Атмосфераның ғаламдық айналымы

Сабақтың мақсаты:

  • Талдау негізінде атмосфераның ғаламдық айналымын түсіндіру.

Мақсатқа жету үшін:

  • Қысымның қалай таралатынын;
  • Жалпы және жергілікті атмосфера айналымы дегеніміздің не екенін;
  • Ауа массасы дегеніміз не және олардың қасиеттері қандай екенін білу қажет.

   Атмосфераның жалпы циркуляциясы

   Атмосфераның циркуляциясы – бұл жер беті үстінен өтетін ауа ағындарының жиынтығы.

   Бұл сабақта сендер атмосфераның ғаламдық айналымын оқып білетін боласыңдар. Атмосфераның ғаламдық айналымы жел режимін тудырады, жылу мен ылғалдың ендік бағытта да, меридиандық бағытта да ғаламдық ауысуын қамтамасыз етеді.
   ​Атмосфера айналымының туындауына түрлі ендіктерде, сонымен қатар, материктер мен мұхиттарда жер бетінің біркелкі жылынбауының әсерінен туындаған атмосфералық қысымның біртекті таралмауы себепші болады. Тропосферада оған ауа массасының негізгі типтері, муссондар, сонымен қатар циклондар мен антициклондарға (циклондық әрекет) қатысы бар ауа массасының тасымалы қатысады.
   7-сыныпта сендер атмосфералық қысым деген құбылысты өттіңдер. Сендерге оның өзгеру себебі белгілі. Сендер жел қалай пайда болатынын, оның бағыты мен күші қалай өлшенетінін білесіңдер.​
   ​Қысымның жылдық барысы материктерде жыл бойы ең жоғары қысым ауа шамадан тыс суыған және сығылған кезде – қыста, ал ең төменгі қысым – жазда байқалады.
   ​Қысымның таралуы. Экваторлық ендіктерде ауа температурасы үнемі жоғары болады. Ауа қызғаннан кейін жоғары көтеріледі де, тропиктік ендікке қарай жылжиды. Сондықтан экваторлық аймақта қысым үнемі төмен болады.
   ​Тропиктік ендіктерде ауа ағынының келуі нәтижесінде жоғары қысым түзіледі.
   ​Полюстердегі (Арктика мен Антарктикада) үнемі суық болып тұратын жерлерде қысым жоғары болады, оны қоңыржай ендіктен келетін ауа тудырады.
   ​Сонымен бірге қоңыржай ендіктерде ауаның жылыстауы төмен қысым белдеуін қалыптастырады.
   ​Соның нәтижесінде Жер бетінде төмен (экваторлық және екі қоңыржай) және жоғары (екі тропиктік және екі полюстік) қысым белдеулері пайда болады (55-сурет).
   ​Жердің көтеріңкі және төменгі қысым белдеулері – тұрақты түзіліс.
   ​Қысымның тұрақты белдеулерінің бар болуы тұрақты желдердің пайда болуын айқындайды (56-сурет).

55-сурет. Қысымның зоналық таралымы
56-сурет. Атмосфераның ғаламдық айналымы

   Қысымның жылдық барысы материктерде жыл бойы ең жоғары қысым ауа шамадан тыс суыған және сығылған кезде – , ал ең төменгі қысым –   байқалады.

   Тропиктік ендіктерде  жоғары қысым түзіледі.

   Атмосфераның жалпы айналымы

   Атмосфераның жалпы айналымы – бұл жер шарындағы ірі масштабты ауа ағыны жүйесі. Тропосферада оған пассаттар, муссондар, циклондар мен антициклондарға байланысты ауа ағыны жатады. Бір ендік пен аймақтардан басқасына ауаның, онымен бірге жылу мен ылғалдың тасымалдануын туындата отырып, атмосфераның жалпы айналымы – маңызды климат түзуші үдеріс. Жердің кез келген бөлігіндегі күн райы мен оның өзгеруінің сипаттамасы жер беті мен атмосфераның арасындағы жылу алмасу мен ылғал алмасудың жергілікті жағдайларымен ғана емес, сонымен бірге атмосфераның жалпы айналымымен айқындалады.

   Атмосфера айналымының типтері

   Атмосфера айналымының үш басты зоналық типі бар: пассаттық, батыстағы ауа тасымалы және шығыстағы поляр маңы ауа массасының ағыны. Ауаның муссондық тасымалы атмосфера айналымының жалпы сызбасын бұзады және  айналымның бейбелдемдік типіне жатады.
   ​Жер бетінде ауа ағыны жоғары қысымның тропиктік белдеуінен экваторға қарай жылжиды. Осылайша тұрақты қуатты жел дер – пассаттар пайда болады. Солтүстік жартышарда пассаттар солтүстік-шығыстан, ал Оңтүстік жартышарда оңтүстік-шығыстан соғады. Бұл Солтүстік жартышарда ауа массасын оңға, ал Оңтүстік жартышарда олардың қозғалысының бағытынан солға ауытқытатын Кориолис күшінің әсерінен болады. Сонымен атмосфера айналымының алғашқы зоналық типі – пассаттық.
   ​Тропиктерден ауа қоңыржай ендіктерге ауысады. Жердің айналу күшінің әсерінен бұрыла отырып, олар біртіндеп батыстан шығысқа қарай қозғала бастайды. Қоңыржай ендіктерде батыстан келетін ауа тасымалы – бұл атмосфераның әлемдік айналымының екінші зоналық типі.
   ​Жоғары қысымды поляр маңы белдеулерінен төмен қысымды қоңыржай ендіктерге қарай ауаның қозғалуы да заңды. Жердің айналу күшінің ауытқыту әсерінен бұл ауа Солтүстік жартышардағы солтүстік-шығыстан және Оңтүстік жартышардағы оңтүстік-шығыстан жылжиды. Шығыстан келетін ауа массасының полюс маңы ағыны атмосфераны айналымының үшінші зоналық типін түзеді. Айналымның бұл типтері 57-суретте көрсетілген.
   ​Құрлық пен мұхиттың біркелкі жылынбауына байланысты ауа массасы таралуының зоналық сызбасы бұзылады. Мысалы, Еуразияның шығысында қоңыржай белдеуде батыстан келетін ауа тасымалы тек жарты жыл бойы – қыста ғана орын алады. Жазда, материк жылынған кезде, мұхиттың салқын самалымен ауа массасы құрлыққа ауысады. Осылайша ауаның муссондық тасымалы туындайды (58-сурет). Жылына екі рет ауа қозғалысы бағытының алмасуы – муссондық айналымның өзіне тән ерекшелігі.

57-сурет. Атмосфера айналымының зоналық типтері
58-сурет. Ауаның муссондық тасымалдануы
58-сурет. Ауаның муссондық тасымалдануы

   Қысқы муссон – салыстырмалы түрде суық және құрғақ ауаның материктен мұхитқа қарай ағылуы.

   Жаздық муссон – ылғалды және жылы ауаның кері бағытта қозғалуы.

   Дәптермен жұмыс

   58-суретті дәптерлеріңе салыңдар және онда атмосфера айналымының барлық үш типін цифрмен белгілеңдер. Суретке түсініктеме беріңдер.

   Геосергiту

   «Келісемін/келіспеймін»

   Жүргізушіні тағайындаңдар. Ол өткен тақырыпқа қатысы бар пікірлерді айтады. Егер келісетін болсаңдар, сендер қолдарыңды үш рет шапалақтайсыңдар, келіспеген жағдайда – аяқтарыңмен үш рет еденді тарсылдатасыңдар.

   Ауа массасы

Ауа массасы – тропосферадағы ауаның ірі көлемі, оның белгілі бір ортақ қасиеттері (ауа массасы қалыптасатын ауданмен байланысты) бар және атмосфераның жалпы айналымы ағындарының бірінде бір бүтін ретінде қозғалады.

   Жерге түсетін күн жылуының әр алуандығы салдарынан, күн жылуын әртүрлі түрлендіретін сол төсеніш беттің өзінде-ақ (құрлық, мұхит) ауа массасының негізгі қасиеттері – температурасы, ылғалдылығы, тұнықтығы біркелкі емес. Нәтижесінде тропосфераның ауасы көлденең бағытта жекелеген ауа массаларына бөлінеді. Ауа массаларының өлшемі көлденең бағытта мыңдаған километрмен анықталады, яғни материктер мен мұхиттардың үлкен бөлігімен, тіптен тігінен тропопаузаға дейін шамалас. Олар бір-бірінен атмосфералық бағыты бойынша ерекшеленеді.
   ​Ауа массасы үздіксіз қозғалыста болады. Егер ауа массалары әлдеқайда биік ендікке немесе әлдеқайда суық жерге қарай қозғалатын болса, оларды жылы ауа массасы деп атайды, өйткені олар жылылық әкеледі. Неғұрлым төмен ендікке немесе неғұрлым жылы жерге қарай жылжитын ауа массалары суық ауа массалары деп аталады. Олар өзімен суық әкеледі.
   ​Ауа массалары Жердің бір аймағынан екіншісіне қарай ауысқан кезде өздерінің қасиеттерін ұзақ уақыт бойы сақтайды. Басқа географиялық аудандарға қарай жылжи отырып, ауа массалары біртіндеп өз қасиеттерін, ең алдымен, температурасы мен ылғалдылығын өзгертеді, яғни басқа типті ауа массасына айналады. Ауа массасының қасиетін өзгерту және жергілікті жағдайдың әсерінен олардың бір типтен екіншісіне айналу үдерісі ауа массасының ауысуы деп аталады.
   ​Мысалы, тропиктік ауа экваторға және қоңыржай ендікке ене отырып, сәйкесінше экваторлық және қоңыржай ауаға ауысады. Континенттердің түкпірінде бола тұра, мұхиттық қоңыржай ауа қыста салқындайды, ал жазда жылынады және континенттік қоңыржай ауаға айнала отырып, үнемі құрғайды.
   ​Егер ауа массасы баяу жылжитын болса, онда олардың қасиеттерінің өзгеруі жақсы байқалады, егер жылдам жылжыса, онда ол бастапқы қасиеттерін ұзағырақ сақтайды, өйткені ауысуға да уақыт қажет.
   ​Ауа массасының қасиеттерінде өздері түзілген акваторияның немесе аумақтың пайда болу ошағының ізі болады. Белгілі бір қасиетке ие болу үшін ауа массасы ұзақ уақыт бойы өздері түзілген аймақта қалуы тиіс. Ауа массалары көбінесе жоғары қысымды аймақтарда іркіліп тұрады. Жоғары қысым аймағы – ауа массасы түзілуінің әдеттегі ошағы. Олар антициклондар деп аталады.

   Антициклон және циклон

   Антициклон – бұл ортасында жоғары қысым болатын аймақ. Ондағы ауа қозғалысы ортасынан (неғұрлым жоғары қысым аймағынан) шеткі аймаққа қарай (неғұрлым төмен қысым аймағынан) бағытталады. Антициклонның ортасында ақпа ағындар түзе отырып, ауа төменге түседі, сосын жан-жаққа жайылады, яғни ортадан шеткі аймақтарға қарай. Сонымен бірге ол айналады, бірақ айналу бағыты циклондық бағытқа қарама-қарсы болады. Ол Солтүстік жартышарда сағат тілінің бағыты бойынша және Оңтүстік жартышарда – сағат тілінің бағытына қарсы бағытта жүзеге асады. Антициклондағы ақпа қозғалыстарға байланысты ауа ылғалдылыққа қанықпайды, бұлт түзілу орын алмайды және баяу желді және желсіз ала бұлтты әрі құрғақ күн райы басым болады.
   ​Антициклондар көбінесе циклонның соңынан ілесіп отырады. Циклон – бұл ортасындағы қысым төмен болатын аймақ. Сондықтан циклондағы ауа шеткі аймақтан (жоғары қысымды аймақтан) бастап ортаға қарай (төменгі қысымды аймаққа қарай) шиыршықтала жылжиды, сосын өрлемелі ағын туындата отырып, жоғары көтеріледі. Циклонда ауа қисық сызықты жолмен қозғалады және Солтүстік жартышарда сағат тілінің бағытына қарама-қарсы бағытта және Оңтүстік жартышарда сағат тілінің бағытымен бағытталады. Циклондарға бұлттылық пен жауын-шашынның аумақта ауқымды таралуы, қатты желдер мен температураның айтарлықтай өзгерістері тән.

   1. 

   2. 

   3. 

   1. 

   2. 

   3. 

   Сандық мөлшері қайсысында көбірек байқалады?

  • ұқсастығында
  • айырмашылығында

   Сапалық айырмашылықтары қайсысында көбірек байқалады?

  • ұқсастығында
  • айырмашылығында

   Ауа массасының типтері

   Ауа массаларын олардың түзілген орны бойынша ажыратады:

Арктикалық ауа

   Арктикалық ауа Солтүстік Мұзды мұхитта, ал қыс мезгілінде Еуразияның солтүстігі мен Солтүстік Америкада пайда болады. Ауа төменгі температурамен, ылғалдылығының аздығымен, анық көрінуімен және тұрақтылығымен сипатталады. Теңіз арктикалық ауасы аздап жылырақ және құрамында ылғалдылық жоғары болады. Оның материкке қыста енуі жылу әкеледі. Континенталды арктикалық ауаның температурасы өте төмен, құрамында ылғалдылығы аз болады. Континенталды арктикалық ауаның материкке енуі ашық күн райы мен анық көрінетін кезде де күннің қатты суытуына себепші болады. Оңтүстік жартышарда арктикалық ауаның аналогі антарктикалық ауа, бірақ оның әсері көбінесе іргелес жатқан теңіз бетіне, сирек жағдайда Оңтүстік Американың оңтүстік шетіне таралады. Арктикалық және антарктикалық ауа қоңыржай ендікке енеді де, айтарлықтай және күрт суытуға әкеледі және көбінесе ашық әрі ала бұлтты күн райы орнауына себепші болады.

Қоңыржай (полярлық) ауа

   Бұл – қоңыржай ендіктің ауасы. Оны да екі тип тармағына бөледі. Континенталды қоңыржай ауа қыста өте салқын және тұрақты, күн райы, әдетте ашық, қатты аязды болады. Жазда ол қатты қызады, онда ұлғаймалы ток пайда болады, бұлт түзіледі, жиі жауын жауады, найзағай ойнайды. Теңіз қоңыржай ауасы ылғалдылығының жоғары болуымен және қоңыржай температурасымен сипатталады. Қыста теңіз қоңыржай ауасы бұлыңғыр күн райын, мол жаңбыр мен температураның көтерілуіне (жылымық) әкеледі. Жазда ол сондай-ақ мол бұлттылық, жаңбырлы күндер тудырады; мұндай ауа енген кезде температура төмендейді.
   ​Қоңыржай ауа полярлық, сонымен қатар субтропиктік және тропиктік ендіктерге енеді.

Тропиктік ауа

   Тропиктік ауа екі тип тармағына бөлінеді. Континенталды тропиктік ауа құрлықта түзіледі, жоғары температурамен, құрғақшылықпен және шаң-тозаңдылықпен сипатталады. Теңіз тропиктік ауасы тропиктік акваторияда (мұхиттың тропиктік зоналарында) қалыптасады, температурасы мен ылғалдылығының жоғары болуымен ерекшеленеді.
   ​Тропиктік ауа қоңыржай және экваторлық ендіктерге енеді.

Экваторлық ауа

   Экваторлық ауа экваторлық зонада пассаттар әкелген тропиктік ауадан қалыптасады. Ол жыл бойы температурасының жоғары болуымен және ылғалдылығының көптігімен сипатталады. Сонымен қатар бұл қасиеті құрлықта да, теңіз үстінде де сақталады, сондықтан экваторлық ауа теңіз және континенталды тип тармақтарына бөлінбейді.
   ​Қалыптасқан орны бойынша бөлініп алынған ауа массасының типтері 59-суретте көрсетілген.

59-сурет. Жердің ауа массаларының типтері

   Картамен жұмыс

   1. Дүниежүзінің кескін картасына ауа массасының шегарасын енгізіңдер.

   2. Кескін картада орындалған жұмысты ауа массасы типтерінің қосымша сипаттамасы элементтерімен толықтырыңдар.

   Атмосфералық фронт

   Көршілес екі ауа массасының шегаралық жолағында атмосфералық фронт түзіледі. Атмосфералық фронт – түрлі физикалық қасиеттері бар екі ауа массасының арасындағы өтпелі зона.
   ​Атмосфералық фронттың ені ондаған километр және қалыңдығы жүздеген метр шамасында. Атмосфералық фронттың ұзындығы мыңдаған километрге жетеді.
   ​Фронттар ауа массасының орын ауыстыру сипаттамасы бойынша жылы және салқын болып бөлінеді.
   ​Суық ауа жағына орын ауыстыратын фронт жылы деп аталады. Жылы фронт жылу мен ылғал әкеледі.
   ​Суық фронт аумақтан жылы ауаны суық ауа ығыстырған кезде туындайды. Фронт жүріп өтуі температураның төмендеуіне және басқа да метеорологиялық элементтердің күрт өзгеруіне әкеледі.

   Басты климаттық фронттар:

  • Арктикалық (антарктикалық) және қоңыржай ауа массасының шегарасында арктикалық (антарктикалық).
  • Қоңыржай және тропиктік ауа массасы шегарасында полюстік.
  • Тропиктік және экваторлық ауа массасының шегарасында ішкі тропиктік.

  • Фронт жүріп өтуі температураның көтерілуіне және басқа да метеорологиялық элементтердің күрт өзгеруіне әкеледі.
  • Фронт жүріп өтуі температураның төмендеуіне және басқа да метеорологиялық элементтердің күрт өзгеруіне әкеледі.

   Дәптермен жұмыс

   Сызбада атмосфералық бағыттың қарапайым жіктелімін бейнелеңдер.

   Жергілікті айналым және жергілікті желдер

   Атмосфераның жалпы айналымы барысында бірқатар аймақтарда жергілікті айналым байқалады, оған сәйкесінше аумақтың географиялық ерекшеліктері: жер бедерінің сипаты, ауа температурасының, төсеніш беттің күрт өзгеруі және басқалары себепші болады. Жергілікті жел – бұл жергілікті, аймақтық айналым жүйелері. Олар белгілі бір географиялық аудандарға тән. Олардың шығу тегі де әртүрлі. Жергілікті жердің атауымен аталатын, жергілікті себептері болатын көптеген желдер бар. Жергілікті желдердің арасында жекелеген топтарды самал желдер, таулы-аңғар желдері, аңғар елдері, сирокко, ыстық құрғақ жел, хамсин, вилли-вилли және басқалары; дауылды (қарақұйын, құйын, тайфун) желдер құрайды.

   Ойлан!

  • Ауа массасының басты типтерінен жергілікті желдердің кем дегенде екі айырмашылығын атаңдар.

   Геодерек

   Латын әліпбиін роман, герман, кельт және балтық топтарының барлық тілдері түгелге жуық, сонымен қатар славян, финнугор, түркі, семит және иран топтарының кейбір тілдері, албан, баск тілдері, сондай-ақ Үндіқытайдың (вьетнам тілі), Мьянманың кейбір тілдері, Зонд топаралы мен Филиппин, Африканың (Сахараның оңтүстік жағы), Американың, Аустралия мен Мұхит аралдарының көпшілік тілдері (дүниежүзі халқының шамамен 40%-ы) қолданады. Латын әріптерімен жазатын мемлекеттердің аумағы құрлықтың 60%-ын дерлік алып жатыр.

   Негізгі түсініктер

  • Атмосфераның циркуляциясы – бұл жер беті үстінен өтетін ауа ағындарының жиынтығы.
  • Атмосфераның жалпы айналымы – бұл жер шарындағы ірі масштабты ауа ағыны жүйесі.
  • Қысқы муссон – салыстырмалы түрде суық және құрғақ ауаның материктен мұхитқа қарай ағылуы.
  • Жаздық муссон – ылғалды және жылы ауаның кері бағытта қозғалуы.
  • Ауа массасы – тропосферадағы ауаның ірі көлемі, оның белгілі бір ортақ қасиеттері (ауа массасы қалыптасатын ауданмен байланысты) бар және атмосфераның жалпы айналымы ағындарының бірінде бір бүтін ретінде қозғалады.
  • Антициклон – бұл ортасында жоғары қысым болатын аймақ.
  • Циклон – бұл ортасындағы қысым төмен болатын аймақ.

   Ойыңды тұжырымда

  1. Атмосфераның ғаламдық айналымын сипаттау кезінде атмосфераның қандай қасиеттерін білу маңызды? Атмосфераның ғаламдық айналымының себебі не? Ал салдары қандай? Жауаптарын бір кестеге топтастыруға болады.
  2. «Атмосфера айналымы» тақырыбына интеллект-карта жасаңдар. Өздеріңнің интеллект-карталарыңды сыныптың алдында таныстыруға дайындаңдар. Интеллект-карта (mind-maps) – шығармашылық тапсырмаларды ойлау, есте сақтау, еске түсіру, шешудің тиімді тәсілдерін қағаз бетінде көрсету, сонымен қатар ақпараттарды өңдеудің, оларға өзгертулер енгізудің, жетілдірудің ішкі үдерістерін таныстыру және көзбе-көз көрсету мүмкіндігі.
       ​Әлем туралы ақпараттың көпшілік бөлігін біз көзбе-көз қабылдаймыз, сондықтан интеллект-карта – бұл есіңде оңай қалдыруға және тіптен оңай жұмыс істеуге болатын жақсы көрнекі материал.

«Апталық жоспар» тақырыбына арналған интеллект-картаға мысал

Өтінемін күте тұрыңыз