Жоғарғы Ертіс пен Жоғарғы Обь алаптары Қазақ қатпарлы елі мен Алтай-Саян таулы жүйесінің жапсарында орналасып, бүкіл Кеңестік Алтайды қамтиды. Жер бедерінің формасы әртүрлі және күрделі орографиялық құрылысы бар таулы аумақ. Бұл территорияны орфографиялық жағынан қарасақ, абсолюттік биіктігі 200 м-ден 4500 м-ге дейін жететін қатпарлы-үйінді таулы облыс. Жоғарғы Обь пен Ертістің оң жақ жағалауына оңтүстік батыстағы Батыс Сібір жазығындағы жоталармен аңғарлар түбінің жалпы көтерілуі, ал батыс Ертістің сол жақ жағалауына оңтүстік және батыс Қазақ қатпарлы елінің төбелі-қырқалы ұсақ шоқысы мен оңтүстігіндегі ортатаулы және жоғарытаулы жер бедеріне дейін аймақ биіктігінің біртіндеп өсу өзгешелігі тән. Алтай орфографиясы мен Қазақ қатпарлы елінің шығыс жақ шетінің өзіне тән ерекшелігі оның батыс және оңтүстік-батыс таулы жоталарының созылмалы үстемшілдік құруы. Қарастырып отырған территорияның бес геоморфологиялық аудандарын қарастыруға болады. Олар Қазақ қатпарлы елінің ұсақ шоқылы ауданы – Шыңғыстау жотасы, Сауыр Тарбағатай, Эайсан қазаншұңқыры, Ертіс маңы жазығы, Қалба жотасы.
Ұсақ шоқылы аудан қарастырып отырған аумақтың солтүстік-батыс бөлігінде орналасқан. Кең көлемді аңғарлар және оңашаланған төменгі таулы көтерілумен қырқаларға топтасқан аласа шоқылармен кезектесіп келеді. Солтүстік-шығыс ұсақшоқсы Ертіс маңы жазығынан өтіп, ал оңтүстік-батысында Шыңғыстау аласа жотасымен көмкеріледі.
Шыңғыстау жотасы. Қазақ қатпарлы елінің қатпарлы-үйінді көтерілуі деп есептелінеді. Ол қоршаған мекеннен 500 м-ден 600 м-ге жоғарылап, солтүстік-батыстан оңтүстік шығысқа қарай 200 км-ге дейін созылып жатыр. Жалпы алғанда Шыңғыстау жотасында кең аңғарлар мен бөліктенген аласа түзу бағыттағы таулар және шоқылар кезектесіп келген. Шыңғыстаудың оңтүстік-шығысында Тарбағатай жотасы орын алады.
Сауыр-Тарбағатай жотасы. Шілікті жазығының бұл орта таулы массиві Сауыр және Тарбағатай жоталарына бөлінген. Тарбағатай жотасының берілген биіктігі 2000 м-ден 2500 м-ге дейін, тек қана ортасында биіктігі 3000 м-ге жетеді. Сауыр жотасының ең жоғарғы нүктесі болып оның шығыс бөлігінде орналасқан Мұзтау тауы болып саналады, ортасында оның биіктігі 2200 м-ден 2300 м-ге дейін жетеді, ал батысқа қарай 1800 м-ден 2000 м-ге дейін азаяды. Сауыр-Тарбағатайдың шет аймағында таудан шығар кезде терең аңғарлары мықты конустармен ұштасқан болып келген кең көлемді аласа таулы облыс.
Зайсан қазаншұңқыры. Оңтүстік Алтай, Сауыр-Тарбағатай, Қалбамен шектелген кең депрессия болып келеді. Жер бедеріне аккумулятивті түрде дамуы тән. Қазаншұңқыр құрғақ арналар және жыралармен әлсіз қиылысып келген тегіс далалы облыс.
Ертіс маңы жазығы. Бұл ауданға аз иректелген және жондалған жер бедері, мекеннің шамалы биіктігі, көбінесе ұсақ көлдермен толған көптеген тұйықталып келген табақша тәріздес ағынсыз ойпаңдар тән. 300 м-ден 400 м-ге дейін жететін жеке қыраттары көлбеу беткей болып келген.
Қалба жотасы. Алтай таулы массивтерінің сол жақ жағалауының жалғасы. Шығысында ол Ертіс аңғарының терең иінін келістіріп, жықпыл тәріздес болып Нарым жотасына енеді. Жотаның Шығыс жағы өте биік және де Ертіс өзеніне тіке түсетін, жиі құзды беткейлері бар қатты бөліктенген таулы рельнф. Батысқа қарай жота ұсақшоқыға келіп, 800 м-ден 1200 м-ге дейін төмендейді. Оңтүстік жотасы сол жағына қарағанда қысқа және тіке болып келген.
Геологиялық құрылымы
Қарастырып отырған аймақтың геологиялық құрылымы өте күрделі. Қазақ ұсақ шоқысының аласа таулары, Тарбағатай мен Алтай жоталарының тау жыныстары жастады, литологиялық құрамы дисслоцирлі және метаморфозды, дәрежелері әртүрлі.
Қазақ ұсақшоқысы. Бұл өте бұзылған және тегістелген таулы аймақ. Көне геологиялық жарылымдармен жасақталған. Көбінесе полезой түзілімдері кең тараған.
Шыңғыстау жотасы. Тау етегінде жас ордовик, селур, девон түзілімдерімен ауысатын ортасында ескі полезойға дейін және кембрийлік таужыныстарынан құралған. Каледон уақытының күрделі қатпарлы құрылысы Сауыр-Тарбағатай зонасының 2200 м-ден 2300 м-ге дейін түзілімдерімен қапталған болып келеді.
Ертіс маңы жазығы. Негізінен борпылдақ палеогенді және антропогенді түзілімдерден құралған. Бұл түзілімдердің қалыңдығына полеогенді теңіздік және неогенді континентальдік шөгінділер жатады.
Қалба жотасы. Ордовик, селур, девон, карбонның кең тараған орта полезойлық және эффузді шөгінді тау жыныстары.
Климаты
Таулы Алтай мен Жоғарғы Ертістің климаты шұғыл континентпльді. Әсіресе өзінің құрғақшылығымен сол жақ Ертістің төбелі ұсақ шоқысы және жазықтық аудандары ерекшелінеді. Үлкен ылғалдылық батыс және солтүстік шет аймақтарға, Алтайдың орталық жоғарғы таулы аудандарына тән.
Батыс Сібірлік жазықтық Атлант мұхитымен Азия материгінің орталығынан бірдей қашықтықта жатыр. Осы екі орталықтың ауа райының әсерінен әлсіз континентальді климат құралады. Территорияның солтүстіктен оңтүстікке созылған аралығы бұл жерде жылу мен ылғалдылықтың жақсы таталғанын нақты бақылыуға мүмкіндік береді. Ылғалдылық солтүстіктен оңтүстікке қарай кезектесіп ауысып отырады. Орал тауларының шегінде ғана бұл жағдай биіктікті метеорологиялық элементтермен ауысып отырады.
Территорияның жазықтығы мен солтүстіктен оңтүстікке қарай анықтығы ауа массасының оның шегіне терең енуіне оңтүстігінде де сондай-ақ солтүстігінде де кедергі жасалмайды.
Содықтан жылдың қай мезгілінде болмасын ауа-райының өзгеруі яғни жылыдан суыққа ауа температурасының кенеттен тербелуі байқалады.
Ауа температурасы
Жазық оңтүстік-батыс аудандарда орташа жылдық ауа температурасы плюс 3,0°С-дан минус3.3°С аралығында және таулы аудандардың үлкен суаттар маңында минус 6.0°С-дан минус 7.0°С-ға ауысады. Ең жылы айдың орташа температурасы барлық жерде плюс 15°С шамасынан, ал территорияның батысымен оңтүстік-батысында қуаң дала мен шөлейттерінде плюс 22°С-дан асады. Ең суық ай болып қаңтар саналады. Қаңтар температурасының таралуы макроциркуляциялық факторларымен жер бееріне байланысты. Жоғарғы Обь пен Жоғарғы Ертіс алаптарына материктік шамамен ортасында орналасқаннан кейін амплитуданың үлкен тербелуі тән.
Қарастырып отырған территорияға қатал ұзақ қыс, қысқа бірақ өте ұзақ жаз, қысқа өтпелі көктеммен күз және кеш көктемгі және ерте күзгі тоң мен қысқа аязсыз кезең тән.
Территорияның солтүстік және солтүстік батыс бөлігінің термикалық режимі өте қатал.
Қаңтар айында орташа температура батыстан шығысқа қарай -20°С-дан -27°С-ға дейін төмендейді. Қалған территорияда изотерма оңтүстік батыстан солтүстік шығысқа қарай орналасады. Температура –17°С -дан –25°С -ға өзгереді.
Жауын-шашын
Таулы Алтай мен Жоғарғы Ертістен атмосфералық жауын-шашынның таралуына аймақтың орфографиясы мен биіктігі әсер етеді. Қазақ ұсақшоқысы мен Ертіс маңы жазығында жылдық жауын-шашын мөлшері көпжылдық кезеңде орташа 250 мм-ден 300 мм-ге дейін, ал Зайсан қазаншұңқырында 180 мм-ден 200 мм-ге дейін өзгереді. Шыңғыстаудың солтүстік беткейінде, соның ішінде оның көтеріңкі бөліктерінде жылдық жауын-шашын мөлшері тауалдында 350 мм-ге дейін, орташатаулы белдеу мен биіктаулы аудандарында 500 мм-ден 600 мм- ге дейін өседі.
Қар жамылғысы
Бірінші қар түсудің тұрақсыз қар жамылғысы солтүстік-батыс аудандарында қазан айында, солтүстік-шығыс тауалды аудандарында қыркүйек айында, ал биіктаулы аудандарда тамыз айының соңы мен қыркүйек айының басында байқалады. Тұрақты қар жамылғысы орташа алғанда отыз күннен кейін орнығады. Тұрақты қар жамылғысының жату ұзақтығы жазықта және төменгі таулы-төбелі аудандарда 135 күннен 150 күнге дейін, Алтайдың солтүстік-шығыс тауалды аудандарында 170 күнге дейін өзгеріп отырады. Жоғарғы Ертістің жазық аудандарында қар жамылғысының ең үлкен биіктігі 18см-ден 20 см-ге дейін өзгереді. Шыңғыстау мен ұсақшоқының көне қыратының беткейінде қар жамылғысының биіктігі 20 см-ден 25 см-ге дейін, ал Тарбағатай мен Қалба жотасының беткейінде 30 см-ден 60 см-ге дейін жетеді.
Қыс ішіндегі ең ұлкен қар жамылғысы биіктігінің тығыздығы шамаман алғанда 0.25 см-ді құрайды. Қар жамылғысындағы максималь су қоры сол жақ Ертістің жазық аудандарында орташа 30 мм-ден 40 мм-ге дейін, Батыс және Орталық Алтайдың биіктаулы аудандарында 100 мм-ден 800 мм-ге дейін болады. Сол жағалаудағы Ертістің жазықтық және төбелі-ұсақшоқылы аудандарындағы ең үлкен қар қоры 75 см-ден 100 см-ге дейін жетеді. Қар ерудің басталуы наурыз айының соңында, көпқарлы орманды аудандарда сәуір айының ортасы мен соңында, ал биіктаулықта мамыр-маусым айларында байқалады.
Ауа ылғалдылығы
Абсолютті ылғалдылықтың ең үлкен мәндері шілде айында байқалады. Орманды және орманды даланың аласа таулы-тауалды аудандарда көбейіп жазық дала аудандарында сәл азаяды. Ауаның салыстырмалы ылғалдылығының ең үлкен мәні желтоқсан-қаңтар айларында, ал ең кіші мәні жаз айларында болады. Салыстырмалы ылғалдылықтың ең кіші мәндері орташа жылдық салыстырмалы мәндері ылғалдылықтың 48%-дан 55%-ға дейін төмендейтін сол жақ Ертістің таулы далалары мен жазықтық-төбелі кеңістіктеріне тән. Барлық жердегі ылғалдылық тапшылығының ең үлкен мәндері жаз айларында, ең кіші мәндері қыс айларында.
Жел
Сол жақ Ертістің төбелі-ұсақшоқылы аудандарында қысқы кезеңде жел жылдамдығы жаз мезгіліне қарағанда көп, ал Қалба жотасы мен Зайсан қазаншұңқырында бұл көрсетулер керісінше болады.
Топырақ жамылғысы
Қазақ ұсақшоқысында ашық сарғылт, көбінесе сазды топырақ тән. Шыңғыстау жотасының етегінде жеңіл сазды ашық сарғылт және құмайт сортаң топырақ орналасқан. Ашық сұрғылт тасшақпа сазды Сауыр-Тарбағатайдың солтүстігінің төменгі жақтарында бар. Зайсан қазаншұңқырының сарғылт шөлейттік және құба топырақты болып келеді.
Шар, Ащысу, Шаған өзендері аңғарында сор және сортаң массивтерінде ақшыл-сарғылт топырақ кездеседі.
Шыңғыстау жотасының аяқ жағында жеңіл саздақты ашық сарғылт және құмдақ сортаң топырақ алып жатыр. Беткейдің төменгі бөлігін таулық ашық сарғылт және орташа және жеңіл саздақты топырақ, ал тау беткейінің жоғарғы учаскесінде қиыршықты топырақ кездеседі.
Сауыр Тарбағатайда ашық сарғылт қиыршықты саздақты топырақ ең таралған. Батпақтанған бөлігін қосқанда Шілікті ағңғарын да да кездеседі. Тарбағатайдың аласа таулы белдеуінде және тау аралық аңғарда таулы-далалы сарғылт және қоңыр топырақтар кездеседі. Тарбағатай, Маңырақ, Сауыр ортатаулы белдеуінің солтүстік беткейіндегі ақшыл-сарғылт топырақ қаратопыраққа ауысады. Сауырдың солтүстік беткейінде таулы-орманды, қою-сұр әлсіз жылтыраған, таулы-орманды топырақ кездеседі.
Зайсан қазаншұңқырына шәлейтті ашық қоңыр және қоңыр топырақ тән. Орташа ашық-қоңыр және батпақты әлсіз таулы және ауыр саздақты топырақ Зайсан қазаншұңқырының жан-жағына тән. Қазаншұңқырдың орта тұсына таман ақшыл-сарғылт топырақ ірі массивті алып жатқан сұр топыраққа ауысады. Қазаншұңқырдың батыс жағында аз карбонатты ашық сұр топырақ дамыған, ауданның солтүстік бөлігін гипстелген сұр топырақ алып жатыр. Кендірлік және Шетқарасу өзендерінің аңғарында шалғынды қою ауырсаздақты және сазды топырақ кең тараған.
Зайсан көліне жақын Зайсан қазаншұңқырының орталық бөлігінде шалғындыбатпақты ауырсаздақты сор топырақ кездесеі.
Көкпекті және Кулгуті өзендеріні бассейінінің сағаларында сор басқан. Құмды массивті аудандарда топыраақты горизонт әлсіз дамыған.
Ертісмаңы жазықтығы ауданының оңтүстік бөлігінде қанық сарғылт және сортаңды топырақпен қамтылған. Белағаш жазықтығының аздаған аудандарын кәдімгі қаратопырақ алып жатыр.
Қалба жотасында 800 метр биіктікке дейін қанық-сарғылт топырақ кездеседі. 800 метр биіктіктен жоғары Қалба жотасынан жоғарырақ бөлігінде қанық-сарғылт топырақтан кәдімгі қаратопыраққа ауысады. Қалба жотасының оңтүстік бөлігінде таулы-орманды сұр топырақ және таулы-шалғынды тасты топырақ кездеседі. Жотаның төменгі учаскесінде қанық-сарғылт батпақты және ауырсаздақты топырақпен кескінделген.
Топырақ жамылғысының таралуы Алтайда нақты кескнделген. Солтұстік Алтайда жазықтық және тауалды бөлігін кәдімгі қаратопырақ және шалғынды қаратопырақ алып жатыр.
Солтүстік Батыс Алтай өзендерінің аңғарында және канск даласында шалғынды-батпақты және торфты-батпақты топырақ тән.10000 метр биіктіктен 1700 метр биіктікке дейін таулы-орманды сұр топырақ тараған. 2000 метр биіктіктен 2100 метр биіктікте таулы-тундралы топырақ құралады.
Батыс Алтайда 700 метр биіктіктен 800 метр биіктікте қаратопырақ тауалды жазықтықты және тау аралық аңғармен тау беткейлерін алып жатыр. 700 метр биіктіктен 1300 метр биіктікте таулы орманды сұр топырақ, ал 1300 метр биіктіктен 1800 метр биіктікте таулы-орманды әлсіз жылтыр топырақ кездеседі. Таулы-шалғынды топырақ үстірт тәріздес суайырықтарды алып жатыр. 2100 метр биіктіктен 2600 метр биіктікке дейін таулы-тундралы топырақ, ал 2500 метр биіктіктен 2800 метр биіктікке дейін таулы-тундралы тасгы тундра топырағы кең тараған.
Орталық Алтайда барлық жоталардың солтүстік биіктаулы беткейлері таулы-тундралы топырақ кең тараған. Катун өзені бассейінінің солтүстік белдемінде ең үлкен аудандарды шымды топырақтар кең тарап керісінше сұр орманды топырақ аз кездеседі. Беткейдің төменгі жағында қаратопырақ көп кездеседі. Өзен аңғарының төменгі учаскесінде шалғынды-аллювиальді және шалғынды-батпақты топырақ кең тараған.
Солтүстік және батыс аудандардан Орталық Алтай топырағының қуаттылығының әлсіздігімен ерекшеленеді.
Оңтүстік Шығыс Алтайың топырағының жамылғысы шөлді-далалы сарғылт топырақпен және таулы-тундралы топырақпен қамтылған.Топырақтың түрі сирек және топырақтың горизонты аз дамыған.
Шу және Қурай далалары таулы-сарғылт топырақты болып келеді. Бұл территорияның орталық бөліктері тұзды сор болып келеді.Оңтүстік Алтайда таулы-сарғылт топырақтың тауалды –аласатаулы белдеуін алып жатыр. Топыағы тасшақпалы болып келеді. Сарымсақты өзенінің аңғарында торфты-глеевті топырақ дамыған.
Марқакөл көлі ауданында таулы-орманды топырақ, ал жоғарғы белдеуінде таулы-шалғынды топырақ таралған. 2100 метр биіктіктен 2200 метр биіктікте және негізгі жоталардың солтүстік беткейінде таулы-тундралы торфты топырақ белдеуі дамыған.
Ауданның топырақ-грунттық еруі, қатуы және ылғалдылық режимі нашар зерттелген.
Жауын-шашын мөлшерінің булануы мен ылғалдылықтың азаюы Батыс және Солтүстік Алтайдың шет аймақтарына сонымен қатар биік таулы аудандарға тән.
Топырақтың қатты құрғауы жазғы және күзгі периодтарда жазықтықты, төбелі ұсақшоқылы және Ертіс өзені мен Зайсан қазаншұңқырының аласа таулы далалы районына тән. Осы аудандарда топырақтың ең терең маусымдық қатуы байқалады.(2 м-ден 2,5 м-ге дейін)
Өсімдік жамылғысы
Жоғарғы Ертіс алабының өсімдік жамылғысы әр алуан. Қазақ ұсақшоқысының батысында шөлді-далалы дәнді жусан, шығысында далалы сан түрлі шөпті-жусанды және жусанды-бетегелі өсімдіктер.
Шыңғыстау жотасы беткейінде түррлі шөпті-жусанды және жусанды далалы өсімдіктеріне бай. Тасшақпалы беткейлерде көбінесе өсімдіктер сирек, ал жырасайларда қалың шалғынды және ағашты-талшілікті болып келеді.Сауыр Тарбағатайда 800-100 метр биіктік белдеуде талшілікті далаға айналатын құрғақ далалы өсімдік жусанмен бетеге кең тарған.
Тарбағатайда 1800-200 метр биіктіктен жоғары және субальпілік аласа шөпті белдеу етек жайған, ал Саыр Тарбағатайда орманды белдем кең тараған.2600 метр биіктіктен жоғары таулы-тундралы өсімдіктер жайылған.
Жер асты сулары
Қарастырып отырған территоияда жер асты сулары айналым және минералдануының сипатына байланысты таралған.
Қазақ ұсақшоқысының борпылдақ шөгіндісінде жер асты сулары мен жарықшақ суы мол болады. Жарықшақты сулар құмсазбен эффузивті – шөгінділі жынысымен байланысты. Аңғарында оның тереңдігі 2 метрден 5 метр тереңдіктен жату көлемі беткей және шоқының ондаған метрінде болады. Жарықшақтық судың негізгі көзі болып жауын-шашын табылады.
Борпылдақ төрттік шөгіндідегі жер асты суларыны негізінен аллювиальді өзен аңғарымен байланысты. Жер асты сулары жер беті суының фильтрациялануы әсерінен, атмосфералық жауын-шашын және жарықшақ суларының ағындысы әсерінен қоректенеді.
Шыңғыс тауының жер асты сулары топырақ қабатының әртүрлілігіне байланысты. Кембрийге дейінгі және полезой қабатының кристалды жынысына байланысты. Жер асты сулары жарықшақты және жалаңаш беткейге түскен жауын-шашын суымен қоректенеді. Жарықшақты сулар өзен аңғарында, негізгі жоталарда сансыз бұлаұ түрінде ағып кетеді. Суының құрамы гидрокарбонатты-кальцийлі тұщы су болып келеді.
Сауыр Тарбағатай жотас территориясында бір-бірімен суының құрамымен минералдануы ерекшелігіне байланысты үш түрлі белдемге бөлуге болады.
Бірінші белдем Тарбағатай мен Сауыр жотасының суайырық бөлігін алып жатыр. Жер асты суының пайда болуы атмосфералық жауын-шашынның инфильтрациялануынан болады. Ағынның бағыты жергілікті жердің жер бедері мен эрозиялық ойықтарға байланысты. Ағынның қуаттылығы жарықшақтық зонаның таралу тереңдігімен анықталады. Су құрамы гидрокарбонатты-кальцийлі.
Екінші белдем Тарбағатайдың солтүстік беткейінде 1500 метр биіктіктен 2200 метр биіктікте жатыр. Жарықшақты сулар жауын-шашынның инфильтрациялануынан және жер асты суларының гипсонерлі жоғары орналасуынан құралады.
Тарбағатайдың ұсақшоқылы аласа таулы және тауаралық ауданы үшінші белдем болып табылады.
Зайсан қазаншұңқырының солтүстік бөлігінің жер асты сулары солтүстіктен оңтүстікке бағытталған ағындыны елестетеді. Ойпаңның оңтүстік және оңтүстік батыс бөлігінің жер асты сулары солтүстік еңістікке қарай біртұтас ағын құрайды. Бұл ауданның жер асты суының қоректену көзі болып өзен суының фильтрациясы және атмосфералық жауын-шашынның инфильтрациялануы.
Гидрографиясы
Қарастырып отырған аймақтың гидрографиялық торы дамыған. Басты су артериясына: Бия, Катын, Ертіс өзендері жатады. Таулы Алтай мен Шығыс Қазақстанның барлық өзендері Карск теңізінің алабына жатады. Ірі көлдер (Телецк, Марқакөл) Алтайда орналасқан, ал Зайсан қазаншұңқырында (Зайсан), жасанды теңіздер – су қоймалар Ертісте (Бұқтырма, Өскемен).