22.Жер-атмосфера жүйесінің жылу балансын айтып беріңіз

Жер-атмосфера жүйесінің жылу балансы да,бүкіл атмосфера қабатымен, топырақ және су қоймасының, жоғары қабаттары жылу ағындарының алгебралық қосындысы. Мұнда атмосфера шекарасы болып, ал топырақтың температура тербелісі тоқтайтын қабаты төменгі шекарасы болып табылады. Сонда жер-атмосфера жүйесінің жылу балансы былай анықталады:

В_Ж-А =Ф_АА + Ф_МА +L(E-R)

Вж-а Жер атмосфера жүйесінің радиациялық балансы

Фаа-атмосфералық адвекция жылу ағыны

Фма-мұхиттық адвекция жылу ағыны

L(E-r)-булану және конденсациянәтижесінде келетін және кететін жылу ағыны

Жер атмосфера жүйесінің жылу балансын құраушылардың ендік бойынша таралуын қарастырғанда М.И.Будыко экватордан 70 ° с.е дейінгі аралықты төрт аймаққа бөледі.

Бірінші-экватор маңы аймағы,экватордан 15 ° с.е дейінгі аралық оң таңбалы үлкен радиациялық баланспен және су айналымының арқасында көп жылудың келуімен сипатталады.Бұл келген жылудың бәрідерлік атмосфералық және мұхиттық адвекцияларға жұмсалады.

Екінші аймақ,тропиктік аудандар мен субтропиктің бір бөлігін қамтиды.Бұл тропиктік аймақ,радиациялық балансы оң таңбалы болып,суайналым арқасында біршама жылу жоғалтумен ерекшеленеді.

Үшінші аймақ-тропиктік аймақтың солтүстігінде жіңішке өтпелі аймақ(35-40 °С).Жылу балансын құраущшылардың жылдық жинақтары шамамен нольге тең,яғни әр құраушы бойынша жылудың келуі мен кетуі бір-біріне тең болады.

Төртінші аймақ-40°С с.е-тің солтүстігі,теріс таңбалы радиациялық баланспен сипатталады және оның абсолюттік мәні солтүстікке қарай жылдам өседі.Бұл аймаққа жылу негізінен атмосфералық және мұхиттық адвекциялар,сонымен қатар суайналым жылуы арқасында келеді.

23.Булану және қанығу процестерін түсіндіріңіз

Атмосферадағы су буы топырақ беті мен су қоймаларынан булану ж/е трансперация арқылы тасымалданып тұрады.Булану процесі кезінде судың кейбір молекулалары басқа молекуланың тарту күшін жеңіп, су топырақ беткейінен бөлініп, су буы молекулаларын құрайды. Олар молекулалық диффузия, конвекция, ауаның турбуленттік араласуы арқылы ауаға тарайды. Жел ж/е ауа ағынымен су буы алыс қашықтыққа тасымалданады. Ал кейбір су буы молекулалары ауадан суға одан топырақ бетіне келеді. Егер ұшып кетіп жатқан молекула саны, қайтып келіп жатқан молекула санынан артық болсма, булану процесі жүреді. Ал олар өзара теңессе, ауа су буына қаныққан күйде болады, яғни булану процесі тоқтайды. Буланудың сандық мәні бірлік беткейден бірлік уақыт ішінде буланған су мөлшерімен сипатталады. Оны булану жылдамдығы дейміз(кг/с*м²). Метеорологияда қолдануға ыңғайлы болу үшін булану жылдамдығын бірлік уақыт ішінде су қабатымен мм мен есептейді. 1м кв ауданнан буланған салмағы бір кг су бір мм су қабатын құрайды. Буландырушы беткейдің температурасы өскен сайын булану жылдамдығы да өседі. Температура өскен сайын су буына қанығу үшін ауаға керекті су мөлшері де өседі, яғни жылу ауа салқын ауаға қарағанда көбірек су буы молекулаларын ұстап тура алады. Булану процесінде сұйық күйден газ күйіне көшу үшін белгілі бір энергия жұмсалады. Нәтижесінде сұйықтың энергиясы азайып салқындайды. Булану процесін жалғастыру үшін тағы да қосымша жылу қажет болады. Оны булану жылуы д.а. температурасы О градус цельсий жағдайында судың булану жылуы 2500 кДж/кг, ал мұздың булану жылуы 2837кДж/кг тең болады. Белгілі бір жерден буланған су мөлшерін қарастырғанда нақты булану ж/е буланушылық деп екі ұғымды бөліп қарастыру керек.

Нақты булану (W,мм) берілген уақыт аралығында буланған су мөлшері. Оны метеорологияда арнайы аспаптармен өлшейді, сонымен қатар әртүрлі әдістермен есептеп табуға болады.

Буланушылық (W_о,мм) су қорымен шектелмеген жағдайда мүмкін болатын максимальді булану. Көбіне нақты булану буланушылықтан кем болады. Табиғи жағдайда булану өте күрделі процесс. Оның қарқындылығы көп факторларға бағынышты. Дальтон заңына сәйкес, булану жылдамдығы (W) қанығу тапшылығына (Е^{`</sup>-е) тіке пропорционал да, атмосфера қысымына (Р) кері пропорционал ж/е желге бағынышты: W=А*( Е<sup>`}-е)/Р,

^{мұндағы:} Е^`- ^{қаныққан бу қысымы;}

^{е – ауадағы су буының парциалды қысымы;}

^{А – пропорционалдық коэффициент (жел жылдамдығын сипаттайды);}

^{Р- атмосфера қысымы.}

Қанығутапшылығын (Е^{`</sup>-е) есептегенде қанығу қысымы ауаның емес, буландырушы беткейдің температурасымен анықталады. Буландырушы беткей ауадан жылы болғанда беткейдің тем/сымен есептелген қанығу қысымы ауа темп/сымен есептелген қанығу қысымынан жоғары болады. (Е<sup>`} >Е). Сондықтан ауа су буына қаныққан кезде (Е^{`</sup>=е) де булану жүре береді, себебі Е<sup>`} >Е=e, яғни Е^{`</sup> >е. Қанығу қысымы мәні тем/мен анықталғандықтан булану да тем/ға тікелей бағынышты. Буландырушы беткейдің тем/сы өскен сайын булану жылдамдығы да өседі. Желдің жылдамдығының өсуі де булануды жылдамдатады. Тіулік ішінде мах булану жылдамдығы тал түске жақын уақытта, яғни буландырушы беткейдің температурасын мах болғанда байқалады. Ол кезде қанығу тапшылығы жоғары, турбуленттік араласу мен конвекция қарқынды жүреді, жел жылдамдығы жоғары болады. Кешке қарай температура төмендегенде Е<sup>`} - е айырмашылығы азаяды. Олар өзара теңескен кезде (Е^`=е) булану тоқтайды. Егер буландырушы беткейдің тем/сы шық нүктесінен төмен түссе керісінше конденсация процесі жүреді. Жылы кезенде буланудың тәуліктік жүрісі салқын кезенге қарағанда айрақша байқалады. Жыл ішінде булану шілде айында мах, желтоқсан айында мин б/ды.