Кіріспе

Атмосфералық қысым өрісінің шамамен тұрақты, кең көлемді үлгілері – метеорологиядағы блоктар. Бұл үлгілер көшіп жүретін циклондарды тиімді түрде "тоқтатып" немесе бағытын өзгертеді. Олар блоктаушы биік қысым белдемі немесе блоктаушы антициклон деп те аталады. Мұндай блоктар бірнеше күн немесе тіпті апталар бойы бойын сақтап, олардың ықпалына түскен аймақтарда біршама ұзақ уақыт бойы бірдей ауа райына себеп болады (мысалы, кейбір аймақтарда жауын-шашын, ал басқаларында ашық аспан). Солтүстік жарты шарда кеңейтілген блоктау көбінесе көктемде Тынық мұхиты мен Атлант мұхитының шығыс бөлігінде пайда болады. Атап айтқанда, осы құбылыстардың пайда болуы мен жойылуы әлі күнге дейін сандық ауа райы болжамдарында толыққанды бейнеленбейді және зерттеулердің маңызды саласы болып табылады.

Полярлық айналымның әсері

Полярлық циклон – жыл бойы полюстер маңында қалыптасатын климаттық құбылыс. Олар жазда әлсіздейді, ал қыста күшейеді. Полярлық айналым күшті болғанда, батыс желдерінің күші артады. Полярлық циклон әлсіз болғанда, орта ендіктердегі жалпы ағын схемасы бұрмаланып, маңызды суық ауаның кірген кездері пайда болады. Жоғары ендіктерге жылжып, оқшауланатын экстратропикалық циклондар полярлық айналымның ішінде суық ядролы төмен қысым аймақтарын құрайды. Тропиктердегі жанартау жарылыстары қыс мезгілінде екі жылға дейін полярлық айналымның күшеюіне себеп болады. Циклонның күші мен орны оның ықпалына түсетін жарты шарлардағы ағын схемасын анықтайды. Солтүстік жарты шардың оның күшін бағалау үшін қолданылатын индексі – Арктика осцилляциясы.

Омега блоктары

Омега блоктары Солтүстік жарты шарда олармен байланысты изобарлар немесе геопотенциалдық биіктік контурларының Омега әрпіне (үлкен грек әрпі) ұқсағандықтан осылай аталады. Олар әдетте батыстан шығысқа қарай орналасқан төмен-жоғары-төмен үлгісін құрайды. Рекс блоктары метеоролог Даниэль Ф. Рекстің есімімен аталады, ол оларды алғаш рет 1950 жылы сипаттаған.

Төменгі және жоғары деңгейлер

Жоғары деңгейдегі жоғары немесе төмен қысымды жүйе, басқару тоғының жетіспеуінен орынға тұрып қалған кезде, "үзіліп" жатады деп аталады. Мұндай жағдайға әкелетін әдеттегі үлгі – реактивті ағымның полюске қарай шегінуі, нәтижесінде үзіліп қалған жүйе артында қалады. Жүйенің жоғары немесе төмен қысымды болуы, бұл блоктан туындайтын ауа райына әсер етеді. Дәл осындай жағдай 2007 жылдың көктемінің соңы мен жазының басында АҚШ-тың оңтүстігінде болды, онда аймақтағы үзілген төмен қысымды жүйе Техас пен Оклахомаға ерекше суық температура мен мол жаңбыр әкелді (2007 жылғы маусымдағы Техастағы су тасқынына қараңыз), ал сол жылы оңтүстік-шығыста құрғақшылықты тудырған Джорджия жағалауының жанындағы үзілген жоғары қысымды жүйе болды. Егер АҚШ-та блок төмен қысымды болса, жаңбырлы, салқын ауа райы күтіледі. 2022 жылдың қыркүйек айының соңғы аптасындағы "Иан" даулы, солтүстікке қарай жылжып, оның қалдықтары реактивті ағымнан бөлініп, АҚШ-тың солтүстік-шығысында тұрақтанған төмен қысымды жүйеге айналды, нәтижесінде бірнеше күн бойы жауын-шашын жауды, ал 6 қазан күні фронт өтті. Сонымен қатар, 1967 жылы да осыған ұқсас жағдай болды, нәтижесінде ауыр құрғақшылыққа ұшырады. Алайда, Тасман теңізінде жоғары қысымды блок пайда болғанда, 2021 және 2022 жылдардағы су тасқыны сияқты, Австралияның шығысында нөсерлі жаңбырлар болуы мүмкін. Тасман теңізінің оңтүстігіндегі жоғары қысымды блок төмен қысымды жүйелер мен суық фронттарды Австралияның шығысына қарай бағыттап, Австралияның шығыс жағалауында жауын-шашын жаудыруға себеп болады. Австралияда жоғары қысымды блоктар көбінесе Ұлы Австралия шығанағы мен Тасман теңізінде пайда болады, бұл әдетте қалыптыдан оңтүстікке қарай дамитын қуатты жоғары қысымды жүйелер. Олар ұзақ уақыт бойы (бірнеше күннен бірнеше аптаға дейін) дерлік қозғалмай тұрады, соның салдарынан оңтүстік Австралиядағы ауа райы жүйелерінің әдеттегі шығысқа қарай қозғалысын тоқтатады.

Суық ауамен бөгеу

Жер бетіндегі атмосфералық жүйелердің тоқтауы, нығайып қалыптасқан, полюсқа қарай бағытталған жоғары қысым жүйесі алға жылжыған дауыл жүйесінің жолында немесе оған жақын орналасқанда болады. Салқын ауа массасы неғұрлым қалың болса, соғұрлым тиімді түрде жайлырақ ауа массасын тоқтатуға қабілетті. Салқын ауа массасының тереңдігі, әдетте, салқын ауа тоқтауын (CAD) тудырған тау кедергісінен төмен болады. Кейбір жағдайларда, Тауаралық Батыс аймағында он күнге дейін созылуы мүмкін. Ластағыштар мен түтін салқын ауа тоқтауының тұрақты ауа массасында ілініп қалуы мүмкін.

Ортаңғы кеңістіктегі суық толқындар

Солтүстік жарты шардың ортаңғы ендіктерінде, антициклонның шығыс жағындағы аудандарда немесе блоктарға байланысты суық континенттік ішкі ағымдардың әсерінен қаты қыстар болады, бұл құбылыс 1840 жылдары Солтүстік Атлантика осцилляциясы (NAO) ашылғаннан бері белгілі. Бұл блоктау үлгілері сондай-ақ, әсіресе Гренландия және Берингия сияқты мұхиттан келетін аномальды ағымдарға немесе Алясканың ішкі аймақтарындағы чинук желдеріне ұшыраған аймақтарда, өте жоғары ендіктерде аномальды жұмсақ жағдайларды туғызуға бейім. 1911/12, 1935/36, 1949/50, 1977/78, 1978/79, 1993/94 және 2017/18 жылдардағы АҚШ пен Канаданың оңтүстігіндегі суық қыстар Аляска шығанағындағы немесе Маккензи тауларының шығысындағы блоктардың салдарынан туындады, бұл өте суық Арктика ауасын ұзақ траекториямен Американың оңтүстігіне дейін бағыттады, сондай-ақ 1889/90 және 1950 жылғы қаңтардағы Батыс суық толқындары да осыған байланысты болды. Солтүстік және Батыс Еуропада 1683/84, 1739/40, 1794/95, 1829/30, 1894/95, 1916/17, 1941/42, 1947 жылғы ақпан және 1962/63 жылдардағы суық қыстар көбінесе Атлантиканың жоғары ендіктегі блокталуымен және полярлық реактивті ағымның Португалияға және тіпті Мароккоға қарай экваторға қарай ығысуымен байланысты. Ал, Сибирьдің «салқын полюсінен» өте суық ауаны Арал және Каспий теңіздеріне қарай итеру үшін Сибирь антициклонын батысқа қарай кеңейтетін Орал таулары маңындағы блоктаулар да осыған себеп болады. Дегенмен, Солтүстік жарты шардың басқа ортаңғы ендік аймақтарынан айырмашылығы, Еуропадағы суық қыстар (мысалы, 1916/17, 1962/63) Орталық Азияда көбінесе өте жұмсақ болады, себебі бұл аймақ негативті NAO жағдайларында оңтүстікке қарай жылжыған субтропикалық циклоннан жылы ауа алады.

Жылу толқындары

Жаздағы жылу толқындары ұқсас блоктау үлгілерінің нәтижесі болып табылады, әдетте жартылай тұрақты субтропикалық қырқаның орналасуымен байланысты. Мысалы, 1936 жылы АҚШ-та, 1999, 2002 және 2011 жылдары болған, сондай-ақ Еуропада 1976 жылы, 2003 жылғы Еуропалық жылу толқыны және 2019 жылы сияқты ерекше қарқынды жаздар, реактивті ағымнан ұзақ уақытқа бөлініп қалған және жылы, құрғақ ауаның жиналуына жағдай жасаған тұрақты жоғары қысым аймақтарының салдары болды. 1999 жылғы АҚШ құрғақшылығы сияқты көптеген жағдайларда, жылу толқынына дейін температураның төмендеуіне кедергі келтірген, қалыптыдан төмен жауын-шашын болған айлар болды. Керісінше, 2003 жылғы Еуропадағы жылу толқыны Солтүстік Америкада, әсіресе көктем айларында, қалыптыдан төмен температура мен қалыптыдан жоғары жауын-шашынмен бірге жүрді. Солтүстік Америкадағы көп жаңбыр полярлық реактивті ағымдағы энергия деңгейін арттырып, оны Еуропаның солтүстігіне қарай итерді, нәтижесінде Сахара шөлінен Еуропаға ыстық ауа әкелген, ұзаққа созылған, тұрақты жоғары қысымды қырқа пайда болды.