Atmosfer k s rkülasyon



Yüklə 62,72 Kb.
Pdf görüntüsü
tarix23.01.2018
ölçüsü62,72 Kb.
#22224


 



ATMOSFER K S RKÜLASYON 

 

Uzun  bir  periyod  içerisinde  atmosferin  ortalama  hareketine  atmosferik 



sirkülasyon  denir.  Atmosferdeki  bu  hareketin  en  önemli  sebebi  Ekvator  bölgesinin 

aşırı  derecede  ısınması  ile  kutup  bölgelerinin  aşırı  derecede  soğumasıdır.  Bu  iki 

bölge  arasındaki  sıcaklık  farkından  dolayı  atmosferik  sirkülasyon  oluşmaktadır.  At-

mosferik  sirkülasyon  her  ne  kadar  termik  nedenlerle  doğmuş  olsa  da  Dünyanın 

dönmesi ve yer yüzeyinin homojen olmaması nedeniyle birçok dinamik faktörlerin ve 

diğer bazı faktörlerin bir araya gelmesiyle çok  daha karışık bir durum arz ermektedir. 

 

Atmosferdeki  hava  hareketleri  devamlılık  yönünden  iki  bölüme  ayrılır.  Bazı 



hava hareketleri gelip geçicidir. Uzun süre devam etmezler. Bu tür hava hareketlerine 

tali  veya  geçici  sirkülasyon  sistemleri  denmektedir.  Bazı  hava  hareketleri  de  belirli 

yerlerde  ve  yönlerde  hemen  hemen  devamlı  olarak  bulunurlar.  Bu  tür  hava 

hareketlerine de atmosferin genel sirkülasyonu denir. 

 

Atmosferin Genel Sirkülasyonunu Etkileyen Faktörler 

 

a)  Dünyanın  dönmesi:  Dünyanın  dönmesinden  dolayı  koriyolis  kuvveti  denen 



bir kuvvet meydana  gelmektedir. Bu koriyolis kuvveti hava hareketlerine etki ederek 

onları  saptırmaya  çalışmaktadır.  Bu  yüzden  kuzey  yarım  kürede  ekvatordan 

kutuplara  doğru  giden  hava  akımları  sağa  doğru  saparlar.  Güney  yarım  kürede  ise 

hava akımları sola doğru saparlar. 

 

b)  Mevsimlerin  etkisi:  Yer  yüzeyindeki  basınç  ve  rüzgar  kuşakları  mevsimlik 



değişikliklere  uyarak  yaz  aylarında  kuzeye,  kış  aylarında  ise  güneye  doğru 

kaymaktadır.  Böylece  kuşaklar  arasında  kalan  bazı  bölgeler,  yazın  bir  rüzgar  ve 

basınç  sisteminin  kışın  ise  başka  bir  rüzgar ve  basınç  sisteminin  etkisi  altında  kalır. 

Basınç ve rüzgar kuşaklarının bu mevsimlik kayması, güneşin görünüşteki hareketini 

yaklaşık olarak bir iki aylık bir gecikmeyle takip eder. 

 

c)  Kara  ve  denizlerin  etkisi:  Karalar  ve  denizlerin  farklı  ısınması  yüzünden 



basınç  ve  rüzgar  kuşaklarında  önemli  değişmeler  meydana  gelmektedir.  Güney 

yarım  kürede  karalar  az  olduğu  için  basınç  ve  rüzgar  kuşakları  pek  değişime 

uğramazlar.  Kuzey  yarım  kürede  orta  enlemlerinde  ise  bu  kuşaklar  düzenini 

kaybederler. 

 

Denizler  yazın  karalara  göre  daha  serindir.  Bu  termik  nedenle  yüksek  basınç 



kuşaklarının  denizler  üstündeki  bölümü  yazın  daha  güçlü  ve  geniş  antisiklon 

çekirdeklerini  oluştururlar.  Karalar  ise  yazın  fazla  ısındığından  termik  alçak  basınç 

merkezleri haline gelirler. Kışın ise durum bunun tam tersidir. 

 

Genel Sirkülasyon Teorileri 

 

Atmosferin  genel sirkülasyonu hakkında  birçok fikirler ortaya atılmıştır. Ancak 



son yıllarda hızla gelinen yüksek atmosfer gözlemleri sonucunda teorilerde de önemli 

gelişmeler  ve  değişmeler  olmuştur.  Bu  nedenle  Atmosferin  genel  sirkülasyonu 

hakkındaki  teoriler,  iki  ana  grup  altında  toplanmaktadır.  Bunlardan  birincisi  klasik 



 

sirkülasyon  teorisi,  ikincisi  ise  modern  sirkülasyon  teorisidir.  Şimdi  sırasıyla  bunları  



görelim: 

 

Klasik sirkülasyon teorisi 

 

Klasik sirkülasyon teorileri genellikle yeryüzü gözlemlerine ve yüksek volkanik 



dağlardan çıkan duman ve küllerin yer değiştirmelerine dayanılarak ortaya atılmıştır. 

Atmosferin  genel  sirkülasyonu  hakkındaki  lk  ilmi  teori  1686  yılında  ngiliz  Edmund 

Halley tarafından ileri sürülmüştür. Bu teoriye göre sıcak bölgelerde  ısınan havanın  

yükselmesi nedeni ile  yer rüzgarlarının sıcak bölgelere  doğru  esmesi gerektiğini;  bu 

sebeple  ticaret  rüzgarlarının  her  iki  kürede  de  ekvatora  doğru  estiğini  söyleyen 

Halley, güneşin doğudan batıya doğru  yeryüzünü ısıttığını ve batının doğudan  daha 

çok  ısındığını,  bu  nedenle  de  rüzgarların  batıya  doğru  yöneldiklerini  (Yani  doğulu 

olduklarını) bir görüş olarak ortaya koymuştur.  

 

1735  yılında    ngiliz  George  Hadley  ise 



Halley'in  Ticaret  rüzgarları  için  ileri  sürdüğü  teoriyi 

kabul  etmemiştir.  Hadley  ise  şu  teoriyi  ileri 

sürmüştür: Yeryüzü mutlak manada ekvatora yakın 

bölgelerde  doğuya  doğru  daha  hızlı  hareket  ettiği 

için  ekvatora  doğru  esen  yer  rüzgarları  ilk  hareket 

ettikleri  boylamın  daha  batısına  ulaşırlar.  Yani 

batıya  doğru  yönelirler.  Aşağı  seviyedeki  bu 

rüzgarlara  karşılık  yukarı  seviyelerde  kutuplara 

doğru akımlar bulunmakta ve aynı sebeple doğuya 

sapmaktadır.  Konvektif  olarak  meydana  gelen  bu 

boylamsal sirkülasyona Hadley hücresi denir.  

 

1856  yılında  Amerikalı  William  Ferrel, 



Hadley  hücresinin  sadece  tropik  bölgelere  ait 

olduğunu,  orta  enlemlerde  bu  hücreye  zıt  başka 

bir 

hücrenin 



bulunduğunu 

batılı 


rüzgarlara 

dayanarak  ortaya  koydu.    Bu  hücreye  Ferrel 

Hücresi adı verilir. Yine Ferrel bu batılı rüzgar kuşağının kutup tarafında kutuplardaki 

antisiklon  sebebi  ile  ortaya  çıkmış  bir  hücrenin  daha  bulunduğunu  da  açıklamıştır. 

Subtropikal bölgelerde yüksek basıncın yukarı seviyelerdeki konverjanstan meydana 

geldiğini,  doğulu  rüzgarlar    ekvator  üzerinden  batılı  rüzgarlar  orta  enlemlerden 

saptırılırken  bu  bölgelerde  basınç  azalması  olduğunu  gözleyen  Ferrel  basınç 

sahalarının rüzgar sahaları ile ilgili olduğunu  da tespit etmiştir. 

A

A

A



Y

Y

Y



E

R

A



K

I

Ş



I

Ş

ekil 2-1: Hadley’e Göre Atmosferin 



Genel Sirkülasyonu 


 



30°

60°


30°

60°


F

F

F



F

Yüksek Basınç

Doğulu Rüzgarlar

Alçak Basınç

Yüksek Basınç

Alçak Basınç

Yüksek Basınç

Alçak Basınç

Doğulu Rüzgarlar

Yüksek Basınç

Batılı Rüzgarlar

Ticaret Rüzgarları

Ticaret Rüzgarları

Batılı Rüzgarlar

Ferrel

Hücresi


Hadley

Hücresi


Polar

Hücresi


 

Ş

ekil 2-2: Ferrel’e Göre Atmosferin Genel Sirkülasyonu 



 

Bu  üç  hücreli  model  daha  sonraları  T.  Bergeron  tarafından  geliştirilmiştir. 

Klasik sirkülasyon teorisinin en son ve gelişmiş şekli Şekil 2-2’de görülmektedir. 

 

Tropikal  bölgelerle,  kutuplar  arasındaki  sıcaklık  dengesinin  esas  olarak 



birbirine  bağlı  ve    kuzey-güney  yönünde  yani  boylamsal  olarak  gelişmiş  üç  adet 

sirkülasyon  sistemi  le  sağlandığı  kabul  edilmektedir.  Dünya  yuvarlak  olduğu  için 

ekvator  ve  çevresi  kutup  bölgelerine  nazaran  daha çok  ısınır.  Bunun  sonucu  olarak 

ekvator  ve  çevresindeki  ısınan  hava  yükseldiğinden  bu  bölgede  termik  bir  alçak 

basınç  kuşağı,  kutuplarda  ise  soğuyan  hava  alçalacağından  bu  bölgede  termik  bir 

yüksek  basınç  kuşağı  oluşmaktadır.  Şayet  yeryüzünün  dönmediği  ve  karaların 

olmadığı  kabul  edilirse;  kutup  ve  ekvator  bölgelerindeki  sıcaklık  dengesizliği, 

boylamsal ve düzgün hava akımlarının oluşturduğu basit bir sistemle giderilebilecekti. 

Ancak dünyanın dönmesi ve yer yüzeyinde kara ve denizlerin iç içe olması, bu basit 

sistemi oldukça değiştirmiştir. 

 

Ekvatordan  kutuplara  doğru  hareket  eden  üst  hava  akımları  dünyanın 



dönmesinden meydana gelen koriyolis kuvveti tarafından sağa saptırırlar ve 30 uncu 

enlem  civarında  batı-doğu  istikametine  yönelirler.  Bu  sapma  sonucunda  kutuplara 

doğru  hareket  edemeyen  hava  üst  troposfere  yığılır.  Bu  yığılma  sebebiyle  üst 

troposferde  bir  yüksek  basınç  sahası  oluşur.  Hava  daha  aşağılara  doğru  alçalır  ve 

adyabatik olarak ısınır. Bunun sonucu olarak 30'uncu enlemler civarında yer üzerinde 

dinamik  yüksek  basınç  kuşakları  meydana  gelir.  Bu  kuşaklara  subtropikal  yüksek 

basınç kuşakları denir. Bu kuşaklardan kuzeye ve güneye doğru yer rüzgarları eser. 

Kuzeydeki  kuşaktan  ekvatora  doğru  esen  rüzgarlar, sapma  yüzünden  kuzey  doğulu 

bir  yön  alırlar.  Güney  yarım  kürede  aynı  karaktere  sahip  rüzgarlar  güney  doğudan 

eserler. Bu rüzgarlara Alizeler veya Ticaret rüzgarları, bu kuşaklara da Alizeler kuşağı 

denir.  



 

 



Böylece 

ekvator 


çevresindeki  termik  alçak 

basınç 


kuşağı 

ile 


subtropikal  dinamik  yüksek 

basınç  kuşakları  arasında 

birinci  sirkülasyon  sistemi 

ortaya  çıkar  (Tropikal  cell). 

Subtropikal  yüksek  basınç 

kuşağından 

kutuplara 

doğru  hareket  eden  hava 

sapma  yüzünden  doğuya 

doğru  döner  ve  50'inci 

enlemlerde  batı  rüzgarları 

haline  gelir.  Böylece  orta 

enlemlerde  batı  rüzgarları 

kuşağı 


doğar. 

Batı 


rüzgarları 

60’ıncı 


enlemler 

civarında  kutuplardaki  termik 

yüksek  basınçtan gelen kuzey 

doğu rüzgarları ile karşılaşarak yükselmeye mecbur olurlar. Böylece  60’ıncı enlemler 

civarında  dinamik bir  alçak basınç kuşağı meydana  gelir. Bu kuşak ile kutuplardaki  

termik  yüksek  basınç  arasındaki  kuşağa  kutup  rüzgarları  kuşağı  denir.  Klasik 

sirkülasyon teorisi atmosferin genel sirkülasyonunu bu şekilde açıklamaktadır. (Şekil 

2-3) 


 

Modern sirkülasyon  teorisi 

 

Son yıllarda hızla gelişen yüksek atmosfer rasatlarından elde edilen sonuçları, 



klasik sirkülasyon teorilerinin açıklamaya yetmediği görülmüş olup, bu yüzden yeni bir 

sirkülasyon  teorisi  ortaya  konmuştur.  Modern  sirkülasyon  teorisini  başta  Rossby 

olmak üzere S. Petterssen ve Flohn geliştirmişlerdir. 

 

Bu  yeni  görüşe  göre  atmosferin  genel  sirkülasyonun  esas  sebebi  klasik 



sirkülasyon  teorisinde  olduğu  gibi  tropiklerdeki  fazla  ısınma  ile  kutuplardaki  fazla 

soğuma  olduğu  kabul  edilmekte,  fakat  bu  iki  bölge  arasındaki  sıcaklık  farkı,  yani 

sıcaklık gradyanı, orta enlemlerde kuvvetli yatay hava akımlarının  doğmasına neden 

olduğu    ve  hava  hareketleri  buralardan  ekvatora    ve  kutuplara  doğru  geliştiği  ileri 

sürülmüştür.  Yani  tropikal  bölgelerin  sıcak  havası  gezici  siklonlar  aracılığı  ile 

kutuplara doğru, kutupların soğuk havası da gezici antisiklonlar aracılığıyla  ekvatora 

doğru  parça  parça  taşınmaktadır.  Yani    iki  bölge  arasındaki  sıcaklık  nakli  yatay 

(enlemsel)  akımlarla  gerçekleşmektedir.  Böylece  Kuzey-Güney  yönlü  (Boylamsal) 

hava hareketlerini esas alan klasik teoriye karşılık  yeni görüş, yatay (enlemsel) hava 

hareketlerini esas almaktadır. Yine bazı yazarlara göre hava akımlarının doğmasında 

yeryüzü  ile  üst  troposfer  arasındaki  sıcaklık  farklarının  daha  önemli  bir  payı  olduğu 

ileri  sürülmüştür.  Bu  yüzden  atmosferin  sirkülasyonu  üzerinde,  troposferin  üst 

katmanlarında  esen  yüksek  rüzgarların  etkisi  çok  büyük  olduğu  iddia  edilmekte  ve 

hatta  iklimlerin açıklanabilmesi için  yeryüzü  rüzgarlarından  önce yüksek rüzgarların 

açıklanması gerektiğim ileri sürülmektedir. Çünkü yer yüzü rüzgarları, yerin dönmesi 

ve  yer  yüzeyinin  termik-dinamik  etkileri  ile  değişikliğe  uğramış  yüksek  rüzgarlardan 

30°


60°

TERM K ALÇAK BASINÇ

AL ZELER KUŞAĞI

D NAM K YÜKSEK BASINÇ

D NAM K ALÇAK BASINÇ

KUTUP RÜZGARLARI KUŞAĞI

TERM K YÜKSEK BASINÇ

BATILI RÜZGAR KUŞAĞI

Ş

ekil 2-3: Klasik Sirkülasyon Modeli 




 

başka bir şey olmadığı kabul edilmiştir. Sonuç olarak troposferin yukarı seviyelerinde 



esen  rüzgarların    atmosferik  sirkülasyon  üzerinde  çok  önemli  rol  oynadığı  ileri 

sürülmüştür. 

 

Polar Yüksek



Polar

Cephe


60°

30°


30°


60°

Polar Hücre

Ferrel

Hücresi


Hadley

Hücresi


Y

Y

Y



Y

Y

Y



Polar Doğulu

A

A



A

A

A



SubPolar Alçak

Batılı Rüzgarlar

SubTropikal Yüksek

NE Ticaret Rüzgarları

SE Ticaret Rüzgarları

SubTropikal Yüksek

Batılı Rüzgarlar

SubPolar Alçak

Polar Doğulu

InterTropikal Konverjans Zonu

30°


30°

60°


60°

 

Ş



ekil 2-4: Flohn'a Göre Atmosfer Sirkülasyonu 

 

Modern görüşe göre bazı konuların açıklanmasını da şu şekilde özetleyebiliriz: 



 

a)  Orta  enlemlerde  yerde  ve  yükseklerde  kuzey-güney  yönlü  düzenli  akımlar 

her zaman ve her yerde görülmezler. 

 

b)  Tropikal  bölgelerin  büyük  bölümünde  Alize  ve  üst  Alizeleri  doğurabilecek 



kuzey-güney yönünde bir sıcaklık gradyanı bulunmamaktadır. 

 

c)  Sürtünme seviyesi  hariç  atmosferin  tümü  içinde hava  hareketleri  genellikle 



zonal olarak göze çarpar. 

 

d) Klasik  görüşte  doğu-batı  yönünde  uzandığı  kabul  edilen  termik  ve  dinamik 



basınç  kuşakları  modern  görüşte  kabul  edilmez.  Modern  görüşe  göre  üst  hava 

hareketlerinin  kontrolü  altında  ve  bir  takım  yerel  etkilerle  gelişmiş  hava  sirkülasyon 

hücreleri vardır. Basınç kuşakları söz konusu değildir. 

 

Yapılan  atmosfer  rasatlarından  elde  edilen  ortalama  enlemsel  ve  boylamsal 



akışlara ait değerler ise şu şekildedir: 

 

a) Ortalama enlemsel akışlarla ilgili değerler: 

 

1- Tropik doğulu akışlar: En büyük değeri 200 hPa. seviyesinde 10 m/sn. dır. 



2-  Batı  rüzgarları:  Kışın  daha  kuvvetli  ve  ekvatora  daha  yakın  olurlar.  Batılı 

akışların maksimum şiddeti kışın 200 hPa yakınlarında 40 m/sn. yazın ise yaklaşık 15 

m/sn. dir. 



 

3-  Arktik  rüzgarlar:  Arktik  bölgelerde  bütün  yıl  boyunca  zayıf  doğulu  akışlar 



ölçülmüştür. Kuzey yarım kürede maksimum hızı 1-2 m/sn civarındadır. 

 

b) Ortalama boylamsal akışlarla ilgili değerler:  

 

Hadley  hücresi:  Kış  aylarında 



Hadley  hücresi  daha  kuvvetlidir. 

Kuzey yarım kürede kışın en kuvvetli  

950  hPa  seviyesinde  3  m/sn;  en 

kuvvetli  güneyli  akış  200  hPa. 

civarında 2,5 m/sn dir. Yaz aylarında 

bu değerler daha azalır. 700 hPa.  le  

400 

hPa. 


arasında 

hava 


hareketlerinin  bulunmadığı  durgun 

bir tabaka vardır. 

 

Ferrel    hücresi:  Kuzeyli 

maksimum  akış    0.6  m/sn:  güneyli 

maksimum  akış  ise  troposferin  üst 

seviyelerine  yakın    yerde  yine  aynı 

ş

iddettedir. 



 

Polar  hücre:  Kuzey  yarım 

küredeki  polar  hücrenin  akışı  çok 

zayıftır.  70°  N  enlemi  civarında 

ekvatora    doğru  maksimum  alt  akış 

0.2  m/sn;  kutuplara  doğru  üst  maksimum  akış  ise  300  hPa.  seviyesinde  ve  aynı 

ş

iddettedir. 



 

Yukarıdaki  değerlerden  anlaşıldığı  gibi  enlemsel  akışlar,  boylamsal  akışlara 

nazaran  çok  daha  kuvvetlidir.  Dolayısıyla  Modern  sirkülasyon  teorisi  gerçeğe  daha 

uygundur.  

 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

 

 



 

POLAR


HÜCRE

FERREL


HÜCRES

HADLEY


HÜCRES

60° - 90°

30° - 60°

0° - 30°


Şekil 2-5: Ortalama Boylamsal 3 Hücreli Akışlar 


Yüklə 62,72 Kb.

Dostları ilə paylaş:




Verilənlər bazası müəlliflik hüququ ilə müdafiə olunur ©genderi.org 2022
rəhbərliyinə müraciət

    Ana səhifə