Muhtemelen her sabah yaptığınız ilk şeylerden biri, havanın nasıl olduğunu görmek için pencereden dışarı bakmaktır. Dışarıya bakmak ve günün hava tahminini dinlemek, hangi kıyafetleri giyeceğinize ve hatta gün boyunca ne yapacağınıza karar vermenize yardımcı olur. Bu, günlük hayatımızda havanın önemini anlatıyor. Bu derste, aşağıdakileri daha iyi anlayacağız:
İnsanlar genellikle havayı iklimle karıştırırlar, ancak ortak bileşenleri paylaşsalar da aynı şey değildirler.
| Hava | İklim |
| Herhangi bir yerin atmosferindeki günlük değişimleri veya bir veya daha fazla elemente göre kısa bir süre için atmosferin durumunu temsil eder. | Birkaç yıl boyunca ortalaması alınan belirli bir yerin çoklu hava durumu modellerinin kombinasyonunu temsil eder. Örneğin, Grönland soğuk bir çöl iklimine sahiptir ve Orta Asya'nın iklimi ılıman karasaldır. |
| Birbirinden kısa mesafelerde bile olsa iki yer aynı anda farklı hava koşullarına sahip olabilir. | Bir bölgenin iklimi az ya da çok kalıcı kabul edilir. |
| Bazı yerlerde hava durumu günlük veya saatlik olarak değişir. | İklim, hava durumu kadar hızlı değişmez çünkü birkaç yıl boyunca kaydedilen hava koşullarının bir derlemesidir. |
Hem hava hem de iklim, rüzgar hızı ve yönü, yağmur türü ve miktarı, nem seviyeleri, hava basıncı, bulut örtüsü ve bulut türleri ve hava sıcaklığı gibi ortak unsurları paylaşır. Pervasız insan müdahaleleri nedeniyle hem hava hem de iklim değişiyor.
Herhangi bir günde, hava ne giyeceğinizi belirler. Örneğin, dışarı bakarsınız ve havanın parlak ve güneşli olduğunu görürsünüz, bu nedenle üzerinize hafif bir şeyler giyersiniz; veya yağmurlu ise dışarı çıkmadan önce bir şemsiye alacaksınız. Günlük hava durumu raporları da, eğer varsa, gelen şiddetli hava koşulları hakkında bizi bilgilendirmede çok önemli bir rol oynamaktadır.
Hava güneşli, yağmurlu, bulutlu, rüzgarlı, karlı veya açık olabilir. Atmosferdeki dengeyi koruyan doğal fenomenin bir parçasıdır.
Hava durumu yüksekliklere, enlemlere ve bölge ve basınç farklılıklarına göre değişir. Atmosferik koşullar, mal kaybına veya can kaybına neden olacak kadar aşırı veya şiddetli olduğunda, bu tür hava şiddetli hava olarak adlandırılır. Kasırga, kasırga ve kar fırtınası gibi şiddetli hava koşulları, neden oldukları yıkım nedeniyle birçok insanın hayatını alt üst edebilir.
Havanın altı ana unsuru veya bileşeni vardır.
Birlikte, bu unsurlar herhangi bir zamanda bir yerin havasını oluşturur. Hava durumunu inceleyen bilim adamlarına 'meteorolog' denir - atmosferik süreçler ve değişen elementler hakkındaki bilgilere dayanarak hava tahmininde bulunurlar.
Bu altı öğeye daha ayrıntılı olarak bakalım.
Sıcaklık, atmosferin günlük olarak ne kadar sıcak veya soğuk olduğunu ölçer. Sıcaklık güneşin açısına bağlıdır; dolayısıyla bir gün içinde tekrar tekrar değişebilir. Sıcaklık bir termometre ile ölçülür ve iki şekilde bildirilir: Celsius ve Fahrenheit. En soğuk hava genellikle kutupların yakınında, en sıcak hava ise genellikle Ekvatorun yakınında olur.
Atmosfer basıncı, atmosferdeki havanın ağırlığıdır. Sıcak havanın yükselmesi ve soğuk havanın alçalması atmosfer basıncında değişikliklere neden olur. Atmosferik basınç çoğunlukla su kütlelerinin yakınındaki bölgelerde meydana gelir. Kıyı bölgeleri ve adalar su kütlelerine yakın olduğundan, sıklıkla şiddetli fırtınalara maruz kalırlar.
Atmosfer basıncı, atmosfer adı verilen bir ölçü birimiyle ifade edilir ve milibar veya cıva inç cinsinden ölçülür. Deniz seviyesindeki ortalama atmosfer basıncı yaklaşık bir atmosferdir (yaklaşık 1013 milibar veya 29,9 inç).
Atmosferik basınçlar rakımla değişir. Düşük rakımlarda daha yüksektir ve daha yüksek rakımlarda daha düşüktür.
Rüzgar hareket halindeki havadır. Dünya yüzeyinin güneş tarafından eşit olmayan şekilde ısıtılmasıyla üretilir. Dünyanın yüzeyi çeşitli kara ve su oluşumlarından oluştuğu için güneş ışınlarını eşit olmayan bir şekilde emer. Rüzgarı belirtmek için iki faktör gereklidir: hız ve yön.
| Rüzgar yönü , rüzgarın geldiği yön kullanılarak tanımlanır. Örneğin, güneyden esen bir rüzgar güneyden kuzeye doğru esecektir. Rüzgar yönü, rüzgar gülleri, bayraklar ve rüzgar tulumları kullanılarak çeşitli şekillerde ölçülür. |
| Rüzgar hızı saatte mil veya saatte kilometre olarak ölçülür. Anemometre, rüzgarın hızını ölçmek için kullanılan alettir. |
Güneş Dünya'nın yüzeyini ısıttığı gibi, atmosfer de ısınır. Dünyanın bazı bölgeleri tüm yıl boyunca doğrudan güneş ışınları alır ve her zaman sıcaktır. Diğer yerler dolaylı ışınlar alır, bu nedenle iklim daha soğuktur. Soğuk havadan daha hafif olan sıcak hava yükselir. Daha sonra soğuk hava içeri girer ve yükselen sıcak havanın yerini alır. Havanın bu hareketi rüzgarın esmesini sağlayan şeydir.
Nem, havadaki su buharı miktarını ifade eder. Su buharı, atmosfer kütlesinin sadece küçük bir kısmını oluşturur. Ancak bu az miktardaki su buharının hava ve iklim üzerinde önemli bir etkisi vardır. Güneş enerjisi Dünya'nın yüzeyini ısıttığında, okyanuslardaki ve su kütlelerindeki su buharlaşır. Su buharı, atmosferde bulutların, yağmurun ve karın oluşmasına yardımcı olan bir gazdır.
Havadaki su miktarı bağıl nem kullanılarak tanımlanır. Daha sıcak hava, soğuk havadan daha fazla su buharı tutar. Havadaki su buharı miktarı aynı kalır, ancak sıcaklık düşerse bağıl nem artar. Bunun nedeni, daha soğuk havanın çok fazla su buharı tutamamasıdır. Sıcaklık yeterince soğursa, hava tutabileceği en fazla su buharını tuttuğu noktaya gelir. Bu sıcaklık için bağıl nem yüzde 100 olacaktır. Bu aynı zamanda çiğlenme noktası sıcaklığı olarak da bilinir. Fazla su yağış olarak aşağı düşer.
Daha soğuk gecelerde, sıcaklık çiğlenme noktasına düştüğünde, su buharının bir kısmı tekrar sıvı suya dönüşür (buna yoğuşma denir) ve çimlere ve cam pencerelere 'çiy' olarak yerleşir.
Bir bulut, milyonlarca küçük su damlacığı veya buz kristalinden oluşan bir gruptur. Hava yükselip soğudukça bulutlar oluşur. Hava çiğlenme noktasının altına soğuduğunda su damlacıkları veya buz kristalleri oluşur. Su 0°C'nin üzerinde yoğunlaştığında su damlacıkları oluşur. Buz kristalleri, su 0ºC'nin altında yoğunlaştığında oluşur. Tüm bulutlar yağış üretmez. bulutlar genellikle ılıman havanın habercisidir.
Bulutlardan düşerek yeryüzüne ulaşan sıvı ve katı su taneciklerine yağış denir. Dünya atmosferinde çok yaygın bir olgudur. Yağış her zaman bulutlardan gelir, ancak tüm bulutlar yağış oluşturmaz. Bunun nedeni, çoğu bulutta bulunan su damlacıklarının ve buz kristallerinin çok küçük olması ve dolayısıyla Dünya yüzeyine düşecek kadar ağır olmamasıdır. Dünya'ya düşmek için gereken ağırlığa sahip olacak kadar büyük bir yağmur damlası, çoğu bulutun içinde bulunan tek tek su damlacıklarından milyonlarca kat daha büyüktür.
Dört ana yağış türü vardır - yağmur, kar, sulu kar ve dolu. Yağmur ve kar en yaygın yağış türleridir. Karla karışık yağmur ve dolu daha az yaygındır.
| Yağmur | Gökyüzündeki bulutlardan düşen 0,5 veya daha büyük sıvı su damlacıklarına yağmur denir. Yağmur genellikle iki ana biçimden birini alır - sağanak yağış ve çiseleme.
Küçük bulut parçacıkları çarpıp birbirine bağlanarak daha büyük damlalar oluşturur. Bu süreç devam ettikçe damlalar, havada asılı kalamayacak kadar ağırlaşacak kadar büyür ve büyür. Sonuç olarak, yerçekimi onları dünyaya doğru çeker. Yağmur damlaları böyle düşer. Havada yüksekteyken, yağmur damlaları buz kristalleri veya kar olarak düşmeye başlar, ancak daha sıcak hava yoluyla yeryüzüne inerken erir. |
| Sulu kar | Karlı kar, yağmur çok soğuk bir hava tabakasından düştüğünde oluşur. Hava yeterince soğuksa, yağmur havada donar ve düşen buza dönüşür. Sleet, küçük ve yarı şeffaf buz toplarından oluştuğu için buz peletleri olarak da bilinir. |
| Dolu | Dolu taşları, büyük gök gürültülü fırtınalardan düşen büyük ve düzensiz buz topaklarıdır. Katı yağıştır. Kümülonimbüs bulutlarında dolu oluşur. Fırtınalı havalarda her türlü havada oluşabilen karla karışık yağmurların aksine, dolu taneleri ağırlıklı olarak kışın veya soğuk havalarda yaşanır. Dolu taneleri çoğunlukla su buzundan oluşur ve çapları 0,2 inç (5 milimetre) ile 6 inç (15 santimetre) arasındadır. Ekinlere çok zarar verirler. |
| Kar | Kar, sıcaklıklar o kadar düşük olduğunda oluşur ki su buharı doğrudan bir katıya dönüşür. Hemen hemen her yağmur yağdığında meydana gelir. Ancak, kar genellikle yeryüzüne ulaşmadan önce erir. Normalde yüksek, ince ve zayıf cirrus bulutları ile birlikte görülür. Kar, tek buz kristalleri olarak düşebilir. Çoğu durumda, kristaller birleşerek daha büyük kar taneleri oluşturur. Kar taneleri donma noktasının altındaki sıcaklıklarda oluşur. |
Hava kütleleri
Bir hava kütlesi, nispeten sabit bir sıcaklık ve nem içeriğine sahip çok büyük bir hava hacmidir. Hava kütleleri tipik olarak yüz binlerce ila milyonlarca mil kare arasında değişen alanları kapsar.
Hava kütleleri, tutarlı yüzey özelliklerine sahip bir alan üzerinde bir hava kütlesi durduğunda oluşur. Bunlara, bir hava kütlesinin kaynaklandığı hafif yüzey rüzgarları ile düz tekdüze yüzey bileşimine sahip coğrafi alanlar olan kaynak bölgeler denir. Örneğin, çöller, ovalar ve okyanuslar tipik olarak nispeten az topografik varyasyonla çok geniş alanları kapsar - bunlar kaynak bölgelerdir. Bu alanlar, şiddetli rüzgarların olmadığı sabit bir atmosfer sağlar. Bu tür alanlarda, dağlar, kara/su kavşakları veya diğer yüzey özellikleri tarafından parçalanmadan büyük hava kütleleri birikebilir.
Hava kütlesi kaynak bölgesi üzerinde ne kadar uzun süre kalırsa, aşağıdaki yüzeyin özelliklerini kazanma olasılığı o kadar yüksektir.
Kaynak bölgeye göre sınıflandırılan 4 genel hava kütlesi vardır:
| Kutup enlemleri P | 60 derece kuzey ve güney kutba doğru yerleştirilmiştir |
| Tropikal enlemler T | ekvatorun yaklaşık 25 derece içinde yer alır |
| Kıta c | büyük kara kütleleri üzerinde bulunan - kuru |
| deniz m | okyanusların üzerinde bulunan - nemli |
Daha sonra, çeşitli hava kütlesi türlerini tanımlamak için yukarıdakilerin kombinasyonlarını yapabiliriz.
Soğuk hava kütleleri - Amerika Birleşik Devletleri'ndeki soğuk kış havasının çoğu, üç kutuplu hava kütlesinden gelir:
Sıcak hava kütleleri - Dört sıcak hava kütlesi Amerika Birleşik Devletleri'ndeki havayı etkiler.
Haritalarda, meteorologlar farklı hava kütlelerini temsil etmek için iki harfli semboller kullanırlar. İlk harf, hava kütlesinin su içeriğini gösterir. İkinci harf sıcaklığını gösterir.
Hava kütleleri havayı nispeten uzun bir süre boyunca kontrol edebilir: günlerden aylara kadar. Çoğu hava, bu hava kütlelerinin çevresi boyunca cephe adı verilen sınırlarda meydana gelir.
Ön
Farklı sıcaklık ve nem içeriğine sahip iki hava kütlesinin buluştuğu sınıra cephe denir. Hava kütleleri karşılaştığında, daha az yoğun olan hava kütlesi daha yoğun olan hava kütlesinin üzerine çıkar. Sıcak hava, soğuk havadan daha az yoğundur. Bu nedenle, sıcak hava kütlesi genellikle soğuk hava kütlesinin üzerine çıkacaktır.
Dört ana cephe türü vardır:
| Soğuk cepheler | Soğuk hava kütlesi sıcak hava kütlesinin altında hareket ettiğinde soğuk cephe oluşur. Soğuk hava sıcak hava kütlesini yukarı doğru iter. Soğuk hava kütlesi, sıcak hava kütlesinin yerini aldı. Soğuk cepheler hızlı hareket edebilir ve yoğun yağış getirebilir. Soğuk cephe geçtiğinde, hava genellikle daha soğuktur. Bunun nedeni, soğuk cephenin arkasından soğuk ve kuru bir hava kütlesinin hareket etmesidir. |
| Sıcak cepheler | Bir sıcak hava kütlesi, bir bölgeden ayrılan bir soğuk hava kütlesinin üzerinden hareket ettiğinde, bir sıcak cephe oluşur. Soğuk hava uzaklaştıkça sıcak hava soğuk havanın yerini alır. Sıcak cepheler hafif yağmur getirebilir. Bunları açık ve ılık hava takip eder. |
| tıkalı cepheler | Kapalı bir cephe, iki soğuk hava kütlesi arasında bir sıcak hava kütlesi sıkıştığında oluşur. Soğuk hava kütleleri birlikte hareket eder ve sıcak havayı dışarı iter. Kapalı cepheler soğuk sıcaklıklar ve büyük miktarda yağmur ve kar getirir. |
| Kırtasiye cepheleri | Soğuk hava kütlesi ve sıcak hava kütlesi birbirine doğru hareket ettiğinde sabit bir cephe oluşur. Hiçbir hava kütlesi diğerini yoldan çekecek kadar enerjiye sahip değil. Bu nedenle, iki hava kütlesi aynı yerde kalır. Sabit cepheler günlerce bulutlu, yağışlı havaya neden olur. |
Hava basınç üretir. Ancak, hava basıncı her zaman her yerde aynı değildir. Farklı basınçlara sahip alanlar, hava koşullarında değişikliklere neden olabilir. Bu alanlar, çevrelerinden daha düşük veya daha yüksek hava basıncına sahip olabilir.
| Siklon | antisiklon |
| Bir siklon, düşük atmosferik basınç merkezi etrafında dönen bir rüzgar sistemidir. Siklonlar genellikle düşükler olarak bilinir. Genellikle yağmur, bulutlar ve diğer kötü hava biçimlerinin göstergeleridir. Bir siklondaki rüzgarlar Kuzey Yarımküre'de saat yönünün tersine ve Güney Yarımküre'de saat yönünde eser. | Bir antisiklon, yüksek atmosferik basınç merkezi etrafında dönen bir rüzgar sistemidir. Antisiklonlar genellikle yüksekler olarak bilinir. Genel olarak, güzel havanın habercisidirler. Bir antisiklondaki rüzgarlar Kuzey Yarımküre'de saat yönünde ve Güney Yarımküre'de saat yönünün tersine eser. |
Dikey hava hareketleri hem siklonlarla hem de antisiklonlarla ilişkilidir. Siklonlarda, yere yakın hava, basıncın en düşük olduğu siklonun merkezine doğru içeri doğru zorlanır. Daha sonra süreç içinde yukarı doğru yükselmeye, genişlemeye ve soğumaya başlar. Bu soğuma, yükselen havanın nemini arttırır, bu da siklonda bulutluluğa ve yüksek neme neden olur. Antik siklonlarda durum tersine çevrilir. Bir antisiklonun merkezindeki hava, orada meydana gelen yüksek basınçtan uzaklaşmaya zorlanır. Bu hava, merkezde daha yüksek irtifalardan aşağı doğru bir hava çekimi ile değiştirilir. Bu hava aşağı doğru hareket ederken sıkıştırılır ve ısıtılır. Bu ısınma, alçalan havanın nemini azaltır, bu da antisiklonda birkaç bulut ve düşük nem ile sonuçlanır.
Fırtına, kuvvetli rüzgarlar, şiddetli yağmur, şimşek ve gök gürültüsü ile şiddetli bir fırtınadır. Genellikle sert rüzgarlar, şiddetli yağmur ve bazen dolu üreten bir kümülonimbüs bulutu tarafından üretilir. Bir fırtınanın oluşması için gerekli olan temel koşullar şunlardır: nem, dengesiz hava ve kaldırma. Bir sıcak hava kütlesinin üzerinde bir soğuk hava kütlesi bulunduğunda atmosfer kararsızdır. Sıcak hava, soğuk hava ile karışırken yükselir ve soğur. Sıcak hava çiğlenme noktasına ulaştığında, su buharı yoğunlaşır ve kümülüs bulutları oluşturur. Sıcak hava yükselmeye devam ederse, bulutlar kara kümülonimbus bulutlarına dönüşebilir. Fırtınalar yıl boyunca ve her saatte meydana gelebilir. Ancak ilkbahar ve yaz aylarında ve öğleden sonra ve akşam saatlerinde olma olasılığı daha yüksektir.
Yıldırım, bir fırtına tarafından üretilen parlak bir elektrik parlamasıdır. Tüm gök gürültülü fırtınalar şimşek üretir ve çok tehlikelidir. Bir bulut büyüdükçe, bazı kısımlarında elektrik yükleri oluşmaya başlar. Bulutun üst kısımları pozitif yüklü olma eğilimindedir. Alt kısımlar negatif yüklü olma eğilimindedir. Yükler yeterince büyüdüğünde, elektrik bir bölgeden diğerine akar. Elektrik bulutlar ve yer arasında da akabilir. Bu elektrik akımları yıldırımdır. Gök gürültüsünün sesini duyarsanız, yıldırım tehlikesiyle karşı karşıyasınız demektir.
Yıldırımın büyük ihtimalle ağaçlar, dağlar ve insanlar gibi yerden yüksek olan her şey dahil olmak üzere uzun nesnelere çarpması muhtemeldir.
Gök gürültülü fırtınaların %1'inden azı kasırga üretir. Kasırgalar, yere değdiğinde çok hızlı dönen şiddetli rüzgar sütunlarıdır. Yere değmeden önce hızla dönen hava sütununa huni bulutu denir. Fırtınaların dibinden yere kadar uzanırlar ve saatte 300 mile kadar rüzgar alabilirler. Kasırgalar kasırgalardan daha küçüktür ve denizden ziyade karada oluşur. Enerjilerini büyük gök gürültülü fırtınalardan alırlar. Su üzerinde oluşan kasırgalara su hortumu denir. Bir kasırganın merkezindeki hava düşük basınca sahiptir. Alçak basınç alanı yere değdiğinde, yerden gelen malzeme kasırganın içine çekilebilir.
Sıcak tropikal okyanusların üzerinde oluşan siklonlara tropikal siklonlar denir. Ayrıca tropik fırtınalar veya tropikal çöküntüler olarak da bilinirler.
Şiddeti büyük ölçüde artan tropikal bir siklon, Atlantik Okyanusu'nda veya bitişik denizlerde meydana geldiğinde kasırga olarak bilinir. Batı Pasifik Okyanusunda ve bitişik denizlerde bir kasırga, tayfun olarak bilinir. Bir kasırga olarak sınıflandırılmak için, tropikal bir siklonun saatte 74 milin üzerinde rüzgar üretmesi gerekir. Kasırgaların çoğu 5°K ve 20°K enlemleri arasında veya 5°S ile 20°S enlemleri arasında oluşur. Bu enlemlerde bulunan sıcak, tropik okyanusların üzerinde oluşurlar. Daha yüksek enlemlerde su, kasırga oluşamayacak kadar soğuktur.
Dünyanın dönüşü, Dünya üzerindeki serbest hareket eden nesnelerde ilginç bir olguya neden olur. Kuzey Yarımküre'deki nesneler sağa, Güney Yarımküre'deki nesneler ise sola sapar. Coriolis etkisi böylece rüzgarları sağa veya sola doğru kaymaya zorlamaya çalışır. Bir kasırga, tropik okyanus suları üzerinde seyahat eden bir grup gök gürültülü fırtına olarak başlar. İki farklı yönde hareket eden rüzgarlar buluşur ve fırtınanın dönmesine neden olur. Coriolis etkisi nedeniyle, kasırgalar Kuzey Yarımküre'de saat yönünün tersine, Güney Yarımküre'de ise saat yönünde döner.
Kasırgalar güneş enerjisi ile çalışır. Güneş enerjisi okyanus suyunun buharlaşmasına neden olur. Su buharı havada yükseldikçe soğur ve yoğuşur.
Kasırganın merkezinde göz var. Göz, düşük basınçlı ve hafif rüzgarlı sıcak, nispeten sakin havanın çekirdeğidir. Gözde updrafts ve downdrafts vardır. Yukarı çekiş, yükselen hava akımıdır. Bir aşağı çekiş, batan bir hava akımıdır.
Göz çevresinde, göz duvarı adı verilen bir grup kümülonimbüs bulutu bulunur . Bu bulutlar şiddetli yağmurlar ve kuvvetli rüzgarlar üretir. Rüzgarlar saatte 300 km'ye kadar çıkabilir. Göz duvarı, kasırganın en güçlü kısmıdır. Göz duvarının dışında, yağmur bantları adı verilen sarmal bulut bantları vardır. Bu bantlar ayrıca şiddetli yağmur ve kuvvetli rüzgar üretir. Kasırganın merkezini çevreliyorlar.
Kasırga, ılık okyanus suyunun üzerinde olduğu sürece büyümeye devam edecek. Kasırga daha soğuk sular veya karalar üzerinde hareket ettiğinde, fırtına enerjisini kaybeder. Bu nedenle kıtaların ortasında kasırgalar yaygın değildir. Fırtınalar kara üzerinde hareket ettiklerinde enerjilerini hızla kaybederler. Kasırgalar şiddetli rüzgarlar, şiddetli yağmurlar, seller ve okyanustan korkunç bir yıkıma neden olabilecek bir fırtına dalgası getirir.
Önümüzdeki birkaç gün boyunca hava koşullarının tahmini, hava tahmini olarak bilinir. Meteorologlar, atmosferik koşullar hakkındaki bilgileri kullanarak hava durumu tahminleri yaparlar. Hava koşullarını ölçmek için çok çeşitli farklı enstrümanlar kullanırlar.
Farklı türde hava durumu haritaları vardır:
