Meteoroloji Nedir – Meteoroloji Bilimi

Meteoroloji Nedir , Meteoroloji Ne İşe Yarar, Meteoroloji Bilimi

Atmosfer koşullarını, iklim ve hava durumunu inceleyen bilime meteoroloji adı verilir.

Atmosfer olaylarının çoğu atmosferin Dünya yüzeyine en yakın olan ve troposfer adı verilen tabakasında oluşur. Meteoroloji bilginleri tarafından ölçülen temel atmosfer değişkenleri sıcaklık, yağmur veya kar, rüzgâr, nem, bulutlar, güneş ve hava basıncıdır.

Atmosferin etkileri
Dünyanın çevresini saran bir hava tabakası vardır. Bu hava tabakasına atmosfer adı verilir. Atmosferdeki havanın akımı, bu havanın sıcaklığındaki farkların sonucudur. Hava ısınınca ya da soğuyunca harekete geçer.

Sıcaklık farklarını oluşturan değişik etkenler vardır. Bunlardan birincisi Güneştir. Güneş ışınları ısı ve ışık verir. Bu ışınlar bütün uzaya yayılır. Bunların bazıları Dünyanın üzerine düşer. Fakat bunlar Dünyanın her tarafını eşit bir biçimde ısıtmaz. Çünkü Dünya yuvarlaktır. Ekvatorun yakınlarında Güneş ışınları tam tepede olduğu için ışınların etkisi burada en güçlüdür. Kutuplarda ise Dünya eğimli olduğu için Güneş ışınları Dünyaya eğik olarak vurur. Kutuplarda, Güneş ışınlarının sağladığı ısı, ekvatorda olduğundan daha geniş bir alana yayılır. Bu nedenle ekvatorun üzerindeki hava sıcaktır; kutuplardaki hava ise soğuktur.

Dünyanın yüzeyi
Sıcaklık farklarını yaratan bir diğer etken de Dünyanın yüzeyidir. Karalar, denizlere oranla daha çabuk ısı kazanır ve ısı kaybeder. Bu nedenle, bir kara parçasının üzerindeki hava, kıyı bölgelerdeki havadan daha sıcak olur. Yazın, karalar Güneş tarafından hemen ısıtılır; denizler ise soğukluğunu bir süre daha korur. Böylece soğuk denizler kıyı bölgelerini serin tutar. Denizin ve kıyıların üzerindeki hava, büyük kara parçalarının ortasındaki havadan daha soğuktur.

Atmosferin kendisi de rüzgârları ve havayı etkiler. Atmosfer birkaç tabakadan oluşur. Dünyaya en yakın tabakaya troposfer adı verilir. Troposfer tabakası ekvatorda 16 kilometre, kutuplarda ise sadece 8 kilometre kalınlığındadır. Troposfer tabakası, üst kesimlerine doğru soğur. Troposferin üzerinde stratosfer adı verilen bir tabaka yer alır. Bu tabakadaki sıcaklık -40°C ile 0°C arasında değişir. Bu tabakadaki hava yukarı doğru ısınır. Çünkü ısı ozon molekülleri tarafından tutulur. Atmosferin bu iki tabakasını tropopoz adı verilen bir çizgi ayırır. Dünyamızın havası troposferde oluşur. Stratosfer tabakasında uçan uçaklar havanın üzerinde uçmuş olurlar.

Rüzgârlar neden hareket eder?
Havanın ağırlığı vardır. Üst üste dizilmiş birçok kâğıt yaprağından oluşan 30 santimetre kadar yükseklikte bir yığın düşünelim. Bu yığının en altına konan bir cismin üzerinde, ortasına konan bir cismin üzerindekine oranla daha çok ağırlık vardır. Eski gazeteleri bu şekilde üstü üste dizerseniz bunun gerçek olduğunu görebilirsiniz. En alttaki gazeteler, üsttekilere oranla birbirine daha yakın ve sıkışık bir durumdadır. Bunun nedeni, alttaki gazetelerin üzerinde daha çok yük olmasıdır.

Atmosferde de durum böyledir. Atmosfer de bütün maddeler gibi, molekül adı verilen çok küçük taneciklerden oluşur. Atmosferin en altında, yani deniz düzeyinde, bu taneciklerin üzerinde baskı yapan ağır bir hava tabakası vardır. Tanecikler burada birbirine daha yakın durumdadır. Bu taneciklerin yoğunluğu, atmosferin üst tabakalarındaki taneciklerin yoğunluğundan daha fazladır. Böylece hava basıncı deniz düzeyinde, daha yukarılarda olduğundan fazladır.

Hava ısındığı zaman, havayı oluşturan tanecikler birbirinden uzaklaşır. Yani yoğunluğu ve basıncı azalır. Basıncı, çevresindeki havanın basıncından daha az olduğu için yükselmeye başlar. Ekvatorun üzerindeki hava sıcak olduğu için yükselir. Yükselen bu havanın bir bölümü kuzey kutbu, bir bölümü de güney kutbu yönünde ilerlemeye başlar. Bu arada bu hava soğur. Kutuplara doğru ilerlerken bir bölümü aşağıya inmeye başlar. Bunun nedeni havanın soğumuş olması, taneciklerin birbirine yaklaşması ve çevredeki havadan daha yoğun bir hale gelmesidir. Serinleyen hava bu kez de ekvatora doğru geri gitmeye başlar ve buradaki yükselen havanın yerini alır. Bu şekilde, dönen bir hava akımı ortaya çıkar. Kutuplardaki hava soğuk olduğu için aşağıya doğru iner. Ekvatora doğru yol almaya başlar. Ekvatora yaklaştıkça ısınır, yükselir ve tekrar kutuplara doğru gitmeye başlar. Böylece bir ikinci dönen hava akımı daha ortaya çıkar. Bu iki hava akımının arasında ise bir üçüncü sistem vardır. Bu da ekvatordan gelen soğumuş havanın aşağıya inmesiyle kutuplardan gelen ısınmış havanın yükselmesinden doğar.

Havanın bu hareketleri Dünyadaki belli başlı rüzgâr sistemlerini oluşturur. Eğer Dünya ekseni etrafında dönmeseydi, bu rüzgârlar ekvatorla kutuplar arasında düz bir çizgi üzerinde gidip gelirdi. Fakat Dünya dönerken beraberinde havayı da sürükler. Bu nedenle rüzgârlar eğimli bir yol üzerinde eser. Kuzey kutbundan gelen bir rüzgâr, kuzeydoğudan esen bir rüzgâr haline, güney kutbundan gelen bir rüzgâr ise güneybatı yönünden esen bir rüzgâr haline gelir.

Belli başlı rüzgârlar sürekli olarak bir yönde eser. Bunlara sürekli rüzgârlar adı verilir. Gemilerin yelkenle çalıştığı devirlerde bütün gemiler bu rüzgârlardan yararlanarak yollarını bulurlardı. Kuzeydoğudan esen rüzgârlar gemileri Avrupa’ dan Güney Amerika’ya, güneybatıdan esen rüzgârlar ise Kuzey Amerika’dan Avrupa’ya götürürdü.

Yüksek ve alçak basınç
Hava yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hareket eder. Havanın basıncı ne kadar yüksek olursa o kadar hızlı hareket eder, iki bölge arasındaki basınç farkı ne kadar büyük olursa esen rüzgâr o denli güçlü olur.

Dünyadaki rüzgâr sistemi, basınç sistemiyle çok yakından bağlantılıdır. Ekvatorun çevresinde bir alçak basınç kuşağı vardır. Hava sıcak ve yükselmekte olduğundan burada basınç alçaktır. Ekvatorun otuz derece kuzeyinde ve güneyinde ise yüksek basınç kuşakları vardır. Yüksek basınç ekvatordan gelen serin ve aşağı inen hava nedeniyle ortaya çıkar. Ekvatorun altmış derece kuzeyinde ve güneyinde bir alçak basınç kuşağı daha vardır. Havanın çok soğuk ve yoğun olduğu kutuplarda ise yüksek basınç alanları vardır.

Dünyadaki belli başlı rüzgârlar havanın, yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hareket etmesinden doğar. Bu hareket Dünyanın her tarafındaki basıncın eşit olmasını sağlamak içindir. Gerçekte, Dünya Güneş tarafından eşit derecede ısıtılmadığı için bu basınç hiç bir zaman aynı olamaz. Böylece rüzgârların akımı devam eder.

Alçak ve yüksek basınç alanları rüzgârın yönünü değiştirebilir. Rüzgârlar böyle alanlarda eser. Kuzey yarımkürede rüzgârlar bir alçak basınç alanının çevresinde doğudan batıya doğru eser. Bu alçak basınç alanına siklon adı da verilir. Yüksek basınç alanlarının çevresinde ise rüzgârlar bunun ters yönünde, yani batıdan doğuya doğru eser. Yüksek basınç alanlarına da antisiklon adı verilir. Güney yarımkürede ise bunun tam tersi olur. Rüzgârlar siklonların çevresinde batıdan doğuya, antisiklonların çevresinde ise doğudan batıya doğru eser.

Dünya çapındaki bu hava hareketlerinin içinde daha küçük hareketler de yer alır. Bunlar Dünyanın yüzeyindeki özellikler sonucunda olur. Karalar denizlere oranla ısıyı daha çabuk alırlar ve verirler. Kıyılarda gün boyunca karaların üzerindeki hava sıcaktır. Bu hava yükselirken basıncı düşürür ve bunun yerini almak için denizden karaya doğru rüzgârlar esmeye başlar. Denizin üzerindeki hava, karaların üzerindeki hava kadar sıcak olmadığı için, basıncı da daha yüksektir. Geceleri karalar ısı verir ve denizden daha çabuk soğur. Bu durumda deniz karadan daha sıcak olur. Denizin üzerindeki hava ısınır, yükselir ve basıncı da karanın üzerindeki havanın basıncından daha alçak olur. Böylece karadaki yüksek basınçlı hava denizin üzerine doğru eserek buradaki havanın yerini alır. Büyük kara parçalarının üzerinde de buna benzer biçimlerde yüksek ve alçak basınç alanları oluşur.

Hava basıncının ölçülmesi meteorolojinin önemli bir yönüdür. Bu iş için barometre adı verilen bir alet kullanılır. Meteoroloji istasyonlarında barograf adında bir alet de kullanılır. Bu alet hava basıncındaki alçalma ve yükselmeleri sürekli olarak bir kâğıt parçasının üzerine çizer. Çizginin zikzakları hava basıncındaki değişiklikleri gösterir. Bu yöntemle meteorologlar hava basıncını ve gösterdiği değişiklikleri sürekli olarak saptarlar.

Rüzgâr hızı
Rüzgâr hızının ölçülmesi de meteorolojinin önemli bir koludur. Bir rüzgârın hızını anlamak için gücünün ölçülmesi gerekir. Rüzgâr hızı anemometre adı verilen bir aletle ölçülür. Bu alet, bir eksenin çevresinde dönen metal kaplardan oluşur. Rüzgârın hızı arttıkça bu kapların dönmesi de hızlanır. Rüzgâr hızı, kapların dönme hızını gösteren bir kadrandan okunur. Rüzgâr hızını anlamanın bir basit yöntemi Beaufort ölçeğini kullanmaktır. Bu ölçek 1806 yılında bir İngiliz amirali olan Sir Francis Beaufort tarafından bulunmuştur. Beaufort, rüzgârları 12 ayrı güce ayırmıştır. Sakin bir hava 0 gücündedir. Yaprakları hışırdatan hafif bir meltem 3 gücündedir. Küçük ağaçları sallayan bir rüzgâr 5 gücündedir. Daha büyük ağaçları sallayan ve yürümeyi güçleştiren bir rüzgâr 7 gücündedir. Ağaçları yerinden sökebilen kuvvetli bir fırtına 10 gücündedir. Evlerin damlarını yerinden çıkaran, ağaçları kökünden söken, insanları yere deviren ve büyük zararlar veren bir kasırga ise 12 gücündedir.

Gözle görülmeyen su
Bir rüzgârın yağmur getirip getirmemesi havadaki su miktarına bağlıdır. Havada her zaman su buharı biçiminde su vardır. Bu su buharı denizlerden, ırmaklardan, göllerden ve okyanuslardan gelir. Güneşten gelen ısı bu su buharını su haline getirir. Buharlaşma adı verilen bu süreç rüzgâr tarafından da hızlandırılır. Havadaki su buharı gözle görülmez. Fakat hava soğuduğu zaman bu su buharı tekrar küçük su damlacıkları haline gelir. Bu sürece yoğunlaşma adı verilir. Bulutlar yoğunlaşmış olan küçücük su damlacıklarından oluşur. Geceleri, toprağa yakın olan hava soğuk olduğu zamanlar, bu havanın içindeki nem incecik bir pus biçiminde görülür. Toprak yeteri kadar soğuksa bu su donar ve don haline gelir.

Ilık havanın içinde, soğuk havaya oranla daha fazla buharlaşmış su vardır. Hava sıcak olduğu zaman içindeki moleküllerin hızı da artar. Bu nedenle bunların toz parçacıklarına ya da birbirlerine yapışma olanağı azdır. Hava soğuk olduğu zaman su molekülleri de yavaşlar. Bu moleküller toz parçacıklarına ya da birbirine çarpınca yapışırlar. Bu da suyun yoğunlaşmasını kolaylaştırır. Hava sıcaksa, belirli bir hacmin içine daha fazla molekül sığar ve bu moleküllerin hareketleri yoğunlaşmayı ortaya çıkaracak kadar yavaşlamaz Havanın nemi önemli bir konudur. Meteorologlar genellikle havanın bağıl nemini ölçerler. Bağıl nem havanın içindeki su miktarının, havanın yoğunlaşmaksızın alabileceği su miktarıyla karşılaştırılmasıyla elde edilir. Bağıl nemi 100 olduğu zaman hava doymuş durumdadır. Artık içine daha fazla su alamaz. Bu durumda bulutlar oluşmaya başlar.

Nemi ölçmek için higrometre adı verilen bir alet kullanılır. Bu alet gerçekte bir telin boyundaki değişiklikleri ölçer. Tel nemin değişmesine göre uzar ve kısalır. Telin boyundaki değişmeler bir kalemi hareket ettirir. Bu kalemin kâğıt üzerine çizdiği şekle hidrograf adı verilir. Telin boyundaki değişikliklerin verdiği çizgi nemin sürekli bir kaydını ortaya çıkarır.

Bağıl nemin ölçülmesinde psikrometre adı verilen bir alet daha kullanılır. Bu alet iki termometreden oluşur. Termometrelerden birinin ucu suyla ıslatılmış bir pamuk parçasına sarılmıştır. Bu ıslak termometrenin etrafından hava geçirilir. Hava doymuş durumda değilse termometrenin ucundaki ıslak pamuktan bir miktar su buharlaşır. Su buharlaşırken, yani sıvı halden buhar haline geçerken, molekülleri birbirinden uzaklaşır. Bunu yapmak için moleküllerin ısıya ihtiyacı vardır. Bu ısı da ıslak termometrenin çevresindeki havadan gelir. Böylece, ıslak termometrenin çevresindeki hava, diğerinin çevresindeki havadan daha soğuktur. Bu sıcaklığın daha düşük olduğu ıslak termometreden okunur. İki termometrenin gösterdiği sıcaklık arasındaki fark havanın bağıl nemine bağlıdır. Yani bu fark ıslak pamuktan buharlaşan suyun miktarına bağlıdır. İki termometrenin gösterdiği sıcaklıklar sabitleşince aralarındaki fark not edilir. Sonra meteorologlar bu değeri havanın bağıl nemini gösteren tablolardan saptayabilirler.

İçinde çok su buharı olan hava soğutulursa, su buharı yoğunlaşır. Yoğunlaşma süreci, buharlaşma sürecinin tam tersidir. Yoğunlaşma sırasında su molekülleri dışarı ısı verir ve birbirlerine yaklaşır. Buhar, sıvı hale gelir. Su damlacıkları bulutları oluşturur, yağmur yağma olanağı artar. Hava, troposferin üst kesimlerine doğru gitmeye zorlanırsa soğur, örneğin, bir dağ dizisiyle karşılaşan hava böyle olur. Hava yukarı doğru gitmeye zorlanır ve soğur. Su buharı yoğunlaşarak dağların yamaçlarına yağmur biçiminde düşer. Bir dağın bir tarafında çok zengin bir bitki örtüsü varken diğer tarafının çöl halinde olduğu görülebilir. Bunun nedeni bulutlardaki suyun hepsinin dağın bir tarafına düşmesidir. Hava yukarı çıkıncaya kadar bulutlarda su kalmaz.

Hava sıcak bir kara alanının üzerinden geçerken ısınır ve yükselmeye zorlanır. Asya’daki muson yağmurları bu şekilde meydana gelir.

Yaz aylarında sıcak, kuru hava karaların üzerinden yükselir ve ısınır. Hint okyanusundan serin, nemli bir hava eser ve bu havanın yerini alır. Sıcak ve kuru topraklar bu havayı da ısıtır ve yükselmeye zorlar. Bu hava yükselerken soğur. Su buharı yoğunlaşır ve bardaktan boşanırcasına yağmur yağar.

Cepheler
Bazen bir sıcak hava kitlesi aynı yönde ilerleyen bir soğuk hava kitlesiyle karşılaşır. Bu iki kitlenin karşılaştığı yere cephe adı verilir. Yaklaşan sıcak hava kitlesine sıcak cephe denir. Bu hava kitlesi soğuk hava kitlesinin üzerine çıkar. Sıcak hava da yükselirken soğur. Bulutlar oluşur, ilk önce göğün yükseklerinde tüy gibi bulutlar görülür. Bunlar aşağı doğru iner ve kalınlaşır. Cephe ilerledikçe bunlar grileşir.’ Bir süre sonra yağmur yağmaya başlar. Kışın sıcak bir cephe beraberinde fırtına getirebilir.

Yaklaşmakta olan bir soğuk hava kitlesine soğuk cephe adı verilir. Soğuk cephenin basıncı sıcak cepheninkinden daha yüksek olduğu için daha hızlı hareket eder. Bu soğuk cephe önünde giden bir sıcak cephenin önüne geçebilir. Bu durumda daha ağır olan soğuk cephe sıcak havanın altına girer. Sıcak hava soğuk havanın üzerinde sıkışır kalır. Sıcak hava soğur. Su buharı yoğunlaştıkça kalın bulutlar oluşur. Bu bulutlara fırtına bulutları denir. Sonuç bir fırtınadır.

Bulutlar
Bulutlar hava hakkında fikir verebilir. Başlıca üç çeşit bulut vardır. At kuyruklarına benzeyen ince, tüy gibi bulutlara tüybulut (sirrus) adı verilir. Bunlar troposferin yüksek yerlerinde olur ve sıcak bir cephenin önünden gelir. Bu bulutlar havada bir değişiklik olacağını gösterir. Kabarık, pamuk gibi bulutlara kümebulut (kümülüs) adı verilir. Bunlar genellikle havanın güzel olacağını gösterir. Fakat bunların rengi koyulaşıp bir araya geldikleri zaman fırtına bulutları adını alırlar. Üçüncü bulut çeşidi ise katman buluttur (stratus). Bunlar yassı tabakalar halindedir. Hemen hemen bütün gökyüzünü kaplarlar ve kötü havanın geleceğini gösterirler.

Meteoroloji istasyonları
Siklonlar, antisiklonlar ve cepheler başlıca hava sistemlerini oluşturur. Meteorologlar bunları inceleyerek havanın nasıl olacağının anlarlar. Meteoroloji istasyonları bu sistemleri incelemeye ve gereken bilgileri sağlamaya yarar.

Bazı meteoroloji istasyonları çok uzak yerlerdedir; örneğin kutuplarda ya da çöllerin ortasındadır.

Modern hava tahminciliği ancak 1844 yılında, telgrafın bulunması sonunda ortaya çıkmıştır. Telgraf sayesinde meteoroloji istasyonları elde ettikleri bilgileri merkezlere ulaştırmaya başlamışlardır. Bugün meteoroloji istasyonları raporlarını telsiz, teleks ve telefon aracılığıyla merkezlere göndermektedir.

Meteoroloji istasyonları birkaç çeşit gözlem bildirir. ilk önce belirli bir bölgedeki havayı, buradaki sıcaklığı ve hava basıncını saptarlar. Rüzgârların yönünü ve hızını, bulutların miktarını ve çeşidini belirtirler. Yağmur yağmışsa, bunun miktarını ölçerler. Havanın bağıl nemini de kaydederler.

Türkiye’de meteoroloji enstitüsü ilk kez 1925 yılında kurulmuştur. 1937’de ise Devlet Meteoroloji İşleri Genel Müdürlüğü kurulmuş ve bütün meteoroloji merkezleri bu teşkilâta bağlanmıştır. Bu merkezlerden Ankara’daki Esenboğa ve İstanbul’daki Yeşilköy istasyonları uluslararası meteoroloji istasyonlarıdır.

Yorum yazın