Кіріспе

Атмосфералық циркуляция мен жауын-шашынның маусымдық өзгерістері, маусымдық желдер.

Муссон (/mɒn/'s/uːn/) – дәстүрлі түрде жауын-шашынның сәйкес өзгерістерімен бірге болатын маусымдық бағытын өзгертетін жел, бірақ қазір атмосфералық циркуляция мен жауын-шашынның маусымдық өзгерістерін, экватордың солтүстік және оңтүстік шектері арасында жылдық ендік осцилляциясымен байланысты Интертропикалық конвергенция аймағының (ITCZ) қозғалысын сипаттау үшін қолданылады. Әдетте, муссон термині маусымдық өзгеріске ұшырайтын жаңбырлы фазаны білдіреді, бірақ техникалық тұрғыдан алғанда құрғақ фазасы да бар. Бұл термин кейде жергілікті, қысқа мерзімді, бірақ күшті жаңбырларды сипаттау үшін де қолданылады. Әлемдегі ірі муссондық жүйелерге Батыс Африка, Азия-Аустралия, Солтүстік Америка және Оңтүстік Америка муссондары жатады. Бұл термин алғаш рет ағылшын тілінде Британдық Үндістанда және көрші елдерде Бенгал шығанағы мен Араб теңізінен оңтүстік-батысқа қарай соққан үлкен маусымдық желдерді атау үшін қолданылған, ол аймаққа мол жауын-шашын әкелген.

Этимология

Муссон сөзінің этимологиясы толыққанды белгілі емес. Ағылшын тіліндегі "муссон" португал тілінен келген, ал ол түптеп келгенде араб тілінен шыққан موسم (маусым) сөзінен пайда болған, "мүмкін, ерте заманғы голланд тіліндегі "монсон" сөзі арқылы да әсер еткен".

Азия муссоны

Азия муссонының күшеюі 50 миллион жыл бұрын Үндістан және Азияның соқтығысуынан кейін Тибет жотасының көтерілуімен байланысты. Араб теңізіндегі және Қытайдағы Лёсс платосындағы желмен әкелінген шаңның зерттелуіне байланысты көптеген геологтар муссонның алғаш рет шамамен 8 миллион жыл бұрын күшейгеніне сенеді. Жақында Қытайдағы өсімдік қалдықтарының зерттеулері және Оңтүстік Қытай теңізіндегі жаңа, ұзақ мерзімді шөгінділердің жазбалары муссонның 15–20 миллион жыл бұрын басталғанын көрсетті, бұл Тибеттің ерте көтерілуімен байланысты. Бұл гипотезаны тексеру үшін Интегралды мұхит тегілу бағдарламасының терең теңіз үлгілерін алуы қажет. Муссонның күші осы уақыттан бері айтарлықтай өзгерді, бұл негізінен жаһандық климаттың өзгеруімен, әсіресе плейстоцен мұздық дәуірлерінің айналымымен байланысты. Азия муссондық климатының 123,200 жылдан 121,210 жылға дейінгі циклдарын зерттеу (Эемдік кезеңде) олардың орташа ұзақтығы шамамен 64 жылды құрағанын, ең аз ұзақтығы шамамен 50 жыл, ал ең көп – шамамен 80 жылды көрсетті, бұл бүгінгі күнгі жағдайға ұқсас. Теңіз планктонын зерттеу нәтижесінде Оңтүстік Азия муссоны (ОАМ) шамамен 5 миллион жыл бұрын күшейгені анықталды. Мұздық кезеңдерде теңіз деңгейі төмендеп, Индонезия жолы жабылды. Бұл кезде Тынық мұхитының суық сулары Үнді мұхитына ағып кіре алмады. Нәтижесінде Үнді мұхитындағы теңіз бетінің температурасының жоғарылауы муссонның қарқындылығын арттырды деп есептеледі. 2018 жылы ОАМ-ның соңғы миллион жылдағы өзгермелілігін зерттеу көрсетті, муссоннан туындайтын жауын-шашын мұздық кезеңдерде бүгінгі күнмен салыстырғанда едәуір азайды. Үндістанның жазғы муссоны (ҰЖМ) соңғы мұздық максимумнан кейінгі жылыну кезінде бірнеше рет күшейді, атап айтқанда 16,100–14,600 ж.б., 13,600–13,000 ж.б. және 12,400–10,400 ж.б. аралықтарында, Тибет жотасындағы өсімдіктердегі өзгерістер арқылы байқалады, бұл ҰЖМ-нің күшеюінен келген ылғалдың артуын көрсетеді. ҰЖМ кейінгі голоценнің көп бөлігінде салыстырмалы түрде әлсіз болғанына қарамастан, Гималайдағы айтарлықтай мұздық жинақталу батыстан келген батыс желдері әкелген суық температураға байланысты орын алды. Орта миоцен кезінде шілде айындағы жауын-шашынның ең көп түсетін аймағы солтүстікке қарай жылжыды, Шығыс Азияның жазғы муссоны (ШАЖМ) кезінде Оңтүстік Қытайда жауын-шашынның көбеюіне және Индокитайды құрғақ етуіне себеп болды. 7.9–5.8 миллион жыл бұрынғы Миоценнің соңғы кезеңінде Субарктикалық фронт оңтүстікке қарай жылжыған кезде Шығыс Азияның қысқы муссоны (ШАҚМ) күшейді. ШАҚМ-нің күрт күшеюі 5.5 миллион жыл бұрын болды. ШАҚМ 4.3–3.8 миллион жыл бұрын бүгінгі күнгіге қарағанда әлдеқайда әлсіз болды, бірақ 3.8 миллион жыл бұрын жер қыртысының созылуы Цусима бұғазының кеңеюіне және Жапон теңізіне жылы Цусима ағынының күштірек ағынына мүмкіндік берген кезде күрт күшейді. Шамамен 3.0 миллион жыл бұрын ШАҚМ тұрақтанды, бұрынғыдан көбірек өзгермелі және тұрақсыз болды, сонымен қатар жаһандық салқындану мен теңіз деңгейінің төмендеуі кезеңінде одан әрі күшейді. ШАЖМ соңғы мұздық максимум (СММ) сияқты мұздық кезеңдердің суық аралықтарында әлсіз, ал мұздық аралықтар мен мұздық кезеңдердің жылы аралықтарында күшті болды. ШАҚМ-нің тағы бір күшею оқиғасы 2.6 миллион жыл бұрын, содан кейін тағы бір оқиға шамамен 1.0 миллион жыл бұрын болды. ШАЖМ өзінің ықпалын СММ-ден кейін теңіз деңгейінің көтерілуімен Азияның ішкі бөлігіне кеңейтті; сонымен қатар ол шамамен 6000 жыл бұрын Орта голоцен кезінде қарқынды даму кезеңіне ұшырады, өйткені орбиталық күш салу Сахараның сол кезде көбірек өсімдіктермен жабылғандығы және аз шаң шығаруы салдарынан күшейді. Бұл орта голоцендік ең жоғары ШАЖМ аралығы Солтүстік Қытайдағы қалыпты жапырақты орман-дала және қалыпты аралас орман-даланың кеңеюімен байланысты болды. Осыдан шамамен 5000–4500 жыл бұрын Шығыс Азия муссонының күші әлсіре бастады, сол кезден бастап әлсіреуге ұшырады. Әсіресе елеулі әлсіреу 3000 жыл бұрын болды. ШАЖМ-нің орналасуы голоцен кезеңінде бірнеше рет өзгерді: алдымен ол 12,000 және 8,000 ж.б. аралығында оңтүстікке қарай жылжыды, содан кейін шамамен 8,000 және 4,000 ж.б. аралығында солтүстікке қарай кеңейді, ал соңғы кезде 4000 және 0 ж.б. аралығында оңтүстікке қарай кері шегінді.

Австралиялық муссон

Қаңтардағы ITCZ орта миоцен дәуірінде оңтүстікке қарай жылжып, бұрын әлсіз болған Австралияның жазғы муссонын күшейтті.

Оңтүстік Америка муссоны

Оңтүстік Американың жазғы муссоны (SASM) Дансгаард-Эшгер оқиғалары кезінде әлсірегені белгілі. SASM Генрих оқиғалары кезінде күшейгені болжанады, себебі құрлықтағы температура мұхиттан жоғары болған. Бұл енді себеп ретінде қарастырылмайды, ал муссон қазір планеталық масштабтағы құбылыс ретінде қарастырылады, ол Интертропикалық конвергенция аймағының (ITCZ) солтүстік және оңтүстік шектері арасындағы жылдық қозғалысын қамтиды. ITCZ шектері құрлық пен теңіздің жылу контрастына байланысты өзгереді және Оңтүстік Азиядағы муссонның солтүстікке қарай созылуына Тибет жотасының әсері бар деп есептеледі. Бұл температура тепе-теңдігінің бұзылуы мұхиттар мен құрлықтардың жылуды әртүрлі сіңіру қабілетінен туындайды. Мұхиттарда ауа температурасы екі себепке байланысты салыстырмалы түрде тұрақты болады: судың жоғары жылу сыйымдылығы (3,9–4,2 Дж г−1 К−1) және өткізгіштік пен конвекция ыстық немесе суық бетті терең сумен (50 метрге дейін) теңестіреді. Керісінше, топырақ, құм және тау жыныстарының жылу сыйымдылығы төмен (0,19–0,35 Дж г−1 К−1), олар жылуды тек кондукция арқылы жерге жеткізе алады, бірақ конвекция арқылы емес. Сондықтан су денелерінің температурасы біркелкірек, ал құрлықтағы температура өзгергіш. Жылы айларда күн сәулесі құрлық пен мұхиттың бетін қыздырады, бірақ құрлықтағы температура тез өседі. Құрлық қызып, үстіндегі ауа кеңейіп, төмен қысым аймағы пайда болады. Ал мұхиттың температурасы құрлықтан төмен болады, үстіндегі ауа жоғары қысымды сақтайды. Бұл қысым айырмашылығы теңіз бризін мұхиттан құрлыққа бағыттап, ылғалды ауаны ішке әкеледі. Бұл ылғалды ауа құрлық үстінде жоғары көтеріліп, содан кейін мұхитқа қарай ағып кетеді (осылайша цикл аяқталады). Бірақ ауа көтерілгенде, және ол әлі де құрлық үстінде болса, ауа салқындайды. Бұл ауаның суды ұстап тұру қабілетін азайтады, нәтижесінде құрлықта жауын-шашын жауады. Жазғы муссонның құрлықта көп жаңбыр жаудыруының себебі осы. Суық айларда цикл кері жүреді. Содан кейін құрлық мұхиттан жылдам суынады және құрлықтағы ауа мұхит үстіндегі ауадан жоғары қысымға ие болады. Бұл құрлық үстіндегі ауаның мұхитқа ағып кетуіне себеп болады. Мұхит үстінен көтерілген ылғалды ауа салқындайды, бұл мұхиттарда жауын-шашын жаудырады. (Содан кейін салқын ауа құрлыққа қарай ағып, циклді аяқтайды.) Көптеген жазғы муссондардың басты бағыты батысқа қарай болады және олар жоғары көтеріліп, көп жаңбыр жаудырады (көтеріліп бара жатқан ауадағы су буының конденсациялануына байланысты). Алайда, қарқындылығы мен ұзақтығы жылдан жылға бірдей болмайды. Қысқы муссондардың керісінше, басты бағыты шығысқа қарай болады және олардың сусынуға, құрғақшылыққа бейімділігі жоғары. Таулар, жер бетіндегі жылу, жер бетіндегі конвергенция, жоғарыдағы дивергенция немесе дауылдан туындаған жер бетіндегі ағындар ылғалды мұхит ауасын жоғары көтеріп, ұқсас жауын-шашынға себеп болуы мүмкін. Көтерілу қалай болса да, ауа төмен қысымда кеңеюге байланысты салқындайды, бұл конденсацияны тудырады.

Азия

Азия муссондары бірнеше кіші жүйеге бөлінеді, мысалы, Үндістан субконтиненттік муссоны Үндістан субконтиненті мен оған жақын аймақтарға, соның ішінде Непалға, ал Шығыс Азия муссоны Оңтүстік Қытайға, Тайваньға, Кореяға және Жапонияның бір бөлігіне әсер етеді.

Оңтүстік-батыстағы муссон

Оңтүстік-батыс жазғы муссоны маусымнан қыркүйекке дейін соғады. Тар шөлі мен солтүстік және орталық Үндістанға жақын жатқан аймақтар ыстық жазда қатты қызады. Бұл Үндістанның солтүстік және орталық бөлігінде төмен қысым аймағын тудырады. Осы бос кеңістікті толтыру үшін Үнді мұхитынан ылғалға толы желдер субконтинентке құйылады. Ылғалға толы бұл желдер Гималайға қарай бағытталды. Гималай таулары биік қоршау сияқты, желдің Орталық Азияға өтуіне кедергі келтіріп, оларды жоғары көтерілуге мәжбүрлейді. Бұлттар көтерілген сайын температурасы төмендеп, жауын-шашын жауады. Субконтиненттің кейбір аймақтарында жылына өте көп жаңбыр жауады. Оңтүстік-батыс муссоны әдетте маусым айының басында басталып, қыркүйек айының соңында әлсірейді. Ылғалға толы желдер Үндістан түбегінің ең оңтүстік нүктесіне жеткенде, жер бедеріне байланысты екіге бөлінеді: Араб теңізінің тармағы және Бенгал шығанағының тармағы. Оңтүстік-батыс муссонының Араб теңізі тармағы алдымен Үндістанның Керала штатындағы Батыс Гат тауларына соқтығысады, осылайша бұл аймақ Оңтүстік-батыс муссонынан жаңбырды бірінші болып алатын штатқа айналады. Муссонның бұл тармағы Батыс Гаттар (Конкан және Гоа) бойымен солтүстікке қарай жылжып, Батыс Гаттардың батысындағы жағалау аймақтарында жауын-шашын жаудырады. Батыс Гат тауларының шығыс жағында бұл муссоннан көп жаңбыр жаумайды, себебі жел Батыс Гат тауларын басып өтпейді. Оңтүстік-батыс муссонының Бенгал шығанағы тармағы Бенгал шығанағы арқылы Солтүстік-Шығыс Үндістан мен Бенгалияға қарай ағып, Бенгал шығанағынан қосымша ылғал жинайды. Шығыс Гималайға желдер көп жаңбырмен жетеді. Маусинрам, Үндістанның Мегалая штатындағы Хаси тауларының оңтүстік беткейінде орналасқан, жер бетіндегі ең ылғалды жерлердің бірі болып саналады. Шығыс Гималайға жеткеннен кейін жел батысқа бұрылып, Индо-Ганга жазығында әр штат бойынша шамамен 1-2 апта жылдамдықпен қозғалып, бойында жаңбыр жаудырады. 1 маусым Үндістанда муссонның басталу күні деп есептеледі, бұл күні муссон оңтүстік штаты Кералаға жетеді. Муссон Үндістандағы жауын-шашынның шамамен 80% құрайды. Үндістанның ауыл шаруашылығы (ЖІӨ-нің 25% және халықтың 70% жұмыспен қамтылған) мақта, күріш, майлы және ірі дән астықтары сияқты егістерді өсіру үшін жаңбырға өте тәуелді. Муссонның бірнеше күнге кешігуі экономикаға зиян келтіруі мүмкін, 1990 жылдардағы Үндістандағы көптеген құрғақшылықтар осыны дәлелдейді. Муссон қала тұрғындары тарапынан да ыстыққа қарсы шара ретінде қуана қарсы алынады. Алайда, жыл сайын жолдар қирап, үйлер мен көшелер суға толып, су өткізбейтін жүйелерге қарамастан, шалаптар су астында қалады. Қалалық инфрақұрылымның жетіспеушілігі мен климаттың өзгеруі мүліктерге зиян келтіріп, адам өміріне қауіп тудыратын, үлкен экономикалық шығындарға әкеледі. Мысалы, 2005 жылы Мумбайда болған су тасқыны қаланы тоқтатты. Бангладеш пен Үндістанның Ассам және Батыс Бенгалия сияқты аймақтары да осы маусымда жиі су тасқынына ұшырайды. Жақында, Тар шөлі сияқты жыл бойы аз жаңбыр жауатын аймақтарда да ұзаққа созылған муссон маусымының салдарынан су тасқыны орын алды. Оңтүстік-батыс муссонының әсері Қытайдың Синьцзян аймағына дейін сезіледі. Тянь-Шань тауларының орталық бөлігіндегі жауын-шашынның шамамен 70% үш жазғы айда, аймақ муссонның ықпалында болған кезде жауады; оның шамамен 70% тікелей "циклондық" (муссонға байланысты) текті, "жергілікті конвекциядан" ерекшеленеді. Бұл әсерлер батысқа қарай Жерорта теңізіне дейін жетеді, бірақ мұнда муссонның әсері Родвелл-Хоскинс механизмі арқылы құрғақшылықты тудырады.

Солтүстік-шығыс муссоны

Қыркүйек айының шамамен, күн оңтүстікке қарай шегіне бастағанда, Үндістан субконтинентінің солтүстік бөлігі тез суыта бастайды және солтүстік Үндістан үстінде ауа қысымы күшейе бастайды. Үнді мұхиты мен оны қоршаған атмосфера әлі де жылуын сақтап тұрады, нәтижесінде Гималай және Индо-Ганг жазығынан Декан түбегінің оңтүстігіндегі Үнді мұхитының кең аумақтарына қарай суық жел соғады. Бұл солтүстік-шығыс муссоны немесе кері муссон деп аталады. Үнді мұхитына қарай жылдамдық алғанда, суық, құрғақ жел Бенгал шығанағынан ылғалды жинап, Үндістан түбегінің және Шри-Ланканың бір бөлігіне жаңбыр болып төгеді. Оңтүстік-батыс муссонынан аз жауын алатын Ченнаи сияқты қалалар осы муссоннан жаңбыр алады. Тамил Наду штатының алатын жаңбырдың 50-60 пайызы солтүстік-шығыс муссонынан түседі. Оңтүстік Азияда солтүстік-шығыс муссондары қазаннан желтоқсанға дейін, жер бетіндегі жоғары қысым жүйесінің ең күшті болатын кезінде пайда болады. Бұл аймақтағы реактивті ағын оңтүстік субтропикалық және полярлық реактивті ағынға бөлінеді. Субтропикалық ағым солтүстік-шығыс желдерін Оңтүстік Азияға бағыттап, құрғақ ауа ағымдарын жасайды, бұл Үндістанның үстінде ашық аспанға себеп болады. Сонымен қатар, Оңтүстік-Шығыс Азия және Австралияда муссондық төмен қысымдық жүйе қалыптасады және желдер Австралияға қарай бағытталады. Филиппинде солтүстік-шығыс муссоны Амихан деп аталады.

Шығыс Азия муссоны

Шығыс Азия муссоны Үндіқытай, Филиппин, Қытай, Тайвань, Корея, Жапония және Сібірдің ірі аумақтарына әсер етеді. Ол жылы, жаңбырлы жазғы муссонмен және суық, құрғақ қысқы муссонмен ерекшеленеді. Жаңбыр шығыс-батысқа қарай созылған, бірақ Шығыс Қытайда Корея мен Жапонияға қарай шығыс-солтүстік-шығысқа бұрылатын шоғырланған белдеуде жауады. Маусымдық жаңбыр Қытайда Мейю, Кореяда Чанма, ал Жапонияда Байу деп аталады, соңғы екеуі фронталды жаңбырға ұқсас. Жазғы муссонның басталуы мамыр айының басында Оңтүстік Қытай мен Тайваньда муссонға дейінгі жаңбырдың басталуымен белгіленеді. Мамырдан тамызға дейін жазғы муссон жаңбыр белдеуі солтүстікке қарай жылжығанда құрғақ және жаңбырлы фазалардың бірнеше кезеңінен өтеді – Индоқытай мен Оңтүстік Қытай теңізінен (мамыр), Янцзы өзені алабы мен Жапонияға (маусым) және соңында Солтүстік Қытай мен Кореяға (шілде) дейін. Тамыз айында муссон аяқталғаннан кейін жаңбыр белдеуі Қытайдың оңтүстігіне қайта оралады.

Австралия

Жаңбырлы маусым қыркүйектен ақпанға дейін созылады және солтүстік қысында Хэдли айналымы үшін маңызды энергия көзі болып табылады. Бұл Сибирь антициклонының қалыптасуымен және Солтүстік жарты шардан Оңтүстік жарты шарға жылудың ең жоғары нүктелерінің жылжуымен байланысты. Солтүстік-шығыс желдері Оңтүстік-Шығыс Азияға қарай ағып, Борнео тауларының әсерінен солтүстік-батыс/батысқа бұрылады. Бұл Борнео үстінде циклоникалық айналымды құрайды, ол жоғары ендіктерден келетін қысқы суық ауа толқындарымен бірге аймақта маңызды ауа райы құбылыстарына себеп болады. Мысалы, 2001 жылы сирек кездесетін төмен ендіктегі тропикалық дауыл – «Вейми» тропикалық даулы және 2007 жылы Джакартадағы қиратушы су тасқыны. Австралиядағы муссонның басталуы Вьетнам мен Малай түбегіндегі (қыркүйек) жылудың ең жоғары нүктелерін, Суматра, Борнео және Филиппинге (қазан), Ява, Сулавесиге (қараша), Ириан-Джая және солтүстік Австралияға (желтоқсан, қаңтар) дейін ілеседі. Дегенмен, муссон – жылуға жай ғана реакция емес, топография, жел және теңіздің күрделі өзара әрекеттесуі, өйткені ол аймақтан кенеттен, біртіндеп емес, шығып кетеді. Австралия муссоны («Жаңбырлы маусым») оңтүстік жазда, муссон ойысы Солтүстік Австралия үстінде қалыптасқанда басталады. Солтүстік Австралиядағы жылдық жауын-шашынның үштен екі бөлігі осы кезеңде түседі.

Еуропа

Еуропалық муссон (көбінесе батыс желінің оралуы деп аталады) Атлантикадан батыс желінің қайта жандануының нәтижесі болып табылады, ол жел мен жаңбырмен толады. Бұл батыс желдері Еуропаның қысында жиі кездеседі, бірақ наурыздың соңында және сәуір мен мамыр айларында көктем жақындаған сайын олар әлсірейді. Маусым айында желдер қайта күшейеді, сондықтан бұл құбылысты "батыс желінің оралуы" деп те атайды. Жаңбыр әдетте екі толқынмен түседі – маусымның басында және маусымның ортасынан соңына дейін. Еуропалық муссон дәстүрлі мағынадағы муссон емес, себебі ол муссон деп саналу үшін қажетті барлық шарттарға сай келмейді. Оның орнына, батыс желінің оралуы Батыс Еуропаға төмен қысым аймақтарын жеткізетін конвейер белдеуі ретінде қарастырылады, бұл тұрақсыз ауа райына себеп болады. Бұл дауылдар көбінесе орташа температурадан едәуір төмен температураны, кұйытқы жаңбырды немесе ақ жаңбырды, найзағай мен қатты желді қамтиды. Батыс желінің оралуы Еуропаның Солтүстік Атлантикалық жағалауына, атап айтқанда Ирландияға, Ұлыбританияға, Бенилюкс елдеріне, Батыс Германияға, Солтүстік Францияға және Скандинавияның бір бөлігіне әсер етеді.