Ünite 8: Meteorolojik Tahminler

Giriş

Hava tahminlerinde kullanılan meteorolojik veriler çesitli gözlemlerden elde edilmektedir. Bu gözlemler; yer gözlemleri, gemi gözlemleri, yüksek atmosfer gözlemleri ve uzaktan algılama gözlemleri olarak sınıflandırılabilir.

Hava Tahmini

Ülkeler tarafından atmosferin gözlenmesi amacıyla ulusal meteoroloji kuruluşları kurulmuştur. Bu kuruluşlar gözlem ağları ve bu ağlardan elde edlen meteorolojik bölgelerin toplandığı meteoroloji merkezlerinden oluşmaktadır. Meteorolojik tahminlerin yapılması sırasında kullanılan meteorolojik veriler, 24 saat belirli zaman aralıklarında sürekli yapılan gözlemlerden elde edlmektedir. Yer seviyesinde meteorolojik verler kara üzerinde bulunan yer istasyonları ve otomatik istasyonlardan; deniz üzerinde ise gemi gözlemleri ve şamandıralardan; yüksek atmosfer seviyelerine ait meteorolojik veriler ise meteorolojik uydu, hava radarı, uçak gözlemleri, ravinsonde gözlemlerinden elde edilmektedir. Bu gözlemler sonucunda tahminler ve yaşamı sekteye uğratacak meteorolojik olaylara karşı yapılan ihbarlar oluşturulmaktadır. Belirli bir ülke, bölge veya merkezde, bir zaman dilimi içinde görülebilecek meteorolojik olayların gözlem ve analizlere dayalı çesitli yöntemler kullanılarak önceden öngörülme çalısmaları hava tahmini olarak adlandırılır. Hava tahmini üç aşamalıdır bu aşamalar; gözlem, analiz ve tahmindir.

Gözlem

Meteorolojik gözlemlerden elde edilen gözlem verisinin sıklığı, sürekliliği, doğruluğu, güvenilirliği ve zamanında sağlanması meteorolojik tahminlerin daha doğru bir şekilde yapılmasını sağlamaktadır. Hava tahminlerinde kullanılan meteorolojik veriler çeşitli gözlemlerden elde edilmektedir. Bu gözlemler; yer gözlemleri, gemi gözlemleri, yüksek atmosfer gözlemleri ve uzaktan algılama gözlemleridir.

Yer gözlemleri hava tahmininde kullanılan sinoptik ve iklim çalışmaları için ihtiyaç duyulan verilerin elde edilmesi amacıyla yapılan klimatolojik gözlemlerdir ve meteoroloji istasyonlarında yapılmaktadır.

Gemi gözlemleri ile deniz otomatik meteoroloji gözlem istasyonlarında; rüzgâr hızı, rüzgâr yönü, hava sıcaklığı, nisbi nem, hava basıncı, deniz suyu sıcaklığı ve yağış ölçümlerinin yanı sıra dalga yükseklği, yönü ve peryodu ölçümleri de yapılmaktadır.

Atmosferin yer seviyesinden itibaren dikey profiline ilişkin bilgilerin elde edilebilmesi için yüksek atmosfer gözlemleri yapılmaktadır. Ravinsonde veya radyosonde gözlemler olarak da ifade edilen bu gözlemler, hidrojen veya helyum gazı doldurulmuş bir balona bağlanan ve üzerinde meteorolojik parametrelerdeki degişimlere duyarlı algılayıcılar bulunan ravinsonde adlı bir cihaz vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir. Ravinsonde rasatlarının en temel amacı hava tahmini ve analizidir. Standart basınç seviyelerine at yükseklik, basınç, sıcaklık, nem ve rüzgâr bilgileri haritalara işlenerek hava tahmin ve analiz çalışmaları yapılır. Ravinsonde rasatları, günümüzde sayısal hava tahmini modellerinin en temel verilerindendir. Ayrıca sivil ve askerî amaçlı her türlü havacılıkiamaçları için ravinsonde rasatları çok önemldir.

Uzaktan algılama, atmosferde veya uzayda hareket eden platformlara yerleştirilmiş ölçüm aletleri ile objelerle fiziksel temasta bulunmadan yeryüzünün doğal ve yapay objeleri hakkında bilgi alma ve bunları değerlendirme tekniğidir. Bu amaçla kullanılan aletlere algılayıcı adı verilir. Meteorolojk radarlar ve uydular birer algılayıcıdır. Uzaktan algılama sstemleri kullanılarak yapılan gözlemler iki sınıta değerlendirilir. Bunlar; radar gözlemleri ve uydu gözlemleridir.

Radar gözlemleri meteorolojik radarlar ile kuvvetli meteorolojik hadseleri ve bu hadseler sonucunda meydana gelecek doğal afetlerin olumsuz etkilerini azaltmak için oluşturulan erken uyarı sistemlerinin meydana getirilmesi için kullanılır. Meteoroloji radarların kullanımı ile elde edilebilecek bilgiler;

• Yağış bilgisi; yağışın tipi, yağışlı sistemin hareket yönü ve hareket hızı, yağışın etkili olacağı yer, yağışın başlangıç saati, toplam yağış mktarı.
• Yağış sonrası oluşacak sel ve taşkın bilgisi,
• Havalimanlarında ve uçus bölgelerinde uçakların kalkış ve inişlerinde önem taşıyan meteorolojik olaylar ile kuvvetli rüzgârların büyüklüklerinin alansal ve zamansal olarak tespit edilmesi,
• Orman yangınlarının tespti,
• Toz ve böcek bulutlarının izlenmesi.

Uydu gözlemleri uyduların sensörleri vasıtasıyla kaydettikleri verileri belirli aralıklarla yer istasyonlarına göndererek, hava olaylarının küresel olarak incelenmesin kolaylastırıran gözlemlerdir İki tip meteoroloj uydusu vardır bunlar sabit yörüngeli uydular ve kutupsal yörüngeli uydular. Sabit yörüngeli uydular ekvator üzerinde yaklaşık 36.000 km yüksekliktek bir yörüngede bulunurlar. Yörünge üzerindeki dönüs hızları dünyanın dönüs hızı le aynı oldugundan Dünyayla göreceli olarak aynı konumda kalırlar. Kutupsal yörüngeli uydular yaklaşık olarak 850 km yükseklikte bir yörüngede bulunurlar. Güneşle göreceli olarak aynı konumda kalırlar ve sürekli olarak ekvator üzernden yerel saatle aynı zamanda geçerler. Kutupsal yörüngeli uydular dünya üzerindeki dönüslerini 1 saat 42 dakikada tamamlamakta ve dünya üzerindeki herhangi bir noktadan 12 saatte bir geçmektedirler. Sabit yörüngeli uydular daha çok meteoroloji uygulamalarına yönelik kullanılmalarına rağmen kutupsal yörüngeli uydular atmosfer fiziği, çevre, tarım, kısa vadeli hava tahminleri, hava-deniz etkileşimi ve meterolojik amaçlı olarak kullanılmaktadırlar.

Uydu görüntülerindeki bulutların birbirinden ayırt edilebilir yapısı, tahmincilere hava sistemlerini tanımlama ve izleme olanağı sağlar. Birbiri ardınca elde edilen görüntüler yardımıyla bulut hareketlerindeki değişimler, rüzgâr hız ve yönlerinin hesaplanması, atmosferin yapısı ve düşey sıcaklığı hakkında bilgiler, deniz dalga yüksekliklerinin hesaplanması ve yağış miktarının belirlenmesi gerçekleştirilir.

Analiz

Yer, gemi, yüksek atmosfer ve uzaktan algılama gözlemlerinden elde edilen meteorolojik veriler yer ve yüksek seviye hartalarına işlenerek analizler gerçekleştirilir. Yer hartaları, ortalama deniz seviyesinde belirli saatlerde yapılan gözlemlerin harita üzerine işlenmesi ile elde edilmektedir. Yer haritalarına basınç, sıcaklık, havanın kapalılık miktarı ve bulut türleri, görüş uzaklığı, rüzgâr yön ve hızı, yağış ve diğer meteorolojik olaylara ilişkin bilgiler işlenir. Yüksek seviye haritaları, 850, 700, 500 ve 300 hPa gb basıç sevyelerne ait meteorolojik görünümün analiz edildiği haritalardır. Yüksek Sevye haritalarında analiz edilen parametreler; rüzgâr, sıcaklık, nem, yükseklik, basınç, kontur, izoterm, izoteks ve jet akışlarıdır. Jet Akış Atmosfern yukarı sevyelernde esen ve hızı 60 knot’ın üzernde olan kuvvetl rüzgâr akımlarıdır.

Yer ve yüksek seviye haritalarındaki gösterimler;

İzobar: Yer haritasında eşit basınç değerine sahip noktaları birleştiren eğrilerdir.

Kontur: Standart basınç seviye haritalarında eşit basınç yüksekliklerini brlestren eğrilerdir

İzoterm: Eşit sıcaklık eğrilerini birleştiren eğrilerdir

İzoteks: Eşit rüzgar hızlarını birleştiren eğrilerdir.

Yer yüzünde oluşan basınç sistemlerinin analizinde alçak basınç ve yüksek basınç sistemleri göze çarpar. Çevresine göre basıncın düsük olduğu merkezlere siklon ya da alçak basınç merkezi denir. En düsük basınç bu bölgenin merkezinde görülür. Çevresne göre basıncın yüksek oldugu merkezlere antisiklon ya da yüksek basınç merkezi denir. Yüksek basıncı çevreleyen izobarlar arasındaki mesafe alçak basınca göre daha geniştir. Alçak merkezlerde oluşan ve merkezden itibaren cep veya oluk şeklinde çevreye doğru uzanan modeller trof yapısını oluşturur. Yüksek merkezlerde oluşan ve merkezden - itibaren cep veya oluk şeklinde çevreye doğru uzanan modellerdir.

Basınç merkesleri arasında bazı hava hareketleri görülebilir. Bu hareketlerden adveksiyon yatay hava hareketidir. Yukarı seviye haritalarında konturların ve izotermlerin kesiştiği bölgelerde adveksiyon oluşur. Sıcak, soğuk, nemli ya da kuru özelliğe sahip bir hava kütlesinin rüzgârla bir yerden baska bir yere taşınmasına adveksiyon adı verilir.

Cephe, sıcaklıkları ve yoğunlukları farklı iki hava kütlesini birbirinden ayıran yüzeydir. Cephelerin oluşumu için; yoğunluk ve sıcaklıkları birbirinden farklı iki hava kütlesinin yan yana bulunması ve bu iki farklı hava kütlesini birbirine doğru hareket ettirecek hâkim rüzgârın bulunması gerekmektedir.

Sıcak bir hava kütlesi önünde hareket eden soğuk hava kütlesi üzerinde hareket eder. Bu hareket sonucunda sıcak hava kütlesi ile soğuk hava kütlesi arasında oluşan sınıra sıcak cephe denir. Soğuk bir hava kütlesi hareket halinde iken komşu durumda bulunan ve etrafını saran sıcak hava kütlesini yukarı kaldırır ve onun yerini alır. Bu durumda soğuk hava kütlesi ile sıcak hava kütlesi arasında meydana gelen sınıra soğuk cephe denir. Bir alçak basınç içindeki soğuk cephe sıcak cepheden daha hızlı hareket ederek önünde hareket eden sıcak cepheye yetişir. Bu durumda soğuk cephenin gerisindeki soğuk hava ile sıcak cephenin önündeki soğuk havaile birleşerek oklüzyon cepheyi oluşturur. İlerlemeyen veya geri çekilmeyen ya da çok az hareket eden sıcak ve soguk hava kütlelernn oluşturdugu cephe ise stasyoner cephedir.

Tahmin

Sayısal hava tahmini atmosfern durumunu gösteren sıcaklık, rüzgâr, nem ve basınç gibi degişkenlerin zamana ve yere bağlı değişimlerini ifade eden hareket, termodnamik, süreklilik, hdrostatik eşitlik gibi denklemlerin matematik çözümler yapılarak gelecekteki hava durumunu tahmin etme sürecidir.