какие факторы влияют на климат казахстана

Казахстан: климат, особенности, средняя температура и интересные факты

Казахстан – страна в центре Евразии, его большая часть относится к Азии, меньшая – к Европе. На территории Казахстана климат преимущественно резко-континентальный, сухой, с существенной разницей между летними и зимними температурами. Осадков в год выпадает немного – 100-500 мм. На севере – короткое лето и долгая суровая зима, на юге – продолжительное жаркое лето и короткая зима.

Распределение температуры

Среднегодовая температура положительна на территории всей страны. Наиболее высокие показатели отмечаются на крайнем юге Казахстана, в Атакенте и Мырзакенте (до +15,8 градуса) и в Актау, где зимний климат смягчается Каспийским морем (до +13,7 градуса). Самая низкая среднегодовая температура на севере – около +0,4 градуса.

Воздушные массы

Осадки

Как уже говорилось, осадки в Казахстане незначительны. Но это не относится к среднегорным южным районам, где в результате выраженных горно-долинных ветров и высотной поясности наблюдается большое количество осадков (например, климат Алматы).

Больше всего дождей в стране бывает весной и ранним летом, а июль и август – самые сухие месяцы. Так, в августе 2012 г. на юге Казахстана дождя не было больше 30 дней.

Зимой выпадает снег, но при оттепели может пойти и дождь, вызвав гололед. В такой период на пастбищах трава покрывается ледяной коркой и скот остается без корма, что приводит к массовому падежу. Такое явление у казахов называется «джут». Больше всего снега выпадает на севере и северо-востоке страны, а на окраинах юга и юго-запада его может вообще не быть.

Погода

Весна продолжается с середины апреля до конца мая. В этот период погода очень неустойчива: тепло может смениться резким похолоданием. Междусуточная разница температур достигает 10 и более градусов.

Лето длится с конца мая до середины сентября. На большей территории страны погода в это время сухая и жаркая, с температурой до +40 градусов. Отсутствие осадков объясняется тем, что влажные воздушные массы, идущие с Индийского океана, задерживаются горами: Гималаями, Памиром, Тянь-Шанем.

Осень продолжается с середины сентября до начала ноября. Погода в этот период более устойчива по сравнению с весной. Но ночью уже случаются заморозки.

Климат в регионах

Изменение климата в Казахстане

За последнее столетие в стране наблюдается рост температуры воздуха. В период с 1894 по 2014 гг. он составил 2 градуса. Причем за последние десятилетия температура повышается все большими темпами.

Как глобальное потепление влияет на климат Казахстана? Во-первых, это ведет к усилению засушливости. Во-вторых, за счет потепления в горах выпадает больше осадков в жидком виде, что увеличивает площадь формирования дождевых паводков. Это чревато учащением случаев прорыва горных озер. Кроме того, пик половодья смещается на более ранние сроки, что ухудшает условия для развития гидроэнергетики и сельского хозяйства.

Говоря о том, как изменение климата угрожает Казахстану, стоит отметить, что в предстоящие десятки лет ожидается лишь усиление волн тепла. Меры по адаптации состоят во внедрении водосберегающих технологий, строительстве водохранилищ, замене влагоемких культур менее влагоемкими и т. п.

Что влияет на изменение климата в Казахстане

Доминирующая сила, ведущая к глобальному потеплению, – это, конечно же, деятельность человека. Из-за сжигания угля, газа, нефти и другого углеродосодержащего топлива в атмосфере изменяется количество углекислого газа – оно ежегодно растет. Это существенно меняет тепловой баланс планеты и глобальный климат, в том числе и климат Казахстана.

Главные тенденции климатических изменений в стране: повсеместный рост температуры воздуха, рост суточных максимумов температур, увеличение числа жарких дней, уменьшение количества морозных дней, снижение осадков в осенне-летний период, расширение полупустынных и пустынных зон. Скорость потепления в Казахстане в 1,5 раза превышает скорость глобального потепления.

По прогнозам Казгидромета в ближайшем будущем такие тенденции продолжатся. К концу 21-го века среднегодовая температура в стране может увеличиться уже на 3-5 градусов. Постепенно будет сокращаться число экстремально холодных дней и ночей, а вот число экстремально теплых дней и ночей будет только расти.

Чтобы не допустить опустынивания, деградации крупных рек и ледников, ухудшения условий сельскохозяйственного развития, правительство Казахстана должно внедрять меры по смягчению ситуации: развивать энергоэффективность и возобновляемые источники энергии, рационально использовать углеводородное сырье. Такие действия позволят снизить уязвимость страны перед климатическими изменениями.

Источник

Климат Казахстана

Географическое положение Казахстана в широтном от­ношении соответствует странам Средиземноморья, имею­щим влажный субтропический климат, и странам Цент­ральной Европы, отличающимся умеренным континентальным климатом. Так как наша республика расположена в центре огромного материка Евразия, климат отличается резкой континентальностью, а поскольку страна расположе­на на значительном удалении (на тысячи километров) от океанов и морей, то их смягчающее влияние на климат не­значительно. Казахстан располагается в южной части умеренного климатического пояса. В республике четко выражены че­тыре времени года (лето, осень, зима, весна). Зимой властву­ют сильные сибирские морозы. Летом господствуют тро­пические воздушные массы, формирующиеся над Казахстаном и Средней Азией.

Климатообразующие факторы. Солнечная ради­ация

Климат Казахстана определяется тремя факторами: солнечной радиацией, атмосферной циркуляцией и подстилающей поверхностью.

Циркуляция атмосферы. Воздушные массы. Циркуляция атмосферы над территорией Казахстана происходит под влиянием планетарной циркуляции. На климат территории республики в основном влияют воздушные массы арктических, уме­ренных и тропических широт. Казахстан расположен на значительном расстоянии от океанов. Воздушные массы, образующиеся над Тихим и Ин­дийским океанами, в Казахстан не поступают. Это происхо­дит еще и потому, что в умеренных широтах постоянными ветрами являются западные. Кроме того, с юга воздушным массам с Индийского океана преграждают путь высокие гор­ные хребты Памира и Тянь-Шаня. Поэтому на климат Ка­захстана оказывают влияние только Атлантический и Се­верный Ледовитый океаны и их моря. Отсутствие горных преград дает возможность воздушным массам свободно пе­ремещаться как с севера на юг, так и с запада на восток. Арктические воздушные массы формируются над Север­ным Ледовитым океаном в Арктике и его побережьем. Арк­тический воздух характеризуется низкими температурами и зимой, и летом. Воздух очень прозрачный и сухой. С его вторжением с севера на территории Казахстана (в основном зимой) устанавливается антициклональная погода, которая образуется под воздействием антициклонов, т. е. больших объемов воздуха высокого давления. Они формируют сухую ясную погоду: зимой – морозную, а летом – жаркую. Арктический континентальный воздух часто проникает на юг республики в межсезонье, с ним связаны весенние и осенние заморозки. Воздушные массы умеренных широт формируются в сред­них широтах материка. Казахстан полностью расположен в южной части умеренного климатического пояса, поэтому здесь преобладает воздух умеренных широт. Приходящие с запада, с Атлантического океана, воздушные массы называ­ются морскими умеренными. Пройдя огромные расстояния, они теряют много влаги и попадают в Казахстан уже значи­тельно иссушенными. Тем не менее, они приносят с запада основную часть осадков, выпадающих в республике. Находящаяся в приземном слое атмосферы влага по доро­ге теряется, и на равнины выпадает мало дождей. Влага, со­держащаяся в верхних слоях, в большом количестве выпада­ет на западные, северо-западные горные районы. Эти воздуш­ные массы зимой смягчают морозы, а летом умеряют жару. Если массы умеренного воздуха формируются над матери­ком Евразия, в частности над Казахстаном, то они называют­ся континентальными умеренными воздушными массами. Тропические воздушные массы приходят в Казахстан ле­том с территории Средней Азии и Ирана. Эти континенталь­ные тропические массы называют также иранскими. Они проникают в крайние южные районы Казахстана и дости­гают широты, соединяющей северные побережья Аральс­кого моря и озера Балхаш, т. е. охватывают территории Кызылординской, Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинской областей.

Давление воздуха и ветры Казахстана. На обширной тер­ритории Казахстана атмосферное давление распределено неравномерно; особенно резко отличается давление возду­ха в равнинной части горных областей республики. Основная причина разнообразия давления – в неравно­мерном распределении солнечного тепла на поверхности Земли. Поэтому на территории республики хорошо просле­живается изменение атмосферного давления по временам года. Повышение атмосферного давления на территории Казахстана зимой обусловлено уменьшением солнечного тепла, понижением температуры воздуха, началом вторжения арктических воз­душных масс и формированием сибирского антициклона. Уменьшение же давления летом за счет прогревания воз­духа дает возможность сформироваться летней термичес­кой депрессии. Это поле неярко выраженного низкого дав­ления. В переходные периоды года, например, весной, ког­да с прогреванием воздуха отступает сибирский антицик­лон, или осенью, когда разрушается депрессия, на терри­тории Казахстана господствуют циклоны. Это большие вих­ревые объемы воздуха с низким атмосферным давлением в центре. Итак, летом и в переходные сезоны года из-за теп­лого воздуха атмосферное давление ниже. Например, зимой в Астане давление воздуха – 983 мб (миллибар), в Атырау – 1026 мб. В июле давление воздуха уменьшается: в Аста­не – 943 мб, в Атырау – 1012 мб. Над равнинной частью Казахстана в холодный период года по параллели 50° с. ш. проходит полоса высокого дав­ления, которая называется осью Воейкова. Отсюда как к северу, так и к югу атмосферное давление постепенно по­нижается. В горах атмосферное давление с высотой закономерно уменьшается. Это мы можем проследить по распростра­нению линий изобар по климатической карте. Среднегодовое давление воздуха в Астане – 977 мб, в Атырау – 1022 мб, в Кызылорде – 1003 мб. В горах атмосферное давление меньше, в Алматы, который расположен на высоте 848 м над уровнем моря, – 920 мб, в Верхнем Горельнике (2263 м) – 776 мб.

Ветры Казахстана

На широтах, в которых распо­ложен Казахстан, господствуют постоянные западные вет­ры. Территорию Казахстана с востока на запад по паралле­ли 50° с. ш. пересекает полоса высокого давления – ось Воейкова. Она является юго-западным отрогом сибирско­го антициклона. Эта полоса высокого давления зимой ста­новится важным ветроразделом на равнинной части рес­публики: к северу от этой полосы преобладают южные и юго-западные ветры, а к югу – северные и северо-восточ­ные ветры. По мере удаления от этой полосы высокого дав­ления скорость ветра уменьшается. В Центральном Казах­стане в январе среднемесячная скорость ветра равна 4-6 м/с, а в Южном Казахстане снижается до 2-4 м/с. Летом скорость ветра уменьшается: в июле на севере достигает 2-3 м/с, на юге – 1-2 м/с. В высокогорных областях Казах­стана зимой и летом перемещение ветра происходит доволь­но быстро. В горных районах и прибрежной зоне больших водоемов наблюдаются горно-долинные ветры. Летом дваж­ды в течение суток (утром – с равнины, вечером и ночью – с гор) они меняют свое направление.

Ветер эби дует, когда над котловиной озера Эби-Нур, расположенного в Китае, на юго-востоке Жунгарского Ала­тау, устанавливается высокое давление. При таком распо­ложении антициклона формируются восточные ветры, ко­торые дуют в сторону озера Алаколь, где в это время обра­зуется область низкого давления. Жунгарские ворота – это тектоническая впадина. Ширина ее достигает 40 км, а самое узкое место – 10 км. Ле­том сила ветра усиливается, и его скорость достигает 60-80 м/с. Зимой сжатый воздух имеет температуру на 8-10° С выше, чем в окружающих районах. Поэтому ветер счита­ется теплым. Дует он в среднем 70-100 дней в году.

Ветер сайкан дует с хребта Сайкан через Жунгарские ворота в Центральную Азию и в обратном направлении. Когда над озером Алаколь ус­танавливается высокое давление, ветер сайкан дует с севе­ро-запада на юго-восток в сторону озера Эби-Нур. Скорость ветра достигает 50-60 м/с. Во впадине Алаколя темпера­тура падает до –30-37°С. Особенно сильно ветры дуют в сентябре и апреле, а в другое время года затихают. При сильном ветре уровень воды в Алаколе поднимается до 1 метра и может причинить большой вред. Продолжитель­ность сайканского ветра примерно 2-3 суток.

Чиликский горно-долинный ветер образуется от передви­жения холодного воздуха с района ледника у истока реки Чилик в Илийскую долину. Ветер дует вдоль долины реки днем с северо-запада на юго-восток, а ночью в обратном направлении. Скорость ветра в течение года – 8-10 м/с. Зи­мой ветер, усиливаясь, образует снежные заносы и затруд­няет транспортное движение.

Арыстанды-карабасский горно-долинный ветер дует не­прерывно вдоль долины реки Арыстанды, расположенной на юго-западном склоне Каратауского хребта. При прохож­дении над песчанной пустыней Мойынкум образует песча­ную бурю.

Курдайский ветер дует над Курдайским перевалом, рас­положенным на юго-востоке Жамбылской области, между горами Киндиктас и хребтом Жетыжол. Скорость его дос­тигает 40 м/с (144 км/ч), когда на территории Казахстана зимой устанавливается сибирский антициклон. В среднем сильный ветер дует 55 дней в году.

Мугалжарский ветер дует в районе Мугалжарских гор. Воздушные массы, поступающие с запада или северо-запа­да, всем своим объемом не могут полностью перевалить че­рез Уральские горы, и часть их огибает Мугалжары с юга. Возникновение этого ветра связано с рельефом и атмосфер­ной циркуляцией. Скорость мугалжарского ветра достига­ет 50 м/с, и тогда он превращается в сильную бурю. Этот ветер наблюдается в Актюбинской, Атырауской, Мангыстауской областях. При анализе географического распределения скорости ветра на территории Казахстана особое внимание уделяет­ся ветрам, скорость которых более 4 м/с. Ветры с такой ско­ростью наблюдаются севернее Арало-Балхашской широты. Энергетический запас этих ветров – 1 млрд кВт. В республи­ке такие ветры используются в системах ветродвигателей и для выработки электроэнергии.

Источник

Научная работа по географии на тему «Климат Казахстана и тенденции его изменения»

Ищем педагогов в команду «Инфоурок»

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН

ОБЩАЯ СРЕДНЯЯ ШКОЛА №5 ИМЕНИ МОЛДА МУСЫ

ЮЖНО-КАЗАХСТАНСКАЯ ОБЛАСТЬ, Г.ШЫМКЕНТ,

Почтовый индекс: 160000

КЛИМАТ КАЗАХСТАНА И ТЕНДЕНЦИИ ЕГО ИЗМЕНЕНИЯ

Выполнила: Кочкарова Диана Талхатовна

учитель географии: Ковалева Екатерина Владимировна

Сокращения и обозначения………………………………………….3

1.Факторы, влияющие на климат Казахстана

Влияние на климат наклона оси Земли………………………7

Географическое положение…………………………………. 9

Солнечная радиация. Температурный режим………………..12

1.4 Воздушные массы. Атмосферное давление…………………17

1.7 Влияние климата на жизнь человека

и его хозяйственную деятельность………………………………..27

2.Тенденции изменения климата Казахстана

2.1 Глобальные климатические модели

изменений климата в Казахстане…………………………………….30

2.2 Влияние глобального потепления.

Уменьшение площади ледников…………………………………. 32

2. 3 Анализ динамики повышения

температур на территории РК………………………………………..36

2.4 Последствия климатических

изменений на территории республики Казахстан………………. 41

2.5 Приоритеты и стратегия РК по

предотвращению изменения климата……………………………….46

2.6 Реализация Киотского протокола

в Республике Казахстан……………………………………………. 50

Список использованной литературы………………………………. 56

Уже древние греки знали, что климатические условия зависят от угла наклона падающих лучей Солнца, т. е. от широты места, откуда произошло название «климат» (греческое – «наклон»). Однако все оказалось гораздо сложнее, и наука о закономерностях формирования климата – климатология – в конце ХХ в. вдруг осозналась учеными мира не только как одна из важнейших и одновременно исключительно сложных, но с возможными весьма «остросюжетными следствиями» своих выводов.

Солнечное тепло, попадая в атмосферу Земли и на ее поверхность, представленную океанами (71 %) и сушей (29 %), сложным образом преобразуясь здесь, создает то, что мы называем климатом. Климатом в самом общем смысле можно назвать набор погод, который наблюдается в ее климатической системе за период около 30 лет. Этот набор погод статистически можно описать различными средними за 30 лет значениями: средней за год или за месяцы температурой, влажностью, ветром, осадками и т. д. Кроме средних значений можно найти максимальные и минимальные значения, характеризующие размах погод относительно средних. Наконец, можно вычислить вероятности различных типов погод и многие другие статистические параметры. Все они дадут количественное описание климата. Таким образом, если погода – это количественная конкретно наблюденная характеристика состояния климатической системы в фиксированный момент или промежуток времени, то климат – это набор погод за достаточно длительное время в несколько десятилетий, характеризующийся различными вычисленными статистическими показателями. Период в 30 лет берется потому, что за более короткое время рассчитанные показатели могут быть неустойчивы, т. е. недостаточно характерны. Если взять более длинный промежуток времени, то можно проигнорировать изменения климата. Если погода меняется очень быстро, то изменения климата, которые также всегда происходят, более медленные.

По рекомендации Всемирной метеорологической организации (ВМО) принят период осреднения в 30 лет, причем климат тридцатилетия 1961–90 гг. считается базовым. С ним сравниваются климатические условия других периодов. Климатом называется статистический ансамбль состояний, который проходит климатическая система Земли за период в несколько десятилетий (здесь под состоянием понимается погода, ансамблем состояний – набор погод, статистический – значит, могущий быть охарактеризованными статистическими методами).

Актуальность темы. Проблема предсказуемости климата является центральной как с точки зрения его теории, так и значимости практических оценок будущего климата. Главная трудность, однако, состоит в том, что полной научной теории климата пока нет, эта теория только разрабатывается, а полученные результаты не более чем первые оценки, опирающиеся на современные неполные знания. Все дело в исключительной сложности поведения климатической системы (атмосфера – гидросфера – литосфера – криосфера – биосфера), ее интерактивности и нелинейности. Последнее означает, что для изменения климата вовсе не обязательно иметь сильные внешние или внутренние воздействия. Существенные колебательные изменения в климатической системе могут наступить за счет накопительного эффекта малых воздействий. Например, в роли такого интегратора малых атмосферных колебаний может выступать Мировой океан.

Одним из важных практических следствий разрабатываемой теории климата является создание глобальных климатических моделей (ГКМ), объединяющих собой модели общей циркуляции атмосферы и океана. ГКМ представляют собой систему дифференциальных уравнений, описывающих климатическую систему, и заданные начальные и граничные условия ее решения. Чтобы получить правдоподобную картину будущего климата, необходимо: 1) иметь адекватное математическое описание КС; 2) иметь надежный способ проверки правильности полученных результатов (верификации моделей). К сожалению, обе эти задачи пока не решены. При их настоящем решении присутствует много неопределенностей. Но, как только мы захотим учесть антропогенный фактор, для прогноза будущего климата потребуется: 1) сделать прогноз развития мировой экономики, технологий и населения; 2) сделать на его основе прогноз потребления различных видов топлива и других источников парниковых газов; 3) с учетом полученных сценариев выбросов парниковых газов рассчитать по ГКМ изменение температуры и других характеристик климата. Важно отметить при этом, что в настоящее время ни одна из известных ГКМ не может быть признана наилучшей». Ими не учитываются множество местных, но очень важных процессов. Все это – дело будущих более совершенных климатических моделей.

В соответствии с поставленной целью были определены следующие задачи:

Выявление изменений глобального климата

Обозначение влияния природных факторов на климат Казахстана

Раскрытие причин изменения климата РК

Обозначение главных аспектов государственной стратегии по предотвращению изменений климата

Методологическая основа исследования. Методологической базой изучения источников, литературы и написания самой дипломной работы являются принцип научности и взаимообусловленности процессов, неразрывной связи явлений между собой. Использовались статистический, сравнительно-описательный, аналитический методы исследования. Научная новизна исследования определяется спецификой объекта изучения и недостаточной разработанностью в отечественной и зарубежной климатологии. Структура научной работы обусловлена логикой и спецификой рассматриваемых в ней проблем, а также поставленных в ней задач. Работа состоит из введения, двух глав, заключения и списка использованных источников и литературы.

ФАКТОРЫ, ВЛИЯЮЩИЕ НА КЛИМАТ КАЗАХСТАНА

Влияние на климат наклона оси Земли

Заметное влияние на климат оказывает угол наклона оси вращения Земли относительно плоскости орбиты (этот угол является основным виновником существования сезонного изменения температуры в течение года).(рис.1) Сейчас он равен около 23°26′ (меряется от перпендикуляра к плоскости орбиты Земли), но с периодом в 41000 (по некоторым данным – 40700) лет меняется от 21°55′ до 24°18′, т.е. на 2°23′. Последний раз максимальное значение было в 4493 г. до н.э., а сейчас этот угол уменьшается.(рис.2) Соответственно, уменьшается и разница между зимней и летней температурой в одной и той же местности. При этом ввиду эллиптичности земной орбиты также несколько меняется и интегральная температура северного и южного полушарий. [2]

Если изменение эксцентриситета земной орбиты влияет на глобальную температуру планеты, то прецессия ее оси вносит дисбаланс в глобальное распределение тепла между северным и южным полушариям.
Из-за сплюснутости и неравномерного притяжения Земли Солнцем ее ось описывает конус с вышеуказанным углом и периодом 25920 лет, а северный полюс–незамкнуту окружность.(рис.3)

Поскольку планета движется не по окружности, а по эллипсу, что само по себе уже заметно влияет на ее тепловой режим, и при этом полюсами то поворачивается, то отворачивается от центра Галактики с его дополнительным теплом, то с этим же периодом в Северном или со сдвигом в полпериода в Южном полушарии наступают глобальные то потепления, то похолодания с образованием ледников.

Рисунок 1. Наклон оси Земли.

Рисунок 2. Вращение земли вокруг Солнца.

Рисунок 3. Наклон оси Земли к плоскости орбиты.

Если погодой называется физическое состояние атмосферы в любой фиксированный момент времени или за любой фиксированный промежуток, то климатом конкретной местности (региональный климат, местный климат) можно назвать наблюдаемый в ней возможный набор погод за период в несколько десятилетий. Именно так и звучит наиболее распространенное определение местного климата – это характерный для нее многолетний режим погоды, обусловленный поступающей солнечной радиацией (которая определяется широтой места), подстилающей поверхностью (водная поверхность, равнина, холмистый рельеф, горы), влияющей на характер преобразования радиации, и особенностями циркуляции атмосферы, т. е. системы ветров, которые определяются, с одной стороны, общими атмосферными течениями, а c другой – орографическими особенностями местности, видоизменяющими эти потоки и, возможно, создающими даже свои местные циркуляции. Существует около двух десятков определений местного климата, принципиально не отличающихся друг от друга, при этом словосочетание «многолетний режим погоды» эквивалентно понятию «многолетний набор погод, наблюдающихся в определенной сезонной последовательности в отдельные годы». [3]

Климат Казахстана очень разнообразен, так как он формируется под влиянием многих факторов: географического положения, солнечной радиации, циркуляции (движения) воздушных масс, подстилающей поверхности, рельефа, атмосферных фронтов, циклонов и ветров. Казахстан характеризуется многообразием местных климатических условий. Однако все местные климаты имеют общую главную региональную черту – высокую континентальность, характеризующуюся большой амплитудой колебаний температуры воздуха в году и малым количеством осадков с развитием степных ландшафтов на севере, полупустынных и пустынных в центральной и южной частях.

Рисунок 4. Физическая карта Казахстана

1.3 Солнечная радиация. Температурный режим

Солнечная радиация – поступающая на Землю энергия солнечного излучения в виде потока электромагнитных волн. Солнце распространяет вокруг себя мощное электромагнитное излучение. Всего одна двухмиллиардная его доля попадает в верхние слои атмосферы Земли, но и она составляет огромное число калорий в минуту. Далеко не весь энергетический поток достигает поверхности Земли — большая его часть отбрасывается планетой в мировое пространство. Земля отражает атаку тех лучей, которые губительны для живого вещества планеты. На дальнейшем пути к Земле солнечные лучи встречают препятствия в виде наполняющих атмосферу водяного пара, молекул углекислого газа и частичек пыли, взвешенных в воздухе. Атмосферный «фильтр» поглощает значительную часть лучей, рассеивает их, отражает. Особенно велика отражательная способность облаков. В результате непосредственно земная поверхность получает лишь 2/3 той радиации, которая пропускается озоновым экраном. Но и из этой части многое отражается в соответствии с отражательной способностью различных поверхностей. На всю поверхность Земли поступает чуть более 100000 калорий на 1 см 2 в минуту.Эта радиация поглощается растительностью, почвой, поверхностью морей и океанов. [8] Она превращается в тепло, которое расходуется на прогревание слоев атмосферы, движение воздушных и водных масс, на создание всего великого разнообразия форм жизни на Земле. Солнечная радиация поступает на земную поверхность различными путями:

прямая радиация: поступление радиации непосредственно от Солнца, если оно не закрыто облаками;

рассеянная радиация: поступление радиации от небесного свода или облаков, рассеивающих солнечные лучи;

тепловая радиация: поступление радиации происходит от атмосферы, нагревшейся в результате воздействия радиации.

Прямая и рассеянная радиация поступает только днем. Вместе они составляют суммарную радиацию. Та солнечная радиация, которая остается после потери на отражение от поверхности, называется поглощенной. Солнечную радиацию измеряют с помощью прибора, который называется актинометром. Солнце заливает Землю целым океаном энергии, который практически неисчерпаем, поэтому в последние годы все большее внимание уделяется проблеме использования солнечной энергии в хозяйстве. В разных странах уже работают солнечные опреснители, водонагреватели, сушители. Полностью на энергии солнечной радиации работают запускаемые с Земли искусственные спутники, космические корабли, лаборатории.

Продолжительность солнечного сияния и интенсивность радиации в летнее время благоприятствуют использованию солнеч­ной энергии в технических целях. В пу­стынях намечается строительство гелиостанций. Полупроводники помогут широ­ко применять солнечную энергию в быту.

Нарушение в зональности хода температур связано с влиянием крупных водоемов Каспийского и Аральского морей. На востоке Каспия изотермы идут меридианально, параллельно береговой черте, с повышением температур на 3–5 °С вблизи от моря, и лишь на некотором расстоянии от него, где влияние моря прекращается, они приобретают нормальный ход (близкий к широтному). Вокруг Арала изотермы образуют замкнутую область также с повышением температур на 2–3 °С при удалении от водоема.

Мелководный Балхаш мало влияет на летние температуры, и они составляют около 24 °С. На январской карте изотермы идут более зонально, что говорит о решающем влиянии широты на формирование температуры зимой в равнинной части территории. Однако точно так же хорошо видно выделение горных районов на юге, где главным фактором становится высота места. На восточном побережье Каспия изотермы идут меридианально, но теперь уже воды моря повышают январские температуры прилегающих областей на 6–10 °С. На некотором удалении от побережья изотермы принимают нормальный широтный ход. Арал также отепляет побережье, но примерно в 2 раза меньше – на 3–5 °С, что объясняется его меньшими размерами. Замерзающий Балхаш, как и летом, почти не влияет на январские температуры. Минимальные температуры достигают очень низких значений: –45, –48 °С на северо-востоке, в предгорьях Алтая и в Казахском мелкосопочнике (центральная часть территории); в южных пустынях – до –25 °С; на побережье Каспия – до –15. –20 °С.

Рисунок 5. Средняя температура воздуха. Январь

Рисунок 6. Средняя температура воздуха. Июль

1.4 Воздушные массы. Атмосферное давление

Казахстан расположен на значительном расстоянии от океанов. Воздушные массы, образующиеся над Тихим и Ин­дийским океанами, в Казахстан не поступают. Это происхо­дит еще и потому, что в умеренных широтах постоянными ветрами являются западные. Кроме того, с юга воздушным массам с Индийского океана преграждают путь высокие гор­ные хребты Памира и Тянь-Шаня. Поэтому на климат Ка­захстана оказывают влияние только Атлантический и Се­верный Ледовитый океаны и их моря. Отсутствие горных преград дает возможность воздушным массам свободно пе­ремещаться как с севера на юг, так и с запада на восток.
Арктические воздушные массы формируются над Север­ным Ледовитым океаном в Арктике и его побережьем. Арк­тический воздух характеризуется низкими температурами и зимой, и летом. Воздух очень прозрачный и сухой. С его вторжением с севера на территории Казахстана (в основ­ном зимой) устанавливается антициклональная погода, которая образуется под воздействием антициклонов, т. е. больших объемов воздуха высокого давления. Они формируют сухую ясную погоду: зимой — морозную, а летом — жаркую. Арктический континентальный воздух часто проникает на юг республики в межсезонье, с ним связаны весенние и осенние заморозки.
Воздушные массы умеренных широт формируются в сред­них широтах материка. Казахстан полностью расположен в южной части умеренного климатического пояса, поэтому здесь преобладает воздух умеренных широт. Приходящие с запада, с Атлантического океана, воздушные массы называ­ются морскими умеренными. Пройдя огромные расстояния, они теряют много влаги и попадают в Казахстан уже значи­тельно иссушенными. Тем не менее, они приносят с запада основную часть осадков, выпадающих в республике. Находящаяся в приземном слое атмосферы влага по доро­ге теряется, и на равнины выпадает мало дождей. Влага, со­держащаяся в верхних слоях, в большом количестве выпада­ет на западные, северо-западные горные районы. Эти воздуш­ные массы зимой смягчают морозы, а летом умеряют жару. Если массы умеренного воздуха формируются над матери­ком Евразия, в частности над Казахстаном, то они называют­ся континентальными умеренными воздушными массами. Тропические воздушные массы приходят в Казахстан ле­том с территории Средней Азии и Ирана. Эти континенталь­ные тропические массы называют также иранскими. Они проникают в крайние южные районы Казахстана и дости­гают широты, соединяющей северные побережья Аральс­кого моря и озера Балхаш, т. е. охватывают территории Кызылординской, Южно-Казахстанской, Жамбылской и Алматинской областей. [12]

По данным 13 метеостанций с периодом наблюдений около 100 лет, расположенных в различных районах, получено, что рост средней годовой температуры за 1884–1994 гг. в целом по территории составил 1,3 °С, а годовая сумма осадков уменьшилась на 17 мм. [22]

Как видно, потепление зимой и весной было более высоким (1,8 и 1,9 °С), чем летом и осенью (0,8 и 0,7 °С). Сравнение средних температур за 30летия 1931–1960 гг. и 1961–1990 гг. показало, что последний период был более теплым, особенно зимой–весной в северной части территории. Наиболее высокие температуры в последние годы наблюдались в 1995 и 1997 г., однако они не превысили экстремального значения, отмеченного в 1983 г. В целом по территории в 1961–1990 гг. осадки практически не изменились по сравнению с предшествующим 30летием. Однако сочетание повышения температуры на 1,3 °С и уменьшения осадков на 17мм в ХХ в. свидетельствует о повышении засушливости на основной части территории.

Отчетливо видна сильная междугодовая изменчивость температур и осадков, на фоне которой все же отчетливо проявляется рост температуры (за почти столетие) на 1,3 °С и уменьшение осадков примерно на 5% (с 305 до 288 мм).

Однако, следует отметить, что по отдельным станциям как в году, так и особенно в различные сезоны, знаки изменений и температур, и осадков не были одинаковыми, т. е. потепление не было однородным.

Наибольшее количество осадков выпадает на Западном Алтае до 1600 мм. Наименьшее количество осадков выпадает на северо-востоке Аральского моря и западной части озера Балхаш, выпадает всего лишь 100 мм.

Казахстан — одна из областей Советско­го Союза, где атмосферных осадков выпа­дает недостаточно. Особенно их мало на южных равнинах. Несущие влагу запад­ные и северо-западные воздушные массы, проносясь над огромными пространствами республики, приходят на юг иссушенны­ми. В то время как на севере Казахстана в среднем выпадает осадков до 300 мм и более, в некоторых пустынных районах юга их среднегодовое количество едва до­стигает 100 мм. Доходя же до горных районов, эти воз­душные массы поднимаются, охлаждают­ся, водяные пары достигают насыщения, и воздух щедро отдает здесь ту влагу, ко­торую с такой скупостью нес над равни­нами. Средняя годовая сумма осадков с 400 мм в предгорьях увеличивается в среднегорье в 1,5—2 раза, а в высокогорье еще больше. Вблизи вечных снегов она превы­шает 1000 мм, а в иные годы и 1500 мм. В Казахстане, за исключением его гор­ной части, выпадает за год в несколько раз меньше осадков, чем их могло бы испа­риться. Такая сухость климата обусловли­вает господство пустынных и полупустынных ландшафтов и невозможность во мно­гих областях республики, особенно на юге, земледелия без искусственного орошения. На умеренно влажном севере республики может испариться за год 700—750 мм, что в 2,5 раза превышает количество выпадаю­щих здесь осадков, а на засушливом юге — 1500—1700 мм, т. е. в 10—15 раз больше годовой суммы осадков. Вообще север и юг Казахстана в климатическом отноше­нии весьма отличаются. Различия касают­ся всех времен года, причем у одних сезо­нов они меньше, у других больше. Значи­тельнее всего они проявляются зимой.

На побережьях Каспия, Арала и Балхаша осадков выпадает до 100 мм, т. е. столько же, как и в окружающих их пустынях.

Рисунок 7. Среднее количество осадков за год

1.6 Р ельеф Казахстана

Главные особенности рельефа Казахстана:

-Преобладают равнинно – низкогорные области. Они расположены на западе, севере и центральной части Казахстана.

-Высокогорные области занимают небольшую территорию и расположены на востоке и юго-востоке республики.

-Вся поверхность нашей страны имеет общий наклон с юга на север и с востока на запад.

-Высокие и низкие горы чередуются между горными долинами и равнинами.

Эти особенности рельефа оказывают большое влияние на формирование климата и природных ландшафтов на от­дельных территориях.
На равнинах и в низкогорьях Казахстана природные зоны расположены в широтном направлении, а высокого­рье отличается тем, что для него характерны высотные по­яса.

Рельеф земной поверхности имеет большое значение в жиз­недеятельности человека. Равнины и межгорные долины удоб­ны для хозяйственной деятельности, для занятий растение­водством и животноводством. Склоны гор, покрытые луга­ми, могут использоваться в основном под пастбища.

На территории Казахстана насчитывается почти 7 тысяч природных озер, общая площадь водной поверхности которых превышает 45 тыс. кв. км. К наиболее крупным озерам Казахстана относится Аральское море, озеро Балхаш, Зайсан, Алаколь и Тенгиз.

Основные черты орографии:

а) Обширная территория Казахстана отличается чрезвычайным разнообразием рельефа.

б) Наблюдаются все ступени рельефа от низменных равнин до высокогорий. На низменности (до 200-250 м) приходятся около 1/3 площади. Более половины её площади занимают возвышенности, равнины, плато и массивы мелкосопочника с отметками до 500-600 м. Горы занимают 10% территории Казахстана.

в) Общее повышение поверхности происходит от западных и северных районов Казахстана к восточным и юго-восточным. Разница высот составляет 5000-6000 м. Между высшей и низшей точками – амплитуда равна7127м. (6995-(-132)).

1.7 Влияние климата на жизнь человека, и его хозяйственную деятельность

Гололед — отложение плотного слоя льда (5 мм) на вет­вях, проводах, земле. Гололед в основном образуется в мо­розные дни, после моросящих дождей. Обычно весной и летом на юге. Поверхность песка порой нагревается до 60-70°С.

Гололед — отложение плотного слоя льда (5 мм) на вет­вях, проводах, земле. Гололед в основном образуется в мо­розные дни, после моросящих дождей. Обычно весной и осенью, когда становится прохладно, поверхность земли охлаждаемся до 0°С и покрывается тонким прозрач­ным слоем льда. Из-за гололеда рез­ко увеличивается число аварий на дорогах. Он причиняет большой вред сельскому хозяйству, особенно жи­вотноводству. Гололед часто наблю­дается в южных и центральных рай­онах, на севере республики гололед — редкое явление. На западе, в цент­ральных и юго-восточных районах республики толщина гололеда иног­да достигает 22 мм.

2. ТЕНДЕНЦИИ ИЗМЕНЕНИЯ КЛИМАТА КАЗАХСТАНА

2.1 Глобальные климатические модели изменений климата в Казахстане

Изменение климата является одной из важнейших международных проблем 21 века, которая выходит за рамки научной проблемы и представляет собой комплексную междисциплинарную проблему, охватывающую экологические, экономические и социальные аспекты устойчивого развития любой страны. Поэтому изучение климата и проведение ежегодного мониторинга изменения климата Казахстана является одной из приоритетных задач.

Ниже описываются климатические условия, наблюдавшиеся в Казахстане., включая оценку экстремальности метеорологических элементов, и предоставляет исторические перспективы относительно изменчивости и тенденций, которые имели место, начиная с 40-ых годов прошлого столетия. Принимая во внимание географическое положение Казахстана и его большую территорию, наблюдаемые изменения климатических условий в различных регионах Республики могут оказать как негативное, так и позитивное воздействие на биофизические системы, на экономическую деятельность и социальную сферу. В этой связи обеспечение устойчивого развития также требует лучшего понимания климатической системы, что дает возможность перспективной оценки будущих климатических изменений и их потенциальных последствий.

Как уже неоднократно подчеркивалось, современный уровень мировой науки пока не позволяет прогнозировать климат будущего. Для оценки возможных будущих климатических ситуаций используются климатические сценарии – правдоподобные будущие состояния климатической системы, рассчитанные на основе сценариев выбросов парниковых газов с использованием глобальных климатических моделей (ГКМ). По мнению МГЭИК, в целом качество расчетов климата по ГКМ «можно признать если не вполне удовлетворительным, то весьма обнадеживающим, по крайней мере, для субконтинентальных масштабов и более и от ее зонального до внутривекового разрешения». Ни одна из моделей и ни один из климатических сценариев не могут быть признаны лучшими в смысле их более высокой достоверности. Необходимо для любой территории иметь спектр климатических сценариев, описывающих весь диапазон возможных климатических условий будущего.

Наиболее перспективным научным подходом к описанию будущих климатов Земли является математическое моделирование процессов в климатической системе (атмосфера, океан, поверхность суши и биосфера), которая является очень сложной динамической системой. К настоящему времени разработано около двух десятков глобальных климатических моделей ГКМ, построенных на принципе интегрирования системы полных дифференциальных уравнений, описывающих физическое состояние климатической системы, что позволяет рассчитывать ее моделированные состояния как для прошлого, так и будущего. [29]

Это исключительные по сложности задачи, которые решаются в научных школах мирового уровня с использованием современных суперкомпьютеров. Все ГКМ дают не детерминированный прогноз климата, которому может быть сопоставлена определенная вероятность его осуществления (как, например, краткосрочному прогнозу погоды), а сценарии климатических условий будущего, т. е. возможные правдоподобные климатические ситуации, которые могут возникнуть при реализации определенных сценариев развития мировой экономики, технологий и народонаселения. Интегральным результатом такового развития являются сценарии антропогенных выбросов парниковых газов. Из этого следует, что основной задачей разработки ГКМ и описания с их помощью возможных будущих климатических условий является не прогноз климата, а определение набора

климатических сценариев, возможных в будущем. При этом ни один из сценариев, а следовательно, ни одна из ГКМ, не является предпочтительной. Главная цель – получить диапазон возможных климатических изменений при различных сценариях антропогенных выбросов. Другая проблема состоит в ограниченной разрешающей способности ГКМ воспроизводить климатические условия, т. е. в возможности региональной детализации климатов. Современные ГКМ, используемые в расчетах климата, включают в качестве интерактивных компонентов (взаимодействующих друг с другом) модели океана, верхних слоев почвы, криосферы и биосферы. Пространственное разрешение этих моделей по горизонтали до 250 км, а по вертикали – до 1 км. Процессы меньшего масштаба учитываются с помощью параметризации, т. е. усредненно через процессы больших масштабов. Таким образом, ГКМ «не замечают» таких деталей ландшафта, как оз. Балхаш, Уральские горы, а Тянь-Шань с Алтаем учитываются обобщенно без какого-либо детализированного отражения высот различных областей этих горных стран.

Национальное сообщение по изменению климата Республикой Казахстан было подготовлено в 1998 г. с использованием комплекса GRADS для сценария выбросов IS92a (средневысокие выбросы с удвоением концентрации СО2 в конце ХХI в.). Климатические сценарии определялись по пяти моделям первого поколения, которые имели несколько более высокую, чем в моделях последующего комплекса Magicc-ScenGen, чувствительность, и следовательно, давали более высокое повышение сценарных температур. [30]

По всем сценариям к концу ХХI в. ожидается значительный рост средней годовой приземной температуры воздуха. Согласно сценариям «максимального потепления» (модели UK89 и СССМ) потепление составит 6,9 °С, а осадки либо уменьшатся на 12%, либо практически не изменятся (рост –2%). Максимальный рост температуры и снижение осадков предполагается в весенний период.

По сценарию «минимального потепления» (модель GISS) ожидается повышение температуры на меньшую величину (4,5 °С). Однако при этом осадки существенно увеличатся (на 28%). Остальные два сценария дают повышение температуры на 4,9 °С и увеличение осадков на 7 и 24%.

Таким образом, сценарий модели GISS является наиболее «мягким» за счет роста осадков на 28%, а сценарий UK89 – наиболее «засушливым» за счет одновременного самого высокого потепления и заметного снижения осадков. Следуя логике возможного практического использования этих результатов, надо полагать возможным изменение климатических условий в Казахстане в диапазоне от названных «засушливого» до «мягкого» сценариев.

Однако с позиций 2006 г. следует считать, что полученные значения несколько завышены. Скорее всего, во Втором национальном сообщении по изменению климата Казахстана они будут откорректированы с учетом последних данных о влиянии облачности и аэрозолей. Таким образом, впервые на основе единого научно-методического подхода для стран Центральной Азии была рассмотрена динамика изменений климата за столетие инструментальных наблюдений 1901–2000 гг. и разработаны климатические сценарии на середину – конец ХХI в., когда, возможно, произойдет удвоение концентрации СО2 за счет антропогенных ветров. Полученные по сценариям результаты, несомненно, еще будут уточняться, но они уже могут рассматриваться как первая оценка спектра правдоподобных климатических ситуаций будущего, и именно в качестве спектра следует рассматривать их возможное практическое использование.

Влияние глобального потепления. Уменьшение площади ледников

Рисунок 8. Ранжированный ряд аномалий глобальной комбинированной температуры приземного воздуха и температуры поверхности океана, представленный для 50 самых тёплых лет. Во вставке представлен ранжированный ряд аномалий глобальной температуры приземного воздуха, начиная с 1850 г. Длина полос указывает на 95 % доверительный интервал для каждого года (Источник: Заявление ВМО о состоянии глобального климата в 2009 г.)

Рисунок 9. Средневзвешенные аномалии среднегодовых температур приземного воздуха и температур поверхности океана, осредненных по Земному шару. Аномалии рассчитаны относительно базового периода 1901-2000 гг. (Источник: Национальный центр климатических данных NOAA, США).

Для Земного шара самым тёплым был 1998 год (из ранжированного ряда за период (1850-2009). В десятку самых тёплых лет в Казахстане вошли следующие годы (в порядке убывания значения аномалии): 1983, 2004, 2002, 2007, 1995, 2008, 1997, 2006, 2005, 1999. Шесть самых тёплых лет в Казахстане вошли в список десяти самых тёплых лет в целом по Земному шару.

Основной индикатор изменения климата – это состояние ледников и снежных покровов. Всего на территории Тянь-Шаня насчитывается более 8 000 ледников. Площадь оледенения составляет 8 169,4 км2. Запасы пресной воды, консервированные в горных ледниках, оцениваются в 650 млрд. м3. За период 1960–2005 гг. на Алтае исчезло более 1 000 ледников, на Заилийском Алатау – около 100.

Причин происходящей деструкции оледенения несколько и главная из них – глобальное потепление климата (многовековой естественный циклический процесс с периодом

200 000 лет, отчет ГЭО,2000 г.), на которое оказывают влияние природные явления и антропогенная деятельность человека. [31]

По данным ЮНЕП, в последние десятилетия произошло повышение приземной температуры воздуха примерно на 0,6 °С, в горных районах – на 1,6 °С. К естественным причинам таяния ледников относится загрязнение их пылью (за год на ледники оседает до 20 г/м2 пыли), которая переносится пыльными бурями из пустынных районов.

Для Казахстана ледники – это кладовые пресной воды. В наших горах ледники тают с наибольшей скоростью, наблюдаемой на всем земном шаре. По оценке экспертов, малые ледники могут растаять уже к середине этого столетия. Крупные ледники могут продержаться до конца столетия. Это значит, что исчезнут малые реки. Запас пресной воды на сегодняшний день составляет всего 35 млн кубокилометров, или 2,5 процента от общего количества. В ледниках, по существу, сосредоточено три четверти всей пресной воды, остальная часть приходится на реки, озера, подземные воды.

В Заилийском Алатау площадь оледенения, по данным на 1955 год, составляла 287 квадратных километров. Это те самые ледники, откуда берут начало реки: Каргалы, Каскелен, Аксай, Шамалган, Большая и Малая Алматинки, Талгар, Иссык и Тургень. На космоснимках 2008 года видно, что оледенение сократилось на 40 процентов и составляет сейчас 172 квадратных километра. Среднее годовое сокращение площади ледников равно 0,8 процента – это большая цифра. Аналогичная картина наблюдается и на ледниках Джунгарского Алатау.

Антропогенная причина деструкции оледенения связана с высыханием Аральского моря и усилением ветровой эрозии поверхности высохшего дна. В составе пылевого облака обнаружены взвешенные частицы с примесью сельскохозяйственных ядохимикатов, удобрений и других вредных компонентов промышленных и бытовых стоков. Песчаные частицы поднимаются ветрами в пустынях Азии, частично оседают на ледники Тянь-Шаня и Памира, ускоряя их таяние, другие пересекают Тихий океан и достигают Северной Америки, Атлантического океана и даже Гренландии. Анализ льда свидетельствует о том, что особенно активно частицы «азиатского происхождения» стали поступать в последнее десятилетие.

Изменение климата связано с накоплением парниковых газов в атмосфере и влиянием аэрозоля. Наблюдается беспрецедентный антропогенный рост концентрации углекислого газа (главный индикатор изменения климата) даже в удаленной от промышленных источников загрязнения области. Это явление имеет прямое воздействие на радиационные потоки, поглощая и рассеивая излучение: в фоновые периоды в отдельные месяцы холодного полугодия в атмосфере наблюдается эффект нагревания, а в тропосфере – охлаждения; в теплое полугодие картина обратная – охлаждение стратосферы и нагревание тропосферы.

Оценки изменения температуры за счет влияния фонового аэрозоля показывают изменение приземной температуры в среднем на 0,16–0,18 °С в год. Одним из негативных последствий переноса природного и антропогенного аэрозоля является осаждение его на снежные покровы и ледники горных районов. Это вызывает изменение отражательной способности (альбедо) снега и льда, увеличивает количество поглощенной солнечной энергии и усиливает процессы таяния. Последствия наблюдаемых климатических изменений выражаются ростом количества и мощности погодно-климатических аномалий. По существующим оценкам, их число возросло за последние 20 лет на 40%. Происходит разбалансировка климатической системы, и ее следствием становится дестабилизация климата Земли. Изменение климата нарушает устойчивое развитие страны и всей экосистемы в целом. Уменьшение площади ледников и снежных покровов горных территорий приведет к дефициту воды в равнинных районных, расширению площади пустынь, сокращению плодородных пашень и пастбищ. Это, в свою очередь, приводит к сокращению поголовья скота и продуктов питания, что ведет к переселению людей в другие, более благоприятные для жизни территории и т. д.

В настоящее время проблема парниковых газов, озонового слоя, выходит за рамки Центральной Азии, так как затрагивает вопросы изменения климата всего континента Азии, а возможно, в будущем это окажет влияние на изменение климата и всей планеты.

Анализ динамики повышения температур на территории РК

По данным 13 метеостанций с периодом наблюдений около 100 лет, расположенных в различных районах, получено, что рост средней годовой температуры за 1884–1994 гг. в целом по территории составил 1,3 °С, а годовая сумма осадков уменьшилась на 17 мм. По сезонам эти изменения выглядели так:

Изменение кол-ва тепла и осадков на территории Казахстана за 1884-1994 г.

Источник