Meteorolojik Olaylar-II: Bulutlar, Oraj ve Buzlanma

Bulutlar, kafamızı kaldırıp gökyüzüne bakabildiğimizde görsel olarak insanı cezbeden, renkleri ve şekilleri ile atmosfere ve insan yaşantısına heyecan getiren, küçük küçük su damlacıklarının ve buz kırıntılarının havada asılı kalması ile oluşan yapılardır.

Yoğunlaşma çekirdekleri su buharının üzerinde yoğunlaşacağı çok küçük mikro boyutunda katı parçacıklardır. Bunlara kısaca CCN (Cloud Condensation Nuclei) yani bulut yoğunlaşma çekirdekleri adı verilir. CCN’ler toz ve tuz parçacıklarıdır. Mesela deniz tuzu (sodyumklorür), amonyak sülfat gibi. Yoğunlaşma çekirdekleri olmadan bulut oluşamaz. En yaygın yoğunlaşma çekirdeği tozdur.

Hava parselinin doymaya erişebilmesi için iki yol vardır:
1. Buharlaşmayı artırarak hava parselinin içerisindeki su buharı miktarını artırmak.
2. Hava parselini çiy noktası sıcaklığına erişinceye kadar soğutmak. Çiy noktası sıcaklığı
yoğunlaşmanın başladığı sıcaklıktır ve bu sıcaklıktan sonra artık parsel su buharı tutamaz.

Kararlı atmosfer yer yüzeyinin üzerindeki havanın yere göre daha sıcak olması veya yer yüzeyinin
üzerindeki havaya göre daha soğuk olması durumunda meydana gelir.

Bu atmosferik koşullar şu şartlar altında gerçekleşebilir:
1. Yukarı seviyede rüzgâr o bölgeye soğuk hava getiriyorsa (soğuk adveksiyon): Bu durumda
yerin üzerindeki hava soğur.

2. Bulutlar yolu ile radyasyon soğuması varsa: Bu durumda da yerin üzerindeki hava soğur.
3. Yüzeyin güneş radyasyonu ile ısınması sonucunda: Bu durumda yer seviyesi ısınır.
4. Yüzeyde sıcak adveksiyon varsa: Bu durumda da yer seviyesi ısınır.

Bulutun oluşması için “olmaz-ise-olmaz” en önemli iki koşul şunlardır:
1. Hava parselinin nemli olması gerekir. Yani parsel su buharı içermelidir.
2. Hava parselinin yükselmesi gerekir. Yani parsel yer seviyesinden yukarı doğru hareket etmelidir.

Konveksiyon yer yüzeyinin güneş enerjisi ile farklı yerlerde farklı seviyede ısınması
sonucunda meydana gelir. Isınan yüzey ile temas hâlinde olan hava ısındığında kararsız hâle
gelir ve düşey olarak yükselmeye başlar. Bunun sonucunda yükselen termaller (konveksiyon
hücreleri) oluşur. Termaller yükseldikçe soğur ve doyma noktasına eriştiklerinde içlerindeki nem
yoğunlaşarak bulutu oluşturur. Yani termal buluta dönüşmüştür. Bu durumda oluşan bulutlar kümülüs bulutlarıdır.

Stratüs bulutları ile ilişkili olarak donan yağmur ve donan çisenti tipi yağışlar görülür. Benzer şekilde
soğuk hava sıcak hava ile karşılaştığında ise soğuk havanın sıcak havanın altına doğru dalması ile sıcak hava soğuk cephe zonu boyunca yükselmeye zorlanır. Bu durumda da soğuk cephe boyunca özellikle oraj üreten kümülonimbüs bulutları ve şiddetli sağanak yağışlar görülür. Stratüs türü bulutların neden olduğu yağışlar şiddet olarak daha yavaş olsa da daha uzun sürelidir.

Kümülonimbüs bulutları daha kısa süreli, ani yağışlar bırakırlar ve yağış sıcak cephe bulutlarına göre çok daha şiddetlidirler.

Yatay olarak hareket eden hava dağ gibi önüne çıkan engelleri aşamaz. Bu durumda hava engelin
üzerinden gitmek zorundadır.Topoğrafik engel boyunca hava yükselmeye zorlanır. Bu şekilde kaldırma ile yükselme işlemine oroğrafik yükselme adı verilir. Çok büyük hava kütleleri dağ dizilerine yaklaştıkları zaman oroğrafik olarak yükselerek dağın üzerinden geçerler. Bu oroğrafik yükselme sonucunda, dağın rüzgâr tarafında kararsız haldeki hava dağa doğru tırmanarak yükseldikçe soğur.

Alçak bulutlar tabanları 2000 m civarında uzanan bulutlardır. Su damlacıklarından oluşurlar. Ancak
çok soğuk havalarda, buz parçacıkları ve kar taneleri içerebilirler. Gri-siyah görünümlü bulutlardır. Çoğunlukla yatay tabakalar hâlindedirler ve geniş alanları kapsarlar. Nimbostratüs, stratokümülüs ve stratüs bulutlarını içerirler. Yağmur nimbostratus bulutlarının en belirleyici özelliğidir. Aralıksız uzun süreli yağışlar oluştururlar.

Oraj fırtınaları içlerinde çok hızlı yukarı ve aşağı rüzgârların olduğu kümülonimbüs bulutlarından
oluşan şiddetli fırtınalardır. Oraj fırtınalarının yarattığı türbülans, hamleli rüzgârlar, toz cephesi
zonları, mikropatlamalar, rüzgâr kayması nedeni ile oluşan döngülü aşağı yukarı hareketler ve tornadolar uçuşlarda, özellikle hafif uçakların uçuşlarında büyük tehlikeler yaratmaktadır. Pilotların en korktukları hava olaylarıdır. Uçuş sırasında yakalandıklarında çok fazla kaçış imkânı yoktur.

İri hücreli (Supercell) oraj fırtınaları, adından da anlaşılacağı üzere, aşırı büyük ve dönen oraj bulutlarından oluşan fırtınalardır. Şiddetli oraj fırtınalarının bir alt grubu olarak incelenirler. Aşağı ve yukarı yönlü akımları iyice oluşmuş, oturmuş ve kendi kendini destekleyen ve saatlerce sürebilen tek bir yapı hâlindeki oraj bulutlarının meydana getirdiği fırtınalardır. İç kısımlarında 90 knot’a varan yukarı yönlü akımlar mevcuttur. Ananas büyüklüğünde dolu taneleri üretebilirler. Büyük hasarlara neden olan şiddetli yer rüzgârları vardır ve şiddetli ve uzun süreli tornadolara neden olurlar. İri hücreli oraj fırtınaları mevcut rüzgârların sağına doğru ilerlerler. İlerledikçe yeni fırtına hücreleri oluşturabilirler. Kuvvetli yukarı yönlü akımlar nedeni ile hücrenin sağ tarafında yağış görülmez. Ancak aşağı yönlü akımların olduğu yerlerde çok şiddetli yağışlar olur. Çok şiddetli oraj patlamaları oluştururlar ve büyük sel vakalarına neden olurlar.

Buzlanmanın oluşabilmesi için bulut içerisindeki sıcaklıkların 0oC ile -40oC aralığında olması gerekir.
Yani sıcaklık mutlaka 0oC’den düşük olmalı fakat çok da aşırı düşük olmamalıdır. Mesela, -40oC’den
daha düşük olmamalıdır. Bu durumda buzlanma oluşmaz. Buzlanmayı SCWD oluşturur. SCWD
bulut içerisinde genellikle sıcaklıklar 0oC ile -40oC aralığında olduğu sürece oluşur.

Kanatların uç kısımlarında, anten gibi çıkıntılı yüzeylerde birikir ve karbüratör boğulmalarına neden olur ve kanadın aerodinamik yapısını bozarlar. Bu yüzden uçakların aerodinamik performansı düşer.

İndüksiyon buzlanması veya indüksiyon sistemi buzlanması, buzun uçak, helikopter ve her türlü motorlu hava araçlarının indüksiyon sistemlerinde meydana gelen buzlanmayı anlatmak için kullanılır. Karbüratör buzlanması olarak da bilinir. Buz motora giden hava kanalının kenarlarında ve hava yakıt karışımını sağlayan piston etrafında oluşarak havanın geçeceği yolu daraltır ve böylelikle motora giden havayı azaltır. Bu da uçakta performans düşüklüğüne ve hız ile ilişkili problemlere neden olur.

Bu bulutlar kararlı atmosferik şartlarda oluşurlar ve sıcak cephe ile ilişkili bulutlardır. Bulut içerisinde
sıcaklık yükseklikle artar. Buzlanma çoğunlukla çok düşük sıcaklıkların görüldüğü alt kısımlarında,
-10oC ile -20oC aralığında oluşur. Stratiform tipi tabakalı bulutlarda buzlanma 1500 m’nin üzerinde çok ender oluşur. Buzlanma tabakasının kalınlığı 600 m ile 900 m; genişliği ise 3000 m arasında değişebilir.

Kümülüform tipi bulutlar taban seviyeleri stratüs bulutları kadar alçabilen ancak düşey yönde tropopoza ve hatta stratosfere (10-15 km) kadar yükselebilen, kararsız havalarda oluşan düşey gelişmeli soğuk bulutlardır.

Buzlanmanın sebep olduğu aerodinamik etkileri şu şekilde özetlenebilir:
a. Uçak kanatları üzerindeki laminer hava akımını bozarak havanın taşıma kuvvetinin azalmasına
neden olur.
b. Uçağın ağırlığını artırır.
c. Havadaki sürükleme kuvvetini artırır. Bunun sonucunda uçak daha fazla yakıt harcar.

Buzlanmanın getireceği zararları minimuma indirmek veya kaçınabilmek için iki yol izlenebilir.
Bunlardan bir tanesi uçuş rotasını değiştirmek, diğeri ise buzlanma önleyici/giderici yöntemler
uygulamaktır.