Секция: жаратылыстану – физика
Тақырыбы: Қар қайдан пайда болады?
Мазмұны
Кіріспе
- Қар жауған кездегі артықшылықтар
- Қар жауған кездегі киындықтар
- Қындықтарды алдын алу мен құтылу жолдары
- Қар бұлттары қайдан пайда болады?
- Қар қалай пайда болады?
Қорытынды
Кіріспе
Қар — атмосферадан түсетін әр түрлі пішінді ұлпа мұз кристалдары түріндегі жау-ын-шашын. Су буының суб-лимациясы нәтижесінде өте шағын (0,1 — 0,2 мм) крис-талдар үлкейіп Қ. жұлдызшаларына айналады. Атмосфе-радағы турбуленттік қозғалы-стың салдарынан ауадағы Қ-дың жеке жұлдызшалары бір-бірімен ұйыса бірігеді, яғни жерге жапалақ Қ. (диам. 8 -10 мм) жауады. Ауа температурасы 0°С-тан төмендегенде бұлттардан жауады. Қоңыр-жай ендіктерден бастап солт-тің және оңт-тің жоғары ендіктерінс қарай жайласқан аймақтарда Қ-дың көп түсуі нен Жердің қар жамыл ғысы пайда болады. Қазақстан аймағында Қ., қазан-қараша айларынан бастап (қиыр оңт-ндегі жазық өңірлерін қоспағанда) түседі; Қ. жамылғысының қалынд. солт. облыстарда 25-30 см, оңт-ндегі жазық жерлерінде 10 см-дей; Жетісу (Жоңғар) Алата-уында және Алтайдың батыс беткейінде 60 см-ге жетеді. Өскемен, Петропавл, Қостанай қалаларының төңірегінде Қ. 150-165 күндей (республикадағы ең ұзақ мерзім), Қызылорда, Шымкент атыраптарында 49-61 күндей (ең қысқа мерзімі) жатады.
Қар бөлшектерінің түрлері – фракталдар тәрізді болады.
Енді қар қалай пайда болатынын зерттеп көрейік?
- Қар жауған кездегі артықшылықтар
«Қыстың көркі – қар» демекші, жер дүниені аппақ мамыққа орап жатқан қардың да өзіндік әсемдіктері бар, өзінеғана тән ерекшеліктері жетерлік.
Ғалымдар қанша ғасыр бойы қардың құпиясын ашуға ұмтылып келеді. Еріген кезде суға, ал аязды күні мұзға айналатын қардың қалай пайда болатынын біз білеміз. Алайда оның түйіршектерінің 5 мыңнан астам түрі болады екен. Жай көзбен қарағанның өзінде әр қар түйіршігінің бір-біріне ұқсамайтынын көреміз. Олардың әрқайсысы әртүрлі симметриялы ою-өрнекпен безендірілген хрусталь тәріздес .
Уилсон Бертлей деген ғалым XIX ғасырда 46 жыл бойы «Фотомикрофик» фотоаппараты арқылы қар түйіршіктерін түсіріпті, артынан «Қар түйіршіктер атты кітабын жазған. Ол өзі түсірген 5300 суреттің бір-біріне ұқсамайтындығы және қардың әр түйіршігі алты бұрышты болып келетінін таңғала айтады. Мұндай алты бұрыштар тек қарда ғана емес, ара ұяларында да кездеседі. Алолар қалай пайда болады, бұл – әзірге жұмбағы көп мәселе.
Болашақта қар ұлпасын, болмаса араның ұясын зерттеймін десеңдер, бұл әліешкімге сырын ашпаған ғылым екен. Сондықтан қар туралы зерттеу жүргіздім.
Қар-түсі ақ,дыбыссыз,салмағы тым жеңіл, дене түршіктірерлік суық болады,жылудың әсерінен суға айналады.Қардың көлбемей,тік , баяу жаууы желдің болмауына байланысты, ал қардың жапалақтап, қиыршық болып ери жаууы даладағы ауа райының сууы мен жылуына , желдің болу-болмауына байланысты.
Қардың мына түрлері бар:
Ақ қар. Жаңа жауған тап – таза қар.
Ақша қар. Жаңа жауған ұлпа қар.
Ала қанат қар. Бір жерде бар, бір жерде жоқ, бір жерде жұқа, бір жерде қалың қар.
Жапалақ қар. Түйіршіктері ірі – ірі қар.
Көбік қар. Жаңа жауған құрғақ, үлпілдек жұмсақ қар.
Күпсек қар. Қалың жауған ұлпа қар.
Үлпілдек қар. Өте жұмсақ, үлбіреген жаңа жауған қар.
Күртік қар. Нығыздалған, соқталанған қар; қар үйіндісі.
Омбы қар. Белуарға дейін қалың түскен күртік қар.
Қасат қар. Ұзақ жатқан, қатып қалған қалың қар.
Қиыршық қар. Жентектелген түйіршік қар.
Қырбақ қар. Жұқа жауған қар.
Қырбық қар. Ұшқындап жауған жұқа қар.
Сонар қар. Алғаш жауған қар.
Ұлпа қар. Жаңа жауған жұмсақ қар.
Мамық қар. Жұмсақ үлбіреген қар.
Қар жауу қыс мезгіліндегі табиғаттың ерекше тылсым құбылысы.
Қар жауғанда әсіресе оқушылар, бізге өте керемет әсер береді.
Өйткені қар жауғанда балалар сырғанақ, шаңғы тебеді.
Қар лақтырып ойнайды.
Қардан аққала жасайды.
Шанамен сырғанайды.
Айнала аппақ қарға оранып, табиғатта керемет көрініс болады.
Адамдар таза ауаға, демалуға, серуенге шығады.
Керемет емес пе?
Қар туралы қызықты мәлімет
Әлемнің ең мықты деген ғалымдары жасаған зерттеу жұмыстары жер бетінде бір – біріне ұқсас қарды таппаған.
•Әрбір қардың 95 пайызы ауадан тұрады. Сондықтан да оның құлау жылдамдығы өте аз болып келеді (0, 9 км/сағ).
•Қар түсінің ақ болуы себебі ауаның көптігіне байланысты.
• Тарихта өзге де түсті қар жауған кездер болған.
Мәселен, 1969 жылы Жаңа Жыл мерекесі қарсаңында Швейцарияда қара қар, ал 1955 жылы Калифорнияда жасыл қар жауған.
• Антарктиданың биік тауларында алқызыл, күлгін, қызыл, сары түсті қарлар кездеседі.
• Қарды суға салғанда біртүрлі қызық дыбыс шығарады. Ғалымдар бұл дыбыстың балықтарға ұнамайтындығын айтады. Су мекендеушілері суға түскен қардан қашатын көрінеді.
• Қыстыгүні қар күн сәулесінің 90 пайызын қайтарып тастайды да, жерге қыздырынуға мүмкіндік бермейді.
• Әлемдегі ең алып қар 1987 жылы 28 қаңтар күні АҚШ – тан табылды. Оның диаметрі 38 см – ге жеткен.
• Қардың сықырын – 2 градус температурада аяқпен басу арқылы естуге болады.
• Жер планетасының жартысына жуық елдері қарды өмірлерінде көрмеген.
- Қар жауған кездегі киындықтар
Қар жауу кезінде адамдар мынадай қиындықтарға тап болуы мүмкін.
- Қар жауғанда қала көшелерінде қозғалыс қиындайды.
- Аулаларды қар басып, тазалау жұмысы белең алады.
- Көк тайғақ болып, адамдардың зақымдану қаупі туады.
- Таулы аймақтарда көшкін түсу қаупі болады.
- Жолдар жабылып, қатынас үзіледі.
- Кейбір жерлерде қарлы –боран салдарынан көлік қатынасына қиындық туады.
- Айналаны туман басып, алыс жерлер көрінбей қалады.
Осындай қтындықтар туғызатыны сөзссіз. Сондықтан осы қиындықтар болдырмас үшін, алдын алу сақтық шараларын жүргізу керекпіз.
- Қындықтарды алдын алу мен құтылу жолдары
- Алдын-алу шаралары.
Ауа райының тылсым құбылысына төтеп беру қиын. Бірақ алдын-алу шараларын жүргізу оны жеңілдетеді.
А) Ауа райын зерттеу мамандары төтенше жағдай орындарына хабарлама жібереді. Осы хабарламаны халық жауапкершілікпен қарап, білуі тиіс.
Ә) Құтқару қызметінің техникалары мен құрал-жабдықтары қар жауу маусымына сақадай сай тұру керек.
Б) Қаланың тазалау қызметі де өз жұмыстарына жауапкершілікпен қалап, техникаларын дайындау қажет.
В) қала тұрғындары қар тазалау құралдарын дайындап, қар жауған кезде қандай іс-әрекет етуінен хабардар болу керек.
Алыс жолдарда қардың қиындықтарына тап болғанда 112 нөміріне телефон соғып, құтқару қызметіне жүгінген жөн.
4.Қар бұлттары қайдан пайда болады?
Бұлт түзілу процесі қалай жүріледі?
Өзен, көлдердің суы булануы нәтижесінде, су буы аспанға көтеріліп бөлшек бұлттар содан жиналып үлкен бұлттар түзейді, жиналған молекулалар тамшыларға айналып, критикалық массасына жетіп, будың суға айналу құбылысынан жаңбыр құяды. Мұхит, теңіздерден су бу болып ұшып бұлт пайда болады. Ол бұлт келіп басқа жерлерге жаңбыр болып жауады, оны физикалық құбылыс деп атайды.
Бұлттардан қыс мезгілінде суық ауаның салдарынан қар жауады.
Бұлт – атмосферада қалқыған өте ұсақ су буы тамшыларының және мұз кристалдарының жиынтық жүйесі. Ол жер бетінен 2 — 18 км-ге дейінгі биіктікте атмосфераның төмен бөлігінде (тропосфера) құралады. Бұлттар ауа құрамындағы су буының қоюлануы нәтижесінде пайда болады. Сонымен жаз мезгілдері кезінде ыстық ауа массасының нәтижесінде жаңбыр бұлттары пайда болады. Қыс мезгілі кезінде суық ауа массасывның нәтижесінде қар бұлттары пайда болады. Қыстыгүні кейде қар жаууы да болып тұрады. Ол жылы жақтан келген жылы ауа массаларының нәтижесі, жаздыгүні кейде бұршақ жауады. Бұл суық солтүстіктен келген суық ауа массасының нәтижесінде болады. Қар қалай пайда болады? – деген зерттеу жүргізейік.
- Қар қалай пайда болады?
Бұттардағы су буының конденсациясы кезінде жаңбыр тамшылары түзіліп, жерге құлай бастайды. Суық ауаның нәтижесінде жаңбыр тамшылары біртіндеп суи бастайды да қар бөлшектеріне айналады. Қар бөлшектерді жерге түсіп, қалың қарды құрайды. Бұл құбылыс физикада сублимация деп аталады. Яғни, будың суға айналу кезеңінен аттап өтіп, қатты күйге айналу құбылысы. Суретте көрсетілгендей:
Қар температура төмен болғанда пайда болады және атмосферадағы пайда болған ылғалдан суық ауа нәтижесінде кішкентай мұз кристалдары түзіледі.
Атмосфераның жоғарғы қабатында 0 ° C-тан төмен температурада мұз кристалдары бірнеше минуттың ішінде қар бөлшектеріне айналады., бірақ қардың үлкен мөлшері 0 ° C-қа жақын температурада бұршаққа сосын қарға айналады.
Бұлттардағы кішкентай мұз кристалдары бір-біріне жабысу үдерісі жүріліп, қар бөлшектері пайда болады. Егер кристалдар көп мөлшерде бір-біріне жабысса, олар жерге құлау үшін салмаққа ие болады да, жауа бастайды.
0 ° C-тан сәл жылырақ болатын дымқыл ауада қар еріп жауады. Соның нәтижесінде олар жабысқақ болады. Суық, құрғақ ауа райында пайда болатын қар бөлшектері бір-біріне жабыспайтын ұнтақты формада түзіледі. Сондықтан оның формалары анық көрінеді.
Қар жауу «жеңіл», «қалыпты» немесе «ірі» деп белгіленуі мүмкін. Қатты желмен үйлескенде, қар жауу қарқындылығы күшейіп, қарлы боран соғуы мүмкін.
«Дымқыл» қар және «құрғақ» қар.
Қар бөлшегінің өлшемі мен құрамы мұз кристалдарының қанша топқа бөлінетініне байланысты және бұл ауа температурасына байланысты өзгереді. Құрғақ, салқын ауамен құлаған қар бөліктері бір-біріне жабысып қалмайтын кішкентай, ұнтақты қар бүршіктері болады.
Температура 0 ° C-тан сәл жылы болғанда, қар бөлшектерінің құлау барысында бір бірімен жабысатын, дымқыл қарды түзеді. Бұл кезде қардың салмағы ауыр, қою болады.
Қар бөлшектерінің өлшемі әдетте 1,3 сантиметрден аз. Суық ауа райында төменгі температураны, желді және тұрақсыз атмосфералық жағдайда 5 сантиметрге жететін үлкен және тұрақты емес қар үлпектері пайда болуы мүмкін. Бірақ қардың дәл өлшемі белгісіз.
Қар кристалдарындағы өлшемдері
Қардың кристалды формалары температурадан тәуелді. Цельсиядан 0-ден -4 градусқа дейін жіңішке алтыбұрышты плиталар пайда болады. Инелер -4-ден -6 градус Цельсийге дейін, ал цилиндр тәрізді -6 -10 градус Цельсийде құрайды. Температура -10 -12 градусқа дейін пішіні гүлдерге ұқсас секторлық тақталар пайда болады. Танымал алты доңғалақты дендриттер -12 -16 градус Цельсиядан кездеседі. Бір қар бүршігін қалыптастыру үшін көптеген қарлы кристалдар бірігеді.
Қорытынды
Сонымен, менің зерттеу жұмысымның қорытындысы бойынша қар дегеніміз – өте көп әдемі қар түйіршіктерінен тұрады. Олар жоғарыдан, аспаннан жерге, ағаштарға, шатырларға жауады. Жаңа жауған қар таза, мамық, жұмсақ, жылтырайды. Қар жаңбыр сияқты бұлттан жауады.
Қар – табиғаттың әсем жаратылысы, қар түйіршіктерінің мыңдаған формаларын бар. Қардың кристалды формалары температурадан тәуелді: жіңішке алтыбұрышты плиталар, инелер, цилиндр тәрізді, гүлдерге ұқсас секторлық тақталар, алты доңғалақты дендриттер. Фракталдар пішіндестер, ою-өрнектермен көмкерілген сияқты түрлері бар болды. Қар аяздан өсімдіктерді қорғайды жердің жылуын сақтап өсімдіктерді үсуден сақтайды. Сонымен қатар атауларыда бар.
Ақша қар — жаңа жауған таза қар.
Ала қанат қар — бір аумаққа жауып, бір аумаққа жаумай жерге ала түскен қар.
Анжыр — қардың еріп қатуы. Қарғынға аралас қатқан қарлы мұз.
Боз қырау — күзгі күні тоңазудан болатын шық.
Жапалақ қар — ірі түйіршікті жапырақтап жауған қар.
Жылбысқа қар — ери жауған қар.
Көбік қар — жерге түскенде астыңғы қабаты ери беріп, беті көпіршіген жұмсақ қар.
Күпсек қар — қалың жауған ұлпа қар.
Күртік қар — беті қатқан, жаяу жүргенде ақсақ ойылатын қалың қар.
Қасат қар — ұзақ жатқан қалың қар.
Қиыршық қар — жентектелген түйіршік қар.
Қылау — ауадағы су буынан немесе салқын тұман тамшыларынан түрлі зат бетіне, ағаш бұтақтарына қонатын мұз қабаты.
Қырау — суық күзде тоңазыған дымқыл ауанып бір нәрсеге қар тәрізді ағарып қонған түрі.
Қырбық қар — жұқа жауған қар.
Мұздақ қар — үстін мұз торлаған, көкшіл түсгі, беті жылтыр сырғанақ қар.
Омбы қар — ат бауырлайтын қалың қар.
Сонар қар — алғаш жауған қалың қар.
Сүрі қар — ерте түсіп ерімей, қыс бойы қалыңдаған, тозаң топырақ сіңіп беті күлгін тартқан нығыз қар.
Сіреу қар — ұзақ мезгіл мызғымай жатқан аяқ бастырмас, көлік жүрісіне бөгеу қатты қалың қар.
Ұлпа қар — түйіршіктері үлбіреген жеңіл үлпек
қар.
Үйме қар — боранды жел сырғытып, бір жерге тау-төбе үйілген қар.
Үрме қар — жел үрлеп, жиынтықтаған тығыз қар.
Қар туралы зерттеу жұмысым өте қызықты болды. Көптеген мәліметтер жинап, суреттер жинақтап құрастырдым.