Bu makale şu konuları ele alacaktır:

Rüzgar hakkındaki önceki makalenin sonunda, küresel rüzgar dolaşımını göstermiştik. Her yarım küre için, küresel rüzgar dolaşımı 3 alanı tanımlar:

Ekvator ve kutup bölgeleri hava koşulları açısından çok özeldir ve burada ele alınamazlar.

Orta enlemler Ferrel hücresi tarafından yönetilir. Orta enlem bölgesi, soğuk/kuru hava ile sıcak/nemli hava arasında sıkışmış olup, bu da burayı ısı transferinin ve hava sistemlerinin çoğunun gerçekleştiği bir yer haline getirir. Ayrıca, dünya genelinde insan nüfusunun büyük çoğunluğu burada yaşamaktadır ve bu makalede orta enlemlerdeki hava durumuna odaklanacağız.

Kuzey yarımküre için, Ferrel hücresinin kuzey kısmı çok dinamiktir ve hava olaylarının çoğu burada meydana gelir. Yaklaşık 60° Kuzey enleminde, Kutup cephesi adı verilen hayali bir çizgi bulunur. Bu çizginin her iki tarafında da çok farklı hava koşulları vardır:

Bu iki çok farklı hava kütlesinin karışması gerekiyor. Hava karışımı, mecazi olarak, sıcak havayı kuzeye ve soğuk havayı güneye iten büyük fanlar aracılığıyla gerçekleşir. Saat yönünün tersine dönen büyük fan, denizcilerin yelken açarken deneyimlediği orta enlemlerdeki alçak basınç alanlarını temsil eder (örneğin, ABD'den Avrupa'ya Kuzey Atlantik geçişi veya Antarktika'yı dolaşırken güney okyanuslarında bulunan Vendée Globe denizcileri).

Bu makale, söz konusu alçak basınç sistemlerinin işleyişini ve bazılarının nasıl güçlü fırtınalara dönüştüğünü açıklamaya odaklanacaktır.

Ancak bundan önce, bir sonraki bölümde hava cephesinin ne olduğuna dair kısa bir sunum yapalım.

Yukarıdaki çizim, 60° Kuzey enleminde kutup cephesinin her iki tarafında bulunan iki farklı hava kütlesini göstermektedir. Meteorolojik semboller, hangi hava kütlesinin sıcak, hangisinin soğuk olduğunu ve bu hava kütlelerinin hareketini kolayca belirlemek için kullanılmıştır.

Sıcak havanın yerini soğuk hava alıyor. Mavi üçgen, cephenin hareket yönünü gösteriyor.

Sıcak hava soğuk havanın yerini alıyor. Kırmızı yarım daire cephenin hareket yönünü gösteriyor.

Kapalı cephe, daha hızlı hareket eden soğuk cephenin daha yavaş hareket eden sıcak cepheye yetişmesiyle oluşur ve bu durum, iki soğuk hava kütlesi arasında sıcak havanın yerden yükselmesine neden olur. Bu süreç, hava katmanlarının karışmasına yol açar ve genellikle bulut oluşumu, sürekli yağmur veya hatta gök gürültülü fırtınalar gibi karmaşık hava olaylarına neden olur. Kapalı cephe geçtikten sonra, hava genellikle istikrar kazanır ve daha açık hale gelir.

Durağan cephe, adından da anlaşılacağı gibi hareket etmez. Kullanılan semboller, soğuk ve sıcak cephelerin birleşimidir. Yukarıdaki iki cepheye göre, soğuk hava üçgenin diğer tarafında, sıcak hava ise yarım dairelerin tarafındadır.

Birinci bölümde de görüldüğü gibi, orta enlemlerde seyreden denizcilerin yaşadığı alçak basınç/önemli basınç, kutup cephesinde soğuk ve sıcak havanın karışmasına neden olur. Alçak basınç, barometrik basıncın düşmesiyle kendini gösterir ve genellikle yağış ve şiddetli rüzgarlar eşlik eder.

Bu bölümde, bu çöküntülerin oluşumunun fiziği açıklanacaktır. Okuyucu daha fazla bilgi edinmek için https://pressbooks-dev.oer.hawaii.edu/atmo/chapter/chapter-13-extratropical-cyclones/ adresindeki materyali okuyabilir.

Siklogenezin 5 aşaması vardır.

Aşama 1: 60° Kuzey enlemindeki kutup cephesinde, kuzeydeki soğuk hava ve güneydeki sıcak hava, durağan bir cephe ile ayrılır. Bu, başlangıç ​​aşaması veya denge durumudur.

Kaynak: https://slcc.pressbooks.pub/

Aşama 2: Cephe dalgasının oluşumu

Bu dengeyi bozacak ve soğuk havayı güneye, sıcak havayı ise kuzeye doğru itecek bir rahatsızlık meydana gelir.

3. Aşama: Yeni gelişen bir siklon

4. Aşama: Olgun siklon, kapalı cephenin oluşumu ve üçlü nokta

Soğuk cephe, sıcak cepheye yetişti.

Aşama 5: Dağılma aşaması

Yukarıdaki model, yüzeyde neler olduğunu açıklamaktadır. Hava, alçak basınç merkezinin etrafında toplanır ve bir bacadaki hava gibi yükselir. Ancak yükselen havanın, yükselmeye devam edebilmesi ve ardından tahliye olabilmesi için atmosferin üst seviyelerinde uygun koşullar bulması gerekir. Bu, bir bacadaki yangına benzetilebilir. Baca, havanın yükselmesine yardımcı olmalıdır, aksi takdirde yangın söner.

Sonraki bölümde, bir alçak basınç sisteminin şiddetlenerek güçlü bir fırtınaya dönüşmesi için uygun koşulların neler olduğunu daha üst düzeyde inceleyeceğiz.

Güney Yarımküre'deki okuyucular için yukarıdaki görüntüler kafa karıştırıcı olabilir, çünkü o bölgede alçak basınç sistemleri saat yönünde döner. Boynunuzun tutulmasını önlemek için, aşağıdaki görüntüleri ters çevirip birleştirdik.

Üst seviyede, izobar yerine jeopotansiyel yüksekliği kullanıyoruz. Bu haritalar biraz farklı görünüyor; Çukurlar ve Sırtlar Alçak ve Yüksek basınç alanlarını temsil ediyor.

Bir çukur, düşük basınçla ilgilidir. Hava haritalarını okuyanlar, izobarların kapalı bir daire şeklinde gösterildiği genel Alçak Basınç sistemini bilirler. Çukur, kapalı bir izobar basınç konturu olmayan, daha düşük hava basıncının uzamış bir alanıdır. Bir vadi olarak düşünülebilir.

Yukarıdaki resim iki şeyi temsil ediyor:

Görsel: Basınç çizgileri, bir patika haritasındaki yükseklik olarak düşünülebilir. Eğer kuzeye doğru oluk çizgisi üzerinde yürüyorsanız, bir vadiden aşağı doğru yürüyor ve her iki tarafınızda da araziyle çevrili olursunuz.

Sırt, yüksek basınçla ilgilidir. Sırt, kapalı bir izobarik basınç konturu olmayan, daha yüksek hava basıncına sahip uzunlamasına bir alandır. Bir tepe olarak düşünülebilir.

Yukarıdaki resim iki şeyi temsil ediyor:

Resim: Eğer dağ sırasının güneyine doğru yürüyüş yaparsanız, her iki tarafında uçurumlar bulunan bir dağa tırmanırsınız.

Çukur ve tepe noktaları kendiliğinden oluşmaz. Birbirlerinin yanında meydana gelirler ve bir şekilde birleşerek dalga deseni oluştururlar.

Dalga deseni, 1. bölümde bahsettiğimiz büyük vantilatörler gibi, havanın karıştığını açıkça gösteriyor.

Sırtlar, sıcak hava, yüksek basınç ve daha istikrarlı bir atmosferle ilişkilidir. Bu durum, sırtın altında genellikle kuru ve güzel hava koşullarına yol açar.

Aşağıda gösterildiği gibi, alçak basınç sistemi serin ve kötü hava koşullarıyla, yüksek basınç sistemi ise sıcak ve ılıman hava koşullarıyla ilişkilidir.

Çukur ve sırt oluşumları hem yüzeyde hem de yüksek irtifada meydana gelir. Atmosferin üst katmanlarında oluşanlar, küresel hava modellerini yönlendirir ve bu da yer seviyesinde olanları etkiler.

Hava tahmincileri dedektifler gibidir (TV dizisi "The Rookie"ye bakın 😀) ve fırtınanın yüzeyde nerede gelişeceğine dair ipuçları bulmak için atmosferin ortasını (500 mbar, yani yaklaşık 5 kilometre yukarıda) kullanırlar. Fırtınalar, hava yükseliyorsa gelişir, Bulutlar hakkındaki 3. derse bakın. Bu nedenle, hava tahmincisi havanın yükseldiği alanları bulmak için 500mb Jeopotansiyel haritasına bakar. Birisi, bir hava haritasının havanın nerede yükseldiğini nasıl gösterebileceğini sorabilir?

Hava yükselmesi, havanın birleştiği yerlerde meydana gelir; bu da Kuzey Yarımküre'de havanın saat yönünün tersine dönmesi veya kendi ekseni etrafında dönmesiyle olur. Bu dönme ve kendi ekseni etrafında dönme olayına Pozitif Girdap denir. Dolayısıyla, tahmincilerin yapması gereken tek şey, fırtınaların nerede gelişeceğini bilmek için pozitif girdap alanlarını aramaktır.

Daha fazla bilgi için Weather.gov - Vorticity Basics adresini ziyaret edin.

Girdap oluşumu, aşağıda listelenen 3 şeyden kaynaklanır:

Yukarıdaki teori karmaşık olsa da basit bir şekilde açıklanabilir. Genel olarak en yüksek pozitif girdap yoğunluğuna sahip alan, çukurun önündedir (aşağıdaki mavi alan). Bu, tehlike bölgesidir ve özel dikkat gerektirir. Çukurun arkasında da girdap vardır, ancak daha az yoğundur ve daha az önemlidir (aşağıdaki turuncu alan).

Aşağıda 500 mbar'lık gerçek bir jeopotansiyel örneği verilmiştir.

Aynı harita üzerinde, fırtınaların/alçak basınç sistemlerinin oluşacağı alçak basınç alanının önündeki bölgeleri de aşağıya ekledik.

Yukarıdaki bölümde görüldüğü gibi, fırtınalar havanın yükseldiği yerlerde oluşur. Hava belirli bir noktaya kadar yükselir (10 kilometre yükseklikteki troposferin tepesi, havanın geçemeyeceği bir duvar gibidir). Havanın dikey yükselişinin devam edebilmesi ve alçak basınç sisteminin güçlenebilmesi için havanın tahliye edilmesi gerekir. Bu nedenle, tahminci/araştırmacı, fırtınaların güçlenmesi için ideal koşullar olarak hava akımının dağıldığına dair işaretler bulmak için üst atmosfer seviyesine (300 mbar / 9 kilometre yükseklik) bakacaktır.

Jet akımları, rüzgarın 200 knot'ın üzerinde gerçekten güçlü olduğu yerlerdir. Jet akımlarının Sağ Giriş ve Sol Çıkış bölgeleri, yukarıdaki rüzgarların birbirinden ayrıldığı ve aşağıdaki havanın yükselmesine izin verdiği alanlardır. Bu iki alan aşağıda kırmızıyla işaretlenmiştir.

Daha fazla bilgi şu adreste bulunabilir: https://skepticalscience.com/print.php?n=1967

Daha önce gördüklerimizin hepsini bir araya getirirsek, işte bir bunalımın güçlü bir fırtınaya dönüşeceği nokta: