Термикалық аудандарды көрсетуді тек бір параметрмен қарастыру қиын
болғандықтан, біз екі немесе оданда көп сейілу мәліметтерін қолданамыз.
Экстремалды периодтарды анықтау олардың комбинацияларымен жүргізіледі және
классификация сапалығын жоғарлатады. Бұл әдістің басты эффективтілігі
болып, егер қарастырылған аумақтарда 2-3 ірі аномалия ошақтары болған
жағдайда саналады.
Классификацияның екі варианттары қолданылады. Бірінші жағдайға ірі
аномалия айларына жатқызса АG жатқызса, екінші жағдайда А1,5G болған
айлар саны жатқызылады.
Егер қалыпты таралу байқалса осы класқа барлық қарастырылған
жағдайлардың 32-25 % жатқызылады. Бірақ бақылаулар бойынша орташа ауа
температурасының таралуы қалыпты таралудан ерекше болып келеді. Олардың
барлығы асимметриялы болып келеді, яғни қисықтықтың оң жағы ұзындау болып
келеді. Бұндай бағыныштылық тек орташа айлық температураларға ғана емес
бөлектеу коэффициентіне және эмпирикалық ортогональді функцияларға да
таралады.
Егер А және К критериларының қатынастарын қарастыратын болсақ, К
аномалия критериі А критериіне қарағанда қатаң болып келеді.
О.А. Дроздовтың көрсетуі бойынша 100 жыл қарастырғанда өзгерушіліктің
спектрі, қысқа мерзімге қарағанда үлкен болады.
Ұзақ мерзімді ауа райы болжамын құрастыру кезінде болжанатын элеменнтің
кеңістік – уақыттық таралуын білу керек. Қазіргі кезде метереологиялық
элементтердің өзгергіштік проблемасына, әсіресе ауа температурасына
еңбектер арналып жазылған [9].
Бұл зерттеудің мақсаты болып Қазақсатандағы маусымдық ауа
температурасының статистикалық құрылымын талдау табылады. Бұл жұмыста 1894-
1984 ж.ж. кезеңінде республика территориясы бойынша бірқалыпты таралған 15
станциядағы орташа айлық ауа температурасы қолданылған. Орташа маусымдық
үшін күнтізбелік айлар бойынша орташаланған температура қолданылған: қыс
үшін – қаңтар-ақпан бойынша, көктем үшін – наурыз-сәуір, жаздың бірінші
жартысы үшін – шілде-тамыз, күз үшін – қыркүйек-қазан, қысалды үшін –
қараша-желтоқсан.
Маусымдық ауа температурасының Тс орташа көпжылдық мәндерінің анализі
олардың барлық маусымдарда да кеңістік таралуында зональдылық анық
байқалатынын көрсетеді.
Қазақстан териториясы бойынша орташа маусымдық ауа температурасының
таралуы: қыста (а), көктемде (б), жаздың бірінші жартысында (в), жаздың
екінші жартысында (г), күзде (д), қыс алдында (е)
Сонда қыста Тс оңтүстік-батыста (Ақтау) минус 1,7°С-тан солтүстікте
(Қостанай, Петропавл) минус 16,4°С дейін төмендейді. Солтүстік Қазақстан
облысынан келетін суықтың жырасы Қостанай, Торғай және Ақтөбе облыстарын
қоса оңтүстік-батысқа қарай таралады. Республиканың солтүстік оңтүстікке
қарай жай жоғарлайды. 18 ° ендікке 1-2 °С. Ал оңтүстік жартсында – ендіктің
әр градусына 2 °С. Бір ендікте орналасқан батыс және шығыс облыстарының
арасында Тс градиенті 3,3 ° құрайды .
Көктемде Қазақстанның солтүстік облыстарында орташа маусымдық
температура теріс болып келеді. Суықтың жырасы Петропавлдан оңтүстік-
шығысқа қарай бағытталған. Нөлдік изотерма Ақтөбе облысын айналып шамамен
48 °с.е бойынша орналасқан. Нөлдік изотерма оңтүстікке қарай температура
тез жоғарлайды, максимумына Түркістанда (9,7 ºС) жетеді.
Батыс пен шығыс шеткі аудандарды арасында орналасқан станциялар
аралығындағы температура айырмашылығы 1,8 ºС құрайды.
Жаздың бірінші жартысында температура Петропавлда 14,6-дан Түркістанда
23,1 ºС дейін жоғарлайды. Суықтың жырасы Көкшетау,Ақмола және Қарағанды
облыстарына бағытталған. Оның екі жағына қарай екі жақсы дамыған жылудың
жотасы орналасқан. Олардың біреуінің осы Калинскиден Қостанайға дейін, ал
екіншісі Түркістаннан Балқашқа дейін бағытталған. Қазақстанда көктемде және
жаздың бірінші жартсындағы ауаның орташа маусымдық температурасының
анализін нәтижелері бұған дейінгі орындалған жұмыстарының нәтижелерімен
толық сәйкестенген.
Жаздың екінші жартысында температура тербелісінің амплитудасы 9,4 ºС
құрайды. Бұл шамамен алдыда келе жатқан маусымаға қарағанда бір градусқа
көбірек . Изотемалардың бағытталуы олардың жаздын бірінші жарсындағы
бағытымен сәйкес [10].
Күзде ең жоғарғы орташа маусымдық температура (15,6 ºС) республиканың
оңтүстік-батысында байқалған. Осы жылу ошағының жотасы Қостанайға дейін
таралады. Солтүстіктен оңтүстік-шығысқа қарай терең жыра созылып жатыр.
Екінші жыраның осі Ақтөбеден Атырауға қарай бағытталған.
Қысалдында ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz