Fakulteti guruh talabasi ning mustaqil ishi mavzu: Sovuq harorat ta'siri bilan bog'liq bo'lgan jarayonlar

O`ZBEKISTON RESPUBLIKASI OLIY TA’LIM VAZIRLIGI



_________________________________________ UNIVERSITETI
_____________________________________________ FAKULTETI
____________________________________GURUH TALABASI
_________________________________________NING
MUSTAQIL ISHI
MAVZU: Sovuq harorat ta'siri bilan bog'liq bo'lgan jarayonlar
ILMIY RAHBAR: _____________
_________________-2023
M U N D A R I J A

I.Kirish
II.Asosiy qism
1. Sovuq harorat ta'siri bilan bog'liq bo'lgan jarayonlar
2. Harorat
3. Kimyoviy termoregulyatsiya
III. Xulosa
IV. Foydalalnilgan adabiyotlar

1. 
   Sovuq harorat ta'siri bilan bog'liq bo'lgan jarayonlar
   

Iqlim tushunchasi oʻz ichiga muayyan hududda uzoq vaqt davomida yigʻilgan harorat, namlik, atmosfera bosimi, shamol, yogʻin va boshqa meteorologik parametrlar statistikalarini oladi. Ushbu parametrlarning uzoq vaqt emas, balki muayyan vaqtdagi holatlariga ob-havo deyiladi. Boshqacha aytganda, iqlim — bu biror joydagi ob-havo holatlari toʻplamidir. Iqlim — yer yuzasining quyosh nurlariga nisbatan ogʻishiga bogʻliq ravishda obhavoning muayyan joyga xos boʻlgan koʻp yillik maromi, yaʼni biron joyda boʻladigan obhavo sharoitlarining majmui va mavsumiy geografik oʻzgarishi; quyosh radiatsiyasi, yer toʻshama sirti xususiyatlari hamda ular bilan bogʻliq atmosfera dirkulyasiyasi taʼsirida vujudga keladi. Har bir joy I.i uning boshqa joylardagi I.ga nisbatan oʻziga xos xususiyatlari haqida koʻp yillik meteorologik kuzatishlar natijasidagina toʻla tasavvurga ega boʻlish mumkin. I. atmosfera va faol qatlam (yer yuzasi)da betoʻxtov davom etadigan tabiiy (I. hosil qiluvchi) jarayonlar (issiqlik, kinetik va b. shakldagi energiyalarning oʻzgarishlari, suvning bugʻlanishi, suv bugʻining suyuklikka aylanishi, namning bir joydan ikkinchi joyga koʻchishi va h. k.) natijasidir. Yer sharining turli nuktalarida I.ning turlicha boʻlishi I. hosil qiluvchi omillarning har xil boʻlishiga, yaʼni bu jarayonlar sodir boʻladigan oʻsha geografik sharoitlarga bogʻliq. Geografik omillardan eng muhimlari joyning kengligi va balandligi, dengiz sohiliga yaqin-uzokligi, orografiya va oʻsimlik qoplamining xususiyatlari, qor va muzning bor-yoʻqligi, atmosferaning ifloslanganlik darajasi hisoblanadi. Bu omillar kengliklar boʻylab turli I.larning shakllanishiga sabab boʻladi.
Yernit shakli, uning Quyosh atrofidagi harakati va ekliptika tekisligiga qiyaligi, yer yuziga quyosh energiyasi turli kengliklarda turlicha tushi-shi, Yerning oʻz oʻqi atrofida aylanishi natijasida havo va suv harakatlari yoʻnalishini oʻzgartirishiga taʼsiri va bu taʼsirning yuqori kengliklarda kuchli boʻlishi I. hosil qiluvchi astronomik omillar hisoblanadi. Biroq bir kenglikning oʻzida ham I. qosil qiluvchi jarayonlar tabiiy geografik omillarga, yaʼni yer yuzasining quyidagi xususiyatlariga bogʻliq holda turlicha boʻladi: a) quruqlik va suv is-siqlikni yutish, saklash va qaytarish, namni bugʻlantirish, havo oqimlariga taʼsir etish xususiyatiga ega; b) quruqlik relyefi havo oqimlarining tutilib qolishiga, keskinlashuviga va oʻzgarishiga, yerning turli yoqlariga kuyosh nurining turli miqdorda tushi-shiga, yer yuzasidan suvning oqib ketish ketmasligiga va b. ga ham taʼsir koʻrsatadi; v) turli togʻ jinslaridan tarkib topgan quruqlik mintaqalari har xil issiqlik oʻtkazish xususiyatiga ega.
Yer yuzida I. sharoitlarining turlicha boʻlishiga asosiy sabab astronomik va tabiiy-geografik omillar hisoblanadi. Ular yer yuzidagi hodisa va ja-rayonlarga yo butunlay bogʻlanmagan yoki, asosan, endogen jarayonlar taʼsiri ostida juda sekin oʻzgaradi. Bu omillarning eng katta tafovutlari (mas, tropik va moʻʼtadil kengliklar oʻrtasida, qitʼalar va okeanlar oʻrtasida) havo oqimlarining umumsayyoraviy tizimini — atmosferaning umumiy dirkulyasiyasini yuzaga keltiradi. Bu oqimlar issiqlik va namni yer sharining bir qismidan ikkinchi qismiga koʻchiradi, atmosferaning turli vertikal qatlamlari boʻylab issiklik va nam almashinuvini vujudga keltiradi, bulutlar va yogʻinlar hosil qiladi yoki ularning hosil boʻlishiga yoʻl qoʻymaydi, atmosfera bilan faol qatlam oʻrtasidagi oʻzaro taʼsirni jiddiy oʻzgartiradi. Har bir joyda havo oqimlariga bogʻliq holda havo salqin yoki issiq boʻladi, yuqoriga koʻtariladigan yogʻinli havo oqimlari, yo boʻlmasa, te-padan pastga tushadigan quruq va iliq havo oqimlari koʻproq boʻladi. Issiqlikning dunyo okeanlarida turlicha taqsimlanishi va atmosfera dirkulyasiyasi tufayli dengiz oqimlarining paydo boʻlishi ham I.ni shakllantirishda muhim rol oʻynaydi. Oqimlar okeanning turli qismlarida yo anomal is-siq, yoki anomal sovuq faol qatlam hosil qilib, shu orqali atmosfera dirkulyasiyasiga va bevosita dengiz ustida I. shakllanishiga taʼsir etadi.
Oʻrta Osiyo hududining atmosfera dirkulyasiyasida arktika, moʻʼtadil va tropik havo oqimlari ishtirok etadi. Bu yerlarda yilning sovuq fasllarida moʻʼtadil mintaqa kontinental havo massalari ustunlik qiladi va, ayniqsa, siklon faoliyati jadallik bilan rivojlanadi. Bu esa qish faslining juda oʻzgaruvchan, odatda, seryomgʻir va koʻpincha, sovuq boʻlishiga olib keladi. Yilning sovuq boʻlmaydigan davrlarida Turon pasttekisligidagi choʻlning juda qizib ketishi tufayli past bosimli havo qatlami vujudga keladi. Bu yerga kirib kelayotgan havo oqimlari yer sirtidagi issiq toʻshamaning kuchli taʼsiriga duch keladi, ularda jadal oʻzgarishlar jarayoni yuz beradi. Natijada issiq va quruq Turon kontinental tropik havo oqimi vujudga keladi. Transformatsiya (havo oqimining oʻzgarishi) taʼsirida siklonli jarayonlar shu qadar sezilmaydigan dara-jada oʻtadiki, faqat temperatura qisman oʻzgaradi va bulutlar paydo boʻladi, nisbatan barqaror issiq va quruq obhavo vujudga keladi.
Oʻrta Osiyo hududidagi I.ning oʻziga xos xususiyati qurgʻoqchilikdir, bu esa hududning tabiiy namgarchilik maromi bilan bogʻliq. Namgarchilik maromining shakllanishida atmosfera yoginlarining ahamiyati katta. Yillik yogʻinning koʻproq qismi —30 —50% i bahorga, 30—35% i qishga va 15—20% i kuzga toʻgʻri keladi. Yoz oylarida yogʻingarchilik juda kam — yillik yogʻinning 5—10% ini, jan. hududlarda 2—3% ini tashki l qiladi. Yogʻinlarning fasllar boʻyicha notekis taqsimlanishi sovuq mavsumlarda siklon faoliyatining jadal rivojlanishi (ayniqsa, eng ser-yogʻin oylar —mart—apr.), yozda esa termik depressiya kuchayishi bilan bogʻliq. Yogʻinlar yildan-yilga oʻzgarib turadi, ayrim yillarda esa yogʻin oʻrtacha (koʻp yillik) yogʻinlar miqsoriga nisbatan 1,5—2 marta koʻproq (mas, 2002-yil bahorda Oʻzbekiston hududida shunday hol yuz berdi), qurgʻoqchilik yillarida esa 3—4 marta kam boʻladi. Yogʻingarchilikning oʻzgaruvchanligi, ayniqsa, quruq issiq oylarda kuchayadi, ayrim yillarda yozda yogʻingarchilik butunlay boʻlmay-di, ayrim yillarda esa bir necha kun ichida bir yillik yogʻin yogʻishi mumkin (qarang Atmosfera yogʻinlari).
I.ni hosil qiluvchi ikkilamchi omillar ham boʻlib, ular quyidagilardan iborat: a) faol qatlamning al-bedosi va b. xususiyatlarini oʻzgartirib yuboradigan quruklikdagi qor va muzliklar hamda dengizlardagi muzliklar; b) faol qatlamning suv oʻtka-zuvchanligi, issiklik sigʻimi, issiqlik oʻtkazuvchanligi, albedosi, gʻadir-budirligi, bugʻlatish qobiliyatini va b. xususiyatlarini oʻzgartirib yuboradigan oʻsimliklar (ayniqsa, oʻrmon) va tuproq qoplami.
Okeanlarda I.ning har bir elementa geografik kenglikning oʻzgarishiga, bir dengiz oqimi taʼsiridagi hududdan ikkinchi oqim taʼsiridagi hududga oʻtishiga, joyning atmosfera umumiy dirkulyasiyasiga nisbatan tutgan oʻrniga qarab asta-sekin oʻzgarib boradi. I.ning faqat okeanlardagina sof holda kuzatiladigan bunday asta-sekin oʻzgarishi makroiqlimiy oʻzgarishlarga sabab boʻladi. Quruklikdagi makroiqlimning asta-sekin oʻzgarishiga relyef, oʻsimlik, suv havzalari va h. k. taʼsir etadi. Yirik va oʻrtacha relyef shakllari, oʻrmonlar, dalalar, koʻllar, yirik shaharlar va b. taʼsirida bir necha km yoki bir necha oʻn km masofada I. elementlarining uzluksiz oʻzgarib turishi mahalliy I.ni vujudga keltiradi. I. elementlarining kichikkichik daraxtzorlar, sayhonliklar, tepaliklarning turli tomonga qaragan yon bagʻirlari, shahar koʻchalari, maydonlari va h. k. taʼsirida bir necha yuz yoki bir necha oʻn m masofada oʻzgacha boʻlishi joyning mikroiqlimiy sharoitlari deb ataladi. Yer sharida I.ning nihoyatda turli-tuman boʻlishi iqlimiy hududlashtirishni, yaʼni mintaqa (akvatoriya)larni iqlimiy tafovutga qarab qismlarga ajratishni taqozo qiladi. Iqlimiy chegaralarni aniqlashda, koʻpincha, tabiiy chegaralardan foydalaniladi. Iqlimiy hududlashtirishning maxsus sxemalari amaliy iqlimshunoslik masalalarini hal etish bilan bogʻlangan boʻlib, meteorologik sharoitlarning oʻrganiladigan obʼyekt (ekinlarning rivojlanishi va hosili, transport va turli xil inshootlardan foydalanish, turli xil iqlim sharoitida inson oʻzini qanday his qilishi)ga taʼsirini tadqiq qilish natijalariga asoslangan. Mac, paxtaning maʼlum navini yetishtirish uchun vegetatsiya davrida temperaturaning minimal yigʻindisi 4000° boʻlishi kerak boʻlsa, samarali harorat yigʻindisi haritadagi 4000° ga teng boʻlgan izochi-ziq paxta oʻstirish mumkin boʻlgan hududni chegaralab beradi. Qishloq xoʻjaligi oʻsimliklarining tarqalish chegarasi, ularning mahsuldorligi koʻp jihatlardan I. sharoitlariga bogʻliq. Bu sharoitlarni hisobga olish qishloq xoʻjaligi ishlab chiqarishini ixtisoslashtirish, qadimgi oʻsimliklarini joylashtirish va ularni yangi hududlarga siljitishda, agrotexnik, meli-orativ va b. tadbirlar tizimlarini ishlab chiqishda, ekinlarning yangi navlarini yaratish va boshqada juda zarur. Yer sharining turli qismlarida I. omillarining tabiiy-geografik ja-rayonlarga taʼsirini chuqurroq oʻrganish maqsadida rus geofizigi M. I. Budiko shu joyning yillik radiatsiya balansi va quruklik indeksidan foydalanishni, iqlimiy hududlashtirishga genetik yondashish usulini tavsiya etadi. Bu usul bilan Yer shari iqlimiy jihatdan turlicha boʻlgan xududlarga aj-ratiladi. Rus iqlimshunosi B. P. Ali-sovning hozirgi kunda keng foydalaniladigan va juda mukammal iqlimiy hududlashtirish sxemasi genetik yondashish usuliga asoslangan. Bu sxemaga turli geografik kengliklarda yer yuzasi bilan atmosferaning issiqlik va namlik almashinuvi taʼsirida vujudga keluvchi havo massalarining geografik turlari asos qilib olingan. B. P. Alisov Yer sharini I. hosil boʻlish jarayoni bir-biridan keskin farq qiladigan 7 ta I. mintaqasiga ajratgan. Uzluksiz va tez-tez oʻzgarib turadigan obhavoga nisbatan I. turgʻunlik xususiyatiga ega va u oʻn hamda yuz yillar mobaynida juda kam oʻzgaradi.
Keyingi 1000-yil ichida 20-asr eng iliq davr hisoblanadi. Jumladan, 90-yillar eng iliq oʻn yillik sanalib, havoning oʻrtacha harorati global miq-yosda 0,3°—0,6° yuqori boʻlgan. I. oʻzgari-shini baholashda yaqin 30 yillik (1961—90) dagi oʻrtacha meʼyor qabul qilingan. Oʻzbekistonda tayanch gidrometeorologiya stansiyalari (Urganch, Tomdi, Qorakoʻl, Qarshi, Sherobod, Samarkand, Jizzax, Toshkent va Fargʻona)ning koʻp yillik kuzatuv maʼlu-motlariga qaraganda, oʻrtacha yillik havo harorati koʻtarilib bormoqda. 2000-yil havoning oʻrtacha harorati iqlimiy meʼyordan 1,13° yuqori boʻlib, 1941-yil-dagidek iliq boʻlgan. Oʻzbekistonda ekstremal iliq (meʼyordan G goqori) boʻlgan - 1941, 1983, 1995, 1997 va 2000-yillarni koʻrsatish mumkin. Respubli-kada keyingi 10 yillikda yogʻin-sochin miqdori kam boʻlgan (meʼyorning 63— 67 foizi) - 1995, 1996 va 2000-yillarni koʻrsatish mumkin. Havo haroratining oʻrtacha oylik minimal va maksi-mal qiymatlarini ikki meʼyoriy davrga (1931-60, 1961-90) nisbatan qiyosiy tahlili Oʻzbekistonda isishning davom etishini koʻrsatmoqda. Tabiiy ofatlar (mas, dul, tuman, oʻrmondagi katta yongʻinlar va b.)ning oldini olish maqsadida atmosferaga faol taʼsir koʻrsatilmoqda. Lekin bu sunʼiy taʼsirlar hudud I.iga deyarli taʼsir etmaydi.
Oxirgi oʻn yilliklarda Orol boʻyida gidrologik maromning haddan tashqari salbiy oʻzgarishlari, Orol dengizi tangligi, bu xududdagi sharoitning rivojlanish tendensiyasi, hav-zadagi Amudaryo deltasining suv bilan taʼminlanishi bugʻlanishning hozirgi vaqtdagi va I. oʻzgarishidagi maromini, uning chegarasida tabiat landshaftlari ekologik holatini batafsil oʻrganish lozimligini taqozo qiladi. Ku-zatilgan isish barcha togʻ muzliklar maydonining qisqarishiga sabab boʻlmoqda. Aerofotokuzatuv maʼlumotlariga qaraganda Pomir-Olay muzliklari 1957—80 yillar davrida 19% suvni yoʻqotdi. Keyingi yillarda qam togʻ muzliklarining qisqarish jarayonlari davom etmoqda. Bu esa oʻz navbatida togʻdagi daryo oqimlarining qisqari-shiga va hududni yanada aridlanishi (quruklanishi) ga olib keladi.
Past haroratlarni o'rganish ikkita hayratlanarli hodisani - o'ta o'tkazuvchanlik va ortiqcha suyuqlikni kashf etishga olib keldi. Bu ikkala hodisa ham moddalarning oddiy haroratdagi xossalaridan juda farq qiladi. Haroratning pasayishi bilan moddalarning xossalari o'zaro ta'sirlarning mavjudligi bilan bog'liq xususiyatlarni ko'rsata boshlaydi, ular oddiy haroratlarda atomlarning kuchli issiqlik harakati bilan bostiriladi. Past haroratlarda kashf etilgan yangi qonuniyatlarni faqat kvant mexanikasi asosida izchil tushuntirish mumkin.
Xususan, kvant mexanikasining noaniqlik printsipi va natijada mutlaq nol haroratda nol nuqtali tebranishlarning mavjudligi geliyning 0 ga qadar suyuq holatda qolishini tushuntiradi.
60-yillardan boshlab. 20-asr Makroskopik masofadagi to'lqin funksiyalarining fazoviy kogerentligi alohida ahamiyatga ega bo'lgan bir qator qiziqarli effektlar topildi (super o'tkazuvchan tunnel, Jozefson effekti).
Neytral kvant Fermi suyuqligiga misol bo'lgan suyuqlik ^{3 He} xususiyatlarini o'rganish katta ahamiyatga ega . Endi aniqlanganidek, taxminan 3 mK haroratda va taxminan 34 bar ^{3 bosimda} U yopishqoqlikning sezilarli darajada pasayishi bilan birga fazali o'zgarishlarga uchraydi (o'ta suyuqlik holatiga o'tadi).
Past haroratli fizikaning rivojlanishi qattiq jismlarning kvant nazariyasini, xususan, umumiy nazariy sxemani yaratishga katta hissa qo'shdi, unga ko'ra past haroratlarda moddaning holatini ideal tartiblangan holatning superpozitsiyasi deb hisoblash mumkin. 0 K ga to'g'ri keladi va elementar qo'zg'alishlar gazi - kvazizarralar . Har xil turdagi kvazizarralarning (fononlar, teshiklar, magnonlar va boshqalar) kiritilishi past haroratlarda moddalarning turli xil xossalarini tasvirlash imkonini beradi.
Elementar qo'zg'alishlar gazining termodinamik xususiyatlari materiyaning kuzatilgan makroskopik muvozanat xususiyatlarini aniqlaydi. O'z navbatida, statistik fizika usullari qo'zg'alishlar gazining xossalarini kvazizarralarning energiyasi va impulsi o'rtasidagi bog'liqlik tabiatidan (dispersiya qonuni) taxmin qilish imkonini beradi.
Past haroratlarda qattiq jismlarning issiqlik sig'imi, issiqlik o'tkazuvchanligi va boshqa issiqlik va kinetik xususiyatlarini o'rganish fononlar va boshqa kvazizarralar uchun dispersiya qonunini o'rnatish imkonini beradi. Ferro- va antiferromagnitlarning magnitlanishining haroratga bog'liqligi magnonlarning dispersiya qonuni (spin to'lqinlari) nuqtai nazaridan tushuntiriladi. Elektronlarning metallarda tarqalishi qonunini o'rganish past haroratli fizikaning yana bir muhim sohasidir.
Geliy temperaturasida panjaraning termal tebranishlarining zaiflashishi va sof moddalardan foydalanish metallardagi elektronlarning harakatini yoritishga imkon berdi. Har xil turdagi magnit-rezonanslarni o'rganishda past haroratlardan foydalanish muhim rol o'ynaydi.
O'ta past haroratgacha sovutish yadro fizikasida elementar zarrachalar tarqalishining anizotropiyasini o'rganishda qutblangan yadroli nishonlar va manbalarni yaratish uchun ishlatiladi. Bunday manbalar, xususan, paritetning saqlanmaganligi muammosi bo'yicha hal qiluvchi tajribalar o'tkazishga imkon berdi.
Past haroratlar yarim o'tkazgichlarni, molekulyar kristallarning optik xususiyatlarini o'rganishda va boshqa ko'p hollarda qo'llaniladi.
Kimyo sanoatida past haroratlar sintetik ammiak, bo'yoqlar ishlab chiqarishda, gaz aralashmalarini suyultirish va ajratish, eritmalardan tuzlarni ajratish va boshqalar uchun ishlatiladi.
Neftni qayta ishlash sanoatida sovuq yuqori oktanli benzinlar, ayrim turdagi moylash moylari va boshqalarni ishlab chiqarishda kerak.
Sun'iy sovutish mashinasozlikda (masalan, qismlarni sovuq qo'nishda), qurilishda (tuproqni muzlatishda), tibbiyotda, yil davomida ishlash uchun sun'iy muz maydonchalarini qurishda, dengiz suvini tuzsizlantirishda va boshqalarda qo'llaniladi.
Texnikada past haroratlarning asosiy qo'llanilishidan biri gazlarni ajratishdir. Kislorod va azotni katta miqdorda ishlab chiqarish havoni suyultirishga, so'ngra uni distillash ustunlarida azot va kislorodga ajratishga asoslangan. Suyuq kislorod va azotdan foydalanish xilma-xildir, xususan, kislorod raketa yoqilg'isida oksidlovchi sifatida xizmat qiladi.
Past haroratlar faollashtirilgan uglerod yoki zeolitda (adsorbsion nasos) adsorbsiyalash yoki sovutgich idishining metall devorlariga to'g'ridan-to'g'ri kondensatsiya qilish orqali yuqori vakuum olish uchun ishlatiladi. Yuqori vakuum va past haroratgacha sovutish kosmosga xos sharoitlarni taqlid qilish va ushbu sharoitlarda materiallar va qurilmalarni sinab ko'rish imkonini beradi.
Suyuq havo yoki azot haroratiga sovutish tibbiyotda muhim qo'llanmalarni topa boshladi. Past haroratlarda to'qimalarni mahalliy muzlatishga qodir bo'lgan asboblar yordamida miya shishi, urologik va boshqa kasalliklarni jarrohlik davolash amalga oshiriladi. Past haroratlarda tirik to'qimalarni uzoq muddatli saqlash imkoniyati ham mavjud. kuchli magnit maydonlarni (~ 103 kOe) yaratish o'ynaydi .