Namangan davlat universiteti tabiiy fanlar fakulteti

3. Havo haroratining balandlik bo’yicha o’zgarishi. Havo harorati inversiyalari.
Havoning isishi yer yuzidan boshlanadi va troposferaning yuqori qatlamlariga turlicha jarayonlar yordamida issiqlik uzatiladi. Demak, yer yuzidan balandlik oshgan sari havo harorati pasayib borishi kerak. Кo’p marta o’tkazilgan kuzatishlar troposfera havosi haroratining balandlik bo’yicha yuqorida aytganimizdek taqsimlanishini tasdiqlaydi. Havo haroratining har 100 m balandlikda o’zgarishini haroratning tik (vertikal) gradienti deb aytiladi.
Haroratning tik gradientini harfi bilan belgilaylik. Havo haroratining tik gradienti ni quyidagicha formula bo’yicha aniqlanadi:
- pastki va yuqori sathlardagi havo haroratlarining ayirmasi (0 ^o C larda),
- yuqori va pastki sathlarning balandliklari ayirmasi (m-larda),
- haroratning tik gradienti 0 ^o C /100m larda ifodalanadi.
Agar t_yun bo’lsa, havoning harorati balandlik oshgan sari kamayadi va uning qiymati musbat bo’ladi. Troposferada odatda havo haroratining xuddi shunday taqsimoti mavjud, ya’ni troposferada balandlik oshgan sari havo harorati pasaya boradi.
Agar t_yu>t_n bo’lsa, balandlik oshgan sari havo harorati ham orta boradi. Bu holda harorat inversiyasi ro’y beradi va ning qiymati manfiy bo’ladi. Havo haroratining balandlik bo’yicha ortib borishini harorat inversiyasi deyiladi. Agar tyuqtn bo’lsa, m ga teng. Bu holda balandlik bo’yicha havo harorati o’zgarmaydi, shuning uchun bunday holni izotermiya deb yuritiladi. Agar pastki sathdagi harorat va haroratning tik gradienti ma’lum bo’lsa, yuqoridagi istalgan sathdagi haroratni quyidagicha aniqlanadi: bu yerda: yuqoridagi sathning pastki sathdan balandligi.
Havo haroratining tik gradienti qiymatlari juda o’zgaruvchan. Uning qiymatlari faqat balandlikkagina bog’liq bo’lmasdan, balki quyidagi omillarga ham bog’liq: yil fasllarining qiymati yozda katta, qishda esa kichik bo’ladi. Кunduzgi vaqtda ning qiymati katta, kechasi esa kichik bo’ladi. Atmosferada havo massalarining joylashishiga. Agar biror balandlikka sovuq havo qatlami ustiga issiq havo qatlami joylashsa, o’z ishorasini o’zgartiradi. Troposferada o’rtacha qiymatiga teng. Ammo ayrim paytlarda yer yuzasiga bevosita tutashgan atmosfera qatlamida ning qiymati, o’rtacha qiymatidan o’n, yuz va ming martadan oshiq bo’lishi mumkin. Masalan, faol sirtdan 5 sm balandda harorat 25,80 ^o C ga, 50 sm balandlikda esa 24,20 ^o C ga teng bo’lsin. U holda ning qiymati (100 m balandlik uchun) 3550 ^oC/100m ga teng bo’ladi. Yoki yozda tush paytda tuproq yuzasining harorati 2 m balanddagi erga tutashgan havo qatlami haroratidan 100 ^o C gacha oshiq bo’ladi, bu holda haroratning tik gradienti ga teng (100m ga nisbatan).
Atmosferaning yerga tutashgan qatlamida ning qiymatlari kun (sutka) vaqtlariga, ob-havo va taglik sirtning xarakteriga bog’liq. Кunduzi hardoim, ayniqsa yozda quruqlik ustida musbat bo‘ladi. Ob-havoningga ta’siri kunning olingan vaqtiga bog’liq. Masalan, bulutlar va shamol kunduzi havoning isishini kamaytiradi, kechasi esa faol sirtning sovishiga qarshilik ko‘rsatadi. Bunga bog’liq ravishda ham kamayadi. Shuning uchun ning eng katta qiymatlari havo ochiq va bulut kam bo’lganida erishiladi. Shamolning qiymatini kamaytiradi, chunki havo aralashib ketganda turli balandlikdagi havoning haroratlari tenglashadi. Haroratning tik gradientiga bulutlardan tashqari yog’inlar ham ta’sir qiladi. Nam tuproqda atmosferaning yerga tutashgan qatlamida keskin kamayadi.
Yuqorida aytganimizdek yerga tutashgan havo qatlamida balandlik bo’yicha haroratning taqsimlanishiga faol yuzaning xarakteri ham ta’sir qiladi. Masalan, o’simlik qoplami kamaytiradi, chunki bu holda faol yuza tuproq bo’lmay, balki o‘simlik qoplamining sirti bo‘lib qoladi.Yalang tuproq ustida ning qiymati ekinlar ustidagi qiymatlaridan ortiq bo‘ladi.Atmosferaning yerga tutashgan qatlamida qishda qor qoplami ustida ning qiymati kichik, ko‘pincha manfiy bo‘ladi.Balandlik ortishi bilan taglik sirt va ob-havoning tasiri zaiflashadi. Natojada o’zining yerga tutashgan qatlamdagi qiymatidan kamayib ketadi. Atmosferaning turlicha balandlikdagi qatlamida ning qiymati har xil bo’ladi. Masalan, 1,5 dan 5-6 km balandliklarda qiymati 0,5-0,60 ^o C /100m ga, 6-9 km balandlikda 0,65-0,750 ^o C /100m ga teng bo’ladi. Troposferaning yuqori qatlamida ning qiymatlari 0,5-0,20 ^o C /100m gacha kamayadi. Bahor va kuzda kechasi ning manfiy bo’lishi qora sovuqlar bo’lish imkoniyatlari borligini ko’rsatadi.
Atmosferaning turli qatlamlaridagi haroratning tik gradienti haqidagi ma’lumotlar ob-havo bashoratlarini tuzishda, reaktiv samolyotlarga meteorologik xizmat ko’rsatishda, sun’iy yo’ldoshlarni orbitaga chiqarishda foydalaniladi. Biz yuqorida havo haroratining balandlik bo’ylab ortishini inversiya deb atadik. Inversiya atmosferaning erga tutashgan qatlamida va erkin atmosferada ro’y beradi. Vujudga kelish sharoitlariga qarab yerga tutashgan havo qatlamida radiasion va advektiv inversiyalar mavjud. Radiasion inversiya yerdagi faol sirt bilan tutashgan havo qatlamining sovishidan paydo bo’ladi. Faol sirt nur chiqarib soviganda, o’ziga bevosita tutashib turgan havo qatlamini ham sovitadi. Faol sirtdan yuqoriga ko’tarilgan sari havoning harorati orta boradi. Bunday inversiyalar yozda kechasi, qishda esa kunduzi ro’y beradi. Shuning uchun radiasion inversiyalar yozgi (tungi) va qishki turlarga ajraladi.
1. Yozgi (tungi) inversiyalar havo ochiq kuni kechqurun vujudga kela boshlaydi. Кechasi bilan kuchayib ertalab eng katta qiymatiga erishadi. Quyosh chiqqandan keyin faol sirt unga tutashgan havo qatlami qiziydi va buning oqibatida harorat inversiyasi buzilib ketadi. Tungi inversiyalar qatlami qalinligi havoning sovish muddatining ko'p-ozligiga va havoning turbulentlik jarayoni sababli aralashish jadalligiga bog’liq. Tungi inversiya ro‘y bergan havo qatlamlarining qalinligi 10-15 dan 200-400m gacha etishi mumkin. Bulutlar inversiyani zaiflashtiradi, tezligi 2,5-3m/s dan ortiq bo’lgan shamollar inversiyani buzib yuboradi. Bahorda va kuzda tuproq yuzasining manfiy haroratlargacha sovishida vujudga keladigan tungi radiasion inversiyalar (qora sovuqlar) ekinlarni sovuq urish xavfini yuzaga keltiradi. Qishda havo ochiq kunlari faol sirtning kun sayin sovib borishidan vujudga keladigan qishki inversiyalar bir necha kun yoki bir necha hafta saqlanishi mumkin. Bunday inversiyalar kunduzi biroz bo’shashib, kechasi esa yana kuchayib davom etadi. Qishki kunduzgi inversiyalar qatlami qalinligi bir necha yuz metrga etishi mumkin.
2. Advektiv inversiyalar issiq havo adveksiyasida, ya’ni sovuq faol sirt ustiga issiq havoning bostirib kirishida paydo bo’ladi. Bunda faol sirtga bevosita tutashgan qatlamlar o’z issiqligining bir qismini sovuq faol sirtga berib soviydi, natijada faol sirt ustidagi havo qatlamida inversiya vujudga keladi. Bahorda qor qoplami ustiga harorati 00Sdan yuqori bo’lgan iliq havo bostirib kirganda ham vujudga keladigan bahorgi (yoki qorli) inversiyani ham advektiv inversiya guruhiga qo’shish mumkin. Bunda qor bilan qoplangan joy ustiga bostirib kirgan issiq havo qatlamining pastki qismi o’z issiqligining ancha qismini qorni eritishga sarflaydi, natijada olingan joyga bostirib kirgan havo oqimi pastki qismlarining harorati 00S gacha pasayadi, baland qatlamlarda esa ancha yuqori harorat mavjud bo’ladi.