Ünite 3: Atmosferin Bileşenleri: Sıcaklık, Yoğunluk, Basınç ve Nem

Giriş

Atmosferi oluşturan gazların oranları 100 km’ye kadar sabittir. Dolayısıyla 100 km’ye kadar atmosferin hava olarak adlandırılan tek bir gazdan oluştuğunu kabul edilir. Hava olayları atmosferin ilk 10 km’sinde yani atmosferin troposfer tabakası içerisinde meydana geldiğinden atmosferin bu tabakasındaki ölçek yüksekliği pratik açıdan, meteorolojistler ve uçuş yetkilileri için çok önemlidir. Hava moleküllerinin yer yüzeyindeki bir birim alana dik yönde uyguladığı kuvvete atmosfer basıncı adını vermekteyiz. Yoğunluk ise doğrudan ölçülen bir parametre değildir. Sıcaklık ve basıncın bilinmesi sonrasında ideal gaz denklemi yardımı ile bulunur. Hava parsellerinin hareketini sadece yatay yöndeki basınç farklılıkları değil aynı zamanda Dünya’nın dönüşü de etkiler.

Atmosferin Bileşenleri

Atmosferin bileşenleri, sıcaklık, yoğunluk, basınç, kütle vb. oluşup, bunlar sürekli değişkenlik gösterirler

Hava Kavramı

Atmosfer Dünyamızı çevreleyen gaz küresidir ve bu gazlar içerisinde nitrojen % 78 ve oksijen gazı da % 21 ile en çok miktarda bulunur. Görüldüğü üzere nitrojen miktarının oksijen miktarına rölatif oranı sabittir ve 4’dür. Dolayısıyla atmosferde bu oranın sabit olduğu bölgelerdeki gaz topluluğuna hava adı verilir. Atmosferde bu oran 100 km’ye kadar sabittir ve değişmez. Bunun nedeni 100 km’ye kadar atmosferdeki gazların türbülans nedeni ile çok iyi karışmış olmasıdır. Dolayısıyla 100 km’ye kadar atmosferin hava olarak adlandırılan tek bir gazdan oluştuğu ve ortalama kütlesinin de M=29 amu olduğu kabul edebiliriz. Atmosferin kütlesinin sabit kabul edildiği bu 100 kme kadar olan tabakasına homosfer adı verilir.100 km’nin üzerinde gazlar yüksekliğe göre ayrı ayrı dağılım gösterir ve bu nedenle 100 km’nin üzerinde hava yüksekliğine göre belirli bir gazı konuşmamız gerekir. Bunu belirleyen parametre de her gaza ait olan ölçek yüksekliğidir. Gazlar bu yüksekliklerde kütlelerine göre tabakalaşmışlardır ve en ağır gaz en aşağıda olmak üzere yükseklikle aşağıdan yukarı doğru sıralanırlar. Bu tabakalaşmanın ana nedeni100km üzerinde artık karışmanın olmaması ve moleküler difüzyon nedeni ile gazların yerçekimi kuvvetinin etkisi ile ayrışmasıdır. 100km’ninüzerindeki atmosfer tabakasına Hetereosfer adı verilir. Bu yükseklikten sonra artık tek bir atmosferik kütleden bahsedemeyiz.

Atmosferin Ağırlığı ve Kütlesi

Kütle ile ağırlık farklı büyüklüklerdir. Kütle skaler yani sabit bir büyüklük iken ağırlık bir vektörel büyüklük olup gezegenin çekim kuvvetine bağlı olarak değişir. Bir cismin ağırlığı, cismin belli bir alana uyguladığı basınç kuvvetinin, alana bölünmesi ile elde edilebilir. Atmosferin toplam ağırlığı ve kütlesi atmosferin yer yüzeyinde uyguladığı basınç kuvveti kullanılarak bulunabilir ve Atmosferin yer yüzeyine uyguladığı ağırlık kuvveti (W)= 5x10 ¹⁹ Newton olarak bulunurken Atmosferin toplam kütlesi ise m= 5xl018kg olarak bulunur. Atmosferimizin kütlesinin yaklaşık olarak % 50’si 6 km’nin üstünde, % 10’u 17 km’nin üstünde ve % 0,1’i ise 100 km’nin üstündedir.

Sıcaklık

Hava çok farklı yönlerde hareket eden milyonlarca gaz molekülünden oluşur. Bu moleküller sürekli olarak çarpışma yolu ile birbirleri ve çevreleri ile temas hâlindedirler. Her bir molekül kendi sıcaklığı ile orantılı bir hızda hareket eder. Sıcaklık arttıkça moleküller daha hızlı hareket ederler. Bunun tersine sıcaklık düştükçe moleküller daha yavaş hareket ederler. Sıcaklık her yönde rastgele hareket eden bu milyonlarca hava molekülünün ortalama kinetik enerjisinin bir göstergesidir. Bize hava içindeki moleküllerin ne kadar hızlı hareket ettiğini gösterir. Sıcaklık ile ilgili diğer bir büyüklük ise “ısı” dır. Sıcaklık ve ısı çoğu zaman birbirleri ile karıştırılan iki farklı kavramdır. Isı bir enerji türüdür. Birimi Jouledür. Sıcaklık ise maddenin bir özelliğidir ve maddenin ısı durumu hakkında bilgi verir.

Sıcaklık Ölçekleri ve Birimleri

Suyun kaynama ve donma noktalarını baz alarak, sıcaklık üç farklı birim sistemi ile ifade edilir. Bunlar:

• Santigrat sıcaklık sistemi (°C): Suyun kaynama ve donma sıcaklığı bu sistemde 100°C ve 0°C’dır.
• Kelvin (Mutlak) sıcaklık sistemi (°K): Bu sistemde suyun donma derecesi 273°Kdir.
• Fahrenheit sıcaklık sistemi (°F): Bu sistemde suyun donma derecesi 32°F tır.

Sıcaklık Ölçümü ve Termometre

Sıcaklık ölçen aletler termometre olarak adlandırılır. Termometrelerin ölçüm yapabilmesi hava moleküllerinin havada hareket ederken termometrenin yüzeyine çarpmaları prensibine dayanır. Moleküller termometre yüzeyine çarptıkça, sahip oldukları ısı enerjisini termometre yüzeyine aktarırlar. Bunun sonucunda termometre içerisindeki sıvı genleşerek termometre borusu içinde yükselir. Termometre borusunun üzerindeki ölçeğe göre, sıvının durduğu noktadaki değer hava sıcaklığını gösterir. Soğuma olduğunda ise termometre yüzeyine çarpan molekül sayısı az olduğundan sıvının yüksekliği düşecektir. Bu da hava sıcaklığının düştüğünü gösterir. Termometrelerin ölçtüğü sıcaklığı grafik kâğıdı üzerine kaydeden alete de termograf adı verilir.

Maksimum (Azami) Termometre

Maksimum veya diğer adıyla azami termometreler gün içerisinde kaydedilen en yüksek sıcaklığı ölçmek için kullanılırlar. Maksimum termometre hazne kısmında daralması olan bir civalı termometredir.

Minimum (Asgari) Termometre

Minimum veya diğer adıyla asgari termometreler günün en düşük sıcaklığını ölçmek için kullanılırlar. Minimum sıcaklıklar, hareketli bir göstergeye sahip alkollü termometrelerle ölçülür. Bu termometrelerde civa yerine çok düşük sıcaklıkları ölçebilmek için alkol kullanılmaktadır.

Hava sıcaklığı uluslararası standartlarının gerektirdiği kurallara uygun olarak meteoroloji parklarında yer alan siperler içerisinde ölçülür. Siper, termometrelerin direk güneş ışığından etkilenmeyecek şekilde ve termometreler üzerinden iyi bir havalandırma sağlayacak şekilde dizayn edilir.

Sıcaklık Değişimleri

Hava sıcaklığı yer yüzeyine gelen güneş radyasyonu miktarına bağlı olarak değişir. Bu değişimleri

1. Günlük değişimler (24 saatlik)
2. Mevsimlik değişimler (3 aylık)
3. Yıllık değişimler (1 yıllık yani 12 aylık)

şeklinde sınıflandırmak ve incelemek mümkündür. Bu değişimlere ilaveten bulunulan bölgenin coğrafik özelliklerine, bulutluluk durumlarına, kara ve deniz dağılımlarına göre yerel ve bölgesel olarak sıcaklıklarda değişimler görülür.

Sıcaklıktaki günlük, mevsimsel ve yıllık değişimler Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki ve Güneş etrafındaki dönüşünden kaynaklanır ve periyodik değişimlerdir. Bu hareketler sırasında Dünya üzerine gelen güneş ışınlarının yer yüzeyi ile yaptığı açı değiştiği için o bölgede alınan enerji miktarı da değişir. Dünya’nın kendi ekseni etrafındaki hareketi gece ve gündüzü oluşturur ve meteorolojik değişkenlerin de günlük değişimine neden olur. Gün boyunca yer yüzeyindeki herhangi bir noktaya gelen güneş enerjisi miktarı, güneş ışınlarının o noktaya ne kadar dik geldiği ile orantılıdır. Güneş ışınları ne kadar dik gelir ise o bölge o kadar çok güneş radyasyonu ile ısınır. Dünya’nın Güneş etrafındaki dönüşü ise mevsimleri oluşturur.

Basınç ve Yoğunluk Kavramı

Bir cisme etkiyen kuvvetin iki bileşeni vardır. Cisme dik yönde etkiyen bileşen ve cisme paralel etkiyen bileşen. Cisme dik yönde etkiyen bileşen basınç (P) ve paralel olarak etkiyen bileşen ise gerilme (Gerilme, T) olarak adlandırılır. Bu iki bileşen cisimde farklı etkilerde bulunurlar. Basınç kuvveti cisimleri sıkıştırıcı yönde etki ederken gerilme kuvveti de çekme ve uzatma yönünde etki eder. Basınç:P=F/A şeklinde ifade edilir. Burada F, Newton cinsinden kuvvet, A ise alanı gösterir. Basınç birimi MKS sisteminde Pascal olarak elde edilir. 1 Pascal= 1 kg/sn ² mdir. Yoğunluk ise bir birim hacimde (bir metreküp veya santimetreküp) bulunan moleküllerin toplam kütlesidir. Birimi MKS sisteminde kg/ m3 dür. Dolayısıyla yoğunluk: p = mV şeklinde ifade edilir. Burada m kütle (kg, gr) ve V ise hacim (m ³ "veya cm ³ )dir. Bu şekilde ifade edilen yoğunluk kütle yoğunluğu adını alır. Yoğunluk ayrıca sayısal yoğunluk olarak da ifade edilebilir'. Sayısal yoğunluk n ile gösterilir "ve birimi (number/m ³ ) veya (number/cm ³ )dür. 'Yani birim hacimdeki molekül veya parçacık sayısını ifade eder. Kütle yoğunluğu ile sayısal yoğunluk arasındaki ilişki ise p = nm _p şeklindedir. Buradan birim hacimdeki molekül sayısı, mp ise hidrojen iyonunun (proton) kütlesidir.

Atmosferik Basınç

Atmosferde havayı oluşturan gaz molekülleri ağırlıkları nedeni ile yer yüzeyine kuvvet uygular. Hava moleküllerinin yer yüzeyindeki bir birim alana dik yönde uyguladığı bu kuvvete atmosfer basıncı adını vermekteyiz. Ortalama deniz seviyesinde bu basınç 1013 mb veya 101300 Pascal’dır. Atmosferin herhangi bir yüksekliğindeki basıncı da benzer şekilde o seviyenin üzerindeki havanın toplam ağırlığı olarak ifade ederiz.

Atmosferik Basınç Ölçümü

Atmosferik basınçtaki değişimler barometre adı verilen aletlerle ölçülür. Genelde civalı barometre kullanılır. Atmosferik basıncın etkisi ile civa, barometre borusu içinde yükselerek o andaki basınç seviyesini gösterir. Ölçülen basınç değişimleri barograf ile grafik kâğıdı üzerine kaydedilir.

Atmosferik Basınç Değişimlerinin İncelenmesi

Bir bölge üzerindeki atmosferik basıncın değişimi iki ana faktöre bağlıdır. Bunlar:

1. İstasyonun bulunduğu yükseklik: Sabit bir nokta üzerinde yükseldikçe basınç eksponansiyel olarak azalır.
2. Bölgesel hava sıcaklığı değişimleri: Hava sıcaklığındaki değişimler hava kütlelerinin bir bölgeden diğerine hareketine ve böylece basınçta değişimlere neden olur.

Hava Parselinin Davranışının İncelenmesi

Atmosfer basıncının yükseklikle azalması yükselen havanın soğumasının, çöken havanın ise ısınmasının nedenidir. Yükselen hava parselinin genişleme nedeni ile basıncı düşer ve soğur, alçalan hava parselinin ise sıkıştırma nedeni ile basıncı yükselir ve ısınır

Yeryüzeyindeki Basıncın Sıcaklık ile Değişmesi

Yükseltisi aynı olan iki nokta arasındaki basınç değişiminin temel nedeni bu iki nokta arasındaki sıcaklık farklılıklarıdır. Sıcak hava sütununun olduğu yer yüzeyinde basınç daha fazla olacağından o noktada Yüksek Basınç oluşacaktır. Buna karşılık düşük basıncın olduğu soğuk hava sütununun bulunduğu yer yüzeyinde ise alçak basınç meydana gelecektir. Yer yüzeyinde ve atmosferin farklı yükseklik seviyelerinde, bu tür basınç dağılımlarının hâkim olduğu geniş alanlara yüksek basınç ve alçak basınç alanları adı verilir ve yüksek basınç alanları inici hava hareketlerinin, alçak basınç alanları ise yükselici hava akımlarının olduğu bölgeler olarak karakterize edilir.

Yeryüzeyindeki Basıncın Havanın Hareketi ile Değişmesi

Konverjans ve diverjans terimleri hava akımlarının bir bölgeye doğru veya bir bölgeden uzaklaşacak şekilde oluşunu anlatan terimlerdir. Konverjans bir bölgeye doğru olan hava akımlarını gösterirken diverjans terimi ise bölgeden uzağa doğru olan akımları ifade eder. Atmosferik basınç sadece düşey yönde değil yatay yönde de değişkenlik gösterir. Rüzgâr bazen hava parçacıklarını bir bölgeye doldururken konverjansa, bazen de bir bölgeden uzaya doğru taşırken diverjansa neden olur.

Atmosferin yukarı seviyelerinde meydana gelen yatay yöndeki basınç farklılıkları yer yüzeyindeki basıncın da değişmesine neden olur. Yer yüzeyindeki hava sütunlarının yukarı seviyelerdeki uzantıları içerisine yatay yönde giren veya çıkan hava parçacıkları sütun içerisindeki toplam basıncın değişmesine neden olur. Yukarı seviyelerdeki yatav yönlü diverjans ve konverjans olayları yer yüzeyindeki basıncı etkiler. Yer yüzeyinde oluşan alçak ve yüksek basınç sistemleri genelde yukarı seviyelerdeki havanın yatay hareketleri sonucunda oluştuğundan çok kuvvetli sistemler olup yerden yükseldikçe şiddetlenirler ve yer yüzeyinde fırtına getiren alçak basınç sistemlerine sebebiyet verirler. Bu şekilde oluşan derin alçak basınç alanları, fırtınalar, çöküntü alanları (depresions) ve Orta Enlem Siklonları veya sadece Alçak Basınç Sistemleri olarak adlandırılır. Benzer şekilde oluşan yüksek basınç sistemleri ise Antsiklonlar veya sadece Yüksek Basınç alanları olarak adlandırılır. Yukarı seviyelerde yatayda yüzlerce kilometre çapına sahip olarak hareket eden basınç sistemleri orta enlemlerde yer yüzeyinde en şiddetli hava olaylarını oluşturan en büyük bozuntulardır.

Yüksek Basınç ve Alçak Basınç Sistemleri

Herhangi bir bölge üzerinde alçak ve yüksek basınç sistemlerinin oluşup oluşmadığı hava haritalarında çizilen basınç eğrileri incelenerek görülebilir.Hava haritalarında farklı basınç yüksekliği seviyelerinde ölçülen basınç verileri hava haritalarına işlenir. Sabit bir basınç seviyesi için, örneğin yer yüzeyi için, eş basınç verilerinin görüldüğü noktaların birleştirilmesi yolu ile eş basınç eğrileri oluşturulur. Bu eş basınç eğrilerine izobar adı verilir. Bu şekilde harita üzerinde en yüksek basıncın görüldüğü alanlara H (High), en düşük basıncın görüldüğü alanlara ise L (Low) harfi konularak sistemler belirlenir. İzobarlar genelde 4 mb aralıkla çizilir. Yüksek basınç bölgelerinde, yüksek basınç sisteminin merkezine gidildikçe izobarların değerleri artar. Alçak basınç bölgelerinde ise alçak basınç sisteminin merkezine yaklaştıkça izobarların değerleri düşer. Alçak basınç merkezinin değeri ne kadar düşük ise alçak basınç sistemi o kadar derin denilir. Yüksek basınç sistemlerinde ise merkeze gidildikçe değerler arttığından o kadar dolu denilir. İzobarlar düz çizgiler olmayıp, eğriler şeklinde olabildiği gibi değişik şekillerde (dairesel, elipsoid vb) kapalı çizgiler de olabilir. Eğriler bazen dil şeklinde ileri geri uzanacak şekilde olabilirler. Bu tür uzamış dil şeklinde olan yüksek basınç alanları sırtlar (ridges), uzamış dil şeklindeki alçak basınç bölgeleri ise vadiler (trough) olarak adlandırılır.

Dünya'nın Dönüşü ve Hava Parsellerinin Hareketi

Yatay yöndeki basınç farklılıkları nedeni ile hava parsellerinin yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru hareket etmesine rüzgâr adını veriyoruz. Hava parsellerinin hareketini sadece yatay yöndeki basınç farklılıkları değil aynı zamanda Dünya’nın dönüşü de etkiler. Dünya’nın dönüşü nedeni ile yatay yönde hareket eden hava parselleri kuzey yarımkürede sağa doğru, güney yarımkürede ise sola doğru saptırılır. Dünya’nın dönüşü nedeni ile ortaya çıkan ve bu sapma hareketine neden olan kuvvete Coriolis kuvveti denir. Sapma hareketi rüzgâr şiddeti ile doğru orantılı olarak artar. Coriolis kuvveti nedeni ile yukarı seviyelerdeki şiddetli rüzgârlar hava parsellerini yukarı seviyelerde izobarlara paralel hareket edinceye kadar döndürür. Sonuçta rüzgâr, kuzey yarımkürede, izobarlara paralel ve alçak basınç merkezi hareket yönünün sol tarafında, yüksek basınç durumunda ise yüksek basınç merkezi hareketin sağ tarafında kalacak şekilde esmeye devam eder. Yüzeyde rüzgâr şiddeti daha az olduğundan sapma kuvveti de yukarı seviyelere göre daha azdır ve bu nedenle yer seviyesinde rüzgâr genelde yatayda izobarlara dik olarak yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru hareket eder. Bunun sonucunda kuzey yarımkürede rüzgâr hareketi yüksek basınç merkezlerinde saat ibresi yönünde spiral şeklinde iken, alçak basınç merkezlerinde saat ibresine ters yönde spiral şeklindedir. Yer seviyesinde, alçak basınç merkezi etrafında hava parselleri alçak basınç merkezine doğru (konverjans) spiral şeklinde hareket ederken, merkeze yaklaştıkça yükselici hareketler yapmaya başlar. Yükselen hava genleşir ve soğur. Soğuyan havanın su buharı tutma kapasitesi düşüktür. Eğer yeterince nem varsa bulutlar ve yağış oluşabilir. Bu nedenle yerdeki çok geniş alçak basınç alanları bulutlulukla ilişkilidir ve soğuktur. Alçak basınç merkezinin yukarı seviyelerinde ise hava dışa doğru hareket eder (diverjans söz konusudur).Buna karşılık yer seviyesindeki bir yüksek basınç alanında ise hava merkezden dışarı doğru hareket eder. Merkezden dışarı doğru (diverjans) hareket eden bu hava yukarı seviyelerden aşağı doğru inen hava ile doldurulur ve ısınır. Isınan hava bulut üretemez. Bu nedenle de yüksek basınç alanları genelde açık gökyüzü ve iyi hava şartlarını gösterir.Bazen yer yüzeyindeki alçak basınç alanları yukarı seviyelerdeki inici hareketlerin yere ulaşmasına izin vermez. Bu durumda alçak basınç merkezinin hemen üzerinde yüksek basınç merkezi olur ve sıcaklık alçak basınç merkezinin hemen üzerinde bu yüksek basınç merkezi nedeni ile artar. Normalde sıcaklık yukarı çıkıldıkça düştüğü için bu anormal durum Enverziyon olarak adlandırılır.

Nem

Nem kısaca hava içeresindeki su buharı miktarına verilen isimdir. Havadaki su buharı miktarının çok olduğu zamanlarda havayı nemli hava, hava içinde hiç su buharı olmadığı zamanlara ise kuru hava olarak tanımlarız.

Mutlak Nem

Mutlak nem, herhangi bir hava parseli içerisindeki su buharı miktarının parsel içerisindeki havanın hacmine oranı şeklinde ifade edilir. Diğer bir deyişle mutlak nem verilen bir hacmi çerisindeki su buharının ağırlığıdır ve birimi de gr/m3 olarak ifade edilir. Genelde birim hacimdeki su buharı miktarı cinsinden ifade edilir. Hava parseli atmosferde yükselirken veya alçalırken hava parselini çevreleyen atmosferde basınç değiştiği için, hava parseli içerisindeki su buharı miktarı değişmese bile hava parselinin hacmi değiştiği için mutlak nem miktarı değişecektir. Dolayısıyla mutlak nem havanın nem miktarını belirlemek için çok uygun değildir. O nedenle atmosferik çalışmalarda çok yaygın bir şekilde kullanılmaz.

Özgül Nem ve Karışma Oranı

Özgül nem hava parseli içerisindeki su buharı miktarının, havanın (su buharı dâhil) toplam kütlesine oranı şeklinde tanımlanır. Havadaki nem miktarını ifade etmek için kullanılan bir diğer yöntem ise hava parseli içerisindeki su buharı kütlesinin parsel içerisinde su buharı olmadan yani parsel içerisindeki kuru havanın kütlesi ile karşılaştırmaktır. Bu yönteme ise karıştırma oranı adı verilir. Kuru havanın kütlesi, havanın toplam kütlesinden su buharının kütlesi çıkarılarak bulunur. Hem özgül nem hem de karışma oranı 1 kg hava içerisinde gram cinsinden su buharı miktarı olarak ifade edilir Havanın özgül nemi ve karışma oranı hava parseli içerisindeki su buharı miktarı değişmediği sürece sabittir. Çünkü hava parseli her ne kadar hareketi sırasında genişlese de veya büzüşse de içeriğindeki parçacık sayısı değişmeyeceği için özgül nem veya karışma oranı değişmeyecektir. Yani hava parselinin hacmindeki değişimler özgül nem ve karışma oranını etkilemez. Her iki kavram da su buharı miktarını daha doğru gösterdiği için atmosferik çalışmalarda çok yaygın bir biçimde kullanılırlar.

Su Buharı Basıncı

İçinde su buharı bulunan bir hava parselinin içerisinde havadaki diğer gazlara ilaveten hem sıvı su damlacıkları hem de su buharı molekülleri olacaktır. Parselin toplam basıncı, parsel içerisindeki tüm moleküllerin (sadece su buharı moleküllerinin değil) hava parselinin iç çeperlerine yapmış olduğu çarpışmaların sonucudur. Sadece su buharı moleküllerinin uyguladığı basınç ise gerçek su buharı basıncı (e) adını alır. Hava parseli içerisindeki su buharı moleküllerinin sayısını artırdığınızda su buharı basıncı artacaktır. Yüksek su buharı basıncı hava parseli içerisinde çok sayıda su buharı molekülü olduğunu, düşük su buharı basıncı da parsel içerisinde az sayıda su buharı molekülü olduğunu gösterir.

Bağıl Nem

Bağıl nem veya rölatif nem (RH), havanın gerçek su buharı miktarının aynı sıcaklık ve basınç şartları altında tutabileceği maksimum su buharı miktarına oranı olarak tanımlanır ve % olarak ifade edilir. Matematiksel olarak bağıl nem gerçek su buharı basıncının doymuş su buharı basıncına oranı olarak belirlenir. Havadaki bağıl nem miktarı iki şekilde değişebilir:

1. Sıcaklık sabit tutulduğunda, havadaki su buharı miktarı değiştiği için değişebilir.
2. Havadaki su buharı değişmez ama havanın sıcaklığı değiştiği için değişebilir.

Dünya üzerinde havadaki su buharı miktarı çok az değişir. Dolayısıyla bağıl nemin günlük değişimini kontrol eden parametre çoğunlukla gün boyunca hava sıcaklığında meydana gelen değişimlerdir. Hava geceleri soğurken bağıl nem artar. Genelde en yüksek bağıl nem günün en soğuk olduğu sabahın ilk saatlerinde oluşur. Gün ilerledikçe hava yavaş yavaş ısınırken bağıl nem azalır ve günün en sıcak olduğu öğlen sonranın ilk saatlerinde minimum değerine ulaşır. Bağıl nem enlemlere göre değişiklik gösterir. Yüksek bağıl nem genelde ekvator ve kutup enlemlerinde bulunur. Orta enlemlerde (30° enlemleri civarında) ise ekvator ve kutup enlemlerine göre daha düşüktür. Kutup enlemlerindeki hava kurudur. Ancak bağıl nemi yüksektir.

Çiy Noktası Sıcaklığı

Çiy noktası sıcaklığı havadaki gerçek su buharı miktarını veya kısaca gerçek nem miktarını gösteren çok iyi bir göstergedir. Çiy noktası sıcaklığı, bağıl nem ve hava sıcaklığı kullanılarak hesaplanır ve çiy, don, sis ve hatta minimum sıcaklığın oluşumunu tahmin etmek için kullanılır. Yüksek çiy noktası sıcaklığı, havadaki yüksek su buharı içeriğini, düşük çiy noktası sıcaklığı ise düşük su buharı içeriğini gösterir. Havaya eklenen su buharı çiy noktası sıcaklığını artırır veya havada azalan su buharı miktarı ise çiy noktası sıcaklığını düşürür. Hava sıcaklığı ile çiy noktası sıcaklığı arasındaki fark havanın bağıl neminin yüksek veya düşük olduğunu gösterir. İkisi arasındaki fark ne kadar fazla ise bağıl nem o kadar düşük, ikisi arasındaki fark ne kadar az ise bağıl nem de o kadar yüksektir. Eğer ikisi birbirine eşit ise o zaman bağıl nem %100 demektir. Grafiksel olarak çiy noktası sıcaklığı, belli bir bağıl neme sahip bir hava parseli için doyma eğrisi kullanarak bulunabilir.

Havadaki Nemin Ölçümü

Havadaki nem miktarı üç farklı alet tarafından ölçülebilir. Bunlar:

• Psikrometre
• Saç higrometresi
• Elektrik higrometresi

Bunlar içinde en yaygın kullanılan nem ölçüm aleti psikrometredir. Psikrometreler de kendi içlerinde havalı (sling) psikrometre ve aspiratörlü psikrometre olmak üzere ikiye ayrılırlar.