Қарлы боран мерзіміндегі жел жылдамдығы

Мазмұны

Кіріспе

Дипломдық жұмыстың мақсаты - қарлы боран мен оның пайда болу және даму жолдарын жел, қар жамылғысы және т. б құбылыстар арқылы анықтай отырып, Батыс Қазақстан облысындағы қарлы боран мен оның пайда болу себептерін сипаттап көрсету.

Жел деп , жер бетімен салыстырмалы ауа ағынын айтамыз. Мұнда горизонтальды құраушылары бар ағындар болады. Кез - келген желдің абсолютті шамасымен және бағытымен сипатталатыны анық, сондықтан жел жылдамдығы мен бағыты бойынша анықталады.

Жел жылдамдығы дегеніміз - ауаның бірлік көлемінде бірлік уақыт аралығында жер бетімен салыстырмалы ауа ағынының сандық мәні.

Желдің бағыты дегеніміз - көкжиектің жел соғып тұрған тұсындағы солтүстік нүктеден шығыс арқылы есептелінетін азимут нүктесі.

Жел жылдамдығы м/сек-пен (авиацияда км/сағ), ал бағыты градус немесе румбпен сипатталады.

Қар жамылғысы - атмосфералық процесс өнімі және ол өз кезегінде географиялық ландшфтты құраушы объектілермен бірге климатқа да әсер етеді. Қар жамылғысының температурасы топырақ бетінің температурасынан төмен болады. сонымен қатар, қар жоғары альбедоға ие (80-90 ℅) . Және қардың кедір - бұдырлы беткейі де сәулені жақсы шағылдырады. Қардың аз жылуөткізгіштігі оның топырағы мен терең қабаттарда жылу ағынының жоғалуына алып келеді. Сондықтан қармен жабылған топырақ қыста айтарлықтай жоғары температураны бойында сақтайды. Осыған күздік жерді бөлу негізделген: қар жамылғысы үсіктен жақсы сақтайды. Павловсктегі бақылау бойынша қар астындағы төселме беткей қаңтар айында орташа 15 ⁰ C- қа жылы, ал қыста арнайы қарда ашылған жердің температурасынан 5-7 ⁰ C- қа жылы. Тіпті, қар астындағы бірнеше ондаған сантиметр тереңдіктегі топырақ, арнайы ашылған топыраққа қарағанда жылы болады.

Қар жамылғысының орналасуы сол жердің топографиясы мен жергілікті орографиялық ерекшеліктеріне байланысты. Рельефтің төменгі жерлерінде қар жамылғысы биік болады, себебі, онда желдің итеруімен қар жинақталады. Ал биік аудандарда оның қалыңдығы желдің ұшырып әкетуіне байланысты жұқа болады. Желдің әсерінен қардың тасымалдануы кезінде олар ағаштардың, дуалдардың маңына жинақталады және ол жерде қар қалыңдығы жоғарылайды. Алқаптарда қарды ұстап тұру мен теміржолдарды қардан сақтау жұмыстары осы заңдылыққа негіделіп жасалады. Қар жамылғысы тау баурайының желді алқаптарында және тау асуларында өте биік болады. Мысалы, Закавказье таулы ауданында қар жамылғысының биіктігі орташа алғанда 4-5 м, ал кей жылдарда 7-8 м жетеді. Өте сирек жағдайда қар желдің әсерінен қауіпті қар көшкін туғызатын еспелі тау жоталарының баурайына жинақталады.

Қарлы боран дегеніміз - күшті және әлсіз желдің қар жамылғысын төселме беткейден ұшыру кезінде немесе көтеру нәтижесінде қалыптасатын атмосфералық құбылыс. Қарлы боран бірнеше түрге жіктеледі:

Төменгі қарлы боран - қар жамылғысының желдің әсерінен төселме беткейден жоғары көтерілуі. Егер желдің әсерінен қар атмосфераның төменгі шекарасына дейін ғана көтерілетін болса (бірнеше сантиметр немесе бірнеше дациметр), онда ол жаяу бұрқасын деп аталады.

Жалпы қарлы боран - қардың төселме беткейге күшті жел кезінде түсуі. Қарлы боранның бұл түрінде желдің қандай жылдамдықта қарды жер бетінен жоғары көтеретінін немесе қандай жылдамдықта қарды ұшыратынын анық ажырата айта алмаймыз.

Қарлы боран қар жамылғысын горизонтальды бағытта ұшырып, көшелер мен басқа да жерлерге қар күртігінің жиналуына алып келеді. Әсіресе күшті қарлы борандар Россияда (пурга, боран), Солтүстік Америкада (Солтүстік Америкада қарлы боранды близзард деп атайды), Арктикада және Антарктидада байқалады. Антарктида материгінде желдің жылдамдығы өте жоғары және қар бос және құрғақ болғандықтан қарлы боран мұнда өте қарқынды күшпен соғады.

Төменгі қарлы боран үшін қар жамылғысына желдің қарқындылығы өте маңызды. Егер температура 0 ⁰ C- ге жақын және қар жамылғысы нығыз және ылғалды болса, онда жел төселме беткейден қарды ұшыруға қарқындылығы жетпейді. Әсіресе, төселме беткейдегі қар бетіне қабыршық мұз қатқан болса, онда қарлы боранның дамуына кедергі жасайды. Сондықтан, төменгі қарлы боран төменгі температурада жаңа жауған қарда жақсы дамиды.

Жалпы қарлы боранның пайда болуы үшін қар жауып тұрған мезетте жел жылдамдығының өте күші қарқындылығы қалыптасу керек. Нөсерлі қар кезінде қарлы боран өте күшті болуы мүмкін, бірақ ұзақ уақытқа созылмайды.

1. Әдебиеттерге шолу

1. 1 Жел, оның пайда болуы мен оған әсер ететін күштер

Жел деп ауаның жер бетімен салыстырмалы түрде горизонтальды қозғалысын айтады. Жел атмосфераның әр жерінде қысымның біркелкі болмауынан туады. Қысым вертикальды да, горизонтальды да бағытта өзгермелі келетіндіктен, ауа жерге қарай белгілі бір бұрышпен көлбеу қозғалады. Ол бұрыш өте кіші болғандықтан жел деп ауа қозғалысын тек горизонтальды құраушысын есептейді.

Жел жылдамдығымен және бағытымен сипатталады. Желдің бағыты ретінде көкжиектің жел соғатын жағы (ауа келіп тұрған жақ) есептелінеді. Мысалы, жел солтүстіктен оңтүстікке қарай соғады, яғни оның бағыты - солтүстік болып саналады. Метеорологияда желдің бағыты румбамен - горизонттың 16 нүктесі немесе азимутпен (градустық бұрыш) белгіленеді. Градустық бұрыш солтүстіктен бастап шығысқа қарай есептелінеді, солтүстік бағыт 0 ⁰ , шығыс - 90 ⁰ , оңтүстік - 180 ⁰ , батыс - 270 ⁰ тең.

Жел алқабы уақыттың өтуімен өзгеріп отырады. Егер ауа ағынының көлденең ауданы кішірейсе, желдің жылдамдығы артады, ал ұлғайса - азаяды. Ауа ағыны жер бетімен үйкелетіндіктен және оның ішкі қабаттары әртүрлі қызатындықтан онда әрқашан турбуленттік орын алады, яғни әртүрлі бағытта бейберекет қозғалыста болатын майда ағындар болады .

Жалпы еркін атмосферадағы қозғалыс режимін қысым градиентімен, кариолис күшімен және инерционды күштермен анықтайды. Қысым градиентінің күші ауа массасын қозғалтатын күш болып саналады. Ал кариолис күші ауа қозғалысын үдетпейді де, тек оның бағытын ауытқытады.

Барикалық градиенттің әсерінен ауа бөлшегі қозғалысының жылдамдығы радиусынан ортасына қарай өседі. Бірақ, қозғалыс басталғаннан жердің айналуының ауытқу күші, яғни кариолис күші пайда болады. Ол тік бұрышпен солтүстік жарты шардан оңға бағытталады. Бағыты бойынша кариолис күші барикалық градиентке кері болғанда жылдамдық өсіп, бұрылуы күшейе береді. Бұл жағдай бөлшектердің қозғалыс жылдамдығы изобараға жақын бағытта болғанда байқалады. Соған байланысты циклондағы бөлшек қозғалысы изобара бойымен солтүстік жарты шарда сағат тіліне қарама - қарсы (ал оңтүстікте сағат тіліне бағыттас) қозғалады. Осы изобара бойындағы горизонтальды қозғалыс градиентті жел деп аталады [1] .

Градиентті жел жылдамдығын мына квадратты теңестіруден анықтауға болады:

-1 ∕ ρ ∂ Р / ∂ п + 2 w s i n φ V c r ± V ² cr /r = 0 (1)

Мұның мәні 3 күштің теңесуінде. Олар градиенттік күш, кариолис күші және ортадан тебу күштері. Оң таңба циклондағы градиентке, ал теріс таңба антициклондағы градиентке сәйкес келеді. Осыдан бір градиентте градиенттік желдің жылдамдығы циклонда аз, ал антициклонда геострофикалық желдің жылдамдығына қарағанда көп. Жел жылдамдығы кариолис күшіне пропорционалды. Бірақ антициклонда кариолис күші көбірек, ал циклонда градиенттік күштен аз. Соған байланысты бір градиентке антициклонда желдің үлкен жылдамдығы сәйкес келеді.

Жерден биіктеген сайын үйкеліс күші азаяды. Сондықтан желдің жылдамдығы жоғарылайды. Жылдамдығымен бірге желдең бағыты да өзгереді. Жерге жақын ауа қабатында желдің жылдамдығы 30 м биіктікке дейін жылдам өседі. Ал бағыты өзгермейді. Ал одан жоғарылағанда желдің бағыты солтүстік шарда оң жаққа бұрылады, оңтүстік шарда солға бұрылады. Градиенттік желге жеткенге дейін желдің градиенттік болып есептелінетін биіктігі, яғни үйкеліс қабатының қалыңдығы және әртүрлі биіктіктегі желдің вертикальды градиенті төселме бетінің бүдірлігіне, атмосфера стратификациясына байланысты. Жер неғұрлым бүдірлі болса, үйкеліс қабаты солғұрлым биіктікте орналасады.

Атмосферада стратификация тұрақсыз болса, турбуленттік күшейіп, конвекция дамиды. Нәтижесінде төмендегі және жоғарғы қабаттар арасында ауа алмасуы жақсы жүретіндіктен биіктік бойынша жел жылдамдығы мен бағыты болу өзгереді. Яғни градиеттік желге 1500 м-ден де биіктікте айналуы мүмкін (кейде 2-3 км) . Ал атмосфера тұрақты болған жағдайда, төменгі және жоғарғы қабаттар арасында, ауа алмасуы нашар жүреді. Жел градиенті төмен болады (300-500 м) . Осылайша үйкеліс қабатында жел оңға бұрылады [2] .

Әр бөгет ауа ағынына әсер тигізеді. Бөгеттің биіктігіне және горизонтальды өлшеміне байланысты әсер әртүрлі болады. Егер ауа ағынының алдында бөлек тұрған биіктік кездессе, ауа ағыны одан жартылай асып кетеді. Жартылай шет жағынан айлап өтеді. Тұрақсыздық күйі неғұрлым көп болса, солғұрлым асып өту мүмкіндігі көп болады. Егер биіктіктің горизонтальды өлшемі үлкен болса, онда ауа ағыны оны асып өтеді. Төменгі жағында ауа ағынының сызығы бөгеттің қалпын қайталайды. Бір деңгейден бастап ауа ағыны бұзылмай өтеді. Сондықтан бөгеттің төбесінде ауа ағыны сызықтары жақын орналасады. Ол ауаның бір мөлшері бөгеттің жел өтімдігі жағында және төбесінде. Әртүрлі қиылысудан өтуіне алып келеді. Ол бөгеттен желдің жылдамдығын күшейтеді. Асып өткен соң ық жағында жер бетінде құйын бақыланады. Содан кейін ауа ағыны бастапқы түріне, бөгеттің арақашықтығынан алыс болғанда келеді. егер ауа ағымының алдында таулы шатқал, аңғар кездессе, онда ортасында ауа тағы да әртүрлі қиылысудан өтеді.

Егер ауа ағынының алдында ойпаң жер кездессе, онда ауа ағыны өтіп бара жатып өзгереді. Төменгі ауа көтеріледі.

Егер ауа ағынының алдында орман кездессе, онда желдің күшінің басылуы 3 һ-қа тең (һ-талдың биіктігі) . Жартылай ауа ағыны орман ішіне кіреді. Жылдамдығының 0-ге айналуы 200-300 м-де. Ауа ағынының басқа бөлігі орманнан асады [3] .

1. 2 Жергілікті желдер

Таулы аудандарда және жағалаулық жерлерде жазғы уақытта жергілікті желдер анықталады. Жергілікті желдер деп, жергілікті жерлердің физика-географиялық жағдайларына, пайда болуына байланысты ерекшеленетін және олардың сипаттамаларын қабылдайтын желдерді айтады (кесте 1) . Сонымен қатар жергілікті желдер пайда болу жерінің орографиясы мен топографиясына байланысты жергілікті атмосфера циркуляциясын өзгерте алады.

Каспий, Арал, Балқаш, Зайсан, Алакөл және т. б өзендердің жағаларында бриз анықталады.

Бриз - теңіздер мен үлкен өзендердің жағалауларынан соғатын, бағытын тәулік бойынша тез өзгертетін желдер. Күндіз теңіздік бриз құрлыққа, ал түнде құрлықтан теңізге қарай бағытталады. Олардың жылдамдықтары 3-5 м/сек, ал тропикалық ендіктерде одан да жоғары [4] .

Таулы аңғарлы желдер бриздер сияқты екі рет бағытын өзгерту керек. Осы желдерді өзіндік бағыты бойынша екіге бөлуге болады: беткей желдері, өзіндік тау аңғарлы желдер. Таулы және аңғарлы желдің басталуы және аяқталу кездері күннің шығысымен және батысымен сәйкес келмейді. Себебі, олардың пайда болуы радияциялық емес термикалық. Осы желдер беткей бетіндегі және еркін атмосферадағы ауа температурасының айырмашылығы арқылы пайда болады.

Гельмголц мәліметтер бойынша таулы аңғарлы желдер жылдың жылы мезгілінде өте анық көрсетіледі. Ал жылдың салқын мезгілінде анық көрсетілмейді. Таулы және аңғарлы жел Алматыда күн батқаннан кейін жарты сағатта басталады. Түні бойы жалғасады. Таулы желдер осы жерде оңтүстік - шығыс бағытында, ал аңғарлы желдер солтүстік шығыс бағытында болады. Таулы желдердің жылдамдығы аңғарлы желдерге қарағанда бірнеше есе көп екені белгілі.

Белгілі бір барикалық жағдайда тауға жақын жерлерде фен анықталады [5] . Фен - ауа ағыны тау жоталарынан асуы кезінде тау баурайларынан соғатын жылы жел [4] . Фен тек қана құрғақ және ыстық, орташа жылдамдықтағы жел болған кезде байқалады. Алматыда ол онша созылмалы емес. Жоңғар қақпасында ең қатты соғатын жел «Ебі» байқалады. Осы желдің әсерінен жоңғар қақпасында дауыл пайды болуы мүмкін.

Әдетте бриз мамырдан қыркүйекке дейін және жиі сәуір мен қазанда байқалады. Ал таулы - аңғарлы желдер Алматыда (Іле Алатауы) сәуірден қазанға дейінгі аралықта байқалады [5] .

Кесте 1

Жергілікті желдердің классификациясы

Кесте 1 жалғасы

1. 3 Қазақстандағы жел режимі

Қазақстандағы желдің режимі материктік сипатта. Ол жергілікті циркуляциялық жағдайларға негізделген. Кейбір жергілікті ауадандардың жер бетіндегі тілімденген және ірі су қоймалары орналасқан. Жағалаулық зоналарда жергілікті желдің байқалу сипаты мынадай: таулы - жазықты бриз (аңғарлы), фен. Қазақстанның территориясының физикалық - географиялық жағдайының біртектілігіне қарамастан жел режимі тұрақты аудандар кездеседі. Бұл аудандар әсіресе жыл мезгілінің маусымдық кезде қыста және жазда ерекшеленеді. Қазақстанның желі жайлы мәліметтер жазықтық бөліктерді көрсетуге негізделген. Биік таулы және таулы аудандар бұл жағдайда жазықтыққа қарағанда жел режимі өзгешелеу (cурет 1) .

Жылдың суық кезінде жел режимі Батыс Сібір антициклонына негізделеді. Қазақстанның орташа ендік зонасындағы Зайсан көлі, Ақтөбе шығыс Азор максимальды өсіммен бірігеді. Ол біртұтас биік қосынды сызық жел айрығының желісі болып табылады. Солтүстікте және оңтүстікке қарай қысым төмендейді. Жер беті картасының изобаралық сызықтары солтүстікке қарай тұрады.

Жылдың жылы мезгілінде Қазақстанда жел режимі Евразияның көп бөлігіндегі секілді шұғыл өзгереді. Жылдың бұл кезінде континенттік солтүстік ендігіндегі оңтүстік аудандарында ендік массасы байқалады. Бұл жағдайда Қазақстан территориясында солтүстік батыс - солтүстік және солтүстік шығыс желдер байқалады.

Республиканың оңтүстігіндегі солтүстік ендік ауа массалары ыстық шөлде тасымалданып және тропикалық ауа массасының жағдайына келеді. Сондай-ақ Каспий жағалауы мен Зайсан, Балқаш көлі, Алакөл, Арал теңізі және т. б.

Қазақстан территориясындағы шұғыл континентті климат жағдайына желдің жылдамдығы тәуліктік жүрісінде жақсы айқындалған. Қазақстанның жазықтықтарындағы желдің жылдамдығының максимальды мәні жыл бойы күндізгі сағаттарда байқалған жел жылдамдығы жазғы мезгілден көптеген айырмашылығы бар.

Көптеген анықтамалар бойынша Қазақстанның көптеген территориясында желдің жылдық жүрісінің жылдамдығы 0 - 5 м/сек, сондай-ақ әлсіз желдер, әсіресе солтүстік аудандарда жылдамдығы 2 - 5 м/сек, ал оңтүстікте негізінен тау алды және таулы аудандарда 0 - 1 м/сек көрсетеді.

Қазақстан территориясында апат әкелетін күшті желдер азғантай территорияны қамтиды, ал 18 - 25 м/сек жылдамдықтағы желдер үлкен аймақты қамтып, республиканың батыс шекарасынан Қазақстанның шығыс таулы аймағына дейінгі аралықта болады [4] .

Халық шаруашылығында желдің маңызы өте зор. Оның күшін жергілікті табиғат ресурстары жеткіліксіз, әсіресе отын және су энергетикасы жоқ аудандарда пайдалануға болады. Көбінесе Қазақстанның таулы, жазық далаларында пайдаланылады.

Сурет 1. Қазақстандағы желдің таралуы

И. Т. Тажиев көрсеткендей Қазақстанның жиынтық жел энергиясының күші 1 млрд. квт. тең, ал орташа жылдық электр энергиясының өндірілуі шамамен 3 триллион квт. сағатқа тең. Белгіленілген есептеулер флюгер 12 метр биіктікте тұрған кезде алынған. 30-40 метр биіктікте (қазіргі жел двигательдерінің башняларының биіктігі) . Жел жылдамдығы үлкен соған байланысты Қазақстанның жел энергетика ресурстары да көп болады. Кей

кездері желдің белгілі бір жағдайларында халық шаруашылығына зиянын тизізеді. Күшті жел әсерінен байланыс желілері мен транспортқа, әсіресе, авиацияны, кейде құрылыстарды да қиратып, борандарға, шаңды дауылдарға айналады.

Метеорологиялық станциялардың бақылауының мәліметтері бойынша, Қазақстанның әртүрлі аймақтарында жылдамдықтарын құралмен өлшей алмайтын өте күшті желдер болғанын байқауға болады. мысалы, Северный поселок станциясының бақылаушысы (Шығыс Қазақстан облысы) 1947 жылы 13 тамызда 11 сағат және 12 шаруашылық құрылысын қиратқан [5] .

---

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.

• 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