Дипломдық жұмыс: Биология | Оңтүстік шығыс Қазақстанда бұршақтың таралуын зерттеу

КІРІСПЕ
1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ……………………………………………………………………
2 АЛМАТЫ, ТАЛДЫҚОРҒАН, ҮЛКЕН АЛМАТЫ КӨЛІ СТАНЦИЯ-ЛАРЫНЫҢ ФИЗИКАЛЫҚ ГЕОГРАФИЯЛЫҚ СИПАТТАМАЛАРЫ…..
2.1 Алматы станциясының физикалық-географиялық сипаттамасы….
2.2 Талдықорған станциясының физикалық-географиялық сипаттамасы……………………………………………………………………………..
2.3 Үлкен Алматы станциясының физикалық-географиялық сипаттамасы……………………………………………………………………………..
3 АЛМАТЫ, ТАЛДЫҚОРҒАН, ҮЛКЕН АЛМАТЫ КӨЛІ СТАНЦИЯЛАРЫНДАҒЫ БҰРШАҚТЫҢ ПАЙДА БОЛУЫНЫҢ МЕТЕОРОЛОГИЯЛЫҚ ЖАҒДАЙЫ…………………………………………………….
3.1 Алматы станциясы бойынша бұршақтың таралуының метеорологиялық жағдайы……………………………………………………………………
3.1.1 Бұршақтың мезгіл бойынша пайда болуы…………………………….
3.1.2 Бұршақтың жауу ұзақтығы……………………………………………………
3.1.3 Бұршақтың тәуліктік жүрісі………………………………………………….
3.2 Талдықорған станциясы бойынша бұршақтың таралуының метеорологиялық жағдайы……………………………………………………
3.2.1 Бұршақтың мезгіл бойынша пайда болуы…………………………..
3.2.2 Бұршақтың жауу ұзақтығы………………………………………….
3.2.3 Бұршақтың тәуліктік жүрісі……………………………………………….
3.3 Үлкен Алматы станциясы бойынша бұршақтың таралуының метеорологиялық жағдайы………………………………………………….
3.3.1 Бұршақтың мезгіл бойынша пайда болуы…………………………..
3.3.2 Бұршақтың жауу ұзақтығы………………………………………………..
3.3.3 Бұршақтың тәуліктік жүрісі………………………………………………
3.4 Бұршақтың пайда болуына жақын ауа температурасы………………
4 БҰРШАҚТЫҢ ПАЙДА БОЛУЫНЫҢ СИНОПТИКАЛЫҚ ЖАҒДАЙЫ……………………………………………………………………………………..
ҚОРЫТЫНДЫ
ҚОЛДАНЫЛҒАН ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ
КІРІСПЕ

Бұршақ халық шаруашылығына едәуір зиян келтіреді. Бұршақтан ең алдымен ауылшаруашылық өсімдіктері мен бақшалар, әсіресе гүлдеу зақымданады.
Қазақстандағы бұршақтық процестерді зерттеуге арналған жұмыстар өте аз. Авторлармен өте қысқа шектелген материалдарда жыл ішінде бұршақ болған күндердің орташа санының географиялық таралуы, бұршақтың тәуліктік және жылдық жүрісі, оның жаууының ұзақтығы қарастырылады.
Республиканың шығыс және оңтүстік-шығыс аудандарында бұршақ көбіне маусым айында жауады.
Шөл және шөлейт аудандарда бұршақ түсуі сәуірде,шілдеде және қазанда байқалады.
Қазақстанның басқа аудандарында бұршақ көбіне мамыр және тамыз айларында түседі.
Қазақстан территориясы бойынша бұршақтың түсу ұзақтығы 7 минут және бұл шама 5-тен 10 минутқа дейін өзгеріп отырады. Таулы және шөлейтті жерлерде бұршақтың түсу ұзақтығы 10 минуттан да асатын жағдайлар кездеседі. Бұл шаманың ең көп мөлшерде түсуі Қазақстан территориясында 20-дан 40 минутқа дейін, ал кейбір жағдайларда 1 сағаттан асады.
Бұл жұмыс Қазақстан территориясы бойынша бұршақтың таралуын және соның ішінде Алматы станциясындағы бұршақтың 10 жылдық мәліметін сараптау, яғни аэрологиялық жағдайын, жауу ұзақтығын анықтау, климаттық жағдайын және оны сараптау болып табылады.

1 ӘДЕБИЕТТЕРГЕ ШОЛУ

Бұршақ-әртүрлі тығыздықты, мұз қабыршақты шар тәрізді, өте қауіпті бөлшектер. Бөлшектердің радиусы 1-ден 25 миллиметр арасында.
Бұршақтар будақ-жаңбыр бұлттарынан тамшылардың қатуы салдарынан және судың салқындаған тамшыларының жарма түйіршіктерімен қосылу нәтижесінде пайда болады. Бұршақ әдетте қысқа алқаппен уақыттың салыстырмалы көп емес аралығында жауады. Бұршақтың түсу алқабының ұзақтығы 800 километрге дейін жетуі мүмкін /1/.
Жазда ыстық кездерде будақ-жаңбыр бұлттарынан кейде бұршақ жауады. Ол шар тәрізді немесе дұрыс емес пішінді, диаметрі бірнеше милиметрден және одан көп, мұз бөлшектері түріндегі жауын-шашын. Бұршақтың массасы жеке жағдайларда 300 граммнан асады. Бұршақтар ақ күңгірт ядродан және әрі қарай қаптайтын мұздық мөлдір және бұлыңғыр қабаттарынан тұрады. Бұршақтардың түрі мен көлемі мынаны айтады: олар өз”өмірі” уақытында конвекцияның қатты тоқтарымен бірнеше рет біресе жоғарыға, бір төменге соғылады. Салқындаған бұршақтармен қақтығысу нәтижесінде бұршақтар өздерінің көлемдерін нормаландырады. Қозғалатын ағындарда бұршақтар оң таңбалы температуралы қабаттарға түседі, онда олар жоғарыдан ұрылады, сосын, өрлеген ағындарда олар қайтадан жоғары көтеріледі және жоғарысынан қатады.
Бұршақтардың пайда болуы үшін бұлттардың үлкен сулылығы қажет, сондықтан бұршақ қоңыржай ендіктерде жауады, ол үлкен қарқындылықпен тропиктерде болады, полярлы ендіктерде бұршақ байқалмайды./2/.
Бұршақ-бұлт бауырында түзіліп, жерге жауатын жауын-шашынның бір түрі. Мұз қабық орнаған осынау зор жентектері көп жағдайда жұмыр формада кездеседі. Мұз қабық қар жентігінің бұлт арасымен өтуі кезінде пайда болады, өйткені бұлт шоғырларының құрамында мұз түйіршіктерімен қатар суық тамшылары да болады. Жентек қар соларға келіп соғылған кезде мұз қабыққа оранып үлкейе түседі және салмағы ауырлайды. Кейде мұз болып қатқан бұршақ сыртына қар ұлпалары жабысып, кейбірі ғажайып формада түседі, дегенмен бұршақ жауыны көбінесе әртүрлі пішіндегі қар мен мұз түйірлері түрінде жауады.
Бұршақтар бұлттардың белгілі-бір түріне ғана атап айтқанда, найзағай ойнауына себеп болатын түйдек жауын бұлттарынан түзіледі. Өте қалың болып келетін бұлттардың биіктігі 10 шақырымдық деңгейден де асып жатады, олардың ортасында секундына бірнеше ондаған метр алатын жоғары қарай өрлей соғатын күшті ағындар бұлт құрамындағы ылғал тамшыларын бұлттағы ауа температурасы өте төмен және су тамшылары қатып, мұз түйірлеріне айналатын, сондай-ақ оның үстіне мұз кристалдары түзілетін, одан әрі салқындаған осынау бөлшектер бір-бірімен немесе су тамшыларымен қосыла келе ақыр аяғында бұршақ түзілетін шырқау биікке дейін көтеріліп жетеді. Бұлт қабатынан төмен қарай аса жоғары жылдамдықпен түскен кезде мұз бұршақтар жерге жақын ауа қабаттарында ауа өте жылы болуына қарамастан еріп үлгермейді.
Бұршақ жауыны әсіресе найзағай ойнаған кезде жиі кездеседі, найзағайдың бәрі бұршақ жауынына себеп бола бермейді. Статистика деректеріне сүйенсек орта және қоңыржай ендіктерде найзағайға қарағанда бұршақ 8-ден 10 есе аз. Дегенмен кейбір географиялық аймақтарда бұршақ жиі-жиі қайталанады. Атап айтқанда АҚШ-тың (Америка Құрама Штаттары) кейбір аудандарында бұршақ жауыны жылына 6 рет, Францияда, Солтүстік Кавказ, Грузия, Армения, Орта Азияның таулы аймақтары сияқты аудандардағыдай жылына 4 рет жауады.
Бұршақ жауындарынан аса мол зардап тартатын сала- ауылшаруашылығы. Ені жіңішке болғанымен ұзындығы едәуір алқапқа жауып өткен бұршақ жауыны дәнді дақылдар егістіктерін, жүзімдіктерді, ағаш бұтақтары мен бақшаларды ойрандайды. Бұршақ жауынының астында қалған үй құстары мен ұсақ малдарда қырылады. Тіпті бұршақ соққысынан ірі қара малдың, адамдардың өлген кездері де болған /3/.
Бұршақ қатты жауған жағдайда жердің бетін жауып кетеді. Мысалы: 1950 жылы 17-ші маусымда Көкпекті станциясында 40 минуттай бұршақ жауған, оның қалыңдығы 10-нан 15 см дейін жеткен. Бұршақтың мал шаруашылығына да келтіретін зияны да аз емес.1948 жылы 19 мамырда жауған бұршақтан Абай станциясы маңында 250 қой, 4 жылқы апатқа ұшыраған. Қатты жаңбырмен аралас түскен диаметрі 40 пен 50 мм бұршақ 1968 жылдың 14-мамыр күні Жамбыл қаласының солтүстік-батысында гипс руднигінде 1,5 сағат бойы жауды. Сондықтан қазіргі уақытта бұршақ пайда болатын бұлттарды атқылап, түрлі реагенттер арқылы бұршақ жаудырмау шаралары қолданылады. Бұл тәсіл әзірге бұршақ үлкен аудандарға жауатындай жағдайда ғана тиімді. Бұршақ шөл және шөлейт аудандарда ылғал аз, конденсация деңгейі өте жоғары кезде сирек жауады. Ал таулы аудандарда күндіз ауаның тау жоталарымен көтеріліп тұруына байланысты конвективті бұлттарын күшейе түседі, атмосфералық шептер бойында елеулі температура айырмашылығы пайда болады да, жаңбыр, бұршақ жиі жауады. Жазық жерлердің өзінде биік төбелер бұршақтың түсуіне себеп болады /4/.
Бұршақ тропиктерде де жауады. 1985 жылы қазанда Сержиги штатында (Бразилия) 1,5 м қалыңдықты бұршақ жауған. Ал 1843 жылы мамырда Украинада Днепропетровске жақын жерде таңғажайып бұршақ-300 грамм салмақты жауған.1981 жылы сәуірде Қытайда салмағы 7 килограмнан асатын бұршақ жауған. Кенияның кейбір аудандарында шай және кофе плантацияларында бұршақ жиі жауады, орташа есеппен жылына 132 сондай күн болады.
Бұршақ болған күндердің орташа көпжылдық мәндерін есептеу үшін бұршақ көлеміне байланысты емес оның жауған барлық жағдайлары қолданылады. Бұршақ болған күндердің орташа санының кеңістіктік таралуына төселме беткеймен циркуляциялық жағдайлар әсер етеді. Қазақстанның үлкен бөлігі үшін жыл ішінде бұршақ болған күндердің орташа саны 1 мен 2 күнді құрайды, ал шөлді аудандарда 0, Қазақтың ұсақ шоқысы аудандарында 1,5-нан 2 күнге дейін өзгереді. Тауларда бұршақ болған күндердің орташа саны 8-ден 10 күнге асуы мүмкін. Ірі суқоймалар маңында, мысалы: Каспий және Арал теңіздерінде бұршақ болған күндер санының едәуір азаюы байқалады. Бұл мынамен түсіндіріледі, яғни жазда теңіз үстінде, температуралық инверсиялардың айырмашылықтары болады, ол конвективті бұлттылықтың пайда болуына кедергі жасайды /5/.
1977-1981 жылдары Швейцария, Франция және Италия, Орталық Швейцарияның өте бұршақ қауіпті аудандарында бұршақты болдырмау бойынша “Грозферзух-W” бесжылдық эксперимент өткізіледі. Эксперимент бұршақты бұлттарға советтік әсер ету өзінің қолданушылығын тексеру үшін жүргізілді /6/.
Бұршақтың пайда болуын көптеген ғалымдар зерттеген. Осыған байланысты Финдайзен ұсынған зерттеген теориясын айтуға болады. Финдайзеннің теориясын 1938 жылы ұсынған. Бұл теория Бержеронның пікіріне негізделген. Оның пікірі бойынша бұлттағы бөлшектің негізгі өсуі су буының тамшылардан кристалға көшуімен байланысты. Финдайзеннің ойы бойынша бұршақты бұлт дамуында бес кезеңнен өтеді:
1. Бұршақты бұлттың шыңы минус 19,4 0С- тен минус 20 0С шекті температураға дейін жетеді. Осы кезеңінде бұлт тамшылардан немесе қатты салқындаған тамшылардан тұрады. Шыңына жақын жерде ғана бөлек кристалдар пайда бола бастайды.
2. Будақ жауын бұлтының шыңы шекті температура деңгейінен асатын кез. Финдайзен осы кезеңді бұршақ кезеңі деп атайды. Шекті температура деңгейінен жоғары бұлтта қардың жармасы тәрізді кристалдар пайда болады. Су буының қатты салқындаған тамшыларынан кристалдарға көшуі арқылы кристалдар өте тез өседі, жоғары бағытталған ағынмен ұсталып тұра алмайтын өлшеміне дейін жеткенде олар құлай бастайды. Әрі қарай олардың өсуі коагуляция арқылы өтеді. Финдайзеннің ойынша екінші кезеңге жеткен әр бұлт бұршақ беруі керек.
3. Бұлттың шекті температура деңгейінен жоғары жеткілкті кристалдар пайда болады. Бірақ екінші кезеңде болған процесстер бұлттан ылғалдың бірталай бөлігін жауып кеткеніне алып келеді. Сондықтан осы кезеңде де кристалдар су буының тасымалдануы арқылы өтеді. Бірақ олардың әрі өсуі екінші кезеңдегідей мәнді болмайды. Сондықтан осындай бұлттарда немесе мұз жармасы немесе майда бұршақ пайда болады. Жерге олар еріп үлгергендіктен нөсер жаңбыр түрінде жауады. Финдайзен осы кезеңді жаңбырдың бірінші кезеңі деп атайды.
4. Бұлтта ылғалдың төмендеуі жалғасады, сондықтан жоғарғы бөлігінде пайда болған кристалдар және олардың өсуі мұз жармасының пайда болуына алып келеді. Бұл жаңбырдың екінші кезеңі.
5. Финдайзеннің ойы бойынша ылғалдың бірталай бөлігі жерге жауады, сондықтан бұлттан тек қана кристалдар жауады, жоғары температура кезінде олар шамалы жаңбыр береді.
Финдайзен теориясының кемшіліктері:
1. Осы теория бойынша екінші кезеңге жеткен әрбір бұлт бұршақ беруі керек.
2. Ол бұлтта ылғалдың қайтып орнына келетінін санамаған. Әрі қарай зерттеулер бұлтта 5 рет булану арқылы ылғалдылық толықтырылатынын көрсетті.
1960 жылдары биік таулы геофизика институтында бұршақтың пайда болуы бойынша зерттеулер жүргізілген. Өйткені осы жылдары бұршақпен күресу әдістері өңделе бастады.
Бұршақты бұлттың дамуы жылы ауаның бөлек көпіршігі түрінде басталатыны анықталған. Олар жоғары көтеріліп қосылады да конвективті бұлт пайда бола бастайды. Осы бұлтта жоғары бағытталған ағынның жылдамдығы әр деңгейге дейін күшейеді, осы деңгейде максимальді жылдамдықты құрайды. Осы деңгейден жоғары ылғал сұйық және қатты күйінде жиналады және осы жерде ірі тамшылы аумақ қалыптасады. Осы аумақта бөлшектердің өсуі төменнен майда және ірі тамшылардың тасымалдануы арқылы өтеді. Зерттеулердің көрсетуі бойынша егерде осы аумақтың төменгі шекарасында минус 25 0С шамасында температуралар байқалса, онда төменнен келген барлық тамшылар қатып қалады. Сондықтан бұршақ пайда болу үшін ең қолайлы жағдайлар бұлт аумағының төменгі шекарасында температура 0 0С болу керек, ал жоғарғы шекарасында минус 25 0С шамасында болу керек. Осы кезеңде аумақтың төменгі бөлігі қатты салқындаған тамшылардан тұрады, ал жоғарғы жағы кристалдардан тұрады. Осындай жағдай болған кезде кристалдар жоғарыдан төменге құлағанда тамшылармен соқтығысады, мұз жармасы пайда болады, ол тамшылармен соқтығысқанда майда бұршақ пайда болады. Жоғары бағытталған ағынның жылдамдығынан және ірі тамшылы аумақтың қалыңдығына байланысты бұршақ өте үлкен мөлшеріне түседі. Егер жоғары және төменгі шекарасында температуралар басқа болса, онда бұршақ пайда болады. Ірі тамшылы аумақта жиналған судың массасы бір шекті мәндерге жеткен кезде бұлттан нөсерлі жаңбыр жауа бастайды. Егер осы аумақтың қалыңдығы шамалы болғанда 100-ден 200 мм дейін жаңбыр жерге бірнеше секундта жауатын еді. Негізінде қалыңдығы 2-ден 6 км дейін бола алатындықтан мұндай нәрсе болмайды. Бөлшектер жоғары жағынан, ортасынан және төмен жағынан жер беғтіне бір уақытта жетпейді. Сондықтан нөсерлі жауын бір уақыт арасында жалғасады. Ұзақ уақытқа дейін бұршақтың өсуі төменнен келген майда тамшылар арқылы өтеді деп санаған. Бірақ әрі қарай зерттеулердің көрсетуі бойынша бөлшектің 0,1,2,3 см дейін өсуі тез 4-5 минут арасында болады. Егерде бұршақтың өсуі майда тамшылардың тасымалдануы арқылы өткенде, онда 50-60 минут керек болады. Сондықтан негізгі өсуі ірі тамшылар арқылы өтеді деп саналады.
Бұршақпен күресу мәселесі бойынша ғылыми зерттеулер жағдайының сараптамасы ССРО мен АҚШ-та бұршақты жауын-шашындарды теоретикалық үлгілеуде, олардың макро- және микроқұрылымын зерттеуде, бұршақты болжауда бұлттар сипаттамаларының өлшеу әдістері мен аспаптарды дамытуда, бұршақтың процестерге әсер етудің әдістері мен техникалық жабдықтарды жетілдіруде нақты жетістікті көрсетті. Жеке жағдайларда соңғы жылдарда жасанды әсер етудің нәтижесімен процестің табиғи жүрісі кезінде бұлттардың көптеген макро- және микрофизикалық параметрлерінің эволюциясын есептеуге мүмкіндік беретін микрофизика мен динамиканың жеке есептелетін екі және үш өлшемді статционарлық емес теоретикалық үлгілерді құруда процес байқалады. Сондықтан ерекше көңіл нақты локальді себумен нақты жағдайларда бұршақтық прогрестердің эволюциясын есептеу және алдын ала жүктеме болып табылатын эксперименттердің мәліметтері бар есептеулердің нәтижелерінің салыстыруына бөледі. Бірақ теоретикалық үлгілер бойынша есептеулер үйілген болып қалады, уақыттың нақты масштабында өткізілу мүмкін емес және негізінде зерттелу мақсатында қолданылады.
Бұршақ құрылу процесін түсіну үшін назар аэросиноптикалық жағдайды зерттеуге бөлінеді, яғни бұл кезде бұршақ түседі, жер бетін бұршақ ұруы және бұршақ құру параметрлері таралады.
Берілген жұмыста бұршақ құрылу параметрлері былай түсіндіріледі: бұршақ түскен аудан, жер бетіндегі бұршақ жауыны фронттың жылжу жылдамдығы, түскен бұршақ қабатының қалыңдығы, пішіні, тығыздығы, бұршақ құрылымы, бұршақ түсу ұзақтығы, мерзімге байланысты тәуелді бұршақұру қайталанушылығының жиілігі.
Бұршақ кезіндегі аэросиноптикалық жағдайды қарастырамыз. Бұл жағдай қандай да бір дәрежеде ауданның география және орографиялық ерекшелігіне тәуелді болады.
В.М.Гигенейшевтің бойынша Закавказьедегі бұршақ құрудың ең көп саны (44,2 %) батыстан суық фронттың келуі кезінде, сонымен қатар толқындық буырқану кезінде байқалады. Гигенейшов зерттеулерінің нәтижесі 10 жылдағы бұршақ түсу жағдайларын анықтауға мүмкіндік берді. Алдағы қорытынды бойынша ол мынаны ерекше атап өтті, яғни бұршақ түскен барлық кезеңдегі бұршақ құрудың ең көп саны суық фронттың енуімен байланысты. Окклюзия фронты көбінесе мамырда, маусым, тамыз және қыркүйектегі бұршақ құрудың максимальді санымен байланысты. Биік таулы геофизикалық институттың қызметкері Н.И. Глушкова 1954-1965 жылдар кезеңіндегі бұршақұру байқалған уақыттағы аэросиноптикалық жағдайды сараптаған. Белгілі болғандай, бақылау кезеңіндегі бұршақ құруды жағдайы 84% суық фронттың енуімен байланысты болған.
БГИ қызметкері О.И. Чеповская жер шарының түрлі ауданында бұршақтың таралуын зерттеген көптеген авторлардың зерттеу нәтижелерін қарастырған. Зерттеулер мәліметтері бойынша көбінесе орта ендіктің ішкі құрлықтық аудандарында көп байқалады. Анықтағандай экваторда, сонымен қатар теңіз және мұхит үстінде бұршақ түсудің қайталанушылығы төмендейді. Үлкен суқойма маңында орналасқан станцияға қарағанда шамамен 1,5-нан 2,0 есе аз. Бұл былай түсіндіріледі, төселме беттің төмен температурасы, яғни тұрақсыз энергияның төмендеуімен. Сонымен қатар бұршақтың күндер санына теңіз деңгейінен биік жерлерде әсер етеді. Автордың мәліметтері бойынша, Орта орыс қыратындағы биіктіктің 200 метрге жоғарлауы бұршақтың күндер санының 1-ден 2 күнге есе өсуіне алып келеді. Бұршақ құру жер шарының ендік зоналарында экватордан 60-650…..