Кіріспе

Жер бетіндегі желдің ең күшті бағыты – Жер бетіндегі белгілі бір аймақтағы басым жел. Метеорологияда, аймақтың басым желі – бұл белгілі бір бағыттан үнемі соғатын жер бетінің желі. Басым желдер – кез келген уақытта Жер бетінің нақты бір нүктесіндегі желдің ең жоғары жылдамдықта соғатын бағытындағы тенденциялар. Аймақтың басым және доминантты желдері Жер атмосферасындағы қозғалыстың жаһандық үлгілерінің нәтижесі болып табылады. Жалпы алғанда, төменгі ендіктерде желдер негізінен шығыстан соғады. Орта ендіктерде батыс желдері басым, ал олардың күшін полярлық циклон анықтайды. Желдің әлсіз соғатын аймақтарында теңіз және құрлық желдерінің айнымалы циклы басым желдің ең маңызды себебі болып табылады; ал жер бедері өзгермелі аймақтарда тау және аңғар желдері жел үлгісіне үстемдік етеді. Көтеріңкі жерлер жылулық төмендеуді тудыруы мүмкін, бұл қоршаған ортадағы жел ағынын күшейтеді. Жел гүлдері – басым желдің бағытын көрсетуге арналған құралдар. Басым жел туралы білім, мысалы, Ұлы жазықтардағы ауыл шаруашылығы жерлерінің желмен эрозиясын болдырмау стратегияларын әзірлеуге көмектеседі. Құмды құмдар жағалау және шөлді аймақтарда басым жел бағытына перпендикуляр бағытта орналаса алады. Жәндіктер басым желмен бірге қозғалады, бірақ құстардың ұшуы оған азырақ тәуелді. Таулы жерлердегі басым желдер жауын-шашын мөлшерінде айтарлықтай өзгерістерге алып келуі мүмкін, желге қарайтын беткейлерде ылғалды жағдайдан бастап, олардың ар жағындағы шөлге ұқсас жағдайларға дейін. Жердің теңсіз жылынуына байланысты басым желдер өзгеруі мүмкін.

Жел гүлдері

Жел розасы – метеорологтардың желдің жылдамдығы мен бағытының белгілі бір жерде қалай таралатынын анықтау үшін қолданатын графикалық құрал. Полярлық координаттар желісінде бейнеленген жел розасы, қандай бағыттардан желдің қаншалықты жиі соғып тұратынын көрсетеді. Шеңбердің айналасындағы әрбір спицаның ұзындығы, желдің сол бағыттан соққан уақытының үлесімен байланысты. Әрбір концентрлік шеңбер, ортадағы нөлден бастап сыртқа қарай өсе келе, әртүрлі үлесті көрсетеді. Жел розасының графигі қосымша ақпаратты қамтуы мүмкін, яғни әрбір спица желдің жылдамдық диапазондарын көрсететін түсті жолақтарға бөлінеді. Жел розалары әдетте 8 немесе 16 бағытты көрсетеді, мысалы, солтүстік (N), NNE, NE және т.б., бірақ олар 32 бағытқа дейін жіктелуі мүмкін.

Сауда және оның әсері

Сауда желдері (немесе сауда желдері деп те аталады) – Жердің экваторына жақын тропиктерде, субтропиктік жотадан экваторға қарай соғатын басым шығыс желдерінің үлгісі. Бұл желдер негізінен Солтүстік жарты шардан солтүстік-шығысқа, ал Оңтүстік жарты шардан оңтүстік-шығысқа қарай соғады. Сауда желдері әлемдік мұхиттарда пайда болатын тропикалық дауылдардың жолын бағыттайды, оларды батысқа қарай итереді. Сондай-ақ, сауда желдері Африка шаңын Атлант мұхиты арқылы Кариб теңізіне және Солтүстік Американың оңтүстік-шығыс бөлігіне батысқа қарай жеткізеді.

Батыс желдері мен олардың әсері

Батыстық желдер немесе басым батыстық желдер – орташа ендіктердегі (яғни 35 және 65 градус ендік арасында) үстемдік ететін желдер. Олар жылқы ендіктеріндегі субтропикалық жота деп аталатын жоғары қысым аймағынан полюске қарай соғады. Бұл үстемдік ететін желдер батыстан шығысқа қарай соғып, экстратропикалық циклондарды осы бағытта бағыттайды. Солтүстік жарты шарда жел көбінесе оңтүстік-батыстан, ал оңтүстік жарты шарда солтүстік-батыстан соғады. Батыстық желдер сауда желдерімен бірге Атлант және Тынық мұхиттарын кесіп өтетін желкенді кемелер үшін дөңгелек сауда жолын мүмкін етті, себебі батыстық желдер екі жарты шарда да күшті мұхит ағыстарының қалыптасуына ықпал етеді. Батыстық желдер, әсіресе оңтүстік жарты шарда күшті болуы мүмкін, себебі орташа ендіктерде жердің аз болуы ағын үлгісін күшейтеді, бұл желдердің жылдамдығын азайтады. Орташа ендіктердегі ең күшті батыстық желдер «Қыжырлы қырық» деп аталады, олар Оңтүстік жарты шарда 40 және 50 градус оңтүстік ендік арасында орналасқан. Батыстық желдер жылы, экваторлық су мен желді континенттердің батыс жағалауларына жеткізуде маңызды рөл атқарады, әсіресе оңтүстік жарты шарда, оның кең мұхит кеңістігіне байланысты. Батыстық желдер Солтүстік Американың батыс жағалауының, әсіресе Солтүстік Вашингтоннан Аляскаға дейін, қыс айларында ылғалды болуын түсіндіреді. Жер мен мұхит арасындағы күннің әртүрлі жылуынан құрлық суынып, төмен қысым аймақтарының пайда болуына себеп болады. Бұл Тынық мұхитынан шығысқа қарай ылғалды ауа ағынын қамтамасыз етеді, нәтижесінде жаңбырлар мен желдің жиі түсуіне әкеледі. Бұл ылғал шығысқа қарай ағып, жағалау жоталары, Каскад, Сьерра-Невада, Колумбия және Роки таулары арқылы ораграфикалық көтерілуге ұшырап, жаңбыр көлеңкесін тудырады, бұл осы жүйелердің және олармен байланысты жауын-шашынның шығысқа қарай тереңдеуін шектейді. Жазда бұл үрдіс керісінше болады, себебі жердің күшті қызуы жоғары қысымға алып келеді және Тынық мұхитынан келетін ылғалды ауаның құрлыққа жетуіне кедергі келтіреді. Осы себепті Солтүстік Американың батыс жағалауының көп бөлігі қыста жауын-шашынға қарамастан, жоғары ендіктерде құрғақ жазды бастан кешіреді. Күн бұрышының төмен болуына байланысты суық ауа жинақталып, полюсте жоғары қысым аймақтарын құрайды, экваторға қарай ауа ағынын күштеп жүзеге асырады; бұл ағын Кориолис күшінің әсерінен батысқа қарай бұрылады.

Теңіз және құрлық желдері

Жел ағыны әлсіз аймақтарда теңіз және құрлық желдері жергілікті бағытталған желдердің маңызды факторлары болып табылады. Теңіздің нақты жылу сыйымдылығы жоғары болғандықтан, күннің әсерінен құрлыққа қарағанда тереңірек қызып, көбірек жылу сіңіреді. Сондықтан теңіз беті құрлық бетіне қарағанда баяу қызып, жылуды сіңіруге қабілеті артық. Құрлық бетінің температурасы көтерілген кезде, жер үстіндегі ауа қызады. Жылы ауа тығыздығы төмен болғандықтан, көтеріледі. Құрлық үстіндегі ауаның көтерілуі теңіз деңгейінің қысымын шамамен 0,2%-ға төмендетеді. Теңіз үстіндегі салқын ауа, енді теңіз деңгейінің қысымы жоғары болғандықтан, төмен қысымға қарай құрлыққа қарай ағылып, жағалауға жақын салқын жел тудырады. Теңіз желдің күші құрлық пен теңіз арасындағы температура айырмашылығына тікелей пропорционал. Егер жағалаудан соғатын жел болса, теңіз желдің пайда болуы ықтимал емес. Түнде құрлық, нақты жылу сыйымдылығының айырмашылығына байланысты, мұхиттан гөрі жылдам суынады, бұл күндізгі теңіз желдің таралуына себеп болады. Егер құрлықтағы температура жағалаудағы температурадан төмен болса, су үстіндегі қысым құрлықтағыдан төмен болады, және егер жағалаудан соғатын жел оған қарсы тұру үшін жеткілікті күшті болмаса, құрлық жел қалыптасады.

Биіктіктегі аймақтардағы қан айналымы

Жердің биік орналасқан беттеріндегі жылу, теңіз деңгейінен бірдей биіктіктегі қоршаған ауаның жылуынан артық болады, бұл жер бетінде термодинамикалық төмен қысым аймағын құрады, сондай-ақ басқа жағдайларда пайда болатын төмен қысымды күшейтеді және аймақтың жел айналымын өзгертеді. Қоршаған ортадағы жел ағынын күрт тоқтататын тік жарлы жерлерде жел бағыты өзгеруі және жел кедергісіне параллель жылдамдық артуы мүмкін. Бұл тосқауылдық жел төменгі деңгейдегі жел жылдамдығын 45%-ға дейін арттыра алады. Таулы аймақтарда ауа ағынының бұрмалануы күштірек болады. Жыртылған жер бедері болжамсыз ағын мен турбуленттілік үлгілерін, мысалы, роторларды құрайды. Ауа төбелерден және аңғарлар арқылы өтетін кезде күшті жоғары, төмен ағындар мен айдамалар пайда болады. Жел бағыты жердің контурына байланысты өзгереді. Егер тау жотасында өткел болса, желдер Бернулли принципіне сәйкес, жылдамдық пен қысым арасындағы кері байланысқа байланысты жоғары жылдамдықпен өтеді. Ауа ағыны жел бағытымен жазық далаға қарай белгілі бір қашықтыққа дейін турбуленттілік пен тұрақсыздық сақтай алады. Бұл жағдай ұшақтардың көтерілуі мен қонуы үшін қауіпті. Жылы күндізгі және салқын түнгі жылу дөңестердің беткейлерінде ауа ағынының күндізгі және түнгі өзгерістеріне әкеледі, бұл теңіз бризі мен құрлық бризі арасындағы қатынасқа ұқсас. Түнде таудың беткейлері жылуды сәулелендіру арқылы салқындайды. Таулар бойындағы ауа суық және тығыз болады, гравитация күшімен аңғарға қарай төмен ағады. Бұл тау желі деп аталады. Егер таудың беткейлері мұз және қармен жабылған болса, тау желі күндіз соғып, суық тығыз ауаны жылы, құрғақ аңғарларға жеткізеді. Қармен жабылмайтын беткейлер күндіз жылынады. Жылы беткейлермен жанасқан ауа жылырақ және азырақ тығыз болады, содан кейін тауға қарай ағып кетеді. Бұл анабатикалық жел немесе аңғар желі деп аталады.

Жауын-шашынға әсер ету

Орографиялық жауын-шашын таулардың жел соғатын беткейінде пайда болады және тау жотасы арқылы ылғалды ауаның кең көлемді ағынының жоғары көтерілуінен туындайды, нәтижесінде адиабатикалық салқындану мен конденсация жүзеге асырылады. Әлемнің тұрақты желдерге ұшырайтын таулы аймақтарында (мысалы, пассат желдері) таудың жел соғатын жағында, көбінесе желден төменгі жағына қарағанда ылғалды климат басым болады. Ылғал орографиялық көтерілу арқылы алынып тасталады, ал төмен түсетін және әдетте жылынатын желдің астында құрғақ ауа (фоэн желіне қараңыз) қалады, онда жаңбыр көлеңкесі байқалады. Оңтүстік Америкада Анд таулары Тынық мұхитынан келген ылғалды тоқтатады, нәтижесінде Батыс Аргентинада шөлге ұқсас климат қалыптасады. Солтүстік Америкада Сиерра-Невада тау жотасы да осындай әсерді тудырады, Ұлы Алап пен Мохаве шөлдерін құрайды.

Табиғатқа әсері

Құстар өз жолымен ұшады, ал жәндіктер басым желдің әсерімен қатарлап соғылады. Сондықтан, ауа райы радиолокациялық суреттеріндегі жіңішке сызықтар, жиналатын желдермен байланысты, көбінесе жәндіктердің радиолокациялық сигналымен анықталады. Ұлы далалардағы егістік жерлердің желмен тозуы маңызды мәселе болып табылады және оның негізгі себебі – басым жел. Осыған байланысты, осы тозуды азайту үшін желден қорғайтын жолақтар құрылды. Бұл жолақтар топырақ тізімдері, егін жолақтары, егін қатарлары немесе желді тоқтатып тұратын ағаштар түрінде болуы мүмкін. Олардың тиімділігін арттыру үшін жел бағытына перпендикуляр орналастырылады. Жасыл өсімдіктер аз аймақтарда, мысалы, жағалау және шөлді жерлерде, көлденең құм төбелері басым жел бағытына перпендикуляр, ал бойлық құм төбелері басым желдерге параллель бағытталады.