Немесе ;

Кез-келген пункттегі ауа температурасының өзгеруі 4 себепке байланысты:

1. адвекцияға, яғни ауа массаларының көлденең тасымалдануына;

2. ауаның вертикалды қозғалыстарына;

3. қысымның өзгеруіне;

4. жылу ағынына.

Оны келесі формуладан көруге болады:

,

Геострофикалық адвекция кезінде температураның өзгеруі температура мен абсолюттік геопотенциал градиенттерінің мәндеріне және олардың арасындағы бұрышқа тәуелді:

,

Дайындалуға арналған сұрақтар:

1. Жердегі және жоғарыдағы ауа температурасының жергілікті өзгеру факторларын атаңыз. Температураның өзгеруіне олардың әрқайсысының қандай үлесі бар?

2. Ауа температурасының 12 және 24 сағаттарға геострофикалық және агеострофикалық адвекциясы қалай есептеледі?

3. Ауа бөлшектерінің траекториясы ағыс бойымен кейін 12 және 24 сағаттарға қалай құрылады?

4. Жоғарғы жылулық қысым алқабы бойынша ауа температурасының адвекциясының ерекшелігін және оның мәнін қалай анықтауға болады?

5. Атмосфераның әртүрлі стратификациясында ауаның тік қозғалысының әсерінен берілген деңгейде ауаның температурасы қалай өзгереді?

Ұсынылған әдебиет:

1. Зверев А.С. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 711 с.

2. Воробьев В.И. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 616 с.

3. Коженкова З.П. Курс лекций по синоптической метеорологии. – А-Ата, 1967.–551 с.

Лекция 13.

Синоптикалық талдауда қолданылатын ауа ылғалдылығының ерекшеліктері. Ылғалдылықтың уақыт бойынша жергілікті өзгеруінің факторлары. Жауын-шашынның классификациясы. Нөсерлі, ақ жауын және сіркіреуік жауын-шашындардың алабы.

Дәрістің мақсаты: ылғалдылық пен жауын-шашын алабының ерекшеіктерін оқу.

Ылғалдылық алабы жер карталарында шық нүкте (Т_d), ал биіктік карталарында – шық нүктенің тапшылығы (Д) бойынша талдануы мүмкін. Ылғалдылықтың басқа сипаттамаларына ауысу, оның ішіндегі ең көп қолданылатыны су буының массалық үлесі және салыстырмалы ылғалдылық, АД көмегімен оңай іске асырылады.

Атмосферада ауа ылғалдылығының өзгерулерін анықтау үшін ылғалдың тасымалдау теңдеуі қолданылады. Негізгі факторларды ескеріп, су буымен қанықпаған ауадағы шық нүкте үшін теңдеу келесі түрде жазылады:

мұнда k – турбуленттілік коэффициенті.

Атмосфераның жерге жақын қабатында қанықпаған ауада ылғалдылықтың жергілікті өзгеруі негізінен су буының горизонтальды тасымалдауы және төселме бетпен турбуленттік ылғалалмасу нәтижесенде болады. Турбуленттік ылғалалмасу жерге жақын қабаттағы ауаның ылғалдылығының тәуліктік жүрісін анықтайды және ауа ылғалдылығының трансформациялық өзгерістерінде негізгі рольді атқарады.

Жауын-шашындар фазалық күйі бойынша сулы (жаңбыр, сіркіреуік), қатты (қар, бұршақ) және аралас (жаңбырмен бірге қар, жаңбыр бұршақпен бірге) болуы мүмкін. Жауын-шашындардың қарқындылығы сапалы түрде анықталады, оларды әлсіз, шамалы және қарқынды деп бөледі.

Морфологиялық классификациясы бойынша жауын-шашындарды сіркіреуік, жаңбыр, қар, сулы қар, бұршақ деп бөледі.

Жауын-шашындардың сипаты (қарқындылығы, түрі, алып жатқан аймағы) вертикальды қозғалыстардың түрімен, бұлттардың түрімен анықталғандықтан генетикалық классификация бойынша ақ жауын, нөсерлі және сіркіреуік деп бөлінеді.

Синоптикалық классификация жауын-шашындарды ішкімассалық және фронтальды деп бөледі.

Дайындалуға арналған сұрақтар:

1. Жер бетінде ауа ылғалдылығының жергілікті өзгеруінің негізгі факторлары қандай?

2. Жерге жақын қабаттағы ауа ылғалдылығының тәуліктік жүрісін не анықтайды және ауа ылғалдылығының трансформациялық өзгерістерінде негізгі рольді қандай фактор атқарады?

3. Жауын-шашындардың қандай классификацияларын білесіздер?

4. Уақыттық интервалдың ұзақтығына байланысты жауын-шашын алабының қандай түрлерін бөледі?

Ұсынылған әдебиет:

1. Зверев А.С. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 711 с.

2. Воробьев В.И. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 616 с.

3. Коженкова З.П. Курс лекций по синоптической метеорологии. – А-Ата, 1967. – 551 с.

Лекция 14.

Ауаның вертикалды қозғалысының түрлері, олардың кеңістікті-уақыттық өлшемі және ауа райының құбылыстарымен байланысы. Ауаның реттелген вертикалды қозғалыстарын есептеу. Қысым алабының құрылысы бойынша ауаның реттелген вертикалды қозғаласының қарқындылығы мен таңбасын сапалы бағалау.

Дәрістің мақсаты: вертикальды қозғалыс алабының кейбір сипаттамаларын оқу, талдау және есептеу.

Ауаның вертикалды қозғалыстары атмосферада тігінен ауаның физикалық қасиеттерін және әртүрлі қоспаларды тасымалдайды. Бұл процесспен бұлттылықтың және жауын-шашынның, найзағай, бұршақ сияқты метеорологиялық құбылыстардың пайда болуы және метеорологиялық шамалардың тәуліктік жүрісі байланысты.

Вертикалды қозғалыстарды тудыратын негізгі себептерге байланысты олар әртүрлі кеңістікті және уақытты өлшемді болып келеді.

Ауаның вертикалды қозғалысының келесі түрлерін ажыратады:

1. реттелген – үйкеліс қабатынан жоғары орналасқан қабатта көлденең қозғалыстардың тұрақсыздығының әсерінен пайда болады. Шекаралық қабатта тұрақсыздықтан басқа, үйкеліс күші де әсер етеді. Олар уақыт пен кеңістік бойынша аз өзгереді және атмосфера мен территорияның үлкен бөлігін алып жатады. 1 – 2 тәулік бойы байқалады. Реттелген вертикалды қозғалыстардың жылдамдығы шамамен бірнеше см/сек құрайды;

2. конвективті – төселме беттің біркелкі қызбауынан пайда болады және уақыт пен кеңістік бойынша үлкен тұрақсыздығымен сипатталады. Конвективтиі қозғалыстардың жылдамдығы 2 – 3 м/с-тен, кейде 30 – 40 м/с-ке дейін жетеді, сондықтан барлық тропосфераны алып жатады;

3. турбулентті – биіктеген сайын жел векторының өзгеруінің әсерінен, яғни турбулентті үйкелу күшінің әсерінен пайда болады. Бұл қозғалыстар, атмосфераның шекаралық қабатындағы ауа райына айтарлықтай әсер етеді. Еркін атмосферада олар атмосфералық қозғалыстардың тұрақсыздығынан пайда болады;

4. фронтальды – фронт аумағында вертикалды қозғалыстардың барлық түрлері байқалуы мүмкін;

5. орографиялық вертикалды қозғалыстар – ауа ағындарына тау беткейлерінің әсерімен қалыптасады.

Реттелген вертикальды қозғалыстар А.Ф. Дюбюк – Н.В.Лебедеваның формулалары бойынша есептелінеді:

таңбасы мен қарқындылығы туралы қысым алабыныңқұрылымы бойынша айтуға болады.

Шекаралық қабатта мұнда k – изобарлардың қисықтығы, - қысым градиенті, - нормаль бойынша изобарлардың шоғырлануының өзгеруі. Екінші мүшенің үлесі, бірінші мүшеге қарағанда, аз. сгущение или разрежение изобар по нормали. Сондықтан сапалы қорытындыларды изобарлардың қисықтығын және қысым градиентінің мәнін талдап жасауға болады.

Дайындалуға арналған сұрақтар:

1. Ауаның реттелген вертикальды қозғалысына сипаттама беріңіз. Қысым және изаллобарлық алқаптардың құрылысына қарай бұл қозғалыстардың қарқындылығы және таңбасы қалай бағаланылады?

2. Ауаның конвективті қозғалысына анықтама және сипаттама беріңіз, олардың ауа райы жағдайларымен байланысын сипаттаңыз.

3. Ауаның конвективті және реттелген вертикальды қозғалыстарының жылдамдылығын есептеу үшін қандай негізгі тәсілдер қолданылады?

4. Динамикалық турбуленттілік дегеніміз не? Біркелкі ауа массаларында ауаның турбулентті вертикальды қозғалысының жылдамдылығын қалай есептеуге болады?

Ұсынылған әдебиет:

1. Зверев А.С. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 711 с.

2. Воробьев В.И. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 616 с.

3. Коженкова З.П. Курс лекций по синоптической метеорологии. – А-Ата, 1967. – 551 с.

Лекция 15.

Ауа массалары туралы ұғым. Ауа массаларының қалыптасу ошағы туралы ұғым. Ауа массаларының классификациясы. Жылдың әр мезгілінде әртүрлі стартификациялы жылы және суық ауа массаларындағы ауа райының ерекшеліктері. Ауа массаларының трансформациясы.

Дәрістің мақсаты: жылдың әр мезгілінде ауа массаларының сипаттамаларының түрлерін оқу.

Ауа массалары дегеніміз біркелкі физикалық қасиеттерімен және атмосфераның жалпы айналымының бір бағытымен қозғалатын, тропосферадағы ауаның үлкен жиынтығы.

Белгілі бір ауа массасында температура және басқа да метеорологиялық элементтер көлденеңінен аз өзгереді, ал бір массадан келесі бір массаға ауысқанда оның барлық қасиеттері тез өзгереді. Ауа массаларының қасиеттері ауа райы тәртібін анықтайды, ал олардың бір-бірімен ауысуы барлық метеорологиялық элементтердің мезгілсіз өзгеруіне әкеледі.

Ауа массаларының біркелкі қасиеттері қалыптасатын аймақ ауа массаларының қалыптасу ошағы деп аталады. Ауа массалары біркелкі қасиеттеріне ие болу үшін, олар ұзақ уақыт бойына қалыптасу ошағында тұруы керек, шамамен 5 – 7 күн. Қалыптасу ошағынан жылжу кезінде ауа массаларының өз қасиеттерін жоғалтып, басқа қасиеттерге ие болу қабілеті ауа массаларының трансформациясы деп аталады.

Жалпы географиялық классификациясына байланысты ауа массаларының келесі түрлерін ажыратады: арктикалық, қоңыржай, тропикалық және экваториалды.

Ауа массаларын термодинамикалық топтастыру бойынша мынандай түрлерін ажыратады: жылы, суық және бейтарап ауа массалары. Олардың әрқайсысы тұрақты және тұрақсыз болып бөлінеді.

Тұрақты жылы ауа массасы әдетте құрылықта жылдың суық мезгілінде, ал мұхит пен теңіз беттерінде жылдың жылы мезгілінде байқалады. Тұтас қатпарлы немесе будақ-қатпарлы бұлттары, кейде сіркіреуік жаңбырмен немесе адвективті тұманның пайда болуымен сипатталады. Тұрақты жылы ауа массасында метеорологиялық элементтердің тәуліктік жүрісі аз.

Тұрақсыз жылы ауа массасы құрлықта жазда, ал теңіз жағалауында қыста байқалуы мүмкін. Мұхит пен теңіз беттерінде мұндай ауа массасы жылдың суық мезгілінде байқалады. Будақ, кейде будақ-жауын бұлттары пайда болып, нөсерлі жауын, найзағай, бұршақ, радиациялық тұмандар болуы мүмкін. Метеорологиялық элементтердің тәуліктік жүрісі көп.

Тұрақсыз суық ауа массалары құрлықта жылдың жылы мезгілінде, мұхит пен теңізде жылдың суық мезгілінде байқалады. Будақ және будақ-жауын бұлттылығы, нөсерлі жауын, найзағай, кейде бұршақ, ал түнде құрлықта радиациялық тұмандар байқалады. Метеорологиялық элементтердің тәуліктік жүрісі өте үлкен.

Тұрақты суық ауа массалары құрлықта әсіресе қыста, бірақ Арктика мен Антарктика мұздарында ол жазда да байқалуы мүмкін. Мұхит пен теңіздерде мұндай ауа массалары байқалмайды. Аязды ашық ауа райы, кейде радиациялық тұман болады. Қосымша түрінде тұтас қатпарлы немесе қатпарлы-будақ бұлттары, кейде сіркіреуік қар жаууы мүмкін.

Бейтарап ауа массалары құрлықта жазда тұрақсыз, қыста – тұрақты болады. Мұхит пен теңізде мұндай ауа массалары жазда көбінесе тұрақты, қыста – тұрақсыз болады. Бейтарап ауа массаның тұрақтылығынан, ылғалдылығынан, мезгілден, төселме беттің күйінен және синоптикалық жағдайдан байланысты ауа райының жағдайлары анықталады.

Дайындалуға арналған сұрақтар:

1. Ауа массасына анықтама беріңіз. Термодинамикалық және географиялық топтасуына байланысты ауа массасының түрлерін атаңыз.

2. Ауа массасының қалыптасу ошағы ұғымын түсіндіріңіз.

3. Ауа массасының кертартпа ерекшеліктерін атаңыз.

4. Мұхиттан құрлыққа келетін ауа массасына қандай ауа райы тән?

5. Жазда мұхиттан құрлыққа келетін суық ауа массасына тән ауа райы жағдайларын айтыңыз.

6. Жазда жылы тұрақты ауа массаларына тән ауа райы жағдайлары қандай?

7. Қыста суық тұрақсыз ауа массаларына қандай ауа райы тән? Қайда жылдың бұл мезгілінде суық ауа массасы тұрақсыз стратификацияға айналуы мүмкін?

Ұсынылған әдебиет:

1. Зверев А.С. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1977. – 711 с.

2. Воробьев В.И. Синоптическая метеорология. – Л.: Гидрометеоиздат, 1991. – 616 с.

3. Коженкова З.П. Курс лекций по синоптической метеорологии. – А-Ата, 1967. – 551 с.