Ünite 5: Bulutlar ve Yağış

Giriş

Bu ünitede; bulutların oluşumu ve yapısı, bulutların sınıflandırılması, bulutluluk ölçümleri, yağış oluşum şekilleri ve yağış miktarının ölçülmesi konularına yer verilmiştir. Bulut bilgisi uçuşta karşılaşılacak türbülans oluşma olasılığı, görüşte meydana gelecek değişim, yağış, buzlanma vb. ve bu olaylar karsısında alınması gereken tedbirler hakkında bilgiler verir. Bu nedenle bu konuların uçuş ekibine tanıtılması son derece önemlidir

Bulutlar

Bulut tipleri ilk kez 1802 yılında L.Howard tarafından Latince olarak isimlendirilmiştir. Bulutlar gökyüzünde farklı yüksekliklerde ve çeşitli şekillerde bulunabilmektedirler.

Bulutlar, su damlacıkları, buz kristalleri, aşırı soğumuş su damlacıkları veya tüm bu yapıların birleşiminden meydana gelmektedir. Aşırı su damlacıkları; sıcaklığı 0°C’in altında olmasına rağmen sıvı formunun koruyan su damlacıklarıdır. Bulutlar;

• Sıcaklık 0°C ile -10°C arasında ise büyük miktardaki aşırı soğumuş su damlacığı ve buz kristallerinden
• -10°C ile -40°C arasında ise büyük miktarda buz kristalleri ve az miktarda ki aşırı soğumuş su damlacığından,
• -40°C’nin altında ise tamamen buz kristallerinden oluşmaktadır

Havadaki su buharı %100’lük nispi neme ulaştığında hava doyma noktasına ulaşır. Nispi nem; belirli bir sıcaklıkta, havanın içindeki su buharı miktarının havanın taşıyabileceği maksimum su buharı miktarına oranıdır. Nispi neme ulaştıktan sonra ilave edilecek su buharının bir kısmı ise sıvı hâle dönüşür. Buna yoğunlaşma denir. Atmosfer içerisinde yoğunlaşma olabilmesi için ya havayı soğutmak ya da havaya su buharı ilave etmek gerekmektedir. Havanın yükselerek soğuması sonucunda havadaki su buharı belli bir seviyede yoğunlaşarak bulutları oluşturur. Havanın yoğunlaşmaya başladığı bu yüksekliğe yoğunlaşma seviyesi ya da bulut tabanı denir.

Bulutlar hem yapılarına hem de taban yüksekliklerine göre sınıflandırılmaktadır. Bulutlar yapılarına göre iki gruba ayrılmaktadır:

• Kümüliform tipi bulutlar (Küme bulutları)
• Stratiform tipi bulutlar (Tabaka bulutları)

Kümüliform tipi bulutlar , dikey akımlarla nemli havanın yoğunlaşmanın gerçekleşeceği seviyeye taşınması sonucunda oluşmaktadırlar. Soğuk cephe oluştuğunda görülürler. Soğuk bir hava kütlesi hareket halinde iken etrafını saran sıcak hava kütlesini yukarı kaldırarak onun yerini alır. Bu durumda soğuk hava kütlesi ile sıcak hava kütlesinin meydana getirdiği cepheye soğuk cephe denir. Dikey akımlar orta/şiddetli türbülans oluşumuna neden olmaktadır. Bu nedenle havacılık açısından risk oluştururlar. Sıcaklığa bağlı olarak sağanak seklinde yağmur veya kar yağışı yaparlar.

Stratiform tipi bulutlar , tabaka şeklinde bulutlardır. Bulutun cinsine bağlı olarak hafif veya orta şiddette çisenti şeklinde yağış meydana gelir. Bulut içerisindeki dikey akımların zayıf olması hafif şiddette türbülansı oluşturur.

Bulutlar taban yüksekliklerine göre üç gruba ayrılmaktadır:

• Alçak seviye bulutlar
• Orta seviye bulutlar
• Yüksek seviye bulutlar

Orta ve yüksek seviyeli bulutların taban yükseklikleri bulundukları enlemlere göre değişmektedir (s:95, Tablo 5.1). Alçak seviye bulutların taban yükseklikleri ise tüm enlemler için aynıdır (yer-6500 feet).

Orta enlemlerde Nimbostratus bulutunun bulut taban yüksekliği yer ile 15000 feet arasında değişiklik gösterebilmektedir. Bu nedenle bu bulut hem alçak hem de orta seviye bulutları içerisinde yer alabilmektedir.

Alçak seviye bulutları şunlardır:

• Nimbostratus (Ns)
• Stratocumulus (Sc)
• Stratus (St)

Stratus bulutu , su damlacıklarında oluşmaktadır. Oluşumu yüzeyden başlamaz fakat alçak tepeleri içine alır. Sisle birleştiği zaman Aletli Uçuş Kurallarına (IFR: Instrument Flight Rules) göre sürdürülen uçuşlar için bazı problemler meydana getirir. IFR uçuş, uçak dışındaki görsel referanslarla uçuşun tehlikeli olduğu durumlarda uçak içindeki cihazları, göstergeleri ve seyrüsefer yardımcılarını kullanarak gerçekleştirilen uçuşlardır. Taban yükseklikleri bilinmeden ve altimetre ayarı yapılmadan bu bulutlar içinden alçalmak tehlikelidir.

Stratocumulus bulutu , su damlacıklarında oluşmaktadır. 1000-6500 feet arasında bulunur. Geniş bir sahayı kaplar. Bulut altında ve içinde hafiften orta şiddete kadar türbülansla karşılaşılabilir. Hafif ve orta şiddetli buzlanma meydana gelir.

Nimbostratus bulutu , alçak seviyelerde su damlacıklarında, orta seviyelerde ise buz kristallerinden oluşmaktadır. Yatay ve dikey olarak çok geniş sahaları kaplar. Tabanları deniz seviyesine kadar inebilir. Bulut altında ve içinde orta ve şiddetli türbülansla karşılaşılabilir. Sıcak cephenin yakınlaştığını haber verir. Sıcak cephe; sıcak ve nemli bir hava kütlesi soğuk bir hava kütlesinin üzerinde yükseldiği durumda bu iki hava kütlesi arasında oluşan cephedir.

Orta seviye bulutları şunlardır (orta enlemler için):

• Altocumulus(Ac)
• Altostratus (As)

Altostratus bulutu , su damlacıkları ve buz kristallerinden oluşmaktadır. Gökyüzünün tamamını veya büyük bir kısmını kaplarlar. Bulut içinde orta ve şiddetli türbülansla karşılaşılır. Bulut içinde orta ve şiddetli buzlanma meydana gelir.

Altocumulus bulutu , su damlacıkları ve buz kristallerinden oluşmaktadır. Gruplar, hatlar veya dalgalar şeklinde bir görünümleri vardır. Bulut içinde hafif, orta türbülans ve buzlanma vardır.

Yüksek seviye bulutları şunlardır (orta enlemler için):

• Cirrus (Ci)
• Cirrocumulus (Cc)
• Cirrostratus (Cs)

Cirrus bulutu , buz kristallerinden oluşmaktadır. Birbirinden ayrı yarı demetler, hatlar ve tüy gibi çeşitli şekiller hâlinde görülürler. Bulut içinde türbülans ve buzlanma görülmez.

Cirrostratus bulutu , buz kristallerinden oluşmaktadır. İnce beyazımtırak tül veya peçe şeklinde gökyüzünü tamamen veya kısmen kapatan bulutlardır. Bulut içinde türbülans ve buzlanma görülmez.

Cirrocumulus bulutu , buz kristallerinden oluşmaktadır. Bir araya gelmiş küçük top top bulutlardan oluşur. Bulut içinde hafif şiddette türbülans vardır. Bulut içinde buzlanma yoktur.

Cumulus (Cu) ve Cumulonimbus (Cb) bulutları dikey gelişimli bulutlar olarak gruplandırılırlar.

Cumulus bulutu , su damlacıklarından oluşur ancak donma seviyesinin üzerindeki seviyelerde aşırı soğumuş su damlacıklarından oluşmaktadır. Bulut tabanı konvektif hareketlerden dolayı yazın 3.000 ile 7.000 feet seviyesinde kışın ise 700 ile 4.000 feet seviyesinde görülür. Bulutun tavanı ise 25.000 feet seviyesine kadar ulaşabilir. Bulut içindeki şiddetli türbülans, buzlanma ve zayıf görüş uçuşu tehdit eder. Bu nedenle uçuş sırasında bu bulutlardan sakınmak gerekir. Büyük Cumulus bulutu Cumulonimbus bulutuna dönüşebilir.

Cumulonimbus bulutu , su damlacıkları ve buz kristallerinden oluşurlar. Çok büyük dikey gelişimli, üst tarafı bir dağ veya kule biçimindedir. Bu bulutların üst seviyelerinde örs denilen çıkıntılar oluşur. Bulut içinde orta ve şiddetli türbülans ve buzlanma görülür. Özel eğitim görmeden ve bulutun özelliğini bilmeden yapılan uçuşlarda tehlikeli durumlarla karşılaşılır.

Polar ve Sub-Polar bölgelerde, Stratosfer ve Mezosfer tabakasında bulunan Nacreous ve Noctilucent denilen bulutlar gözlenmektedir. Nacreous bulutları 70.000 - 100.000 feet arasında yer alan, küçük su damlacıkları veya buz kristallerinden oluştuğu tahmin edilen bulutlardır. Noctilucent bulutlar ise 250.000 - 300.000 feette gözlenen, gümüş mavisi renginde kozmik tozlardan oluştuğu düşünülen bulutlardır.

Bulut kapalılık miktarları ve bulut taban yükseklikleri uçuşlar için önemlidir. Sinoptik ve Aeronatik Meteorolojide gökyüzü sekiz eşit parçaya bölünerek bulut kapalılığı ölçümleri gerçekleştirilir (s:103, Şekil 5.2). Sekiz parçanın her bir parçasına okta denir. Gökyüzü sekiz eşit parçaya bölündükten sonra bu ölçümlerden elde edilen sonuçlar meteorolojik raporlara üç harfli kısaltma terimleri kullanılarak ilave edilir. Bu terimler ve anlamları şu şekildedir:

• SKC (Sky Clear) - Gökyüzünde bulut yok
• FEW (Few) - Gökyüzü 1/8-2/8 arası kapalı
• SCT (Scattered) - Gökyüzü 3/8-4/8 arası kapalı
• BKN (Broken) - Gökyüzü 5/8-7/8 arası kapalı
• OVC (Overcast) - Gökyüzü 8/8 arası kapalı

Bulut tabanı, gökyüzünün yarısını veya yarısından daha azını (5/8 den az) kaplayan bir bulut tabakasının taban yüksekliğidir. Meteorolojik raporlarda bulut taban yüksekliği 10.000 feete kadar 100’er feet aralıklarla, 10.000 feetin üzerinde ise 1000’er feet aralıklarla rapor edilir.

Meteoroloji ofisleri tarafından belirli zaman periyodlarında bulut kapalılık miktarları ve bulut taban yükseklikleri gözlemlenmektedir.

Yağış

Atmosferde oluşup yere düsen her türlü katı ve sıvı parçacıklara yağış denir. Yağışlar sıvı şekilli yağışlar (yağmur, çisenti) ve katı şekilli yağışlar (dolu, kar) olarak iki grupta incelenebilir.

Hava kütlesi yukarı seviyelere doğru yükseldikçe sıcaklığı azalır. Havanın soğuması ile birlikte yağış meydana gelir. Bu şekilde meydana gelen yağışlar üç grupta incelenir:

• Orografik (yamaç) yağışlar
• Konvektif yağışlar
• Cephesel yağışlar

Orografik (yamaç) yağışlar , sıcak ve nemli bir hava kütlesinin bir dağ yamacı boyunca yükselirken genleşerek soğuması sonucunda oluşturduğu bulutlardan gelen yağışlardır.

Konvektif yağışlar , sıcak bir günde yeryüzünün ısınması sonuncunda yükselen havanın oluşturduğu Cb bulutlarından gelen yağışlardır. Genellikle oraj ile birlikte meydana gelirler. Oraj, çoğunlukla şimşek ve gök gürültüsü ile yağmur veya dolu eşliğinde görülen bir hava olayıdır.

Cephesel yağışlar , kendi içerisinde sıcak cephe yağışları ve soğuk cephe yağışları olmak üzere iki kısımda incelenir.

Sıcak cephenin karakteristik bulutları Ci, Cs, As, Ns ve Sc’dür. Devamlı yağışları Ns ve As bulutları meydana getirmektedir. Yağış başladıktan sonra hava içerisinde alçak bulutlar meydana gelir. Cephenin dik olduğu yerlerde yağış fazladır. Cephe geçtikten sonra St bulutlarından hafif yağışlar görülür.

Soğuk cephenin karakteristik bulutları Sc, Cu, Ac, As ve Cb’dir. Bulutlar kalınlaştıktan sonra sağanak şekilde kısa süreli yağışlar meydana gelir.

Yağış şekilleri şunlardır:

• Yağmur (Rain)
• Çisenti (Drizzle)
• Donan yağmur (Freezing Rain)
• Donan çisenti (Frezzing Drizzle)
• Kar (Snow)
• Dolu (Hail)
• Buz Paletleri (Ice Pellets)
• Buz Prizmaları
• Kar Paletleri (Snow Pellets)
• Kar Zerreleri (Snow Grains)

Yağmur, sıvı hâlde düşen ve çapları 0,5 mm ile 5,5 mm arasında değişen su damlalarının oluşturduğu yağış şeklidir.

Çisenti, çapları 0,2 ile 0,5 mm arasında değişen küçük su damlacıklarının oluşturduğu yağış şeklidir.

Donan yağmur, aşırı soğumuş yağmur damlalarının oluşturduğu yağış şeklidir.

Donan çisenti, aşırı soğumuş, çapları 0,2 ile 0,5 mm arasında değişen küçük su damlalarının oluşturduğu yağış şeklidir

Kar yağışı, havadaki su buharının sıvı hâle geçmeden doğrudan katı hale geçmesi sonucunda oluşur.

Dolu, atmosferdeki su damlacığının doğrudan katı hâle geçmesi sonucunda oluşan çapları 5 ila 55 mm arasında değişen yağış şeklidir.

Buz paletleri, yukarı seviyelerde bulunan sıcak hava tabakasından aşağıda bulunan soğuk hava tabakasına yağan yağmur damlasının bu tabaka içerisinde donması ve şeffaf sert buz zerreleri hâline dönüşmesi sonucu ortaya çıkan yağış şeklidir.

Buz prizmaları, iğne, sütun veya tabak şeklinde olan ve genellikle havada asılı duran bir cisim görünümündeki bir yağış şeklidir.

Kar paletleri, çapları 2 ila 5 mm arasında değişen, sık ve beyaz buz zerreleri yağışıdır.

Kar zerreleri, çapları genellikle 1 mm’den küçük olan beyaz ve sık buz zerreleri yağışıdır.

Yağış miktarı belli zaman süresinde yatay bir yüzey üzerine düşen ve düştüğü yerde kalarak biriktiği kabul edilen su sütununun yüksekliği ile ifade edilir. Yağış miktarı plüviometre ile direkt olarak, plüviograf ile de kayıt edilerek ölçülmektedir.

Yağış süresi devamlı, aralıklı ve sağanak olarak üç farklı tipte değişiklik göstermektedir. Yağış, şiddet değiştirmesine rağmen aralıksız 1 saat veya daha fazla devam ederse devamlı , en az bir defa kesilip sonra tekrar başlarsa aralıklı , başlaması ve kesilmesi birdenbire olursa sağanak olarak adlandırılır

Yağış şiddeti, 1 saatlik periyod içinde yağışın yerde bıraktığı birikinti miktarına göre şu şekilde sınıflandırılır;

• Hafif (yağmur için 0,5 mm veya daha az, kar için 0,5 cm veya daha az)
• Orta (yağmur için 0,5 mm ile 4 mm arası, kar için 0,5 cm ile 4 cm arası)
• Kuvvetli (yağmur için 4 mm veya daha fazla, kar için 4 cm veya daha fazla)

Cu bulutlar, hafif ve orta şiddette yağmur veya kar sağanağı meydana getirirler. Cb bulutlar, orta ve kuvvetli yağmur veya kar sağanağı meydana getirirler. As, St, Ac, Sc bulutlar, hafif şiddette yağmur veya kar yağışı meydana getirirler. Ns bulutlar ise orta ve kuvvetli yağmur veya kar yağışı meydana getirirler. Cc ve C bulutlarının yağış şiddeti ve şekli bilinmemektedir.