Issiqlik mashinalari - Umumiy tabiiy geografiya

|
Umumiy tabiiy geografiya
|
bet | 62/86 | Sana | 14.01.2024 | Hajmi | 1,98 Mb. | | #137276 |
Issiqlik mashinalari
Atmosfera geografik qobiqni eng harakatchan tarkibiy qismi hisoblanadi. Uning harakatchanchiligi asosan gazlarning mexanik aralashmasidan iborat ekanligi va isiqlik rejimini o’ziga xosligi bilan bog’liq. Atmosferani oldin quyi, Yer yuzasiga yaqin qismi isiy boshlaydi, natijada gazlarning vertikal harakati, keyin esa gorizontal harakati vujudga keladi. Demak, Yer yuzasiga tushgan quyosh issiqlik energiyasi atmosferada mexanik harakatlarni ro’y berishiga olib keladi. Yerga tushadigan quyosh energiyasining 1-2% mexanik energiyaga aylanadi. Energiyaning bir holatdan ikkinchi holatga o’tishi shartli ravishda issiqlik mashinalari deb yurituluvchi jarayonda amalga oshadi. Issiqlik mashinalari deganda issiqlik energiyasi mexanik energiyasiga aylanishi mumkin bo’lgan tizim, ya’ni sistemalar tushuniladi. Har bir issiqlik mashinalari ikkita asosiy element-isituvchi va sovituvchidan iborat bo’lib, ular bir-biri bilan issiqlik oqimlari orqali bog’langanlar. Haroratning tafovuti natijasida issiqlik isituvchidan sovituvchi tomon harakat qiladi, uni ham isita boshlaydi, lekin issiqlikning bir qismi isituvchini harakatining amalga oshirishga ham sarf bo’ladi.
Geografik qobiqdagi eng yirik issiqlik mashinasi ekvator-qutblar tizimi hisoblanadi. Uni birinchi pogonadagi issiqlik mashinasi deb yuritishadi. U bilan atmosferadagi eng katta harakatlar bog’liq. Materik va okeanlarning bir xil isimasligi sababli ikkinchi pog’onadagi issiqlik mashinalari vujudga keladi. U bilan mo’’tadil va subtropikalarda vujudga keladigan mussonlar bog’liq.
Geografik qobiqda issiqligi bir-biridan keskin farq qiluvchi ko’plab ob’ektlarni uchratishimiz mumkin. Unga misol tariqasida suv havzasi va uni atrofidagi quruqlikni, tog’ va uni atrofidagi tekisliklarni, muzliklar va uni atrofini ko’rsatishimiz mumkin. Ularni hammasini o’ziga xos issiqlik mashinasi sifatida qarash mumkin, chunki ularda issiqlik energiyasining bir qismi mexanik energiyasiga aylanadi. Geografik qobiqdagi issiqlik mashinalarining foydali koeffisienti uncha yuqori emas. Bu holat bir tomondan isituvchi va sovituvchi oralig’idan harorat tafovutini uncha yuqori bo’lmaganligi va atrof-muhit bilan issiqlik almashishda energiyani ko’p qismini sarf bo’lishi bilan bog’liq. Atmosferada issiqlik mashinalaridagi havoni harakatga kelishini quyidagi sodda misoldan ko’rish mumkin.
Ma’lumki, har bir nuqtadagi atmosfera bosimi uni tepasida turgan havo ustuni og’irligi bilan o’lchanadi. Yer yuzasi va atmosfera bir tekis isiganda yuqoriga ko’tarilgan sari bosim hamma joyda o’zgaradi, uni atmosferani vertikal kesmasida izobarlar yordamida ko’rsatish mumkin. Yer yuzasini ma’lum V nuqtasiga ko’proq issiqlikni tushishi havoni kengayishiga va izobarlarni yuqoriroqqa ko’tarilishiga olib keladi.
Yer yuzasida bosim uncha o’zgarmaydi ammo atmosferada gorizontal bosim o’zgarib barik bosim A nuqta tomonga yo’nalgan bo’ladi. Yuqorida bu nuqta tomon yo’nalgan havoning harakati A nuqta ustidagi bosimni ko’taradi va Yer yuzasidagi bosim ham ortadi. Endi Yer yuzasida gorizontal masshtabda bosim har xil bo’lib qoladi va u V nukta tomonga yo’nalgan bo’ladi. Natijada havo massalari yer yuzasida V nuqta tomon harakat qila boshlaydi.
SHunday qilib issiq hududlarning Yer yuzasida past, sovuq joylarda esa yuqori bosim markazlari vujudga keladi. Yuqorida esa buni aksi kuzatiladi. SHunday qilib berk vertikal aylanma harakat vujudga keladi, ya’ni eng sodda issiqlik mashinalari paydo bo’ladi.
Yirik masshtabdagi havoning vertikal aylanma harakatlari ekvator atrofida yaqqol ko’zga tashlanadi. Ekvatorial mintakada havo yuqoriga ko’tariladi. Troposferani yuqori qismida havo massalari tropiklar tomon antipassat sifatida harakat qila boshlaydi. 30-350 kengliklarda havo yuqoridan pastga tushadi va passat sifatida ekvator tomon harakat qila boshlaydi. Xavoning bunday aylanma harakati XVIII asrda passat shamollarini o’rgangan ingliz olimi Gadel nomi bilan yuritiladi. Hozir passat va antipassatlar faqat havoni vertikal harakatidan tashqari dinamik jarayonlar bilan ham bog’ligi aniqlangan. Bu masala yanada kengroq iqlimshunoslik va meteorologiya kurslarida o’rganiladi.
Yer yuzasida bosimning taksimlanishi va shamollar. Siklonlar, antisiklonlar, frontlar
Atmosfera xavosining umumiy harakati atmosfera sirkulyasiyasini vujudga keltiradi. Uni vujudga kelishini asosiy omili issiqlikni atmosferada bir tekis taqsimlanmagani, ya’ni termik omil hisoblanadi. Vujudga kelgan harakat Yerni o’z o’qi atrofida aylanishi ta’sirida (Koriolis kuchi), Yer yuzasiga ishqalanishi va boshqa bir qator omillar ta’sirida murakkab ko’rinishga ega bo’ladi.
Havo harakatining asosiy qonuniyatlari haqidagi umumiy tushuncha atmosfera bosimining o’rtacha ko’p yillik ko’rsatkichi va yanvarь, iyulь oylarida esuvchi asosiy shamollar tahlili asosida olinishi mumkin. Atmosfera bosimining joylashishi ikkita asosiy qonuniyat: zonallik va regionallikka bo’ysinadi. Ma’lum ma’lumotlar tahlili Yer yuzasida atmosfera bosimining joylashishida aniq qonuniyat mavjudligini ko’rsatdi. Yuqori va past bosim zonalarining geografik kengliklar bo’ylab almashib turishi yaqqol ko’zga tashlanadi. Ekvator atrofidagi bosim tropik va subtropik mintaqalarga nisbatan past. O’z o’rnida tropik va subtropik mintaqalardagi yuqori bosim mo’’tadil mintaqa sari yana pasayib boradi. Qutblarda esa bosim yana biroz ko’tariladi. Bosimni bunday joylashishiga mos ravishda shamollar tizimi shakllanadi. Subtropik va tropik yuqori bosim mintaqasidan ekvator tomon passat shamollari esadi. Koriolis kuchi ta’sirida ular biroz qiyalashib sharq tomondan esa boshladi. Mo’’tadil mintaqalarda g’arbiy shamollar hukmronlik qiladi. Atmosfera sirkulyasiyasining eng asosiy xususiyati uni tez-tez o’zgarib turishi va turg’un bo’lmasligi hisoblanadi. Issiqlikning birlamchi taqsimlanishini kelayotgan Quyosh radiatsiyasining miqdori bilan bog’laymiz. Bu holat termik tafovutni keltirib chiqaradi va atmosfera bosimini notekis taqsimlanishiga pirovard natijada shamollarni shakllanishiga olib keladi. Yuqorida ko’rsatilgan omillar ta’sirida shakllangan shamol o’z o’rnida ularni o’ziga faol ta’sir ko’rsata boshlaydi, ya’ni havo massalari bilan birgalikda issiqlik, namlik, mineral tuzlar bir joydan ikkinchi joyga ko’chadi.
Yer yuzasida energiya qayta taqsimlanadi. O’z o’rnida bu holat atmosfera bosimini qayta o’zgartiradi, shamollar tizimiga ta’sir ko’rsatadi. Bu jarayonga bulutlarning ta’siri ham juda kuchli, chunki u koinot va Yer yuzasi orasidagi radiasion va issiqlik almashinishini tartibga solib turadi Natijada atmosfera sirkulyasiyasi nihoyatda murakkablashadi.
O’rta va yuqori kengliklarda katta hajmdagi havo massalari siklonlar va antisiklonlar ta’sirida harakat qiladi.
Siklon burama (quyun) hosil qilib yuqoriga harakat qiluvchi havo massalaridan iborat bo’lib, shimoliy yarim sharda soat strelkasiga qarshi, janubiy yarim sharda soat strelkasiga mos aylanma harakatni vujudga keltiradi. SHuning uchun shimoliy yarim sharda siklonlar g’arbdan sharqqa qarab harakat qilganda uning oldi qismida havo massalari janubdan shimolga tomon, orqa qismida esa shimoldan janubga tomon harakat qiladi. Janubiy yarim sharda esa buni aksi kuzatiladi. Bir vaqtning o’zida siklonlarda havoning vertikal harakati ham amalga oshib, uning markazidagi havo yuqoriga ko’tariladi.
Antisiklonda havo massalari spiral bo’ylab markazdan chetga qarab harakat qiladi. Bir vaqtning o’zida antisiklon markazida havo yuqoridan pastga qarab harakat qiladi (32-rasm).
Siklon yoki antisiklon hukmronlik qilgan joyda ob-havo o’ziga xos bo’ladi. Siklon hukmronlik qilgan hududda bosim pasayib, shamol yo’nalishi keskin o’zgaradi va odatda yog’ingarchilik bo’ladi. Antisiklonlar hukmronlik qilgan hududlarda havo bosimi yuqori bo’lib, havo ochiq, yog’ingarchilik bo’lmaydi.
Yer yuzasida siklonlar va antisiklonlar joylashishida o’ziga xos qonuniyat bor. Odatda siklonlar hukmronlik qilgan joylarda atmosfera bosimi past, antisiklonlar hukmronlik qilgan joylarda atmosfera bosimi yuqori ekanligi iqlim haritalarida yaqqol ko’zga tashlanadi. SHunga mos holda atmosfera yog’inlarining ko’p yoki ozligi ham ko’rinib turadi. Bir – biridan farq qiluvchi havo massalari uchrashgan chegarada havo frontlari vujudga keladi. Agar issiq havo massalari sovuq havo massalari turgan hududga harakat qilsa issiq havo frontlari, agar aksincha bo’lsa sovuq havo frontlari vujudga keladi. Ilgari ko’rganimizdek Yer yuzasida asosan to’rtta havo massalari: ekvatorial, tropik, mo’’tadil va artika (antarktik) havo massalari hukmronlik qiladi. Arktika havo massalarini o’rtacha kengliklar, ya’ni mo’’tadil havo massalalaridan ajratib turuvchi front arktika fronti, mo’’tadil havo massalarini tropik havo massalaridan ajratib turuvchi front qutb yoki o’rtacha front, tropik havo massalarini ekvatorial havo massalaridan ajratib turuvchi front tropik front deyladi. Siklonlar ko’pincha bir-biridan farq qiluvchi havo massalari uchrashgan joylarda, ya’ni havo frontlarida vujudga keladi. Siklon bor joylarda yog’inning ќosil bo’lishi, havoning yuqoriga ko’tarilishi va atmosfera frontlarini vujudga kelishi bilan bog’liq. Tepaga ko’tarilgan sari havo soviy boshlaydi. Harorat ma’lum darajaga pasayganda xavodagi suv bug’larining kondensasiyasi yoki sublimasiyasi ro’y beradi. Vujudga kelgan suv tomchilari yoki muz zarrachalari kattaligi yetarli bo’lgandan so’ng Yer yuzasiga yomg’ir yoki qor sifatida tushadi. Antisiklon hukmronlik qilgan joylarda havo yuqoridan pastga harakat qiladi, zichlashadi, isiydi va havo to’yinish nuqtasida uzoqlashib yog’in hosil bo’lmaydi.
Ekvatorial zonada Koriolis kuchining juda zaifligi natijasida siklonlar va quyunlar vujudga kelmaydi. Atmosfera yog’inining bu yerda ko’p bo’lishi havoni konvektiv ko’tarilishi bilan bog’liq. SHunday qilib atmosfera yog’inlarining taqsimlanishi ko’p jihatdan atmosfera sirkulyasiyasining xususiyatlari bilan bog’liq. Atmosfera yog’inlarining taqsimlanishidagi boshqa omillar, jumladan relyef bilan bog’liqligi iqlim haritalarida juda yaxshi aks etgan.
Havo massalari umumiy harakatining tahlili havo massallari asosan zonal, meridional va vertikal harakat qilishini ko’rsatadi. Ular ichida havo massalari ko’prok zonal (ya’ni kengliklar bo’ylab) harakat qilib, meridional harakatga nisbatan ikki barobar, vertikal harakatga nisbatan uch barobar kuchliroqdir. Havo massalarining meridional harakati zonal harakatga nisbatan kuchsizroq bo’lsada, ahamiyati juda katta. Meridional oqimlar hisobiga havoni kengliklar bo’yicha almashinishi amalga oshiriladi. Okean va quruqlikdagi havo massalarining meridional harakati ta’sirida Yer yuzasida harorat real taqsimlananadi, uning taqsimlanish tafovuti hisob kitobiga asoslangan solyar, ya’ni radiasion balans miqdoriga qarab ishlab chiqilgan haroratni taqsimlanishidan ancha farq qiladi (8-jadval).
Havo massalarining vertikal harakati zonal va meridional harakatlarga nisbatan kuchsiz bo’lsada, geografik qobiqqa ta’siri juda kuchli, chunki agar vertikal harakat bo’lmaganda, atmosfera harakatining o’zi ham bo’lmas edi.
8-jadval
|
| |