BUHARLAŞMA Prof.Dr. M. Ali TOKGÖZ.

... konulu sunumlar: "BUHARLAŞMA Prof.Dr. M. Ali TOKGÖZ."— Sunum transkripti:

1 BUHARLAŞMA Prof.Dr. M. Ali TOKGÖZ

2 Doğadaki hidrolojik döngüsünün önemli bir unsurunu oluşturan buharlaşma, yeryüzünde sıvı ve katı halde farklı şekil ve şartlarda bulunan suyun meteorolojik faktörlerin etkisiyle atmosfere gaz halinde dönüşüne yani suyun su buharı haline gelmesine BUHARLAŞMA denir. Buharlaşma sonucunda bulutlar meydana gelir. Bulutların oluştuğu yerlerde ve bulutların atmosferde taşınması sonucunda yağışlar meydana gelir. Yağışların bir kısmının toprağa sızması sonucu yeraltı sularını meydana gelir. Bir kısmı da yüzey akışla ya da doğrudan akarsulara, göllere ve denizlere gitmektedir. Bu şekilde oluşan döngüye HİDROLOJİK DÖNGÜ denir.

3 HİDROLOJİK DÖNGÜ

4 Yeryüzünde su bulunan her yüzey, atmosferdeki su buharının kaynağıdır
Yeryüzünde su bulunan her yüzey, atmosferdeki su buharının kaynağıdır. Akarsular, göller ve denizler, nemli topraklar, karla örtülü veya buzla kaplı yüzeyler, ormanlar, bitki örtüsüne sahip araziler üzerinde sürekli olarak buharlaşma meydana gelmektedir. Su yüzeyinde meydana gelen su kayıplarına buharlaşma (evaporasyon), bitkilerden meydana gelen su kaybına terleme (transpirasyon) denir. Bitkilerden ve topraktan meydana gelen su kaybına ise evapotranspirasyon adı verilir.

5 Buharlaşmaya Etki Eden Faktörler :
Su yüzeyi ve ıslak yüzeylerden buharlaşan su, hidrolojik döngü içinde sürekli olarak hareket halindedir. Su yüzeyini terk eden su buharı miktarı, birim alan üzerindeki havanın özelliklerine (meteorolojik şartlara), suyun ve çevrenin özelliklerine göre farklılık göstermektedir. Suda meydana gelen bu değişiklik bir enerji etkisiyle olmaktadır. 1 gram suyun buhar haline gelebilmesi için kalorilik ısıya gereksinim duyulmaktadır. Buharlaşma; difüzyon, konveksiyon veya rüzgar etkisiyle 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 faktörleri aşağıdaki şekilde sıralayabiliriz.

6 1. Meteorolojik Faktörler :
Güneş radyasyonu, hava buhar basıncı, sıcaklık, basınç ve rüzgar buharlaşmayı etkileyen önemli meteorolojik faktörler arasındadır. a) Güneş Radyasyonu : Isının başlıca kaynağı güneşten gelen radyasyondur. Azalan veya artan ısı değişimleri, buharlaşma miktarı için önemli bir faktördür. Güneşten gelen enerji miktarı mevsime, günün saatine ve havanın bulutlu veya açık olmasına göre değişir. Radyasyon enerjisi, aynı zamanda enlem, yükseklik ve yöne göre de farklılık gösterir.

7 b) Hava Buhar Basıncı : c) Sıcaklık :
Buharlaşma, su yüzeyindeki buhar basıncı ile suyun üstündeki buhar basıncının arasındaki fark ile orantılıdır. Sudaki buhar basıncı (ew), havadaki buhar basıncından (ea) büyük olduğu sürece buharlaşma devam eder ve ew = ea olunca buharlaşma durur. Buna göre hava buhar basıncı arttıkça buharlaşma miktarı azalır. c) Sıcaklık : Doymuş buhar basıncı sıcaklığa bağlı olduğundan buharlaşma oranı, hava ve su sıcaklıklarından büyük miktarda etkilenir. Buharlaşmanın günlük ve yıllık değişimleri, sıcaklığın günlük ve yıllık değişimlerine çok benzer. Gün boyunca buharlaşma sabah saatlerinde minimum, öğleden sonra saatleri arasında ise maksimum değerine ulaşır. Yine sıcaklıkla ilgili olarak buharlaşma soğuk mevsimde az, sıcak mevsimde fazladır.

8 d) Rüzgar: Buharlaşmanın devam etmesi için difüzyon ve konveksiyonla su buharının su yüzeyinden uzaklaşması gerekir. Bu durum havanın hareketi (rüzgar) ile mümkündür. Rüzgar hızı ne kadar fazla olursa buharlaşma o kadar fazla olmaktadır. e) Basınç: Hava basıncı arttıkça birim hacimdeki molekül sayısı artar ve sudan havaya sıçrayan moleküllerin hava moleküllerine çarpıp yeniden suya dönme olasılığı artacağından buharlaşma azalır. Ancak bu etki diğerlerinin yanında önemsizdir. Yükseklikle basınç azaldığından, yüksek yerlerde buharlaşma fazlalaşır.

9 2. Coğrafik ve Topoğrafik Faktörler :
Buharlaşma olayında buharlaşmanın gerçekleşeceği bölgenin, coğrafik konumu ve güneşe karşı konumu önemli yer tutmaktadır. a) Enlem : Özellikle serbest su yüzeylerinden meydana gelen buharlaşma miktarının enlem derecelerine göre değişmekte olduğu saptanmıştır. Enlem Derecesi 0°- 10° olan Ekvator Bölgesinde ortalama buharlaşma miktarı 1150 mm/yıl, 10°- 30° enlemleri arasında (Alize Bölgesinde) 2250 mm/yıl, 30° - 40° enlemleri arasında 1600 mm/yıl, 40° - 50° enlemleri arasında 1000 mm/yıl ve 50° - 60° enlemleri arasında 450 mm/yıl’dır.

10 3. Suyun Kalitesi ve Bulunduğu Ortam :
b) Yükseklik : Diğer faktörler değişmese ve sabit olsa da yükseklik arttıkça buharlaşma miktarı artar. Çünkü yükseldikçe hava basıncı azalır. Öte yandan yükseldikçe havanın sıcaklığı azalacağından buharlaşma miktarı da azalır. Fakat bu azalma hava basıncından ileri gelen artmayı karşılayamadığından yükseldikçe buharlaşmanın az bir miktar arttığı kabul edilir. c) Bakı : Güneye ve Batıya bakan yamaçlardaki sular, güneş ışınlarının daha çok etkisinde kaldıkları için buharlaşma Kuzey ve Doğuya bakan yamaçlara göre daha fazla olmaktadır. 3. Suyun Kalitesi ve Bulunduğu Ortam : Su kütlesinin büyüklüğü, tuzluluk durumu, bulanıklılığı ve hareketliliği buharlaşma miktarı üzerinde etkilidir.

11 a) Su Kütlesinin Büyüklüğü :
Derin su kütleleri hava sıcaklığındaki değişimlere geç uyarlar. Bu nedenle derin sularda buharlaşma, sığ su kütlelerine göre yazın daha az, kışın daha fazla olmaktadır. b) Tuz Durumu : Tuzlu sular, tatlı sulara göre daha az buharlaşır. Çünkü suda erimiş tuzlar buhar basıncını azaltır. c) Kirlenme : Durgun su yüzeyinde biriken yabancı maddeler toz veya yağ tabakaları, buharlaşma miktarını olumsuz yönde etkiler. d) Dalgalı ve hareket halindeki su : Yapılan bir araştırmada akan sulardaki buharlaşmanın durgun sulardaki buharlaşmaya göre % 7 ile % 9 oranında daha yüksek olduğu saptanmıştır.

12 Buharlaşma miktarları doğrudan aletlerle ölçülür veya ampirik formüller kullanılarak hesaplanır. Don mevsimi boyunca buharlaşma ölçüm aletlerinin kullanılamaması nedeniyle, bu mevsimdeki buharlaşma miktarlarının bulunmasında ampirik formüllerden yararlanılır. Çok sayıda ampirik formül bulunmasına karşın, en çok kullanılan ampirik metotlar; Penman-Monteith, Kap Buharlaşması ve Blaney-Criddle metotlarıdır. Buharlaşma rasatları ülkemizde sadece büyük klima istasyonlarında yapılmakta olup, gölgede ve açık su yüzeyinde olmak üzere iki şekilde ölçüm yapılmaktadır. 1. Gölgedeki buharlaşmanın ölçülmesi: Gölgedeki buharlaşma ölçümlerinde rasat parkında kapalı siper içerisinde bulunan evaporimetre (atmometre) ve evaporigraf aletlerinden yararlanılmaktadır.

13 BUHARLAŞMA RASAT SİPERİ

14 EVAPORİMETRE Alttaki haznede bulunan su buharlaşır ve tüpteki su azalır. Azalan su miktarı buharlaşma miktarını vermektedir.

15 Buharlaşma sonucunda tartıdaki oynamalarla yazıcı uç ölçülen değerleri kaydeder. Kaydedilen değerler doğrultusunda buharlaşma miktarı belirlenir.

16 2. Açık su yüzeyinden olan buharlaşmanın ölçülmesi:
Açık su yüzeyinden meydana gelen buharlaşma miktarının ölçülmesine rasat parkı içerisinde özel yerinde bulunan A sınıfı buharlaşma kabından yararlanılmaktadır. Açık su yüzeyindeki buharlaşma miktarı ölçümünde, bu rasadı yapan rasat parklarının tümünde Class A Pan tipi yuvarlak buharlaşma havuzları kullanılmaktadır. Galvaniz sac veya paslanmaz çelikten yapılmış, silindir biçimindeki yuvarlak buharlaşma havuzlarıdır. Çapları yaklaşık cm olup, 25.4 cm derinliğe sahiptirler. Buharlaşma havuzları rasat parklarının yağış, rüzgar ve güneş almaya uygun yerlerine kurulur.

17 A SINIFI BUHARLAŞMA KABI (CLASS A PAN)

18 SİS Prof.Dr. M. Ali TOKGÖZ

19 SİS Sis, zemine yakın hava katmanları içinde su buharının soğuyarak asılı su damlacıkları haline gelmesiyle oluşur. Stratus bulutunun yerde veya yere yakın seviyede oluşması olarak da bilinir. Sis yatay görüş mesafesini 1 km’nin altına düşüren meteorolojik bir olaydır. Yerle temas eden hava içindeki su buharının yoğuşması veya donarak kristalleşmesi sonucu ortaya çıkan çok küçük su damlacıkları veya buz kristallerinden meydana gelmektedir. Görüş mesafesinin 1 km'den az olduğu günler, sisli günler olarak tanımlanır. Sis, içinde çisenti biçiminde çok hafif yağış olabilir. Tarımsal açıdan faydalı olduğu kadar, görüşe engel olduğu için deniz, kara ve hava ulaşımında büyük ölçüde olumsuz etkileri de görülmektedir. Bulutlar, gece süresince toprağın ışıma(radyasyon) yoluyla ısı kaybetmesini önlediği için bulutlu gecelerde sis oluşması olasılığı azdır. Rüzgarın sisi dağıtması nedeniyle rüzgarlı yerlerde de sisin meydana gelme olasılığı çok azdır.

20

21

22

23

24 I. Kütlesel Sisler (Soğuma Sisleri) :
SİS TİPLERİ I. Kütlesel Sisler (Soğuma Sisleri) : 1. Radyasyon Sisi: Radyasyon sisi, bulutsuz gecelerde rüzgarın olmaması durumunda kara üzerinde gece havanın soğuması sonucunda oluşur. Yeni düşen yağış ve nemli toprak sisin oluşumunu kolaylaştırır. Radyasyon sisleri en sık sonbaharda gözlenirler. Çünkü bu mevsimde toprak daha nemli, buharlaşma fazla ve geceler uzun olduğundan hava oldukça soğuyabilir. Kışın da bu tip sisleri görmek mümkündür. Radyasyon sislerinin oluşumlarında topoğrafik yapı da etkendir. Örneğin; çukur yerlerde (vadilerde) sıkça radyasyon sisi oluşur ve vadi sisi olarak adlandırılır. Çünkü gece boyunca çevredeki yamaçlardan aşağıya doğru soğuk hava akımı olur. Bu durum küçük derelerde bile gözlenebilir.

25 Radyasyon sisleri daima inversiyonun varlığı ile bağlantılıdır
Radyasyon sisleri daima inversiyonun varlığı ile bağlantılıdır. Yazın radyasyon sisinin kalınlığı 200 m.'yi geçmez. Güneş doğduktan sonra güneş ışınları zor da olsa sisi delerek yer yüzeyini ısıtmaya başlar. Bu durumda inversiyon bozulmaya başlar, sis parçalanır ve rüzgar ise sisin tamamen yok olmasını sağlar. Bunun yanı sıra, kışın havanın rüzgarsız ve bulutsuz olduğu antisiklonik durumlarda radyasyon sislerinin kalınlığı 1000 m.'ye kadar ulaşır ve üst üste birkaç gün kalabilir. Dağılması hava kütlesinin değişimi ile olur. Deniz sıcaklığının günlük değişimi karalara nazaran oldukça küçük olduğundan radyasyon sisleri normal olarak okyanuslar üzerinde oluşmaz.

26

27

28