Shamol — bu havo massalarining yuqori bosimdan past bosim tomonga siljishi natijasida yuzaga keladigan harakati. Shamolda havo Yerga nisbatan ikki yo‘nalishda harakat qiladi: gorizontal va vertikal. Bolgariyada shamollar asosan hududning geografik xususiyatlari tufayli gorizontal shaklda bo‘ladi.

Shamolning birinchi ilmiy tasviri XVII asrda italyan fizigi Evangelista Torricelli tomonidan berilgan. U shunday degan:

"... shamollar havoning ikki xil hududdagi harorat farqlaridan, shundan kelib chiqadigan zichlik tafovutidan paydo bo‘ladi."

Shamollarni yuzaga keltiradigan yoki ularga ta’sir qiladigan boshqa kuchlar ham mavjud: barik gradient kuchi, Koriolis kuchi, suzuvchanlik (plavaemost) va ishqalanish kuchi. Ikki yonma-yon havo massalari o‘rtasida zichlik farqi bo‘lsa, havo yuqori bosimli hududdan past bosimli hududga siljishga intiladi. Sayyora o‘z o‘qi atrofida aylangani uchun ekvatordan va yer yuzasidan yetarlicha uzoq bo‘lgan hududlarda havo oqimlari Koriolis kuchi ta’sirida bo‘ladi. Yer yuzasi bilan ishqalanish shamollarning past bosim hududlariga chuqurroq kirib borishiga olib keladi.

Shamol tezligi
O'lchovi	LT -1
O'lchov birliklari
SI	m/s
SGS	sm/s
Eslatmalar
Vektor

Umumiy ma’noda, katta masshtabdagi atmosfer tsirkulyatsiyasini belgilovchi ikkita asosiy omil mavjud: ekvatorial va qutbiy hududlar orasidagi qizish farqlari hamda Yerning aylanishi.

Shamol profilini tahlil qilishda shamollar fizik kuchlar o‘rtasidagi mexanik muvozanat kontekstida ko‘rib chiqiladi. Bunday modellardan atmosfera harakati tenglamalarini o‘rganish va shamollarning gorizontal hamda vertikal taqsimotini miqdoriy baholash uchun foydalaniladi.

• Geostrofik shamol — Koriolis kuchi va barik gradient kuchining natijasi bo‘lib, uning yo‘nalishi izobar chiziqlarga parallel. Ishqalanish kichik bo‘lsa, u o‘rta kengliklarda atmosferaning chegara qatlamidan yuqoridagi oqimlarga taxminan mos keladi.
• Termik shamol — gorizontal harorat gradiyenti (baroklinnost) natijasida yuzaga keladigan komponent.
• Ageostrofik shamol — haqiqiy shamol bilan geostrofik shamol o‘rtasidagi farq bo‘lib, vaqt o‘tishi bilan siklonlarning sekin-asta yo‘qolishiga olib keladi.
• Gradient shamol — geostrofik shamolga o‘xshaydi, ammo u markazdan qochma kuchni ham hisobga oladi.

Xususiyatlari va kuzatuvlar

Shamolning tizimli kuzatuvlari odatda ikki asosiy kattalikni qayd etadi: yo‘nalish va tezlik. Ba’zi hollarda shamolning boshqa xususiyatlari ham o‘lchanadi, masalan, atmosferaning turli qatlamlaridagi vertikal taqsimoti. Buning uchun radiosondlar yoki turli asboblar bilan jihozlangan meteorologik sharlar ishlatiladi; ular balandlikka ko‘tarilib, o‘lchovlarni amalga oshiradi.

Shamol kuzatuvlaridan aviatsiya, dengizchilik va qishloq xo‘jaligi ehtiyojlari uchun ob-havo prognozlarida foydalaniladi.

Shamol yo‘nalishi

Shamol yo‘nalishi — shamol qaysi tomondan esayotganini ko‘rsatadi va u maxsus asbob — shamolko‘rsatkich yordamida aniqlanadi. Masalan, shimoliy shamol shimoldan janubga esadi.

Yo‘nalish dunyo tomonlariga ko‘ra belgilanadi va lotin harflari bilan ifodalanadi: N – shimol, S – janub, W – g‘arb, E – sharq. Asosiy yo‘nalish sifatida N va S qabul qilingan. O‘rtadagi yo‘nalishlar shimoliy-sharq, shimoliy-g‘arb, janubi-sharq va janubi-g‘arb bo‘lib, ular ikki harf bilan belgilanadi: NE, NW, SE, SW. Yirik meteorologik stansiya va observatoriyalarda shamol yo‘nalishi majburiy ravishda 16 ta bo‘linishga ajratilib qayd etiladi. Masalan:

• agar shamol g‘arb va shimoli-g‘arb orasidan esse, u “g‘arbiy-shimoli-g‘arbiy” deb yozilib, WNW belgisi qo‘yiladi;
• agar shamol sharq va janubi-sharq orasidan esse, u “sharqiy-janubi-sharqiy” deb yozilib, ESE belgisi qo‘yiladi.

Agar shamol yo‘nalishi kuzatuv davomida tez-tez, hatto kichik oraliqlarda o‘zgarib tursa, u “o‘zgaruvchan” deb qayd etiladi. Agar barqaror bo‘lsa — “doimiy” deb yoziladi.

Shamol tezligi

Shamol tezligi — bu havo oqimining vaqt birligi ichida bosib o‘tgan masofasi bo‘lib, m/s (metr/sekund) da o‘lchanadi. Qo‘shimcha xususiyat sifatida meteorolog shamolni “bo‘lak-bo‘lak” (porivist) yoki “tekis” (ravnomer) deb qayd etishi mumkin.

Shamol tezligi anemometr (shamol o‘lchagich) yordamida o‘lchanadi. Ba’zi anemometrlar tezlikni to‘g‘ridan-to‘g‘ri ko‘rsatadi, ba’zilari esa ultratovush signallari tarqalish tezligi orqali bilvosita o‘lchaydi. Yana bir turdagi anemometrlarda Pito trubkasi (Pitot tube) ishlatiladi; bunda ichki va tashqi trubkalar orasidagi bosim farqi o‘lchanadi. Anemometrlarning ayrimlari qo‘l bilan, boshqalari esa avtomatik (anemograf) tarzda ishlaydi. Ko‘pchilik shamol o‘lchagichlar shamolko‘rsatkich bilan birlashtirilgan bo‘ladi.

Shamol tezligi odatda yer yuzasidan 10 metr balandlikda, 10 daqiqalik o‘rtacha qiymat sifatida qayd qilinadi. AQShda bu o‘rtacha 2 daqiqa, Hindistonda esa 3 daqiqalik interval asosida hisoblanadi. Shu sababli turli mamlakatlarda o‘lchov natijalari bir-biridan farq qiladi. Masalan, 1 daqiqalik intervalda qayd qilingan shamol tezligi 10 daqiqalik intervaldagiga qaraganda taxminan 14% yuqori bo‘ladi.

Amaliyotda, meteorologik stansiyadan uzoqda, dala sharoitida shamol tezligi va yo‘nalishini asbobsiz aniqlashga to‘g‘ri keladi. Shamol yo‘nalishini yengil predmetlarning (tutun, o‘t, ekinlar) harakatidan aniqlash mumkin. Shamol tezligi esa Bofort shkalasi bo‘yicha taxmin qilinadi.

Global shamollar

Yer sharini asosiy shamol yo‘nalishlariga ko‘ra bir necha hududlarga ajratish mumkin. Umuman olganda:

• Qutbiy va tropik zonalarda sharqiy shamollar ustun;
• O‘rta kengliklarda esa g‘arbiy shamollar hukmron.

Global havo aylanishi diagrammasi

Tropik hududlar

Pasatlar tropik mintaqalarda ustun shamollardir. Shimoliy yarimsharda ular shimoli-sharqdan, Janubiy yarimsharda esa janubi-sharqdan esadi. Pasatlar okean ustida shakllangan tropik siklonlarni quruqlik tomon yo‘naltirishda muhim rol o‘ynaydi.

Mussonlar esa mavsumiy shamollardir. Ular Janubiy va Sharqiy Osiyoda kuzatiladi. May-iyul oylarida Osiyo, Afrika va Shimoliy Amerikadagi quruqlik ustida harorat pasayishi mussonlarning qutb tomon harakatini kuchaytiradi. Dekabr oyida esa bu hodisa Avstraliyada kuzatiladi.

O‘rta kengliklar (35°–65°)

Bu mintaqalarda shamollar asosan g‘arbiy yo‘nalishda esadi: subtropik konvergensiyadan qutbiy hududlarga qarab. Shimoliy yarimsharda ular asosan janubi-g‘arbiy, Janubiy yarimsharda esa shimoli-g‘arbiy bo‘ladi. Bu shamollar tropikdan tashqari siklonlarni sharqqa siljitadi.

Shamollar qishda kuchliroq bo‘ladi, chunki qutblarda bosim eng past darajaga tushadi; yozda esa kuchsizroq bo‘ladi. Janubiy yarimsharda ular ayniqsa kuchli, chunki u yerda quruqlik kam bo‘lib, havo oqimini sekinlashtiradigan omillar oz. Eng kuchli g‘arbiy shamollar “Qahrli qirqinchi kengliklar” (40°–50° janubiy kengliklar)da uchraydi.

Bu shamollar, passatlar bilan birgalikda, okeanlarda kuchli oqimlarni hosil qiladi. Ular tropiklardan qutblarga issiq suvlarni olib boradi va qit’alarning g‘arbiy qirg‘oqlaridagi iqlimni sezilarli darajada belgilab beradi.

Qutbiy hududlar

Qutbiy mintaqalarda sharqiy shamollar ustun. Ular quruq va sovuq bo‘lib, yuqori bosimli qutb hududlaridan o‘rta kengliklarga qarab esadi. Pasatlardan farqli ravishda, bu shamollar kuchsiz va o‘zgaruvchan bo‘ladi. Qutblarda quyosh nurlari past burchak ostida tushgani uchun sovuq havo to‘planadi va yuzaga cho‘kadi, natijada doimiy yuqori bosimli hududlar hosil bo‘ladi. Bu havo ekvator tomon siljib, Koriolis kuchi ta’sirida g‘arbga og‘adi.

Mahalliy shamollar

Qirg‘oq hududlari

Agar global shamollar kuchsiz bo‘lsa, katta suv havzalari yaqinida briz hukmron bo‘ladi. Suv issiqlikni quruqlikka qaraganda chuqurroq qatlamgacha singdiradi va issiqlikni konvektsiya orqali tarqatadi. Shu sababli suv ko‘proq issiqlik yutadi, lekin uning yuzasi quruqlikka qaraganda sekinroq qiziydi.

• Kunduzi quruqlik tezroq qizib, ustidagi havoni isitadida, u yuqoriga ko‘tariladi. Natijada suv ustidan quruqlikka qarab havo oqimi hosil bo‘ladi. Bu — kunduzgi briz, u salqin bo‘ladi.
• Kechasi esa quruqlik suvga qaraganda tezroq soviydi. Shu sababli quruqlik ustida bosim yuqori bo‘ladi va havo oqimi quruqlikdan suv tomonga qarab esadi. Bu — tungi briz.

Tog‘li hududlar

Tog‘ va vodiylarning relyefi shamol tezligi va yo‘nalishiga sezilarli ta’sir ko‘rsatadi. Tog‘lar havo oqimlarini qaytarib yuboradi, ishqalanishni kuchaytiradi, oqimlarni vodiylarga yoki yonbag‘irlarga yo‘naltirib, shamol tezligini oshiradi.

Tog‘ dovonlarida shamol tezligi keskin ortadi, chunki bu hodisa Bernulli tenglamasi bilan izohlanadi. Natijada dovon tashqarisida ham bo‘ronli, turbulent shamollar yuzaga keladi. Ular ko‘pincha o‘ziga xos nomlarga ega: bora, mistral va hokazo.

Tog‘ massivlari ustidan o‘tayotgan havo oqimlari shamolning boshqa ta’sirini ham keltirib chiqaradi: shamol yon bag‘rida havo soviydi va orografik yog‘in hosil bo‘ladi. Pastki yon bag‘rida esa shamol fyon shaklida issiq va quruq bo‘lib tushadi, natijada “yog‘in soyasi” hududi yuzaga keladi.

Tog‘-vodiy shamollari esa davriy hodisadir: kunduzi vodiydan tog‘ga, kechasi esa tog‘dan vodiyga qarab esadi. Ular asosan iliq mavsumda yaqqol ko‘rinadi va havoning tozalanishiga yordam beradi.

Yaxshi! Endi keyingi katta bo‘limni – Shamol va insoniyat qismini o‘zbekchaga to‘liq tarjima qilib beraman:

Shamol va insoniyat

Mitologiya va tarix

Shamol ko‘plab qadimiy madaniyatlarda ilohiy kuch yoki g‘ayritabiiy hodisa sifatida tasavvur qilingan.

• Vayu — hinduizmda shamol xudosi.
• Qadimgi yunon mifologiyasida bir nechta shamol xudolari mavjud. Masalan, Borey, Not, Evr, Zefir — ular to‘rt asosiy dunyo tomoniga mos shamollarni ifodalaydi. Ularning bosh hukmdori Eol hisoblangan.
• Rim mifologiyasida shamol xudolari Venti deb atalgan.
• Yapon shintoizmida shamol xudosi Fujin eng qadimiy ilohlardan biridir. Rivoyatlarga ko‘ra, u dunyo yaratilishida ishtirok etgan va shamollarni xaltasidan chiqarib, dastlabki tumanlarni tarqatgan.
• Skandinaviya mifologiyasida shamol xudosi Njord bo‘lib, to‘rt nafar mitti (dvarflar) shamollarni to‘rt dunyo tomoniga bo‘lib taqsimlagan. Bu yunon-rim mifologiyasidagi kabi tasavvur qilingan.
• Sharqiy slavyanlarda shamol xudosi sifatida Stribog tilga olinadi.

Shamol ko‘plab tarixiy voqealarda ham muhim rol o‘ynagan:

• Kamikadze (神風, “ilohiy shamol”) — XIII asr oxirida Yaponiyani Mo‘g‘ul imperiyasi bosqinidan saqlab qolgan tayfunlar nomi. Ular 1274 va 1281 yillarda mo‘g‘ul flotini yo‘q qilgan.
• Protestant shamoli — 1588 yilda Ispaniyaning “Mag‘lub bo‘lmas Armada”sining Angliyaga bostirib kirishini oldini olgan bo‘ron, shuningdek, 1688 yilda “Shonli inqilob” davrida Uilyam Oranskiy qo‘shinlarining Angliyaga qo‘nishiga imkon bergan qulay shamollar.
• Napoleonning Misr yurishi (1798) davrida fransuz qo‘shinlari mahalliy xamsin shamoli bilan duch kelgan. Bu chang-to‘zonlar fransuzlarni charchatib, ko‘zlarini ko‘r qilgan, nafas olishni qiyinlashtirgan.
• Ikkinchi jahon urushi paytida Shimoliy Afrikada ham xamsin shamollari sababli ittifoqchi va nemis qo‘shinlari jangni vaqtincha to‘xtatishga majbur bo‘lgan. Shamol ko‘tarib yurgan qum zarrachalari askarlarni ko‘r-ko‘rona qilgan va kompaslarni ishdan chiqargan.

Transport

O‘tmishda shamol dengiz transportida hal qiluvchi ahamiyatga ega bo‘lgan. Yelkanli kemalar shamol energiyasidan foydalanib, dunyo bo‘ylab sayohat qilgan. Bunday sayohatlar oylab davom etgan, ko‘pincha shamolsizlik sababli kechikkan yoki kuchli bo‘ronlar tufayli yo‘ldan og‘gan.

Shamol dastlabki havo transportiga ham katta ta’sir ko‘rsatgan: aerostatlar (sharlar, dirijabllar va boshqalar) hamda ilk yengil samolyotlar shamoldan osongina ta’sirlangan. Kuchli shamol ularni sekinlashtirgan yoki yo‘nalishini o‘zgartirgan. Hozirgi zamon samolyotlari kuchliroq bo‘lsa-da, baribir yo‘nalish bo‘yicha (poputniy) yoki teskari (nasrechnyy) shamollar ularning tezligiga ta’sir qiladi.

Shamolning ustun yo‘nalishlari samolyotlarning uchish va qo‘nish xavfsizligi uchun muhim. Shu sababli aeroportlardagi uchish-qo‘nish yo‘laklari odatda hukmron shamollar yo‘nalishiga qarab quriladi. Eng qulay sharoit samolyot uchun teskari shamol bo‘ladi, chunki u kamroq masofada havoga ko‘tarilish imkonini beradi.

Shamol energiyasi

Shamol qadimdan turli mexanizmlarni harakatga keltirishda ishlatilgan.

• Miloddan avvalgi III asrda, Shri-Lankada musson shamollari temir eritish pechlarini harakatga keltirish uchun qo‘llangan.
• Milodiy I asrda shamol yordamida ishlaydigan ilk oddiy mexanizmlar (masalan, organga o‘xshash qurilmalar) ishlatilgan.
• VII asrda Siston (Eron)da birinchi haqiqiy shamol tegirmoni qurilgan. Unda vertikal o‘q va to‘rtburchak qanotlar bo‘lgan. 6–12 dona qamish yoki mato qanotlar yordamida bunday tegirmonlar Yaqin Sharqda donni maydalash, suv chiqarish va shakarqamishni qayta ishlashda ishlatilgan.
• Gorizontal o‘qli shamol tegirmonlari keyinchalik paydo bo‘lgan, XII asrdan boshlab Shimoli-g‘arbiy Yevropada keng tarqalgan.

Hozirgi kunda shamol energiyasi elektr ishlab chiqarishda keng qo‘llanilmoqda. 2008 yil oxiriga kelib, dunyo bo‘yicha shamol generatorlarining umumiy quvvati 120,8 GVt ga yetgan. Bu global elektr energiyasi iste’molining atigi 1,5% ini tashkil qilsa ham, u tez sur’atlarda o‘smoqda: 2005–2008 yillarda hajmi ikki baravar ortgan. Ayrim davlatlarda shamol energiyasining ulushi yuqori:

• Daniyada — 19%,
• Ispaniya va Portugaliyada — 10%,
• Germaniya va Irlandiyada — 7% (2008 yilda).

Qurilish

Shamol — qurilish konstruktsiyalarida hisobga olinadigan asosiy omillardan biridir. Ayniqsa baland va ingichka binolar, yengil bir qavatli inshootlar hamda tashqi konstruktiv elementlar uchun shamol eng muhim yuklanishlardan sanaladi.

Ko‘pgina qurilish me’yorlari (shu jumladan, Bolgariya me’yorlari) shamol yukini hisoblash uchun asosiy formuladan foydalanadi. Shamolning 10 m balandlikdagi tezligidan kelib chiqib, yuk quyidagicha aniqlanadi:

bu yerda:

• ρ — havoning zichligi,
• v — shamol tezligi.

Shamol tuproq eroziyasiga ham sabab bo‘lishi mumkin.