BUHARLAŞMA
BUHARLAŞMA Havaya karşı duran bütün ıslak yüzeylerde olur. Bu hadisede su yüzeylerindeki moleküler hareket hızlanır ve aralarındaki mesafe açılırsa buharlaşma meydana gelir, bu harekete moleküler hareket denir. Bu hareketin neticesinde suyun sıvı halden gaz hale gelmesine de buharlaşma denir. Kısaca açıklayacak olursak ; Su ısındıkça yüzeydeki su molekülleri devamlı olarak hareket haline geçer. Bu hareket yeteri kadar hızlandığı takdirde moleküller arası mesafe uzar. Bu sayede moleküller arası çekim kuvveti azalır ve moleküller birbirlerinden ayrılarak havaya dağılırlar.
BUHARLAŞMAYA ETKİ EDEN FAKTÖRLER Su yüzeyi ve ıslak yüzeylerde meydana gelen buharlaşma devamlı bir harekettir.Su yüzeyini terk eden su buharı miktarı, birim saha üzerindeki havanın özelliklerine (meteorolojik şartlar), suyun ve çevrenin özelliklerine göre değişim gösterir.Suda meydana gelen bu değişiklik bir enerji etkisiyle olmaktadır. 1 gram suyun buhar haline gelebilmesi için 539 - 597 kalorilik ısıya ihtiyaç vardır . Buharlaşma; difüzyon, konveksiyon veya rüzgar tesiriyle meydana gelir.Havanın buhar basıncı, su sıcaklığına paralel olarak doymuş buhar basıncının altına düşünceye kadar difüzyon olayı devam eder.Su havadan daha sıcak olduğu zaman konveksiyon (dikey yönde hareket) hareketi başlar.Bu değerlendirmenin ışığı altında buharlaşmaya etki eden faktörler aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz. Güneş radyasyonu, hava buhar basıncı, sıcaklık, basınç ve rüzgar buharlaşmayı etkileyen önemli meteorolojik faktörler arasındadır
YOĞUNLAŞMA Atmosferdeki su buharının gaz halden sıvı ya da katı hale geçmesine yoğunlaşma denir. Yoğunlaşmanın temel nedeni sıcaklığın düşmesidir. Yoğunlaşma Çeşitleri 1) Havanın Alttan Soğumasına Bağlı Yoğunlaşma: Bu tip yoğunlaşma ile sis oluşur. Yatay ya da yataya yakın hareket eden ılık ve nemli bir hava kütlesinin kendisinden daha soğuk bir zemin üzerinden geçişi sırasında içindeki su buharının su zerrecikleri şeklinde yoğunlaşmasına sis denir. a) Hava Kütlesi Sisi b) Kara Sisi c) Kıyı ve Deniz Sisi d) Yer şekli Sisi e) Cephe Sisi 2) Yükselen Havanın Soğumasına Bağlı Yoğunlaşma: Bu tip yoğunlaşma ile bulut oluşur. Bir hava kütlesinin dikey yönlü hareketi sırasında, yerden yükseldikçe içindeki su buharının su zerrecikleri şeklinde yoğunlaşmasına bulut denir. Bulutların güneş ışınlarını engelleyici etkisi ile yeryüzünün aşırı ısınıp soğuması önlenir.
NEM Yeryüzündeki su kütlelerinden buharlaşan su, atmosferin nemlenmesine yol açar. Atmosferdeki su buharına nemliliği de denir. Önemli bir sıcaklık etmeni olan atmosferdeki su buharının miktarı, yere ve zamana göre değişir. Mutlak Nem (Var olan Nem) 1 m3 havanın içindeki su buharının gram olarak ağırlığına mutlak nem denir. Mutlak nem, sıcaklığa bağlı olarak, Ekvator’dan kutuplara doğru, denizlerden karalara doğru ve yükseklere çıkıldıkça azalır. Maksimum Nem (Doyma Miktarı) 1 m3 havanın belli bir sıcaklıkta taşıyabileceği nemin gram olarak ağırlığıdır. Hava kütleleri ısındıkça genleşip hacimleri artar. Bu nedenle nem alma ve taşıma kapasiteleri de artar. Eğer hava taşıyabileceği kadar nem alırsa doyma noktasına ulaşır ve doymuş hava adını alır. Bağıl Nem Hava her zaman taşıyabileceği kadar nem yüklenmez. Genellikle havadaki su buharı miktarıyla doyma miktarı arasında bir fark bulunur. Bu farka doyma açığı (nem açığı) denir.
NEM ÖLÇÜM ALETLERİ Nem ölçmede kullanılan metotlar Psikrometrik ölçümler Higrogkopik maddelerin boyutlarının değişmesi esasına dayanan metot (saçlı higrometre ve benzeri metotlar) Piskrometre Çeşitleri Psikrometreleri, havalandırma şekline göre iki kısma ayırabiliriz. Basit psikrometreler (tabi vantilasyonlu tip) : Bir kuru ve bir ıslak termometrenin meydana getirdiği takıma psikrometre denir. Suni havalandırılmalı psikrometreler : Bu tip psikrometrelerin, basit psikrometrelerden farkı, suni havalandırma kaynağına sahip olmalarıdır. Sabit kasa tipi psikrometreye, aspiratör denilen hava akımı temin eden cihaz takılarak bu psikrometreler elde edilir.
Higrometreler Saçlı Higrometreler Havanın nisbi nemini doğrudan doğruya gösteren aletlere higrometre denir. Bir saç demetinin, havadaki nisbi nem oranına göre uzayıp, kısalması esasına dayanarak saçlı higrometre aleti yapılmıştır. Hidrograf Bulunduğu yerin nisbi nemini devamlı olarak kaydeden aletlere hidrograf denir. İşba dolabı Bu dolabın hacmi takriben 0,25 m3'dür. Bu metal dolabın içerisi nem emecek cinsten çuhayla kaplanmış olup, nemi aynı oranda etrafa dağıtabilmek için dolabın köşesine küçük bir vantilatör yerleştirilmiştir. Bu dolapta tutulan aletin de % 96 nispetim göstermesi lazımdır, değilse ayar edilir.
ATMOSFERDE SU BUHARININ DAĞILIŞI Kısaca atmosferi açıklayacak olursak; Atmosferin Oluşumu; Atmosfer, dünyamızı çevreleyen, güneşten gelen enerjinin hızlı bir şekilde uzaya geri dönmesini önleyen ve canlılar için yaşamsal önem taşıyan gaz kütlesine denir. Bilim adamları, dünyamızın yaklaşık 5 milyar yıl önce oluştuğuna inanmaktadırlar. Dünyanın oluşumundan sonraki ilk 500 milyonlu yıllarda atmosferin su buharı ve gazlardan oluştuğu düşünülmektedir. 3.5 milyar yıl öncesinde ise, atmosferin muhtemelen karbondioksit (CO2), karbon monoksit (CO), su buharı (H2O), azot (N2) ve hidrojen (H2) gibi gazlardan oluştuğu varsayılmaktadır. Atmosferi Oluşturan Tabakalar; Atmosfer birbirinden farklı kimyasal özelliklere ve değişik sıcaklık profiline sahip çeşitli tabakalardan oluşmaktadır. Atmosferi oluşturan gazlar ise deniz seviyesinden itibaren yaklaşık 1.000 km yukarıya kadar uzanmaktadır. Atmosferdeki toplam gaz konsantrasyonunun % 99’undan daha fazlası yer yüzeyinden itibaren ilk 40 km’ lik tabakada bulunmaktadır.
Su Buharlarının Atmosferde Bulunduğu Kısım Sıcaklığa göre atmosferi oluşturan tabakalar Yer yüzeyinden itibaren yaklaşık 15 km’ ye kadar uzanan, sıcaklığın hızlı ve düzgün bir şekilde azaldığı tabakaya troposfer denilmektedir. Bu tabakada sıcaklık, yerden itibaren yükseldikçe her kilometrede yaklaşık 6 ºC azalarak üst sınırda -50 ºC ile -60 º C’ ye kadar ulaşmaktadır. Atmosferdeki su buharının % 99’u bu tabakada bulunmakta, miktarı ise enlemlere göre değişiklik göstermektedir. Yer yüzeyini etkileyen ve atmosferde oluşan bütün hava olayları troposfer tabakasında meydana gelmekte, bazen stratosferin alt kısımlarında da bu tür olaylar oluşabilmektedir. Kuvvetli konvektif hava akımlarının görülmesi nedeniyle troposfer tabakası karışma bölgesi olarak da adlandırılmaktadır.
SORULAR: Moleküler hareketi tanımlayınız.Bunun neticesinde oluşan durumu açıklayınız. Buharlaşmaya etki eden faktörleri sırayla yazınız. Suyun buhar haline geçebilmesi için gerekli enerji kaç kaloridir? Sis nedir? Kaç çeşit sis vardır? Yoğunlaşma nedir? Kaç çeşit yoğunlaşma vardır? Nem nedir? Kaç tür nem vardır? Bağıl nemi kısaca açıklayınız. Nem ölçüm aletlerinden piskrometreyi açıklayınız. Atmosferi oluşturan tabakalar hangileridir? Troposfer tabakasında meydana gelen hava olaylarını söyleyiniz.