Климат Казахстана
Положение Казахстана в умеренных широтах (40-55с.ш.) определяет высокие значения притока солнечной радиации на его территорию.
Основной составляющей радиационного баланса является солнечная суммарная радиация. По мере продвижения с севера на юг происходит существенное возрастание прихода солнечной суммарной радиации.
Наибольшее количество солнечной энергии Казахстан получает в течение периода июнь-август. На большей части республики максимум солнечного солнцестояния приходится на месяц летнего солнцестояния – июнь, реже июль.
Это время года характеризуется малыми градиентами радиационных потоков и преобладанием сравнительно тонких облаков верхнего и среднего ярусов.
Суммарная радиация, попадая на земную поверхность, частично поглощается, а остальная часть, отражаясь, возвращается в атмосферу. Коэффициент отражения зависит главным образом от характера подстилающей поверхности. Зимой, при наличии снега он достигает 70-80%, летом – значительно снижается до 20-30%.
Главные черты атмосферной циркуляции над Казахстаном складываются под влиянием общей планетарной циркуляции, местных условий радиации и особенностей подстилающей поверхности. Крупные колебания в режиме циркуляции северного полушария существенно отражаются и на циркуляции, развивающейся непосредственно над Казахстаном. Так, например, усиление зональной (западно-восточной) циркуляции на полушарии в целом приводит к усилению западно-восточных составляющих движения сравнительно свежих океанических масс воздуха на территорию Казахстана. От Атлантического океана и его морей Казахстан удален примерно на 2000-3000км, но, несмотря на глубокое континентальное положение, в эти периоды континентальность климата заметно уменьшается.
В летних условиях благодаря большому влагосодержанию пришедшие с запада морские массы воздуха даже в центральных, юго-восточных и восточных районах Казахстана сохраняют значительную влажность.
В холодную половину года с установлением четко выраженной западно-восточной циркуляции значительные оттепели охватывают всю территорию Казахстана.
Существенное влияние на циркуляционный фон оказывает также меридионально преобразованная планетарная циркуляция, обуславливающая на его территории интенсивную адвекцию то теплых воздушных масс с юга, то холодных арктических масс с севера.
К числу особенностей атмосферной циркуляции над Казахстаном, следует отнести, прежде всего, то, что примерно вдоль его средней широтной зоны в холодное полугодие обычно проходит ось западного отрога сибирского максимума, часто соединяющегося с осью восточного отрога азорского максимума. Эта нередко сплошная полоса высокого давления, пересекающая Казахстан с запада на восток, обуславливает четкий ветровой раздел в течение большей части года.
Весьма существенное влияние на циркуляционные процессы атмосферы над Казахстаном оказывает устройство его поверхности. Горные массивы на юге, юго-востоке и востоке оказывают определенное влияние на воздушные течения обще планетарного масштаба, являясь естественным барьером для прохождения холодных воздушных масс на юг. Влияние гор на юге и юго-востоке на атмосферные фронты очевидно. Так, фронты, приближающиеся с севера, замедляют свое движение или стационируют. При подходе к горам на фронтах нередко возникают волновые возмущения, которые частично затем развиваются до стадии циклонов.
Поверхность Казахстана. Поверхность Казахстана отличается чрезвычайным разнообразием. Большая часть территории представлена равнинными низкогорными участками, где имеются обширные плоские низменности и впадины, находящиеся местами ниже уровня моря. Значительны площади плато и низкогорных массивов. Высокогорные районы со снежными вершинами занимают восточную и юго-восточную окраины республики.
Ветровой режим. В лесостепной и степной зонах Казахстана, примерно от Алтая до Мугоджар, зимой преобладают юго-западные ветры, повторяемость их составляет 30-60% общего числа наблюдений без штилей. Типичным для пустынной и частично предгорных зон южной части республики является преобладание ветров северо-восточного направления (до60%) в сочетании с малой повторяемостью ветров западных и юго-западных румбов. В западном Казахстане отмечается наибольшая повторяемость восточных и юго-восточных ветров, но нет ярко выраженного преобладания того или иного румба. Это связано с ослаблением западного отрога сибирского антициклона и частыми выходами циклонов с юга Каспия и с северо-запада.
Исключением является юго-западный район республики, прибрежная зона Каспия, где преобладают восточные и юго-восточные ветры,(30-50% случаев в январе), это обусловлено не только барическими, но и местными термическими условиями. Зимой воды Каспия охлаждены меньше, чем прилегающие к нему песчаные пустыни. В связи с этим усиливается тенденция переноса более холодных масс воздуха из пустыни в сторону Каспия.
В теплое время года режим ветра в Казахстана резко меняется. В это время преобладает вынос воздушных масс из крайних северных широт континента в центральные районы. В этих условиях на территории Казахстана преобладают северо-западные, северные и северо-восточные ветры (повторяемость их составляет 25-50% случаев в июле).
В переходные периоды года в Казахстане господствует западно-восточный перенос воздушных масс.
В горных районах и в прибрежной зоне крупных водоемов летом наблюдаются местные ветры. На побережье Каспийского и Аральского морей, озер Балхаш, Зайсан, Алаколь наблюдаются бризы.
Горные ветры отмечаются вскоре после захода солнца и продолжаются до восхода. Днем господствуют ветры, направленные из долины в сторону гор. В предгорной зоне наблюдаются фены.
В горных районах также наблюдаются местные ветры, обуславливаемые прохождением вблизи гор циклонических образований. В районе Джунгарских ворот зимой господствует ветер южного и юго-восточного направления, который достигает ураганной силы (до 70м/с).
Лесостепная климатическая зона. Лесостепь занимает небольшую часть территории севера Казахстана. Южная граница зоны определяется в основном тепло- и влагообеспеченностью теплого периода года и определенным соотношением осадков и испаряемости за летний период. Зона относится к наиболее обеспеченным влагой равнинным районам республики, однако испаряемость здесь значительно превышает атмосферные осадки (за лето в 2-3 раза).
Среднее годовое количество осадков изменяется от 320 до 360 мм, причем около 80% годовой суммы выпадает за теплый период.
Средняя температура января -17°, с возможными понижениями в отдельные дни до -42–48°, малое количество зимних осадков. Зима продолжительная и холодная.
Зона подвергаются интенсивными арктическими вторжениями, обуславливающими поздние весенние и осенние ранние заморозки. В то же время редкое прохождение западных и ныряющих, южных циклонов вызывает зимой повышение температуры до +5°. Прохождение циклонов зимой обуславливает также усиление ветра, сопровождаемое метелями и снегопадами.
В теплое полугодие резко увеличивается количество осадков. Средняя температура июля 20°, лето умеренно жаркое, но сравнительно непродолжительное с возможным повышением температуры в отдельные дни до 41°.
Степная климатическая зона. Степная зона имеет более сухой климат, чем лесостепная, и отличается еще большим превышением отношения испаряемости к осадкам за летний период от 3 на севере до 7 на юге.
Годовое количество осадков изменяется от 230 до 340мм. Максимум также приходится на теплое полугодие, когда выпадает 65- 80% годовой суммы осадков. Средние годовые температуры положительны (1°С), причем они выше, чем в лесостепной зоне.
Климат более континентален в центральной части зоны. В западном районе степной зоны выделяется более увлажненный климатический регион, подверженный более частым южным, западным и северо-западным циклоническим воздействиям.
Восточная часть зоны подвержена антициклоническим воздействиям и увлажнена меньше (за исключением горных районов).
Западный район зоны отличается меньшей продолжительностью зимы и большей продолжительностью лета.
В степной зоне доля зимних осадков увеличена: до 23-27% от годовой суммы.
Средняя температура в январе изменяется от –15° до –19°, В отдельные дни возможны понижения до –42°, на востоке зоны до –49° и даже до –54°С.
Особенностью зоны является то, что при ясной погоде и низких температурах за счет увеличения барического градиента на периферии антициклонального поля возможны сильные ветры и поземки.
Степная зона отличается значительным развитием ветровой эрозии. В пределах степной зоны общее число дней с пыльными бурями за теплый период колеблется в среднем от 20 до 80 дней.
Лето в степной зоне более продолжительное и жаркое, но менее влажное, чем в лесостепи. Средняя температура в июле изменяется от 19° до 23°, нередки повышения температуры до 40-42°С.
Полупустынная климатическая зона. Средние годовые температуры изменяются от 6 до 8°С на западе и от 3 до 5°С в центре и на востоке. Годовое количество осадков изменяется от 134 до 330мм. Для зоны сохраняется преобладание осадков теплого периода до 55-70% годовой их суммы, но уже в меньшей степени, чем для степи.
В пределах зоны следует выделить западнее Мугоджар самостоятельный район с более мягкими по сравнению с другими частями зоны климатическими условиями и лучшей увлажненностью. Внутри его в свою очередь можно выделить подрайон, примыкающий к Каспийскому морю и испытывающий его наибольшее влияние.
Западный район находится в сфере проявления атлантических, черноморских и частично каспийских циклонов, а восточный обычно подвержен действию южных циклонов (южнокаспийских, мургабских, верхнеамударьинских).
Центральная часть зоны подвергается воздействию северо-западных и северных холодных вторжений и сухих масс арктического воздуха, оформленных в виде антициклональных ядер.
В холодной полугодие над полупустынной зоной располагается полоса высокого давления, что обуславливает преобладание здесь ясной и маловетреной погоды. В тоже время при нередких сменах холодных вторжений теплыми вторжениями увеличивается облачность и усиливается ветер.
Средняя температура января от –10° на западе и до –20° на востоке, возможны значительные кратковременные понижения до –37° на западе и до –50° на востоке и повышения температуры до 10° - 15° тепла.
При средней июльской температуре 21-25° нередки повышения температуры в отдельные дни до 40-45°.
В полупустынной зоне значительно увеличиваются повторяемость атмосферных засух, суховейно-засушливых погод.
Из сезонов года наиболее четко выражены зима и лето.
Причем наблюдается значительные различия в продолжительности их на западе и востоке зоны. Если в западной части зима короче, чем на востоке, то лето наоборот.
Пустынная климатическая зона. Пустынная зона занимает большую часть равнинного Казахстана и состоит из трех основных типов пустынь – глинистых, песчаных и каменистых.
Зона характеризуется большей в республике континентальностью климата и скудными условиями увлажнения. За год испаряемость превышает осадки в 10 раз, а за три летних месяца – в 20-70 раз. Средние годовые температуры возрастают здесь до 3-13°. Количество осадков наоборот уменьшается до 100-200мм за год.
В целом климат данной зоны отличается продолжительным жарким летом, холодной для данных широт зимой, большими годовыми и суточными амплитудами температуры, большой сухостью воздуха, малой облачностью.
По особенностям барико-циркуляционного режима как отдельных сезонов, так и года в целом пополнение запасов воздуха пустынной зоны идет в основном за счет притекающих континентальных сибирских и воздушных арктических масс, с малым содержанием влаги. Для влажных воздушных масс арктического происхождения зона мало доступна. Поступающий сюда воздух уже в процессе трансформации над степной и полупустынной зонами значительно иссушается.
Для теплого полугодия пустынной зоны вследствие интенсивного теплообмена между подстилающей поверхностью и атмосферой характерен интенсивный процесс трансформационного иссушения и прогревания, поступающих сюда воздушных масс, приводящих к формированию континентального местного тропического воздуха.
Ветры в зоне пустынь слабые, повторяемость штилей большая, преобладающее направление северо-восточное. Суточный ход ветра типично материковый: вечером и ночью преобладает затишье, днем ветер усиливается, достигая максимума в послеполуденные часы.
Наиболее холодными месяцем года является январь со средней температурой в пределах –5,-15°С. В тоже время даже в наиболее холодные месяцы зимы возможны редкие потепления температуры, достигающие в отдельные дни 15-25° тепла.
Доля осадков холодного периода составляет 30-54% годовой суммы.
При прохождении холодных фронтов обычно наблюдаются пыльные бури.
Периоды наибольшей жары связаны с развитием термической депрессии.
Характерным для теплого полугодия является большая повторяемость атмосферных засух, на фоне умеренно засушливых и суховейно-засушливых погод. Засушливый характер погод обусловливается не только высокими температурами, но и низкой относительной влажностью воздуха в сочетании с небольшим количеством осадков.
Зима отличается большой неустойчивостью и изменчивостью погоды, особенно в южной частим зоны, где часты смены положительных и отрицательных температур.
Лето в пустынной зоне длительное, знойное и сухое, погода устойчивая, отличается сухостью и запыленностью, безоблачностью и большими суточными амплитудами температуры воздуха и почвы. Днем поверхность почвы может накаляться до 70°, а ночью в отдельных случаях в период вторжений она опускается иногда до 0°,.
Пустынная зона летом – место активного формирования тропического воздуха.
Горные и предгорные районы. В Казахстане имеются и горные и предгорные районы с ясно выраженной вертикальной климатической зональностью. Смена вертикальных климатических зон происходит аналогично горизонтальным зонам.
СРЕДНИЕ МНОГОЛЕТНИЕ ЗНАЧЕНИЯ СРЕДНЕГОДОВЫХ И СРЕДНЕСЕЗОННЫХ ТЕМПЕРАТУР ВОЗДУХА НА ТЕРРИТОРИИ КАЗАХСТАНА, РАССЧИТАННЫЕ ЗА ПЕРИОД 1981‑2010 гг.
СРЕДНИЕ МНОГОЛЕТНИЕ ЗНАЧЕНИЯ ГОДОВЫХ И СЕЗОННЫХ СУММ ОСАДКОВ НА ТЕРРИТОРИИ КАЗАХСТАНА, РАССЧИТАННЫЕ
ЗА ПЕРИОД 1981‑2010 гг.
