2. H2O Formülü ile ifade ettiğimiz su, dünyamız canlılığının ve
iklim olaylarının önemli unsurudur.
Hidrojen evrende en çok bulunan elementtir. Oksijen ise
yıldızlarda üretilip süpernova patlamalarıyla evrene saçılıyor.
Orion Bulutsu'su her 24 saatte dünya okyanuslarını dolduracak
kadar su üretmektedir. Ay'da ve gezegenlerde suyun varlığına
dair kuvvetli belirtiler ortaya çıkmıştır.
Dünya mağması içinde oksijen ve hidrojen biçiminde saklı su
volkanik etkinliklerle yüzeye çıkar ve atmosfere geçer.Bazı
araştırmalar da, dünya suyunun kuyruklu yıldızlarla uzaydan
taşınmış olabileceğini ortaya koymaktadır.
Dünyanın Toplam Suyu: 1.400.000.000 km³ tahmin edilir.
12.900 km³'ü atmosferde
olup dünya suyunun yaklaşık 1/100.000'i kadardır.
Kuru hava 1,007 kg/m³, nemli hava yaklaşık 0.627 kg/m³'dür.
Bu nedenle nem yüklü bulutlar gökyüzünde gezinir.
3. Su, güneş enerjisiyle kolayca faz değiştirir. Bu nedenle
yeryüzünde ve yakın çevremizde katı-buz, sıvı-su ve gaz-nem
şeklindeki suyla yakın ilişki içinde yaşamaktayız.
Su, yerle gök arasında döner, buna hidrolik çevrim deriz.
Döngü 1.Buharlaşma 2.Yoğuşma 3.Yağış 4.Akış bölümlerinden oluşur.
Katı - Buz
Sıvı - Su
Gaz - Su buharı
6. Suyun Faz Değiştirmesinde Enerji Alış-Verişi
1 Gram su donarken 80 kalori verir, 1 gram buz erirken 80 kalori verir
1 gram su buharlaşırken 600 kalori alır,1 gram subuharı yoğuşurken 600 kalori verir
8. BUHARLAŞMA - SIVI SUYUN GAZ HALE GEÇMESĐ
Buharlaşma: Sıvı olan suyun gaz fazına geçerek gözle görülmez
olmasıdır.
1. Deniz ve diğer su yüzeylerinden,
2. Havadaki bulutların yeniden buharlaşıp, ortadan kalkmasıyla,
3. Yağışlardan buharlaşma ve atmosfere dönüşüyle,
4. Karalardan buharlaşıp havaya geçen sularla gerçekleşir.
Buharlaşmayı Etkileyen Faktörler:
1. Sıcaklık, bağıl nem değerini değiştirip buharlaşmayı etkiler.
2. Bağıl nem oranı düşükse buharlaşma artar.
3. Hava hareketi ve rüzgar buharlaşmayı artırır.
4. Buharlaşma yüzeyi genişse buharlaşma artar.
5. Bitkilerin terleme miktarı, geniş yapraklılar çok ve çöl bitkileri
az terleme yapar.
6. Basınç arttıkça yeryüzünden buharlaşma artar.(Genel Klimatoloji--O.Erol 209)
Klimatoloji
9. Dünyada Atmosferik Subuharının Dağılışı
Atmosferde gaz halde bulunan suya subuharı-nem denir. Ortalama değeri % 2
kadardır. Tropikal bölgede % 3, orta enlemlerde % 1 ve kutuplar çevresinde ise
% 0.25 oranında bulunur. Yerden 3000 m yükseğe kadar atmosferdeki subuharının
3/4'ü bulunur. Atmosferdeki nem yerden yükseğe çıkıldıkça, ekvatordan kutuplara
gidildikçe ve denizlerden karaların içine gidildikçe azalır.
10. Buharlaşma Nasıl Gerçekleşir?
Buhar Basıncı: Hava, gazların karışımı olup içinde diğer gazlarla
birlikte subuharı da bulunur. Havanın ağırlığı nedeniyle yaptığı
etkiye hava basıncı denir. Toplam basınç içerisinde subuharının
payına buhar basıncı-kısmi buhar basıncı(vapour pressure) denir.
1mm-Hg buhar basıncı, 1m³ de 1 gr su olarak değerlendirilir.
Ölçülen basınç değeri 1000mb ise subuharının kısmi basıncı
10mb kadar olup ortalama toplam basıncın % 1'i kadardır.
Doymuş Buhar Basıncı: Hava tamamen doymuş hale geldiğinde
içindeki kısmi buhar basıncı değeridir. Buna denge buhar basıncısaturated vapour pressure denir. Buharlaşma ile yoğuşmanın
denkliğini belirtir. Buharlaşan molekül kadar yoğuşan molekül
olduğu için nem değeri artmaz.
11. Buharlaşma:Sıvı yüzeyinden su moleküllerinin kaçıp kurtulmasıdır.
Kurtulma için molekül hızı-kinetik enerjilerinde(yani sıcaklıkta)
artış olmalıdır.
Açık su yüzeyinin buhar basıncı, havanın buhar basıncından daha
büyükse sudan havaya moleküller kaçarken havadan suya yoğuşma ile gelen molekül sayısı az olacağından buharlaşma dediğimiz
olay gerçekleşir.
Nem Oranı: Belli bir sıcaklıkta havadaki buharlaşmayla yoğuşmanın ne kadar dengede olduğunu ifade eden kavramdır.
Nem Oranıyla Đlgili Tanımlar:
Kuru hava-Dry air=Su buharı olmayan veya çok az subuharı olan,
Nemli hava-Humid air=Đçinde doyma değerinden düşük oranda su buharı olan,
Doymuş hava-Saturated air=Doyma miktarı kadar subuharı taşıyan,
Yaş hava-Wet air=Doyma miktarı kadar subuharı ve yoğuşmuş su taşıyan,
Aşırı doymuş hava-Super saturated air=Doyma miktarından fazla su buharı
taşıyan havadır.
12. Kıtalara Göre Yere Düşen Yağışın Evaporation-Buharlaşma(sarı sütun) Oranları.
13. Hava karışımı içinde subuharı da bulu- Bitkiler terleme - transpirasyonla atmosfere
nur. Havanın ağırlığı-basıncı içinde
subuharı salar. Bununla ilgili bir deney. Geniş
subuharının payına kısmi buhar basıncı yapraklılar fazla, çöl bitkileri çok az terleme
denir.
yapar.
Su yavaşça gaz hale geçerek havaya karışır.
Isıtılan su hızlı buharlaşır. Kaynayıp buhara dönüşür.
14. Mutlak Nem-Absolute Humidity: 1m³ havadaki subuharının gram
olarak miktarıdır. Havadaki mutlak nem miktarı buhar basıncı
olarak da ifade edilir. 1m³ Havadaki 1mm buhar basıncı yaklaşık
1 gramdır. 1mm buhar basıncı da 1.33 milibar buhar basıncıdır.
Mutlak nem, sıcaklığa göre değişir.
Neme Doyma-Saturation: Belli bir sıcaklıkta hava içinde denge
buhar basıncını ifade eder. Doymuş buhar basıncı da denir.
Doyma Açığı-Saturation Deficit: Belli bir sıcaklıkta gerçek buhar
basıncı ile doymuş buhar basıncı arasındaki farktır.
Özgül Nem-Specific Humidity:1 kg kuru hava içindeki subuharının
gram olarak miktarıdır. Karışım oranı-mixing ratio olarak da
bilinir. Özgül nem miktarı buhar basıncının hava basıncına
bölünmesiyle bulunan değerdir.
15. Bağıl Nem-Relative Humidity: Kısmi buhar basıncının(partial
vapour pressure), doymuş buhar basıncına(saturation vapour
pressure) oranıdır ve % ile ifade edilir. Havadaki mevcut nem ile
sıcaklığın denetimi altındadır. Bunlar değiştikçe bağıl nem oranı
da değişir.
Nem miktarı aynı kalmak koşuluyla sıcaklık artınca bağıl nem
azalır, sıcaklık azaldıkça bağıl nem artar.
Sıcaklık aynı kalmak koşuluyla mevcut nem miktarı artarsa
bağıl nem artar, nem miktarı azaldıkça bağıl nem azalır.
Subtropikal çöllerde mutlak nem, orta enlemdekinden fazla olduğu halde yüksek sıcaklık nedeniyle bağıl nem değeri düşüktür.
Orta enlemler daha serin olduğu için, mutlak nem az olduğu
halde bağıl nem yüksek gerçekleşir.
Bağıl nem % 100'e ulaştığında, hava doymuş buhar basıncına
ulaşmıştır.
17. Sıcaklığa Göre Bağıl Nem Ve Mutlak Nem Miktarları. Örnek: 25°C Sıcaklıkta
2,3gr subuharı %10, 6,9gr subuharı %30, 11,5gr subuharı %50, 16,1gr subuharı %70,
23gr subuharı %100 bağıl nemi ifade eder.
Absolute Humidity - Mutlak Nem
Relative Humidity - Bağıl Nem
18. rahat
biraz rahatsız
efordan kaç, çok rahatsız
tehlikeli
güneş çarpma tehdidi
Bağıl Nemin Sıcaklık Değerine Göre Yaşam Konforuna Etkisi
19. Özgül Nem - Gram subuharı/Kg kuru hava.
Bağıl nem % 100 olduğunda dew pointçiy noktası değerleri.
Mutlak Nem - Gram subuharı/M³ hava.
Sıcaklığa göre göre doygunluk değerleri.
20. Sıcaklık sabit 25°C
5gr subuharı % 25,
10gr subuharı % 50,
20gr subuharı % 100,
Bağıl Nem.
Subuharı sabit,
Sıcaklık 10°C bağıl nem % 100.
Sıcaklık 20°C bağıl nem % 52.
Sıcaklık 30°C bağıl nem % 28.
22. Bağıl Nemin Ölçülmesi:
1. Saçlı higrometreyle - Saç teli, doygun havada
uzunluğunun 1/40'ı oranında esner ve uzar. Bundan faydalanıp
nem oranını tespit eden alet yapılmıştır.
2. Islak-kuru çift termometrenin gösterdiği sıcaklık farkından
faydalanarak yapılan tespit.
3. Çiylenme sıcaklığından faydalanarak yapılan hesaplamayla.
Bağıl Nem: Karalarda:
-güneş doğma öncesi en yüksek, öğleden sonra en yüksek,
-kışın en yüksek, yazın en düşüktür.
Denizlerde:
-tropikler arasında ve kutuplarda yüksek, subtropiklerde düşük,
-güney kutup çevresinde yüksek,kuzey kutup çevresinde düşük.
23. Çiy Noktası-Dew Point-Đşba Sıcaklığı:
Sabit basınç ve sabit nem içeriğinde sıcaklık düşünce yoğuşmanın başladığı sıcaklık değerini belirtir. Çiy noktası 0°C altında
gerçekleşirse don tehlikesi söz konusudur. Çiy noktasını bulmak
için ölçülen sıcaklık ve bağıl neme, bazı formüller uygulanır.
Nemölçer Higrometre Örnekleri- Madeni, Dijital, Islak-Kuru Termometreli
25. YOĞUŞMA
Havada gaz olarak bulunan su moleküllerinin yoğuşma
çekirdekleri etrafında birikmesidir. Gözle göremediğimiz
moleküller su zerrecikleri oluşturup görülür hale gelir. Yerde sis,
gökyüzünde bulut olarak adlandırılır.
Dünya atmosferinde, sadece bulutlarda bağıl nem % 101-102
olabilir. % 100'ü Geçen bağıl nem ortamına aşırı doymuş havasuper saturated air denir. Bulutlar dışında bağıl nem oranı 100'ü
geçmez. Laboratuvar ortamında temiz saf suyla elde edilen
subuharı % 300 bağıl nem değerinde yoğuşma olmadan kalabilir.
Yoğuşma çekirdeklerinin fazla olduğu ortamda da % 90 bağıl
nemde yoğuşma olabilir.
Yoğuşma çekirdekleri havada asılı kalan toz, is, polen,tuz gibi
partiküllerdir.
26. Durgun hava içinde yükseklere çıkıldıkçe her 100 metrede
0.5°C sıcaklık azalması görülür ve bir hava parseli içinde
yoğuşmanın başladığı seviye yatayda düzenlidir. Bu nedenle
bulutların altı düzdür.
Yoğuşmanın başladığı seviye convective condensation level-CCL
yamaçta ise lifting condensation level-LCL olarak adlandırılır.
Günlük Yaşamda Yoğuşma Olayı
27. Hareket halindeki yükselen hava parseli
kuru adyabatikte her 100 metrede 1°C
soğurken yoğuşmanın başladığı nemli
adyabatikte 100 metrede 0.5°C soğur.
Yoğuşma seviyesi ve altı düz bulut.
Convective Condensation Level - CCL
Dağ yamacında yükselmeye başlayan
hava parselinde yoğuşmanın başladığı
seviyede bulut veya sis oluşur.
Alt yüzeyi düz bulut.
Lifting Condensation Level - LCL
28. Bağıl nem artışı, mutlak nem artışına veya sıcaklık düşmesine
bağlıdır.
Bazı durumlarda sıcaklık 0°C altına düştüğü halde su damlacıkları sıvı halde kalabilir. Buna soğuk damla-super cooled water
denir. -40°C değere kadar donmadan kalabilir. Soğuk damla katı
Bir maddeyle temas edince donar. Uçaklarda çok tehlikeli olan
buzlanma olayına neden olur.
Yoğuşma Koşulları:
1. Sıcak ve nemli hava soğuk toprak veya su yüzeyi ile
temas ederse sıcaklık çiy noktasına düşmesiyle,
2. Farklı özellikte hava kütlelerinin karışımıyla doygun buhar
basıncı oluşturmasıyla,
3. Yer yüzeyi ışıma-soğumayla sıcaklık çiy noktasına inmesiyle,
4. Konvektif yükselme sonucu soğuma ve havanın doygun hale
gelmesiyle yoğuşma gerçekeleşir..
29. Yerde yoğuşma 0°C üzerinde gerçekleşirse çiy oluşur. Bahar
ve yaz gecelerinde soğuyan cisimler üzerinde su damlacıkları
birikir. Bu yolla toprağa 0.5mm-1mm arası su düşer ve bitkilere
faydalı olur. Güneş çıkıp hava ısınınca buharlaşarak tekrar
atmosfere döner. 0°C altında gerçekleşen yoğuşma yeryüzünde
buz kristalleri oluşturur, kırağı dediğimiz bu olay kış gecelerinde
gerçekleşir. Ortam ısınınca kırağı önce sıvılaşır sonra buharlaşır.
Kırç da yerde yoğuşma ürünü olup buz iğneleri şeklinde birikir.
Çiy, kırağı ve kırç yağış olmayıp yerde yoğuşma ürünleridir.
30. SĐS OLUŞUMU
Görüş mesafesi 1000 metre altına düşerse, sisli gündür.
Ulaşımda sorunlar yaşanmasına neden olur. Sisli gün sayısı
Marmara ve Karadeniz kıyılarımızda 30 günü aşarken en az
Akdeniz ve Ege kıyılarımızda görülür.
31. BULUT OLUŞUMU
Konveksiyonel harekete bağlı adyabatik soğumayla yoğuşma
ve bulut oluşur.
Kararlı havalarda alçak ve yaygın stratüs bulutlar oluşurken
kararsız hızla yükselen havalarda kümülüs bulutlar oluşur.
Kümülüslerin altları düz tepeleri yuvarlak yığın şeklindedir.
Sirrüs bulutlar yüksek olup buz iğnelerinden oluşur. Bu seyrek
bulut nem azlığı yanında yüksek atmosfer akımlarıyla ilgilidir.
Hangi gruptan olursun yağış bulutuna nimbüs denir.
Kutuplar çevresinde birkaç bin metre yüksekte sirrüsler
görülür.
Ekvatoral bölgede kümülüsler bile 8000-10.000 metreye
kadar çıkar.
Bulutlar, bulundukları seviyeye göre de alçak, orta ve yüksek
olarak gruplandırılır.
42. Gökyüzünün bulutluluk durumu nefometre ile ölçülür.
Gökyüzünün tamamı 8 veya 10 kabul edilerek değerlendirilir.
Yeryüzünde bulut dağılışı isoneph-eş bulutluluk eğrisi ile
gösterilir.
Açık
Parçalı Bulutlu
Çok Bulutlu
Kapalı
44. 11. YARARLANILAN KAYNAKLAR
1. Genel Klimatoloji - Prof. Dr. Oğuz Erol
2. Fiziki Coğrafya AÖF - O.Erol, N.Günal, C.Güneysu
3. Fırtınalar ve Kasırgalar - Kathy Gemmell (Tübitak Yayını)
4. Hava ve Đklim - Fiona Watt, Francis Wilson (Tübitak Yayını)
5. http://www.dmi.gov.tr/genel/meteoroloji.aspx
6. http://web.boun.edu.tr/meteoroloji/
7. Bilim ve Teknik Dergisi/merak ettikleriniz
8. Bilim ve Teknik Dergisi 364, 454 , 456 Eki-Su
9. Yıldızların Zamanı - Alan Lightman, (Tübitak Yayını)
10. Orta Öğretim Coğrafya 9 Hakkında Güriş ve Önerilerim, Prof Dr.
Mikdat Kadıoğlu, ĐTÜ Uçak ve Uzay Bil. Meteoroloji Böl. Başkanı
11. http://fermi.jhuapl.edu/people/babin/vapor/index.htmlProf.Dr.M.Kadıoğlu çevirisi
http://www.climate-charts.com/World-Climate-Index-Map.html (yağış verisi)
