1.GİRİŞ
1.1.KLİMATOLOJİNİN TANIMI VE KONUSU
Bir yerdeki hava olaylarının uzun yıllar sonucunda göstermiş olduğu ortalama durumu inceleyen bilim dalıdır.
Klima = İklim
Loji = Bilim = Etimolojik ( Sözlük) anlamı.
Klimatoloji Neden Önemlidir?
1 – Litosferdeki etkisi (Fiziksel, Kimyasal çözülmeler, Toprak oluşumu vb iklimle ilişkilidir).
2 – Hidrosferdeki etkisi (yeryüzünde akarsuların meydana gelmesi rejimlerinin oluşumu, göllerin oluşumu iklimle ilişkilidir).
3 – Biosferdeki etkisi (Bitki ve hayvanların yayılışı ve dağılışı iklimle ilişkilidir).
4- İklim dolayısıyla insanın beşeri ve ekonomik durumları üzerinde etkilidir.
Hava Durumu: Bir yerdeki çok kısa süreli (saat dakika) atmosfer olaylarıdır. Hava durumu ile meteoroloji ilgilenir. Meteorolji coğrafyanın dalı olmayıp jeofiziğin bir dalıdır. Ama klimatolojinin en fazla yararlandığı bilim meteorolojidir.
Rasat: Nem, sıcaklık, basınç gibi çeşitli atmosfer olaylarının aletler veya aletsiz olarak gözlenmesi sonucu tutulan kayıtlardır. Meteoroloji istasyonunun çokluğu iklimi daha iyi anlamaya yarar. Türkiye’de 500 ün üzerinde büyük istasyon 750 civarında da küçük istasyon bulunmaktadır.
Rasat Çeşitleri:
1-Sinoptik (Metorolojik ) rasatlar: Dünyanın her yerinde aynı anda ve eskiden 6 saatte (0-6-12-18) bir yapılan bu rasatlar günümüzde her saat başında yapılmaktadır.
2-Klimatolojik Rasatlar: Her bir meteoroloji istasyonunun yaptığı rasatlardır. Bunlar yerel saatlere göre yapılır. Ör.:Türkiye’de 7-14-21 saatlerinde yapılır.
3-Fenolojik Rasatlar: Tamamen gözleme dayalı rasatlardır. Aletlerle ölçüm yapılmaz. Özellikle kültür bitkilerinin (ekilmesi, çimlenmesi ve olgunlaşması) yetişme devreleri hakkında bilgi edinmeye yardımcı olur.
İklim elemanları:
– Sıcaklık
– Basınç
– Nem
– Yağış
– Rüzgar
– Bulutluluk
– Sis
İklim faktörleri:
– Enlem
– Kara ve Denizlerin Dağılışı
– Yükseklik
– Yer şekilleri
– Bakı
– Bitki Örtüsü (Fazla Değil)
2.ATMOSFERİ (HAVA KÜRE)
Atmosfer: Atmo: Nefes sfer: Küre (etimolojik anlamı) Atmosfer katı ve sıvı yeryuvarlağını saran gaz örtüsüdür.
Atmosferin Faydaları:
1 Atmosfer içerisinde ihtiva ettiği oksijen sayesinde doğrudan doğruya hayatın gelişmesini sağlamıştır.
2: Atmosfer güneşten gelen ışınların çok süratli bir biçimde uzaya dönmesini önleyen bir örtüdür
3: Atmosfer güneşten gelen ışınların yansıyıp dağılmasını dolayısıyla güneş almayan yani gölge yerlerinde aydınlık olmasını sağlamaktadır.
4: Özellikle hava akımları vasıtasıyla güneş alan yerlerin çok sıcak, almayan yerlerin ise çok soğuk olmasını engellemektedir. Eğer atmosfer olmasaydı güneş alan yerler çok sıcak, almayan yerler ise çok soğuk olacaktı.
2.1. Atmosferin Özellikleri
2.1.1. Atmosferin sınırı ve şekli
Yerçekiminin bittiği yer atmosferin üst sınırıdır. Yer çekiminin bittiği bu sınırı 190-200 km olarak biliyoruz. Gazların bulunmasına göre bu sınırı belirleyecek olursak çok yükseklere çıkar. Bu sınır 3200 10.000 km ye kadardır. Yani atmosferin üst sınırı ile ilgili net bir bilgi yoktur. Son 30 yıldan önce atmosfer sınırı 70-80 km olarak düşünülüyordu. Bu ölçümleri ve tahminleri grup vakitlerinde (güneşin doğuş ve batışı) güneş ışınlarının kırılma açısından gidilerek tahmin yapılırdı.
Dünyanın şekli gibi dairesel veya elips şeklindedir. Üzeri düz bir şekilde değildir. Güneş ve ayın çekimi nedeniyle yer yer dalgalı şekiller almıştır.
2.1.2. Atmosferin Ağırlığı ve Basıncı
Yerçekiminin etkisinde olan her şeyin bir ağırlığı vardır. Gazlar yerçekiminin etkisinde olduklarından atmosferin de bir ağırlığı vardır. Yalnız bu ağırlık, altındaki ve içindeki maddeler üzerinde bir basınç halinde belirir. Buna hava basıncı (Atmosfer Basıncı ) denir.
Normal Hava Basıncı, 45’enleminde deniz seviyesinde ve 150C sıcaklıkta 1cm çaplı boru içinde cıva sütununu 760mm yükseltide tutan basınçtır. Bu basınç aynı zamanda ağırlık olarak ta ifade edilir ve buda 1033 gr dır. 5 Trilyon kg lık basınç tüm atmosferin yapmış olduğu basınçtır. Atmosferi oluşturan gazlar atmosferin her tarafında eşit şekilde dağılmamışlar ağır olanlar altta hafifler üste toplanmışlardır.
2.1.3. Atmosferin Yoğunluğu
Atmosferin veya havanın belli bir yoğunluğu söz konusudur. Havanın yoğunluğu deyince 1m3 hacim içerisindeki havanın gram olarak ağırlığına havanın yoğunluğu denir. Havanın yoğunluğu alçaldıkça artar. (çünkü ağır gazlar atmosferin alt kısımlarda bulunur) yükseldikçe ise azalar (hafif gazlar yukarılarda bulunur).
2.1.4. Atmosfer katları
Yeryüzünde 115 km yüksekte bir molekül oksijen katı vardır. Bu katta moleküller halindeki oksijen ve azot bulunmaktadır. Bu gazlar ağır olduklarından yere yakın toplanmışlardır.
Kimyasal ve Fiziksel Özelliklere Göre Katlar:
Yeryüzünden 13 km ye kadar Troposfer
30 “ Stratosfer
80 “ Şemosfer
300- 325 “ İyonosfer yer alır.
Sıcaklığa Göre Katlar:
Yeryüzünden 13 km ye kadar troposfer katı yer alır. Troposferde yeryüzünden yükseldikçe sıcaklığın dikey yönde sürekli olarak azaldığı görülür. 100 metrede 0.5°C düştüğüne göre 13 km de yani troposferin bittiği yerde sıcaklık –50 -60°C olmaktadır.
Bunun üstünde ise 28 km ye kadar stratosfer yer alır. Burada sıcaklık dikey yönde azalma göstermiyor. Hatta en önemli özelliği sıcaklığın az değişir olması ve birazda artmasıdır. Bu katta yatay yönde sıcaklık değişiklikleri görülür.
80 km ye kadar ise mezosfer yer alır. sıcaklık önce 67°C ye yükselmekte üst sınırda ise 33°C ye kadar inmektedir. Bu katın sıcak olması molekül parçalanmasının daha fazla olmasından dolayıdır. Mezosferin üstünde ise Termosfer yer alır. Burası çok sıcak bir kattır. Burada gündüz ve gece sıcaklıkları farklıdır. Burada sıcaklık yer yer 1000°C nin üzerine çıkar.
1. Troposfer: Yeryüzünda 13 km ye kadar olan kata denir. Yanlız bu katın yüksekliği 6 ile 16 km arasında değişir. Kutuplarda 6 km civarında ekvatorda ise 12 km kadardır. Bu kat hava olaylarının meydana geldiği kattır. Atmosferdeki gazların yaklaşık % 75’i bu katta toplanmıştır. Bu katta sıcaklık her 100 metre 0 56°C düşer.
100 m 0.56°C düşer= sıcaklık değişme oranı = lapse rate Toroposferin stratosferi geçiş katına tropopoz adı verilmektedir. Hava olayları troposferde cereyan eder. Fakat troposferinde yeryüzünden 3-4 km kısmına kadar olan kısmında daha belirgindir. Sebebi su buharının 3-4 km lik kısmında daha fazla belirgin olmasındandır. Troposferin 3-4 km lik oldukça karışık olan ve pek çok yatay ve dikey hava hareketlerinin görüldüğü bu alt kısmına nemli atmosfer adı verilir. Nemli atmosferin üstündeki kısmına sirrüs ismi verilir.
2. Stratosfer: Kalınlık olarak 13 km den 28 km ye kadar olan kata stratosfer adını verilir. Bu katta dikey hava hareketi görülmez. Yatay hava hareketleri görülür. Uçaklar bu katı tercih ederler (Şimşek ve yıldırımlara yakalanmamak için). Stratosferi oluşturan gazlar ağırlıklarına göre üst üste sıralandıkları için yatay hava hareketleri görülür. Bu nedenle de sıcaklığın dağılışı düzenlidir ve dikey yönde sıcaklık çok az değişir.
3. Şemosfer: Ozon Katı (ozon yeryüzünde şimşek çaktıktan sonra görülen sarımsak kokulu maddedir). Şemosfer 28 ile 80 km lik kısma verilen isimdir.
Ozonun Oluşumu. Güneşten gelen ultraviyole ışınları bu katta oksijeni değişikliğe uğratarak ozona dönüştürmektedir. Sonuçta ultraviyole ışınları bu katta süzülerek yeryüzüne ulaşamamaktadır. Ozon katı süzgeç görevi görmese yeryüzü daha fazla ısınacak ve ayrıca çeşitli hastalıklara yol açacaktır.
4. İyonosfer: Gazların tamamen iyot halinde bulundukları bir kat 80 km den başlayıp 300 km ye çıkıyor. Atmosferdeki gazların %3 ü bu katta bulunur. Artık bu katta su buharı azot oksijen gibi ağır gazlara rastlanmaz. Helyum ve hidrojen gibi hafif gazlardan oluşur. Klimatolojik açıdan bu katın hiçbir önemli tarafı yoktur. Fizikçiler bu katla uğraşır. Radyo dalgalarının ulaşabildiği bir kattır.
5. Ekzosfer (Mezosfer): 300 km den başlayıp üst sınıra kadar olan bir kattır. Atmosferin en dış küresidir. Artık burada gazların bir kısmı uzaya kaçmaktadır.
2.1.4. Troposferin Bileşimi
Troposfer çok çeşitli gazlardan meydana gelmektedir. Bu gazların birbirine karışması ise (oksijen azot subuharı ) troposferdeki yatay ve dikey hava hareketlerine bağlıdır. Troposferde çok karışık halde bulunan gazlar 3 grupta incelenir:
-Troposferde devamlı bulunan ve miktarı değişmeyen gazlar (0,N)
-Troposferde devamlı bulunan ve miktarı değişen gazlar (su buharı CO2)
-Troposferde devamlı bulunmayan gazlar ( ozon, tozlar)
1. Troposferde Devamlı bulunan ve miktarı değişmeyen gazlar: Troposferin büyük bir bölümünü sürekli ve miktarı değişmeyen gazlar oluşturur (oksijen, azot, ve asal gazlar).
Oksijen %21
Azot %78
Asal gazlar %0,96 (Neon, Ksenon , Argon Krypton,vb).
Bu rakamlar sabit olmayıp ortalamadır. Çünkü hava şartları basınç gibi şartlar sonucunda gaz miktarında değişiklikler meydana gelmektedir. Bu gazların iklim üzerindeki rolleri oldukça büyüktür
Oksijen: Canlıların yaşaması için gereken bir gazdır. Oksijen sıvı içinde de bulunabilir. Deniz suyunda da bulunabilir. Soğuk denizlerde oksijen daha fazla bulunur. Ayrıca denizlerin ısındığı sıralarda oksijen havaya verilmektedir. Karaları ele aldığımızda genelde oksijen miktarı azdır insanların yerleştiği yerlerde CO2 artar.
Azot: Doğrudan doğruya insan hayatıyla ilgisi yoktur. Dolaylı yolla ilgisi vardır.
2. Troposfer de devamlı bulunan miktarı değişen gazlar: Bunlar su buharı ve karbondioksittir. Troposferdeki gazlar içinde oranı en fazla değişen su buharıdır.
Su buharı: Özelliklede yer ve zamana göre (küre içine doğru gidildikçe su buharı azalır) zamana göre ise (günün saatleri, mevsimler olarak düşünebiliriz) Su buharı sıcak dönemlerde artış gösterir. Soğuk zamanlarda ise azalma görülür. Nitekim ekvatoral bölgede daha fazla kutuplarda azdır. Su buharı miktarı artıkça yeryüzünde sıcaklık kaybı azalmaktadır. Çünkü gelen güneş ışınlarının yansımasını engeller (Ekvatorda %2-3 civarında, kutuplarda bazen %1 ve bazı durumlarda % 0, 25 olabilir).
Yeryüzünden troposfere çıkıldıkça su buharı daima azalma gösterir. Su buharının büyük bir kısmı 3-4 km lik kısımda bulunur. Su buharı 6-6,5 km lerde ortadan kalkmaktadır. Su buharı bir çok hava olayını etkileyen bir gazdır. Şöyle ki:
-Her şeyden önce yağışların gelmesine yol açar.
-Sıcaklığı emerek Troposferin alt kısımlarının ısınmasını sağlar.
-Hava olaylarının meydana gelmesini sağlayan yoğunlaşma üzerinde etkili olur.
-insanların vücut derilerinin fazla kurumasına engel olur.
Hava içerisinde bakterilerin yaşamasına neden olur.
Karbondioksit (CO2): Karbondioksit oranı fazla olmayan bir gazdır. %003 civarındadır.Fakat buna karşılık klimatolojik olaylara etkisi fazla olan bir gazdır.
Karbondioksit miktarında subuharı gibi bulunduğu yere ve zamana göre değişiklikler olur. Bulunduğu mekan açısından karbondioksit karalar üzerinde daha fazladır. Zaman olarak ise geceleri daha fazla bulunur.
CO2 doğal kaynağı volkanlardır. Ama endüstrileşmenin gelişmesi, dünya nüfusunun artması sonucunda CO2 artar. CO2 nin artması iklimin ısınmasını sağlar. Orman tahribatı CO2 artmasını şöyle etkiler: Fotosentez olayı yapan ağaçlar ortadan kalkınca CO2 açıkta kalır. CO2 ağır olması nedeniyle yeryüzündeki boşluklara girebilmektedir. Özellikle bazı mağaralar, ve çeşitli çukurluklara dolabilmektedir. CO2 artınca iklim sıcaklıklarının artması CO2 nin sıcaklığı emmesine bağlıdır.
Sonuç olarak CO2 iklim değişmeleri üzerindeki payı çok büyüktür. Şöyle ki; jeolojik dönemlerde havadaki CO2 oranı arttığı zaman iklimlerde sıcaklık artmış CO2 azaldığında ise iklimlerde soğuma olmuştur. Bu durum ise volkanik faaliyetlerin artması veya azalması ile ilgilidir. %003 lük olan CO2 değerinde yarı yarıya bir oynama olursa dünya iklimleri tersine döner.
3. Troposferde Her zaman Bulunmayan Gazlar:
Ozon: 02-03 (ozon ) oksijenin atomik hali
Troposferde bazen ozon bulunabilir. Bazen bulunmaz şimşek ve yıldırım olayı sonucunda elektriklenme olayı esnasında da ozon oluşur. Yağışın bol olduğu dönemlerde havada şimşek vb. olaylar görüleceğinden ozon artar. Ozon troposferde meydana gelebildiği gibi daha yukarı bir kat olan şemosferde de meydana gelir.
Tozlar: Tozlar da gaz olarak kabul edilir. Troposferin belli bir bölümünde tozlar yer tutar. Kaynağı yeryüzü (Fırtına, Rüzgar vb.) olaylarına bağlı olarak küçük parçacıklar atmosfere geçmektedir. Tozların kaynağı çok çeşitlidir. Şöyle ki; ufalanmış taşlar, mineral parçaları, karbon parçaları (is ve duman) tuz kristalleri bitki sporları (polen), ve tabi ki bu arada çeşitli mikroplar. Hava olayları açısından tozların önemi özellikle havadaki yoğunlaşma dolayısı ile yağış üzerindeki rolü olduğu biliniyor. Havadaki yoğunlaşmayı artırıyor. ve tabi ki havanın da ısınmasına neden olur. çünkü tozlar sıcaklığı emer.