Неліктен тауларда қар ұзаққа созылады?

Табиғи құбылыстар әртүрлі ландшафттарда көрінудің таңдамалылығы мен біркелкі еместігімен жиі таңғалдырады. Бақылаушы адам ойпаңдарда соңғы қар көптен еріп кеткенін байқайды, ал тау шыңдарында ақ қалпақтар айлар бойы сақталады. Тау жүйелері тіпті бір аймақ шегінде де жазық аумақтардан түбегейлі ерекшеленетін бірегей климаттық жағдайларды көрсетеді. Қар жамылғысының жатқан ұзақтығындағы айырмашылық өзара байланысты факторлар кешенімен түсіндіріледі.

Биіктіктегі температуралық режим

Қардың ұзақ сақталуының негізгі себебі теңіз деңгейінен биіктік өскен сайын ауа температурасының төмендеуі болып табылады. Тропосферада температура әрбір шақырым көтерілуге шамамен 6-7 градус Цельсийға түседі. Бұл құбылыс тік температуралық градиент деп аталады.

Биіктікте жауын-шашынның еруіне кедергі келтіретін жағдайлар жасалады:

• ауа аз молекулаларды қамтиды және жылуды нашар ұстайды;
• күн радиациясы қарқынды, бірақ сирек атмосфера энергияны жинақтамайды;
• түнгі аяздар тіпті жазда басталып, күндіз еріген жамылғының құрылымын қалпына келтіреді.

Температуралық фактор жыл бойы әсер етіп, үлкен биіктіктерде мәңгі тоң жағдайларын жасайды. Мысалы, экваторда қарлы сызық шамамен 5000 метр белгісінде өтеді, ал полярлық ендіктерде ол мұхит деңгейіне дерлік түседі. Қоңыржай белдеуде тұрақты қардың шекарасы нақты аймаққа байланысты 2500-3500 метр биіктікте орналасады.

Күн радиациясының әсері

Күн сәулесінің қарқындылығы атмосфералық қабаттың қалыңдығы азаюына байланысты биіктікпен артады. Парадоксалды түрде бұл жылдам еруге әкелмейді. Себебі қар бетінің қасиеттерінде жатыр.

Қардың альбедосы жамылғыны сақтауда маңызды рөл атқарады:

1. Жаңа жауған қар күн сәулесінің 80-90 пайызын шағылыстырып, энергияның тек аздаған бөлігін жұтады. Ақ беті табиғи айна ретінде әрекет етіп, сәулелендіруді атмосфераға қайтарады. Осы қасиеттің арқасында қар қабатының температурасы тіпті ашық күнде де төмен қалады.
2. Ластанған немесе еріген қар қараяды, оның альбедосы 40-50 пайызға дейін төмендейді, бұл ету процесін жеделдетеді. Таулы жерлерде ауа таза, шаң бөлшектері аз, сондықтан жамылғы жоғары шағылыстыру қабілетін ұзағырақ сақтайды. Өндірістік шығарындылардың болмауы және аэрозольдердің аз концентрациясы қардың аппақтығын қолдайды.
3. Тау беткейлеріне күн сәулелерінің түсу бұрышы жұтылатын энергия мөлшеріне әсер етеді. Солтүстік жарты шарда солтүстік беткейлер тікелей сәулеленуді аз алады, сонда қар оңтүстік экспозициялардан апталар бойы ұзағырақ тұрады. Беттің тіктігі де тәулік ішінде жарықтандыру ұзақтығын анықтайды.

Осылайша, таулы қардың жоғары альбедосы биіктіктегі күн радиациясының қарқындылығын өтейді. Ауаның тазалығы және рельефтің ерекшеліктері беттің қызуынан қосымша қорғанысты жасайды.

Желдік режимнің ерекшеліктері

Тау шыңдары мен жоталары қар массаларын қайта үлестіретін күшті желдердің әсеріне ұшырайды. Ауа ағындары ашық учаскелерден түйілген қарды үріп, оны қорғалған жерлерде шоғырландырады.

Желдің әсері бірнеше тәсілмен көрінеді:

• желге қарсы беткейлерде айтарлықтай қалыңдықтағы карниздер мен үйінділер қалыптасады;
• желдің артындағы учаскелер көп метрлік тығыз қар қалыңдықтарын жинақтайды;
• күшті лүпілдер мұзды тікелей су буына айналдыратын сублимацияға ықпал етеді;
• беттегі желдік қабық төменгі горизонттардың еруін баяулататын қорғаныс қабатын жасайды.

Желдік режим қар массаларының қозғалуына ғана емес, сонымен қатар олардың тығыздалуына да ықпал етеді. Алқаптар мен ойпаңдарда жел әлсіз, бірақ сонда жылырақ, бұл үріліптен қорғануды өтейді. Ал таулы массивтер төмен температураларды жауын-шашынды қайта орналастыру әсерімен үйлестіреді.

Тығыздалу және мұз түзілу процестері

Таулардағы қар кристалдардың метаморфизміне әкелетін қату мен еру циклінің тұрақты әсеріне ұшырайды. Жоғарғы қабаттардың қысымы астында түйілген құрылым тығыз фирнге, содан кейін мұзды массаға айналады.

Қар жамылғысын трансформациялаудың кезеңдері келесі сатыларды қамтиды:

1. Жаңа қар текше метрге шамамен 100 шақырым тығыздыққа ие және ауалы қуыстардың көп мөлшерімен морт кристалдардан тұрады. Алғашқы апталар ішінде құрылым өз салмағының астында тығыздала бастайды. Жел бөлшектерді қосымша престеп, тығыздықты текше метрге 300-400 шақырымға дейін арттырады.
2. Фирн текше метрге 400-830 шақырым тығыздығы бар қар мен мұз арасындағы өтпелі кезеңді білдіреді. Ауалы кеуектер оқшауланған көпіршіктерге айналады, массивтің беріктігі өседі. Бұл процесс жылы климатта бір жылдан суық аймақтарда бірнеше жылға дейін созылады.
3. Глетчерлік мұз ауа толығымен ығыстырылғанда қалыптасып, текше метрге 900 шақырым тығыздыққа жетеді. Мұндай масса теріс температураларда еруге дерлік ұшырамайды. Ірі мұздықтар өткен климат туралы ақпаратты сақтайтын жүздеген және мыңдаған жылдық жастағы қабаттарды қамтиды.

Түйілген қардың тығыз мұзға айналуы оның өмір сүру мерзімін айтарлықтай ұзартады. Мұзды масса жаңа жауған жауын-шашынға қарағанда температуралық ауытқуларға әлдеқайда үлкен төзімділікке ие.

Рельеф пен беткейлердің экспозициясының рөлі

Таулы аумақтың микрорельефі қардың тікелей күн сәулелерінен және жылы желдерден қорғалған көптеген баспаналарды жасайды. Шатқалдар, карлар, циркілер табиғи тоңазытқыштар ретінде қызмет етеді.

Беткейлердің географиялық бағыты өте маңызды:

• Солтүстік жарты шарда оңтүстік беткейлер қарқынды жарықтандырылады және күшті қызады;
• солтүстік экспозициялар күннің көп бөлігінде, әсіресе қыста көлеңкеде қалады;
• батыс беткейлер ауа максималды қызған кезде түстен кейінгі күнді алады;
• шығыс беттер қоршаған ортаның төмен температураларында таңертең жарықтандырылады.

Рельеф пен экспозиция тау массивінің әрбір учаскесінің жергілікті микроклиматын анықтайды. Бір таудың қарама-қарсы беткейлері арасындағы қардың ету мерзімдеріндегі айырмашылық бір айдан астам құрауы мүмкін. Альпинистер маршруттарды жоспарлау кезінде осы факторды ескереді.

Ауа ылғалдылығы мен жауын-шашын

Таулар жиі ылғал ауа массалары үшін кедергі болып қызмет етеді, бұл желге қарсы беткейлерде мол жауын-шашынға әкеледі. Қыс кезеңінде көп метрлік қар қалыңдықтары жиналады, олар қысқа жазда ету үшін физикалық тұрғыдан үлгермейді.

Жауын-шашын мөлшері қар массасының қорын анықтайды:

1. Орографиялық жауын-шашын ылғал ауа беткей бойынша көтерілгенде, суығанда және ылғалды ұстау қабілетін жоғалтқанда түседі. Кейбір таулы аудандарда жылдық сома 2000-3000 миллиметрден асады, олардың көп бөлігі қарға тиесілі. Мұндай көлемдер тіпті ету үшін қолайлы жағдайларда да толығымен жоғала алмайды.
2. Желдің артындағы беткейлер айтарлықтай аз жауын-шашын алады, сонда қар аз жиналады, бірақ фён әсерлеріне байланысты температуралар жиі төмен болады. Таулардан түсетін жылы құрғақ желдер жергілікті етуді тудыруы мүмкін. Алайда жалпы баланс барлық жағдайда үлкен биіктіктерде жамылғыны сақтаудың пайдасына қалыптасады.
3. Биік таулы жердегі жазғы жауын-шашын жиі қатты түрде жауып, қыстың қалдықтарына жаңа қар қосады. Бұл оң температуралар сирек болатын қарлы сызықтан жоғары биіктіктер үшін тән. Жинақталу кемуден асып түседі, бұл мұздану үшін қолайлы кезеңдерде мұздықтардың өсуіне әкеледі.

Жауын-шашынның молдығы төмен температуралармен үйлесімде қар массасының оң балансын жасайды. Тіпті қарқынды ету қыс кезеңінің қуатты жинақтауларымен күресе алмайды.

Таулы қар құрғақ кезеңдерде өзендерді қоректендіретін тұщы судың құнды қоймасы болып табылады. Баяу ету тау етегінің экожүйелері мен аймақтардың экономикасы үшін өте маңызды біркелкі ағынды қамтамасыз етеді. Климаттың өзгеруі қар массаларының балансына әсер етіп, әлемнің көптеген тау жүйелеріндегі мұздану алаңын қысқартуда. Қар жамылғысын сақтау механизмдерін түсіну су ресурстарын болжауға және қоршаған ортаның өзгеріп жатқан жағдайларына бейімделуге көмектеседі.