Hava koşulları, Dünya’nın Güneş ışınlarını alma durumuna ve hava küreyi oluşturan maddelere bağlıdır. Peki, hava küredeki bu maddelerin neler olduğunu biliyor muyuz? Gelin aşağıdaki grafiği inceleyerek bu maddelerin neler olduğunu öğrenelim.

Grafiğe baktığımızda havanın büyük çoğunluğunu azot ve oksijen gazlarının, geriye kalan çok az bir kısmını ise karbon dioksit, su buharı ve diğer gazlar ile tozların oluşturduğunu görürüz. Karbon dioksit ve su buharı bu bileşenler içinde çok az bir yüzdelik dilime sahip olsa da yaşam için gerekli olan gazlardır. Su buharı aynı zamanda hava olaylarının gerçekleşmesini sağlayan çok önemli bir maddedir.

Dünya’nın her yerinde bilim insanları çeşitli gözlem araçlarıyla günlük hava durumunu gözlemlerler. Gözlemleri sonucunda elde ettikleri verileri bilimsel açıdan yorumlayarak yağmur, kar, rüzgar ve fırtına gibi hava olayları ile ilgili tahminlerde bulunurlar. Bu tahminleri hava durumu bültenleri ile bizlere aktarırlar. Günden güne ve bölgeden bölgeye değişen bir özelliğe sahip olan hava olaylarını sıcaklık, yağış, rüzgar, nem ve hava basıncı gibi değişik etkenler belirler. Özellikle rüzgarlar, atmosferdeki havanın Dünya çevresindeki hareketini kolaylaştırdığından hava olaylarını belirlerken oldukça önemlidir. Bunun nasıl olduğunu anlamak için rüzgarları yakından tanımaya ne dersiniz?

Rüzgarlar

Yatay yönde meydana gelen hava hareketine rüzgar denir. Geldikleri yerlerin sıcaklık koşullarını gittikleri yerlerde taşıyan rüzgarların oluşumunun temel sebebi basınç farkıdır. Rüzgar oluşumu, Dünya’mızın günlük dönüş hareketiyle sürekli devam eder. Rüzgarlar zaman zaman hız değiştirerek bazen sakin esen meltemler bazense insanı ürküten fırtınalar, kasırgalar haline gelir, Ancak rüzgar olmadan fırtına ya da kasırga olmaz. Hızları farklı olan rüzgarların çevrelerine olan etkileri de farklıdır. Aşağıda rüzgarların çevrelerine olan etkilerini tanımlayan “Beaufort (Bifort) Ölçeği” verilmiştir. Bu ölçeği inceleyerek farklı şiddetteki rüzgarları ve etkilerini öğrenelim.

Beaufort ölçeğini incelediğimizde, rüzgarın hızının artmasıyla kuvvetinin ve etkisinin de arttığını, buna göre de rüzgarların farklı isimler aldığını görürüz. Peki, nasıl oluyor da bir rüzgar, yüzümüzü hafif hafif okşayan bir esinti iken geçtiği yerleri darmadağın eden hortumlara ya da kasırgalara dönüşebiliyor?

Hortumlar ve Kasırgalar

Bazı rüzgarlar belli bir yönde kuvvetli şekilde eserken bazıları ise kendi ekseni etrafında döner. Sıcak hava alanlarında hızlı bir şekilde kendi ekseni etrafında dönen rüzgarların en küçüğüne şeytan kulesi, ortancasına hortum, en büyüğü ve en kuvvetlisine ise kasırga denir.

Aşağısında sıcak ve nemli hava, yukarısında ise soğuk ve kuru hava bulunan yüzeyler üzerinde meydana gelen hortumlar, soğuk hava ile sıcak havanın dar bir alanda aniden yer değiştirmesi ile oluşur. Hortum, ucunun yere değmesiyle birlikte rastladığı her şeyi içine çekmeye çalışır. Böylece şiddetli şekilde dönen su , toz ve diğer yabancı maddelerden oluşan, siyaha yakın koyu renkli bir sütun halini alır. Türkiye’de hortumlar nadiren görülür. Çoğu hortum yarım saatten fazla sürmez, hatta bazıları yalnızca birkaç dakika sürer. Kasırgalar ise sadece suyun sıcak ve havanın nemli olduğu tropikal okyanuslarda oluşur.

Bir kasırganın oluşabilmesi için öncelikle okyanus suyunun sıcaklığının en az 27 °C’ye ulaşması gerekir. Su sıcaklığı bu seviyeye geldiğinde, okyanus yüzeyindeki ılık ve nemli hava konveksiyon yoluyla yükselmeye başlar. Bu havanın çevresinde girdap gibi dönen güçlü bir rüzgar oluşur. Ardından yağmur bulutları toplanır ve fırtına patlar. Fırtınanın kasırga sayılması için rüzgarın en az 118 km/h lik bir sürate ulaşması gerekir. Kasırga durgun bir merkezin çevresinde dev bir girdap gibi döner. Kasırgalar, hortumlara göre çok daha geniş alanlara yayılır, daha uzun ömürlü ve daha bölgesel olup yavaş hareket ederler.

Hava Olaylarının Sebebi Nedir?

Havayı göremeyiz ve yaptığı basıncı hissedemeyiz ama gerçekte hava yeryüzüne bir basınç uygular. Atmosferdeki gazların hareketinden ve ağırlığından dolayı oluşan basınca “hava basıncı” denir.

Televizyonda hava durumu programı seyrederken hepimiz hava tahmin raporlarında “Yurdumuz yarından itibaren Balkanlardan gelen alçak hava basıncının etkisi altında kalacaktır” gibi ifadelerin sıkça kullanıldığını duymuşuzdur. Sözü geçen ifadelerde yer alan alçak basıncın ne anlama geldiğini hiç düşündünüz mü? Peki, yüksek basınç ne demektir? Bu ifadelerin hava durumunda ne gibi değişikliklere yol açacağını biliyor musunuz?

Bir bisiklet lastiğine çok fazla hava bastığımızı varsayalım. Burada lastiğin içindeki havanın, lastiğin iç yüzeyine yaptığı basınç yüksek basınçtır. Benzer şekilde bir alanın üstündeki havanın normalden daha fazla sıkışması ile oluşturduğu basınç yüksek hava basıncıdır. Bunun tersi olarak havanın normalden daha seyrek olması halinde yaptığı basınç ise alçak hava basıncıdır. Atmosferdeki alçak ve yüksek basınç alanları sıcaklık farklılıklarından ortaya çıkar. Isınan hava yükselir ve havayı oluşturan tanecikler daha soğuk alanlara doğru giderek oralarda birikir. Bir bölgede yüksek basınç varsa buradaki hava çevresindeki alçak basınç alanlarına doğru hareket eder. Bu şekilde, havanın yer değişmesiyle oluşan hareketi yani rüzgarı yüzümüzde hissederiz.

Hava sıcaklığı yüksektir. Ancak yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hava hareketi (rüzgar) gerçekleşeceğinden bir süre sonra hava kötüleşecektir. Basınç ne kadar düşerse hava koşullarında da o kadar değişme olacaktır.

Alçak basınç alanlarına göre hava sıcaklığı daha düşüktür. Bu durumda havadaki nem miktarı az olduğundan havanın sıcak ya da soğuk oluşu daha belirgin hissedilir. Yüksek basınç alanlarında bulut oluşmaz.

Günlük ve Mevsimsel Sıcaklık Değişimleri

Gece gündüz arasındaki sıcaklık farkının neden kaynaklandığını biliyor musunuz?

Yukarıdaki şekli incelediğimizde, Güneş ışınlarının ulaştığı Rio’da gündüz yaşanırken, güneş ışınlarının ulaşmadığı Ankara’da ise gece yaşanır. Dünya’mız kendi ekseni etrafında dönerek bir yandan gece ve gündüzü oluşturmakta, bir yandan da günlük sıcaklık farklılıklarına sebep olmaktadır. Diğer yandan Dünya’nın dönme ekseninin eğik olması, her iki yarım kürede de bir yıl boyunca farklı mevsimleri meydana getirir.

Güneş ışınları yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi Dünya’nın bazı bölgelerine dik düşer. Dünya’nın Güneş etrafındaki hareketine göre dik gelen ışınları alan bölgeler sürekli değişir.

Dünya, verilen şekildeki I. konumdayken Güney Yarım Küre yaz mevsimini, Kuzey Yarım Küre ise kış mevsimini yaşamaktadır. Ekvator bölgesi ise Güneş ışınlarını yıl boyunca dik olarak aldığından her zaman daha sıcaktır. Verilen şekilde Dünya’nın Güneş’in çevresinde dönüşünü görmekteyiz. Dünya’nın eğik konumu hep aynı yana olduğundan bir yıl içerisinde Güneş ışınları bir Güney Yarım Küre’ye bir Kuzey Yarım Küre’ye dik olarak düşmektedir. Dolayısıyla bir yarım küre kış mevsimini yaşarken aynı anda diğer yarım küre yaz mevsimini yaşamaktadır.

Hava Olaylarının Yeryüzü Şekillerinin Oluşumu ve Değişimine Etkisi

Yeryüzü şekillerinin oluşumunda ve değişiminde sadece levha hareketleri etkili değildir. Sıcaklık farkı, yağışlar ve rüzgarlar gibi hava olayları da yeryüzü şekillerini etkiler. Örneğin rüzgarlar bir yandan kil, kum ve toz gibi parçacıkları havada taşırken bir yandan da daha büyük kaya parçalarını birkaç santimetre hareket ettirerek yeryüzü şekillerini değiştirmektedir. Çöllerde ve deniz kıyılarında rüzgar tarafından taşınan kum; kayaların ve çalılıkların etrafında birikip gelişmeye devam ederek zamanla aşağıdaki şekilde görüldüğü gibi kumulları oluşturmaktadır.

Hava olaylarının yeryüzü şekilleri üzerindeki etkisinin bir diğer örneği de kayalardır. Gündüzleri sıcaklığın etkisiyle genleşen kayalar, geceleri havanın soğumasıyla büzülür. Bu durumun sürekli tekrarlanması ile kayalarda parçalanmalar ve çatlamalar meydana gelir. Yarı nemli bölgelerde bu çatlaklara doları yağmur suları donarak parçalanmayı hızlandırır. Rüzgarla gelen parçacıklar geniş kayalara çarpınca zımpara etkisi yaratarak kayaların yüzeyini bazen fotoğraftaki gibi (peri bacaları) törpüleyip parlatırken bazen de parçalanmasına sebep olur. Rüzgarlar, sürati azaldığında taşıdığı parçacıkları ve  kumu bir yerlerde bırakır.

İklim ve Hava Olayları Arasındaki Farklar

Bir bölgede uzun yıllar boyunca gözlemlenen hava olaylarının ortalama durumu iklim olarak adlandırılmaktadır. Sosyal bilgiler dersinde edindiğimiz bilgilerden de hatırlayacağımız gibi Dünya’da birbirinden farklı birçok iklim bulunmaktadır. Dünya’nın oluşumundan bu yana iklimler aynı kalmamış zamanla değişimlere uğramıştır. Milyonlarca yıl önce belki de birçok bölge levha hareketleri nedeniyle farklı yerlerdeydi ve farklı iklim özelliklerine sahipti.

Günümüzde de Dünya’daki ortalama sıcaklık giderek artmaktadır. Küresel ısınma olarak adlandırılan bu değişimin sera gazı miktarının artışından kaynaklandığını düşünen bilim insanları, sıcaklık artışının devam etmesi halinde, bu durumun kalıcı iklim değişikliklerine neden olacağını söylemektedirler.

Çizelgeden edindiğimiz bilgiler doğrultusunda iklimle hava olaylarının aynı olmadığını ancak birbirinden ayrı da düşünülmeyeceğini söyleyebiliriz.

Kara – deniz, deniz – buz, deniz – hava etkileşimleri; volkanik gazlar, insan faaliyetleri, arazi kullanımı, Güneş’ten gelen ve yansıyan ışınlar gibi etkenler iklimin temel elemanlarıdır. Bu elemanların atmosfer üzerinde; uzun süreler sonunda oluşan etkileri Dünya’daki iklim tiplerini meydana getirirken kısa süreler (günlük, haftalık vs.) sonunda oluşan etkileri de hava olaylarını meydana getirir.

Günümüze kadar insanlar yaşamlarını etkileyen hava olaylarının nedenlerini bulundukları koşullara göre çeşitli gözlem ve incelemeler yaparak araştırmışlar ve hava olaylarını önceden tahmin edebilme yollarını bulmaya çalışmışlardır. Böylece hava olaylarının olumlu etkilerinden faydalanma, olumsuz etkilerinden de kurtulma ve korunma yollarını aramışlardır.

Eski zamanlarda cırcır böceklerinin hava olaylarına çok duyarlı olduğunu fark eden insanlar bu gürültücü böceklerin aniden sessizleşmesini yaklaşmakta olan bir fırtınanın habercisi saymışlardır. Günümüzde ise uzmanlarca geliştirilen teknolojik ürünler yardımıyla dünyadaki meteoroloji istasyonlarından ve uydulardan gelen bilgileri toplayarak meteoroloji haritalarını hazırlarlar ve bu haritalara göre de hava tahminlerinde bulunurlar. Bizler de hava durumu programlarından, meteoroloji mühendisleri aracılığıyla önümüzdeki birkaç gün için havanın durumu ile ilgili tahminleri öğrenerek günlük planlarımızı ona göre yaparız.

Meteoroloji mühendisleri hava olaylarını tahmin etmekle kalmaz aynı zamanda atmosferdeki tüm olayları da incelerler. Bu olayların Dünya üzerindeki yaşamı nasıl etkilediğini açıklamak ve gerekli önlemlerin alınıp uygulamaya konulmasını sağlamak amacıyla en son teknolojiyi kullanarak çalışırlar.