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

Аязсыз ауа райыныңкластары:

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

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

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

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

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

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

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

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

Траекториялар және циклондар мен антициклондар қайталауларының көпжылдық байқаулары негізінде жасалған карталар олардың атмосфера әрекеттері орталықтарымен Азор максимумымен, Исландия минимумымен т. б. байланысын көрсетеді. Циклондар мен антициклондардың «жақсы көретін» қозғалыс бағыттары бар екендігі және атмосфера әрекеті орталықтарынан осьтер бойынша (Нордкап, венгрия, кара және т. б.) орын ауыстыратыны табылды. Ұзына бойында белгілі осьтер үйлесуі сақталатын «синоптикалық маусымдар» бөлінді. Метеорологтар жылдың осындай 6 «маусымы» бар деп санайды көктемгі (12 марттан), жаздың алғашқы жартысы (7 майдан), жаздың екінші жартысы (30 июньнен) күзгі (22 августан), қыс алды (15 октябрьден) және қысқы (21 декабрьден). Синоптикалық «маусымдардың» басталу мезгілі етіп көпжылдық байқаулардың орташасы алынған. Нақтылы жылда 20—40 күнге ауытқу болуы мүмкін.
Ауа райының айлық, маусымдық болжамын жасай отырып, мұның алдындағы айлардың (сол жылғы) және бірқатар өткен жылдардың синоптикалық жағдайларын мұқият зерттейді, процестер ұқсас дамиды деп жобалай отырып, ұқсас синоптикалық жағдайларды іріктеп алады (карта — аналогтер), ауа райын болжап айтады. Әр айдың метеорологиялық процестерінің жылдың басқа айларының арасында аналогтері бар екендігі статистикалық тәсілмен табылып отыр. Мәселен, октябрьдің атмосфералық процестерінің 73% ноғдайлары январь процестеріне ұқсайды. Ауа райын болжағанда да осы тәуелділік пайдаланылады. Түпкілікті болжау болжап айтудың түрлі тәсілдерінің қаншалықты ақталатынын есепке ала отырып бүтін бір қатар жеке болжамдар негізінде жасалады.
Ұзақ мерзімді болжамдардың дәл келуі әлі онша емес. Мәселен, айға арналған болжамның дәлдігі 70%-тен аспайды. Төтенше ұзақ мерзімді болжамдар туралы айтуға болады, бірақ бұл шешілуі әлі қашық климат болжамдарының проблемасы болады.

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

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

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

Біздің уақытымызда ауа райы болжамын радио арқылы күніне бірнеше естіп, газеттерден оқуға болады. Бірақ болжамдар әдетте үлкен ауданға арқалып беріледі. Нақтылы жерде бұларды анықтау үшін ауа райының жергілікті белгілерін пайдаланған тиімді. Бұл белгілер әсіресе, ауыл шаруашылығымен шұғылданатын адамдарға жақсы таныс және көптеген ұрпақтардың тәжірибесінен алынған. Бұлардың физикалық негізі бар және оңайлығы жағынан құнды келеді. Мәселен, жазда аз бұлтты, жауын-шашынсыз (жақсы) ауа райы белгілерінің сақталуы: таңертең нашар және күндіз күшейе түсетін, әрі кешке қарай қайтадан тынатын жел, кешке қарай тарап кететін бұдақ бұлттардың таңертең (сағат 10-да) шағын мөлшерінің пайда болуы, Күн шығуымен сейілетін ойыстардағы түнгі тұман мен шық, жақсы білінетін бриздер, қыста «жалған» күн көзі, бағаналар, үлкен радиусты ақ тәждер кешкі қызыл шапақ, мұржадан жоғары көтерілген түтін т. б. Жауын шашынды бұлыңғыр ауа райына ауысу белгілері: батыстан тез қозғалатын шарбы бұлттар, гало мен тәждің пайда болуы, жұлдыздар жыпылықтауының күшейюі т. б. «Жалпы жер тану бойынша лабораториялық сабақтарда» ауа райы белгілерінің таблицасы беріледі, мұнда олардың атмосфера күйімен байланысты екендігі көрінеді.

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

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

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

Ауа райы қалай құбылмалы болғныменен көпжылдық бақылаулар оның алмасуының заңды дәйектілігін – белгілі тән ауа режимін байқауға мүмкіндік береді.

Шыныда Москвада 1972 жылы июлде болғандай құрғақ әрі ыстық ауа райын москвалықтар бұрын-соңды көрмеген. Ал 1969 жылы олар плащтарын мүлде дерлік шешпеді де. Январьда Москвада ауа райыв жылы болды. Бірақ көп жылдар ішінде Москвада ауа туралы деректер Москва тұрған клмат үшін әдеттен тыс ауа райлары ерекшелік емес. Алайда Москвада қыста ауа райы керісінше , аяз қыста ешқешенда байқалмаған. Қыс әрқашанда жаздан суық келеді. Атмосфера күйі жыл бойы маусымнан-маусымға заңды түрде өзгереді тек өзгерістердің жалпы фонында ғана едәуір ауытқулар болуы мүмкін.

Бұлар ауа райының құбылмалы болуын паш етеді, бірақ ауданға тән атмосфера күйін яғни климаты өзгертпеді.

Көне Грецияда қолданылғанымен Жер бетіне түсу бұрышын еске алатындай жалпы қабылданғананықтамасы жоқ.

«Климат » атмосфераның орташа күйі ретінде анықталды да, ауа райы көп жылдық бақылаулар ретінде негізінде шығарылған орташа температуралар , жауын-шашының орташа мөлшерімен метеорологиялық элементтердің орташа мәнімен сипатталады.

Орташа көп жылдық шамаларклимт көрсеткіші болып саналады. Орташаларынан басқа орташа күйден ауытқуы мүмкін болатын шекті анықтайтын метеорологиялық компоненттердің (ең көп және ең аз ) ақырғы мәні де есепке алынған . Барлық климаттық көрсеткіштер климатологияның ұзақ бір методы болған есептеу жолымен яғни статистикалық алынды. ( статистикалықклиматология). Мұны қолдану метеорологиялық бақылаулардың өте үлкен материалын климаттық анықтамалықтар, атластар жасауға климатын салыстырмалы сипаттамсын және классификациясын жасауы мүмкін етті.

Климатологиядағы статистикалық метод іс жөніндегі маңызын қазірде де жоғалтпаған.

Алайда бірқатар метеорологиялық элементтерге ауа райын қандай болса солай бөле салу атмосфераның нақтылы күйін зерттеуге бөгет жасады.

Оларды жеке есептеліп шығарылған ұштасуы табиғатта өте-мөте сирек ұшырайтын болып шықты.

Ауа райының берілген жердегі барлық байқалған заңды дәйектерінде көрінген ауа райының көп-жылдық ретінде анықталған климатты тұңғыш ретЕ.Е. Федоров жаңа комплексті методтың қолданылуы климатология дамуына(комплексті климатология) жол ашты. Комплексті методтың мәні мынада: климатты сипаттау үшін жеке алынған орташаланған метеорологиялық элементтер емес, нақтылы күйінде нақты ауа райын білдіретін осы элементтердің комплекстері , яғни ауа райының комплексті типтері пайдаланылады.

Ауа райының комплекстері типтерінің көмегімен ауа райының көп жылдық режимі- климат сипатталады.

Комплексті метод түрлі климаттардың ерекшеліктерінің жақсы беретін ауа райындағы климат құрылымының кеңінен қолданылатын графиктерін құруға мүмкіңдік берді. Географя орташа айлық температураның қисық жүрісімен, ауа температурасының шеткергі мәндерімен, жауын -шашын диаграммаларымен, радиация және жылу баланстары бойынша деректермен толықтырылады.

Жердің, ара қатысты оның өсінің еңіс жағдайында қозғалысы жыл бойындағы Жер бетіндегі Күнжылуыныңәртүрлі. бөлінуін, климаттық . маусымдылығын, әр түрлі ендікте климаттың бірдейі ені анықтайды. Жылулық белдеулердің— Жер климатының пайда болуы осы арқылы түсіндіріледі, Клитаматағы бұл айырмашылықтар Жер бетіне Күн жылуының, байланысты және -төселме беттің сипатына тәуелді емес.

Жер беті мүлде біркелкі болса, экватордан полюске» климаттың заңды өзгерісін анықтай отырып, олар да орын алғап болар еді.

Әр текті төселме беттің ықпалы Күн жылуының атмосфераға әр келкіқабылданып,берілуі,атмосферағаылғал отыруы, ауа қозғалысына ықпалы біржылубелдеуі түрлі климаттардыңқалыптасуынанықтайды.Жарық шектерімен климат белдеулері шектерінің дәл келмеуі түсіндіреді. Төселме бет дегеніміз климатқалыптасуының екі маңыздыфакторларының екіншісі.

Су бетімен құрылық бетінің ықпалыдар түрлі болуы климаттартеңіздікжәнеконтиненттікболыпқалыптасады.

Мұхиттың жұмсартатын ықпалынан айырылған.Орографияның ықпалы (Жер бетіндегі биіктіктср мен әркеліліктің өзара орналасуы) әсіресе таулы жерлерде ерекше болып

Бұл шек сан алуан, өйткені ол ауа ылғалдылыгы мен көтерілукезінде ылғалдың бөліну интенсивтігіне байланысты (Гималай 1000—1500 м, Орталық Кавказ — 2500 м). Жауын-шашын қатты түрдежауып, еріпүлгереалмайтынжерде, тауларда климатқа ықпал ететін мұздықтар пайда болады. Таулардағы климат айырмашылығына беткейлердің түрлі экспозициясы, үстемдік ететін желдерге қарағанда олардың әркелкі орналасуы ашады. Ауа. шағын қабатпен жайылғаңда, әсіресе суық ауа ыстарын тежепқалатынбарьерретіндетауларклиматқа елеулі ықпал етеді .Тауларда ауаның жергілікті. церкуляциясыөтежиі пайда болады.

Таулардың атмосфера күйіне жасайтын ықпалына, горизонталь климаттық зоналылықты күрделендіре түсетін, климаттардың, вертикаль белдеулілігі байланысты. .

Төселме беттің климатқа ықпалын қарастырып отырып, поляр аудандарына едәуір алаңды алып жатқан мұз басқан ауданға көңіл аудару қажет.

Мұз бен қардың шағылыстыру қабілстінің үлкен екені белгілі (альбедо 0,9-ға дейін). Егер де мұздар Жерді тұтас жапқан болса, оның бетінде ауаның орташа температурасы шамамен 100° С-қа төмендейтіні (қазір бұл 15° С) есептеп шығарылған Поляр аудандарында мұздың басуы жоғарғы және төмгі белдіктер арасындағы температура контрастарын арттыра отырып ауа температурасын қатты төмендететіні айқын. Бұлардың климат зональдылығы күшейе түседі.

Маусылдық қар басуы, өсімдік басуы және төселме беттің басқа ерекшеліктері

климатқа ықпал етеді.

Төселме беттің климатқаықпалыныңмасштабымейлінше сан алуан: жағдайдабұлматериктерменмұхитты екіншісінде жеке тау жоталарының, үшіншісінде орман массивтерінің т. б. ықпалы. Бұл ықпалдар біріне-бір үстемеленген климаттардың сипаттары болуға тиіс.

Тропиктік белдеуде материктердің батыс жағалауларыың климатының қалыптасуына, пассаттарда болатын инверсияны күшейтетін, қоңыржай ендіктер тарапынан субтропиктік максимумның (антициклоппың) шығыс бөлігіндегі суық ағыстар мен ауа ағымы ықпал етеді. Нәтижесінде температуралық инверсия шекарасы кондеисация шекарасынан төмен орналасады да конвекция дамымайды , демек бұлт пайда болмайды және жауын-шашын жаумайды, Температураның жылдық жүрісі мұхмтта

типіндегідей болады. Тұмандары өте жиі, бриздер дамығаи. Жоғарылаған сайын ауа температурасы әуелі біраз артады сонан соң төмендейді, жауын-шашын мөлшері артпайды.

Континенттердің шығыс жағалауларының тропиктік климаты батысжағалауларының климатынан неғұрлым жоғарытемпературасымен және жауын-шашындарының көптігімен көзге түседі,

Экватордан антициклонның батыс бөлігіне әкелінетіи жылы ағыс пен ауаның әсерінің нәтижесінде пассаттық инверсия әлсірсйді де конвекцияға кедергі жасамайды.

Таудың жел жақ беткейлерінде жауын-шашын көп, бірақ жоғарылаған сайын бұлардың мөлшері көбеймейді, өйткені пассаттар төменгі қабатта ғана ылғалды болады. Желден ық жақ беткейлерде жауын-шашын аз.

Субтропиктік белдеу климаттары. Қыста радиациялық режим мен циркуляция сипаты қоңыржайбелдеулердегісияқты дерлік, жазда тропиктік белдеулердегідей қалыптасады. ТропиктікбелдеуменсалыстырғандаКүн радиациясының жылдық мөлшері азаяды (шамамен 20%-ке), оның маусымдық ауытқулары елеулі келеді.