klimati - qarbuqi

 

ქარბუქი - (ინგლ. Blizzard) (რუს. Мете́ль)

დედამიწის ზედაპირიდან თოვლის გადატანა ქარის მიერ.

ოფიციალურ მეტეოროლოგიურ სადგურებში აღნიშნავენ:
მიწისპირა თოვლიან ქარს (ქარახვეტს);
ქვედა ქარბუქს;
საერთო ქარბუქს.

მიწისპირა თოვლიანი ქარი (ქარახვეტი) – თოვლის გადატანა ქარით თოვლის საფარიდან 0,5-2 მ სიმაღლის ფენაში, რომელიც არ იწვევს ხილვადობის შესამჩნევ გაუარესებას (თუ არ არის სხვა ატმოსფერული მოვლენები – თოვა, ფოშფოში – ჰორიზონტალური ხილვადობა 2 მ-ის დონეზე 10 კმ-ზე მეტს შეადგენს). შეინიშნება როგორც მცირე მოღრუბლულობის, ასევე თოვის დროს. ჩვეულებრივ, წარმოიქმნება მშრალი, გაუყინავი თოვლის საფარისა და ქარის 5-6 მ/წმ ან მეტი სიჩქარის პირობებში.

ქვედა ქარბუქი – თოვლის გადატანა ქარით თოვლის საფარიდან რამდენიმე მეტრის სიმაღლის ფენაში ჰორიზონტალური ხილვადობის შესამჩნევი გაუარესებით (ჩვეულებრივ, 2 მ-ის დონეზე ჰორიზონტალური ხილვადობა შეადგენს 1-დან 9 კმ-მდე, მაგრამ რიგ შემთხვევებში, შესაძლოა, რამდენიმე ასეულ მეტრამდე დაქვეითდეს). ვერტიკალური ხილვადობა ამ დროს საკმაოდ კარგია, ასე რომ, შესაძლებელია ცის მდგომარეობის (ღრუბლების რაოდენობისა და ფორმის) განსაზღვრა. მიწისპირა თოვლიანი ქარის მსგავსად ის შეინიშნება როგორც მცირე მოღრუბლულობის, ასევე თოვის დროს. წარმოიქმნება მშრალი, გაუყინავი თოვლის საფარისა და ქარის 7-9 მ/წმ ან მეტი სიჩქარის პირობებში.

საერთო ქარბუქი – თოვლის ინტენსიური გადატანა ქარით ატმოსფეროს ფენაში, რომელიც უშუალოდ ეკვრის დედამიწის ზედაპირს, საკმაოდ განვითარებული ვერტიკალური მიმართულებით ისე, რომ შეუძლებელია ცის მდგომარეობის (ღრუბლების რაოდენობისა და ფორმის) განსაზღვრა და იმის დადგენა, თოვს თუ მხოლოდ ის თოვლი გადაიტანება, რომელიც თოვლის საფარის ზედაპირიდან არის ატაცებული. ჰორიზონტალური ხილვადობა 2 მ-ის დონეზე, ჩვეულებრივ, შეადგენს 1-2 კმ-დან რამდენიმე ასეულ და რამდენიმე ათეულ მეტრამდეც კი. ჩვეულებრივ, წარმოიქმნება მშრალი, გაუყინავი თოვლის საფარის და ქარის 10 მ/წმ ან მეტი სიჩქარის პირობებში.

ქარბუქამდე ან მის შემდეგ (ქარის შესუსტებისას), ასევე დაშორებული ქარბუქის დროს, როდესაც ჰაერში აწეული ფიფქები ქარს დიდ მანძილზე გადააქვს, შეიძლება შეინიშნებოდეს თოვლის ბურუსი.

ზოგიერთი ავტორი ქარბუქს მიაკუთვნებს იმ თოვლის გადატანასაც, რომელიც ღრუბლებიდან ცვივა, მაგრამ ჯერ არ შეხებია დედამიწის ზედაპირს. ისინი გამოარჩევენ ე.წ. ზედა ქარბუქს – თოვას ქარის დროს, როდესაც ფიფქები ჰაერის ნაკადთან ერთად მოძრაობს დედამიწის ზედაპირთან შეხებამდე, რომელზედაც უძრავად რჩებიან. ოფიციალურ მეტეოროლოგიურ სადგურებში ზედა ქარბუქი არ აღინიშნება.

ქვედა ქარბუქის ანალოგად შეიძლება ჩაითვალოს მტვრის ქარიშხალი. გარდა ამისა, მშრალ, მაგრამ ზამთარში ცივ რაიონებში შესაძლებელია თავისებური მიწისპირა თოვლიან-მტვრიანი ქარის და ქარიშხლების ფორმირებაც კი, რომელსაც მტვერი და ქვიშა თოვლთან ერთად გადააქვს.

ქარბუქის ინტენსივობა

ქარბუქის ინტენსივობა დამოკიდებულია თოვლიანი ქარის ნაკადის სიჩქარესა და ტურბულენტობაზე, თოვის ინტენსივობაზე, თოვლის ნაწილაკების ფორმებსა და ზომებზე, ჰაერის ტემპერატურასა და ტენიანობაზე. ქარბუქის საერთო მყარი ხარჯი იმ თოვლის მასის ტოლია, რომელიც გადაადგილდება თოვლიანი ქარის ფრონტის 1 მეტრზე დედამიწის ზედაპირის გასწვრივ 1 წამის განმავლობაში. გადატანილი თოვლის მაქსიმალური რაოდენობის მიხედვით გამოყოფენ ქარბუქის შემდეგ სახეებს.


ინტენსივობა
ქარის სიჩქარე, მ/წმ გადატანილი თოვლის მაქსიმალური რაოდენობა, კგ/(მ·წმ)

სუსტი 6 – 10 0,2-მდე
ჩვეულებრივი 10 – 20 0,4-მდე
ძლიერი 20 – 30 1,2-მდე
ძალიან ძლიერი 30 – 40 2,0-მდე
ზეძლიერი 40 – 90 2,0-ზე მეტი

სამამულო სამეცნიერო ლიტერატურაში ძლიერი ყინვის პირობებში ინტენსიური ქვედა ქარბუქის აღნიშვნისთვის ზოგჯერ იყენებენ ინგლისურ ტერმინს „ბლიზზარდ“. კანადაში ამ ტერმინში გულისხმობენ ქვედა ან საერთო ქარბუქს, რომლის დროსაც ქარის სიჩქარე 40 კმ/სთ ან მეტია, ხილვადობა 1 კმ-ზე ნაკლებია, ტემპერატურა -25°C-ზე ნაკლებია და ხანგრძლივობა 4 საათს აჭარბებს. აშშ-ში ის ნიშნავს ქვედა ქარბუქს ქარის მდგრადი სიჩქარით – 56 კმ/სთ, ხილვადობით – 400 მ ან ნაკლები, მოქმედებს 3 საათის განმავლობაში ან უფრო ხანგრძლივად. დიდ ბრიტანეთში ამ ტერმინში იგულისხმება საშუალოდ და ძლიერ ინტენსიური თოვა ქართან ერთად, რომლის საშუალო სიჩქარეა 48 კმ/სთ, და ხილვადობაა 200 მ.

გაჯერებული და გაუჯერებელი ქარბუქები

ქვედა ქარბუქი შეიძლება იყოს გაჯერებული და გაუჯერებელი, რაც დამოკიდებულია იმაზე, გადააქვს თუ არა ქარის ნაკადს თოვლის ის რაოდენობა, რომელიც შეესაბამება მის მაქსიმალური ტრანსპორტირების უნარს. გაჯერებული ქვედა ქარბუქის საერთო მყარი ხარჯი (Q, კგ/(მ·წმ)) 10-15 მ სიმაღლეზე ქარის სიჩქარიდან (Uf, მ/წმ) გამომდინარე, მიახლოებით შეგვიძლია გამოვხატოთ ფორმულით:

Q = 0,0077 (Uf – 5)3

ქარბუქის ფიფქების მოძრაობა

ქარბუქის ფიფქების მოძრაობა ქვედა ქარბუქში წარმოებს სამი ხერხით:

გატაცება თოვლის საფარის, ყინულის ან მიწის ზედაპირის გასწვრივ, როდესაც ისინი ზედაპირზე მიგორავენ და მხოლოდ ზოგჯერ, ისიც მცირე ხნით წყდებიან მას.
სალტაცია, როდესაც ფიფქები ჯერ თითქმის ვერტიკალურად ხტებიან, შემდეგ კი ეშვებიან  დამრეცი მრუდით. ამავდროულად, ერთ მფრინავ ნაწილაკს შეუძლია ზედაპირიდან რამდენიმე სხვა ნაწილაკი მოწყვიტოს, რაც იწვევს თოვლიანი ქარის ნაკადის გაჯერებას.
ფარფატი (დიფუზია), როდესაც თოვლის საფარიდან მოწყვეტილი ფიფქები ქართან წონასწორდება და მასთან ერთად ზედაპირიდან მაღლა ადის.

საერთო ქარბუქში მოქმედებს გადატანის სამივე ხერხი ატმოსფერული ფიფქების ცვენასთან ერთად.

პროცესები ქარბუქში

ქარბუქი აყალიბებს თოვლის საფარის რელიეფს. სუსტი ქარბუქის დროს წარმოიქმნება თოვლის ჭავლი, ქვიშის ბარხანებისა და ქვიშის თავთხელის მსგავსად. ქარის გაძლიერებისას წარმოიქმნება თოვლის ბარხანები, ტალღები და სერები, რომლებიც ნელა გადაადგილდება ქარის მიმართულებით. ეს ფორმები თავადაც მოქმედებენ თოვლიანი ქარის ნაკადის სტრუქტურაზე.

ქარბუქის დროს თოვლის საფარში ორთქლისა და სითბოს გადატანა ათეულჯერ ძლიერია, ვიდრე მათი არარსებობის შემთხვევაში. როდესაც თოვლის საფარის ზედაპირი მის ქვეშ დადებულ თოვლზე უფრო ცივია, მასში ორთქლის გადატანა ქვემოდან ზემოთ ხდება, ორთქლი კრისტალდება ზედა ფენებში და თოვლის ზედაპირი სწრაფად მყარდება და მაგრდება.

თავად თოვლიანი ქარის ნაკადში მკვეთრად იზრდება ქარბუქის ნაწილაკების აორთქლება (აქროლა). ეს იმიტომ ხდება, რომ ნებისმიერი მფრინავი ნაწილაკის ზედაპირი ყოველმხრივ გახსნილია და ქარი უბერავს; ქარბუქის ყველაზე გაჯერებულ, მიწისპირა შრეშიც კი, და მითუმეტეს – მის ზედა შრეებში ნაწილაკები საკმაოდ დაშორიშორებულია და ძლიერი ტურბულენტური არევის წყალობით იღებს აორთქლებაზე დახარჯულ სითბოს. თოვლის აორთქლება ქარბუქში საზღვრავს მისი გადატანის მაქსიმალურ სიშორეს, ანუ მანძილს, რომლის გავლის დროსაც თოვლიანი ქარის ნაკადში ხდება თოვლის სრული განახლება. ის, ასევე, ზღუდავს დიფუზური ფენის სიმაღლეს ქარბუქის დროს. გადატანის სიშორე დამოკიდებულია ქარის სიჩქარეზე, ტემპერატურაზე, ტენის დეფიციტზე ჰაერში, ნაწილაკების ზომებზე. მანძილი, რომლის გადალახვაც შეუძლია ქარბუქის ნაწილაკებს მანამ, სანამ მთლიანად აორთქლდება, მერყეობს ასეულობით მეტრიდან ათეულობით კილომეტრამდე (რუსეთის ევროპულ ტერიტორიაზე 1,5-2 კმ-ს შეადგენს, ანტარქტიდაში 10-20 კმ-ს და მეტს).

ფიფქების დაყოფისა და განცალკევების დროს თოვლიანი ქარის ნაკადში ხდება თოვლის ქარბუქულიელექტრიზაცია. ქარბუქის ნაწილაკების მაქსიმალური მუხტის შეფარდება მათ მასასთან შეადგენს 0,2 ნკ/მგ. ქარბუქით გამოწვეული ელექტრული ველის დაძაბულობა შესაძლოა 6-10 კვ/მ-ს და მეტსაც აღწევდეს. ამის გამო ქარბუქში ხშირად შეიმჩნევა ელექტრული განმუხტვები და სინათლის ეფექტები. ელექტრული პოტენციალის განსაკუთრებით დიდი გრადიენტები წარმოიქმნება ძლიერი საერთო ქარბუქის დროს დაბალი ტემპერატურებისა და მშრალი თოვლის პირობებში. შედეგად ფერხდება რადიოგადაცემა, ეცემა ჰაერის ელექტროიზოლაციური თვისებები, იზრდება მაღალი ძაბვის დანადგარებსა და ელექტროგადამცემ ხაზებში გარღვევის საფრთხე.

გაფანტვისა და დაგროვების ზონები

ქარბუქის მოქმედების არეში შესაძლოა იმ ადგილის მიგნება, საიდანაც თოვლის გადატანა იწყება. ჩვეულებრივ, ეს არის ტყეები, ხრამები, მდინარეების კალაპოტები და სხვა დაბრკოლებები, რომლების ქარს გზაზე ხვდება. მათგან გარკვეულ მანძილზე ჰაერის ნაკადში საერთოდ არ არის თოვლი. აქ არის ქარბუქის გაქანების ზონა, სადაც თოვლიანი ქარის ნაკადი თანდათანობით თოვლით ჯერდება. გაქანების ზონის სიგრძე დამოკიდებულია რელიეფის დასერილობაზე, მცირე დაბრკოლებების არსებობაზე, ქარის სიჩქარეზე, თოვლის საფარის მდგომარეობასა და ქარბუქის მოქმედების დროზე და მერყეობს რამდენიმე მეტრიდან რამდენიმე ათეულ კილომეტრამდე. ამგვარად, გაქანების ზონაში მოქმედებს გაუჯერებელი ქარბუქი, რომელიც თავის გზაზე სრულად ახვეტავს იმ თოვლს, რომლის ახვეტა შესაძლებელია. ამ ზონაში წარმოიქმნება თოვლის მიკრორელიეფის ისეთი ფორმები, როგორებიც არის ზასტრუგები და ქარის ნაღარები. სწორედ ამ ადგილებშია მოსახერხებელი ისეთი გზების გაყვანა, რომლებიც არ დაიფარება თოვლით.

როგორც კი თოვლიანი ქარის ნაკადი უკან ჩამოიტოვებს ქარბუქის გაქანების ზონას, ის უმცირესი შესაძლებლობისთანავე იწყებს თოვლის დალექვას. ამას ხელს უწყობს რელიეფის უსწორმასწორობა და ზედაპირის ხორკლიანობა, ქარბუქის მოძრაობის დამაბრკოლებელი ნებისმიერი ზღუდე და ბარდნარი, თავად ქარის სიჩქარის ცვალებადობა. აქ წარმოიქმნება ნამქერები და ნაბუქები.

ამასთან დაკავშირებით არსებობს თოვლის რეგულირების პრაქტიკული ამოცანა, ანუ ქარით თოვლის გადანაწილების ხელოვნური მართვა. ეს საჭიროა, ერთის მხრივ, გზებისა და სხვა ობიექტების დასაცავად თოვლის ნაბუქებისგან, ხოლო მეორეს მხრივ, მინდვრებზე ქარისგან თოვლის დასაკავებლად და დასაგროვებლად, რათა გაიზარდოს ნიადაგში წყლის მარაგი და დაითბუნოს მოზამთრე მცენარე.

როგორ განვასხვავოთ ქვედა ქარბუქი საერთოსგან

ძლიერი ქარის დროს, როდესაც თოვლი დამკვირვებლის თავს ზევით ქრის, რთულია ქვედა ქარბუქის საერთოსგან განსხვავება. მაგრამ არსებობს რამდენიმე განმასხვავებელი ნიშანი.

საერთო ქარბუქი უფრო ხშირად არის ციკლონური, ხოლო ქვედა – ანტიციკლონური ამინდის დროს.
საერთო ქარბუქის დროს ფიფქები ინარჩუნებს  საწყის ფორმას, ქვედას დროს კი უკვე მათი ნამსხვრევები გადაადგილდება.
საერთო ქარბუქის ინტენსივობა ნაკლებად არის დამოკიდებული რელიეფზე, ქვედა ქარბუქისას კი განსაზღვრავს დაფენილი ზედაპირის თვისებები.
საერთო ქარბუქის დროს თოვლის დალექვა ნაკლებად არის დამოკიდებული ქარის სიჩქარეზე, ქვედა ქარბუქის დროს კი განისაზღვრება ქარის ცვალებადობით.
საერთო ქარბუქის დროს წარმოიქმნება ერთგვაროვანი თოვლის სქელი, მცირე სიმკვრივის ფენები, ქვედას დროს კი თოვლი არათანაბრად ილექება სხვადასხვა, ზოგჯერ – ძალიან მაღალი სიმკვრივით.

საერთო ქარბუქით დალექილ თოვლში თოვლის ნაწილაკების ზომები 0,25-0,30 მმ-ია, ხოლო ქვედა ქარბუქის ნაწილაკებისა 0,1-0,2 მმ.