Prof. Dr. F. Kemal SÖNMEZ 15 Eylül 2009

... konulu sunumlar: "Prof. Dr. F. Kemal SÖNMEZ 15 Eylül 2009"— Sunum transkripti:

1 Prof. Dr. F. Kemal SÖNMEZ 15 Eylül 2009
METEOROLOJİ Prof. Dr. F. Kemal SÖNMEZ 15 Eylül 2009

2 TANIM Meteoroloji, dünyamızı çevreleyen atmosfer içerisinde meydana gelen bütün olayları ve değişmeleri inceleyen; bu olay ve değişmelerin ortaya çıkaracağı sonuçları irdeleyen bir bilim dalı olarak tanımlanır.

3 TANIM Meteoroloji biliminin gelişmesi Birinci Dünya Savaşı devresinde hızlanmış bu hızlanma da uçak ve radyonun büyük rolü olmuştur. Hava tahmin metotları, cepheler, siklon dalga teorileri ve hava kitleleri üzerinde yapılan çalışmalar ve ısının yayılması, türbülans teorileri, konveksiyon, radyasyon, yoğunlaşma ve yağış teorileri de aynı dönemlerde geliştirildi. Bugünkü çalışmalar radyo, uçak, balon, roket, elektronik cihazlar, meteorolojik amaçlı yapay uydular ile çok daha ileri aşamalara gelmiş bulunmaktadır.

4 TANIM Bugün meteoroloji ile dolaylı ya da dolaysız ilişkisi olmayan hiç bir alan kalmamıştır. Hava olaylarından veya onun sonuçlarından etkilenen her varlık meteorolojik etki alanına girer. Bilindiği gibi meteorolojinin askerlikle, ulaştırma hizmetleriyle, sağlık ve çevre sorunlarıyla, turizm sektörü ile hatta hukukla ilişkilerine günlük hayatta çeşitli şekillerle rastlamak mümkündür.

5 TANIM Bunların yanında meteorolojinin tarımla ilişkisi ilk çağlardan itibaren bilinmektedir ve bugün özellikle ekonomisi tarıma dayalı olan ülkelerde tarımsal meteoroloji ayrı ve önemli bir yer tutmaktadır.

6 TANIM Dinamik Meteoroloji Fiziksel Meteoroloji Aeroloji
Sinoptik Meteoroloji Tarımsal Meteoroloji Aeronotik Meteoroloji Deniz Meteorolojisi

7 TANIM Bunlardan başka meteorolojinin İstatistiki Meteoroloji, Hidro Meteoroloji, Tıbbi Meteoroloji, Radyo Meteorolojisi gibi dalları da vardır. Ayrıca meteorolojik ve coğrafik açıdan bölgeleri mikro, mezo ve makro ölçekte inceleyen ve mikro meteoroloji, mezo meteoroloji ve makro meteoroloji olarak bilinen bilim dalları da vardır.

8 DİNAMİK METEOROLOJİ Atmosfer içerisinde meydana gelen hava hareketlerini ve ısı geçişini matematik ve fizik kanunlarıyla açıklamaya çalışır. Dinamik meteoroloji hidrodinamik açıdan hareket ve kuvvetlerin dağılışını, termodinamik açıdan ısının dağılışını incelemektedir. Amacı sayısal hava tahminleri yapabilmektir.

9 FİZİKSEL METEOROLOJİ Atmosferde meydana gelen radyasyon, ısı, buharlaşma, yoğunlaşma, yağış, optik gibi fiziki olayların nedenlerini inceler.

10 AEOROLOJİ AERO (hava) ve LOGY (bilim) kelimelerinin birleşmesiyle anlam kazanan AEROLOGY (Aeroloji), hava bilimi anlamına gelip meteorolojinin en önemli dallarından biridir. Atmosferi dikine olarak inceler. Mevcut hava gözlemlerinden yararlanarak gelecekteki hava durumunu tahmine çalışır. Bu çalışmaları, Radiozonda Meteorolojik radarlar, Dropwindzonda, Uçak Entegre Bilgi Sistemi, Sabit Seviye Balonları, Gemi Sondaj Sistemleri ve Meteorolojik Uydular vasıtasıyla yapar.

11 SİNOPTİK METEOROLOJİ Aynı zamanda, aynı esaslara dayanılarak ülkelerde, bölgelerde ve kıtalardaki hava tahminleri elde etmek amacıyla meteorolojik gözlemlerin analizinin yapılmasıyla ilgilenir. Sinoptik meteoroloji çalışmalarında ülkelerin meteoroloji kuruluşları sürekli ilişki içerisindedirler. Dünya Meteoroloji Teşkilatı'na (WHO) üye ülkeler sinoptik meteoroloji alanında geliştirilmiş metod ve teknikleri standart hale getirmek durumundadırlar.

12 TARIMSAL METEOROLOJİ Basit bir tanımlama olarak meteorolojinin tarımla olan ilişkilerini inceler. Gelişen bitki ve hayvan organizmalarının fiziksel özellikleriyle uğraşan bilim dalı olup, bu ortamda meydana gelen fiziksel gelişmelerin incelenmesi ve aynı zamanda söz konusu fiziksel özelliklerle gelişmenin tarım yararına saptanan bulgularla etkilenmesini inceleyen bir bilim dalı olarak da tanımlanabilir. Aynı zamanda atmosfer özellikle bitkilerin hava ile temasta olan kısımlarının geliştiği ortamın ısı rejimi ve toprak yüzeyi ile ilişkisini de inceler.

13 AERONOTİK METEOROLOJİ
Meteorolojinin uçuş problemlerine uygulanmasını inceleyen bir bilim dalıdır.

14 DENİZ METEOROLOJİSİ Meteorolojik elemanların denizlerle ve denizcilikle ilişkilerini inceler. Denizler üzerindeki iklim elemanlarıyla deniz suyu özelliklerini de inceler.

15 ATMOSFERİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ
Yerkürenin etrafını çepeçevre kuşatan yoğunluğu yükseklikle azalan, kalınlığı tam olarak bilinmemekle beraber 100 km' nin üzerinde olan gaz karışımına atmosfer denir.

16 ATMOSFERİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ
Atmosferin üst sınırı; dünyamızın yerçekimi kuvveti ile diğer gezegenler arasındaki çekim kuvvetinin dengede olduğu yer olarak kabul edilir. Atmosferin etkisinin km' den sonra yok denecek kadar azaldığı bilinmektedir.

17 ATMOSFERİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ
Atmosfer, yerçekimi etkisiyle bir ağırlığa sahip olan değişik gazlardan oluşmaktadır. Gazların sahip olduğu bu ağırlık atmosfer içindeki maddeler üzerinde bir basınç şeklinde kendini göstermektedir. Buna hava basıncı denilmektedir.

18 ATMOSFERİN YARARLARI Canlıların yaşaması için gerekli oksijen, karbondioksit, azot gibi gazları içererir. Güneşten gelen zararlı ışınları (ultraviyole) emip, bunların yeryüzüne ulaşmasını engelleyerek dünyaya koruyucu bir siper görevi yapar. Uzaydan gelen göktaşlarının (meteor) sürtünme nedeniyle parçalanmasını sağlar.

19 ATMOSFERİN YARARLARI Güneşten dünyaya gelen ve yansıyan ışınların tekrar uzay; dönmesini önler. Işınları yansıtıp dağıtarak gölge yerlerin, güneş alan yerlere göre karanlık ve daha soğuk olmasını önler. Atmosfer hareketleri, yeryüzündeki gece -gündüz sıcaklık farkını oldukça azaltır (Atmosfer olmasa sıcaklık gündüz 130°C, gece ise -150° C olurdu). Atmosfer, ses iletiminin ve yanma olayının gerçekleşmesini sağlar.

20 ATMOSFERİN BİLEŞİMİ Havada her zaman bulunan ve miktarları değişmeyen gazlar. Bunlar azot, oksijen ve asal gazlar olup, hayatın devamını sağlarlar. Havada devamlı bulunan ancak miktarları azalıp, çoğalan gazlar. Bunlar karbondioksit, su buharı, ozon olup hava olayları ve iklim üzerine etkilidirler. Havada her zaman bulunmayan gazlar. Bunlar iyot bileşikleri,amonyak, kükürtdioksit, tozlar ve kirleticilerdir.

21 ATMOSFERİN BİLEŞİMİ Atmosfer içerisinde bulunan gazların hacim olarak oranları, yatay ve dikey hava hareketleri nedeniyle yaklaşık 25 km yüksekliğe kadar hemen hemen sabittir. Bu katmanda hacim olarak; azot %78.083, oksijen % , argon % 0.93 ve karbondioksit % 0.03 orana sahiptir.

22 ATMOSFERİN BİLEŞİMİ Atmosferi oluşturan gazların oranlan 90 km'ye kadar önemli bir değişiklik göstermez. 90 km'den sonra dikey hava hareketlerine rastlanmadığından ağır moleküller altta, hafif moleküller üstte yer alır.

23 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
OKSİJEN Canlıların solunumu ve yanma olayı bakımından önemi büyüktür. Havadan biraz daha ağır olup suda erime özelliğine sahiptir. Soğuk suda erime oranı daha fazladır. Hava ısındıkça sudaki oksijen havaya verildiğinden yaz aylarında havadaki oksijen miktarı az da olsa artar. Bir insan bünyesi oksijenin kısmi basıncı 200 milibar olan bir havayı teneffüs etmeye alışmıştır. Bu kısmi basıncın düşmesiyle yani havadaki oksijen miktarının azalmasıyla insanlarda yorgunluk, uyku hali, görüş zayıflığı gibi haller görülür.

24 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
KARBONDİOKSİT Havada % 0.03 oranında bulunmasına karşın miktarının azalıp, çoğalması klimatolojik koşullara önemli ölçüde etki yapar. Havadaki CO2 miktarı, karalar üzerinde denizlere nazaran daha fazladır. Havada fazla oluşu havanın kirliliğini, az oluşu ise temizliğini gösterir. CO2'nin başlıca kaynakları; solunum, yanma olayları, volkanlar, maden ocakları, maden suları ve bakteri artıklarıdır.

25 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
KARBONDİOKSİT Denizler fazla miktarda bulunan CO2'yi eritirler. Suyun sıcaklığı arttıkça oksijende olduğu gibi CO2'de dışarıya verilir. Bu nedenle yaz aylarında havadaki CO2 miktarında artma görülür.

26 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
KARBONDİOKSİT Yapılan hesaplamalar havadaki CO2 miktarının % 50 civarında azalması durumunda hava sıcaklığının 4-5°C azalacağını göstermektedir. Bunun nedeni, CO2'in uzun dalga boyundaki ışınları emme ve saklama özelliğidir yılından bu yana havadaki CO2 miktarında % 10'luk bir artış olduğu ve dolayısıyla dünyanın ısındığı ileri sürülmektedir.

27 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
SU BUHARI Atmosferdeki su buharının kaynağı denizler, göller, akarsular ve nemli yüzeylerdir. Su buharı, nem ve zamana göre hava içerisindeki miktarı en fazla değişen gazdır. Hava sıcaklığı ile hava içerisindeki su buharı oranı arasında çok yakın bir ilişki vardır. Hava sıcaklığı arttıkça havadaki su buharı miktarı da artar.

28 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
SU BUHARININ FAYDALARI Yağışların oluşmasını sağlar, Atmosferde koruyucu bir örtü vazifesi görerek dünyanın çabuk soğumasını önler, Havayı yumuşatarak nefes almamızı sağlar, Cildin çatlamasını önler, Hava içerisinde bakterilerin yaşamasını sağlar. Su buharının fazla oluşu ise sıcaklık duygusu bakımından sıkın verir ve salgın hastalıkların yayılmasını kolaylaştırır.

29 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
Atmosferdeki su buharı; Enlem derecesine, Mevsimlere, Gece ve gündüze, Yüksekliğe ve Coğrafi bölgelere göre değişir.

30 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
OZON 19-45 km yükseklikte bir ozon katmanı varolup, yere yakın katmanlarda yok denecek kadar azdır. Bu ozon katmanının ortalama yüksekliği ekvatorda 29 km, orta enlemlerde ise 22 km'dir. Ozon gaz olarak içinde hayatın gelişmesine olanak vermez ancak dünyamıza güneşten gelen ışınları emer.

31 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
OZON Ultraviyole ışınlar vücutta D vitamininin oluşmasını sağlar. Ancak fazla oluşu hayatı yok edici bir etki yapar. Ozon tabakası olmasaydı yeryüzüne yakın ultraviyole ışınlar 50 kat daha fazla olacaktı. Atmosferin alt tarafında ozonun fazla olması havanın temiz oluşunu ifade eder. Mevsimlere ve hava koşullarına göre ozon miktarı değişir.

32 ATMOSFERDE BULUNAN GAZLAR VE ÖZELLİKLERİ
AZOT Havanın 4/5'ini oluşturan bu gaz renksiz, kokusuz ve tatsızdır. Azot tek başına canlıların yaşamasına olanak vermez. Ancak hava içerisinde iki önemli rolü vardır; Oksijenle birleşerek onun yakma özelliğini hafifletir, Bitkilerle birleşerek endüstri ve tarımda büyük yarar sağlayan nitrat ve nitritleri oluşturur. Havadaki azotu alamayan bitkiler, azot ihtiyaçlarını topraktaki azot bileşiklerinden kökleri yardımıyla karşılarlar.

33 ATMOSFERİN KATLARI Atmosferin katları içerdiği gazlara, kimyasal özelliğine, fiziksel ve kimyasal özelliğine ve sıcaklığına göre sınıflandırılabilir.

34 GAZLARA GÖRE

35 GAZLARA GÖRE Helyum katında helyumun % 10'u iyon halindedir.
Atomik oksijen katmanında gazlar güneş ışınlarının etkisi ile atomlarına ayrılırlar. Atom halindeki gazlar moleküler haldeki gazlardan daha hafif olduklarından atmosferin üst katlarındadırlar. Moleküler oksijen katında, oksijen ve azot moleküler halde bulunur.

36 KİMYASAL ÖZELLİKLERİNE GÖRE

37 KİMYASAL ÖZELLİKLERİNE GÖRE
Homosfer katmanında; gazların hacimsel oranlarI önemli değişikliğe uğramaz, sabit kalır. Heterosfer katmanında; güneş ışınlarının etkisiyle atmosferin bileşimi oldukça değişikliğe uğrar ve iyonlaşma görülür. Bu katmanda azot ve oksijenden başka ve helyum gibi hafif gazlar da görülür.

38 FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİNE GÖRE

39 FİZİKSEL VE KİMYASAL ÖZELLİKLERİNE GÖRE
Ekzosfer katmanının alt kısımlarında helyum, üst kısımlarında hidrojen atomları bulunur. Sıcaklık 1000°C-2000°C arasındadır. İyonosfer katmanında, gazlar iyon halinde bulunur. Yükseklik arttıkça sıcaklıkta artar. Yükseklik arttıkça sıcaklıkta artar. Radyo dalgalarını yansıtması açısından çok önemlidir. Kemosfer katmanında, ultraviyole ışınların etkisiyle bazı gazlar değişime uğrar. Alt kısımlarında oksijen ozon halinde bulunur. Üst kısımlarında ise gazlarda iyonlaşma başlar. Oksijen ve hidroksil iyonları çoğunluktadır.