Klimatoloji: İklim Elemanları-Nemlilik (Ders Notu)
4.1. Nemlilik
Yeryüzündeki sular; kara, deniz ve atmosfer arasında sürekli bir dolaşım içindedir. Su buharı, yeryüzünden havaya buharlaşma yoluyla geçer. Burada yoğunlaşan nem tekrar, yeryüzüne yağış şeklinde düşer.
Atmosfer içerisindeki su buharına nem denir. Nem higrometre adı verilen aletle ölçülür. Havanın nemi gram (gr) olarak ifade edilmektedir.
Hava Nemliliği Ve Yağışlar
Yeryüzündeki yağışın en önemli öğelerinden biri olan su, az bir sıcaklık değişimi ile katı, sıvı ve buhar (gaz) haline geçebilen bir cisimdir. Su buhar halindeyken hava içine karışmış gözle görünmeyen bir gazdır. Fakat hava sıcaklığı düşünce soğuyup yoğunlaşarak küçük su tanecikleri haline geçer. Bu tanecikler sis veya bulut halinde görülebilirler. Yoğunlaşmanın ilerlemesi ve bu esnada meydana gelen olaylar yardımıyla ağırlaşan su tanecikleri ağırlaşarak yağış olarak düşerler. Ayrıca bu olaylar bir döngü şeklinde meydana gelirler. Bu dolaşımın yaşam ve iklim olayları üzerinde çok önemli etkileri vardır.
Suyun biçim (faz) değiştirmeleri atmosferde enerji hareketlerine de neden olmakta ve fırtınaları, şiddetli hava hareketlerini doğurmaktadır.
Suyun katı halden direk gaz haline geçmesine veya gaz halinden direk katı hale geçmesine süblimasyon denir.
Buz erirken veya buz-su buharlaşırken çevreden enerji alır ve saklar. Buna gizli ısı (latent heat) denilmektedir.
Atmosferdeki su ile ilgili olaylar (Hidrometeorları) şu bölümlerde incelenir:
- Atmosferdeki su buharı
- Atmosferdeki yoğunlaşmış su: sis-bulutlar
- Yağışlar
4.2. Atmosferdeki su buharı
Daha önce belirtildiği gibi miktar olarak su buharı, atmosferde az bulunmasına rağmen iklim ve yaşam üzerinde çok önemli etkileri vardır.
Atmosferdeki su buharına hava nemliliği denir. Nemlilik çeşitli yönlerden incelenmektedir.
4.2.1. Mutlak nem
1m3 hava içerisindeki su buharının gram olarak ağırlığına mutlak nem denir. Bu değer atmosfer içindeki su buharı miktarını gösterir.
Pratikte mutlak nemin ölçülmesi zor olduğu için, havadaki su buharı miktarı buhar basıncı olarak mm. veya mb. şeklinde ölçülür. 1mm=1m3/gr
Havanın su alabilme yeteneği belidir.Genellikle sıcaklık ve basınca göre değişir.
Havanın içindeki su buharı miktarı basınç ve sıcaklıktan başka şeylere de bağlıdır.
Mutlak nemin canlılar üzerinde doğrudan doğruya bir etkisi yoktur. En önemli klimatik etkisi ise yağış miktarını belirlemesidir.
4.2.2. Özgül nem
1 Kg. havadaki su buharının gr. cinsinden miktarına özgül nem veya karışım oranı denilmektedir. Dış etkenlere bağlı olarak değişiklik göstermez. Bu nedenle hava kütlelerinde yükseltiye bağlı olarak sıcaklık ve yükseltiye bağlı olarak büyüme ve sıcaklığa bağlı olarak değişme ne kadar gerçekleşirse gerçekleşsin, özgül nem bunlardan etkilenmediği için hava kütlelerinde kullanılır, yani hava kütlesini değerini özgül nem ve potansiyel sıcaklığı belirler.
4.2.3. Bağıl nem (Nisbi nem)
Genellikle havada bulunan su buharı miktarı ile doyma miktarı arasında bir fark, yanı bir doyma açığı mevcuttur. Uygulamada bu fark nisbi nem olarak ifade edilir.
Bağıl nem=100*(mutlak nem/doyma noktası)
Bağıl nem çeşitli biçimlerde ölçülebilir:
- Saçlı higrometreler
- Yan yana bulunan ıslak ve kuru termometreler yardımıyla
- Çiğ noktası
Nemi emen cisimlerin ağırlığının artması ve azalması ile
4.2.4. Nemle ilgili hava tipleri:
Kuru hava: içinde su buharı az veya olmayan hava
Nemli hava: içerisinde doyma noktasına varmamak koşulu ile bir miktar su buharı bulunan hava
Doymuş hava: doyma miktarı kadar su buharı taşıyan havadır.
Yaş hava: doyma miktarı kadar su buharı ve yoğunlaşmış katı veya sıvı su taşıyan havadır.
Aşırı doymuş hava: doyma miktarından çok su buharı taşıyan havadır.
4.2.5. Atmosferdeki su buharı miktarını etkileyen etmenler ve buharlaşma:
- Buharlaşma koşullarına
- Havanın su buharı alabilme yeteneğine (sıcaklığa)
- Havanın basıncına bağlıdır.
Buharlaşma: su dolaşımının çeşitli evrelerinde etkisi görülen bir olaydır. Meydana geliş şekilleri ve yerleri:
- Denizlerden ve su yüzeylerde meydana gelen buharlaşma.
- Hava içinde yoğunlaşmış, fakat yağış haline geçmemiş suyun buharlaşması
- Yağışı izleyen dönemdeki buharlaşma
- Kara yüzeylerindeki buharlaşma
Buharlaşmayı etkileyen faktörler:
- Havanın bağıl nemi
- Sıcaklık
- Hava basıncı
- Hava hareketlerinin hızı
- Buharlaşma olan yüzeyin genişliği
- Toprak özelliği ve bitkilerin terlemesi
4.2.6. Atmosferdeki Yoğunlaşmış Su
Yoğuşma/Yoğunlaşma: Atmosfer doyma miktarından fazla su buharı içerdiğinde, yani bağıl nem %100 ü aşınca, bu fazla su buharı yoğunlaşarak çok küçük su ve buz tanecikleri haline geçer. Bu durumla atmosferde gözle görünmeyen gaz halindeki su buharının sıvı hale geçmesini ve sis ile bulutların oluşumunu sağlar. Atmosferdeki su buharının faz değiştirmesine yoğunlaşma denir.
Atmosferdeki nisbi nemin artması iki koşula bağlıdır:
1-Havadaki mutlak nemin artması
2-Hava sıcaklığının düşmesi
Atmosferdeki yoğunlaşmanın nedeni her ne biçimde olursa olsun, sıcaklığın azalmasıdır.
Atmosferdeki yoğunlaşma sonucunda bulut veya sis oluşturan su-buz taneciklerin çapı. 0.001-0.040 mm.(1-40 mikron)dur. Bu kadar küçük olan bu tanecikler atmosferde uzun süre kalabilirler.
Hemen her yağış bir yoğunlaşma sonucudur fakat her yoğunlaşma bir yağış değildir.
Bağıl nem %100 ü bulunca, su buharının 0° üstünde su, 0° altında buz halinde yoğunlaşması çoğunlukla görülen bir olay olmakla birlikte, bazen bu duruma uymayan durumlara rastlanır:
-Laboratuvarlarda içindeki yabancı maddelerden temizlenmiş nemli havada nem %100 ün üstüne çıkmasına rağmen yoğunlaşma görülmemiştir.
-Güçlü hava hareketlerinin olmadığı bölgelerde sıcaklık 0o çok altında olduğu halde aşırı derecede soğumuş olan su damlalarının donmadığı görülmüştür.
-Bazı şehirler üzerinde ise bağıl nem % 90 iken yoğunlaşma ile sis görülmektedir
4.2.7. Yoğunlaşmanın Nedenleri Ve Tipleri
Hava içinde yoğunlaşma nedeni olacak soğumalar iki bölümde toplanır:
1 -Havanın alttan soğuması ( sis ve alçak stratus bulutları)
2 -Havanın yükselme nedeniyle soğuması
Yoğunlaşmayı önleyen veya azaltan olaylar:
1-Havanın alttan ısınması
2-Havanın alçalma nedeniyle ısınması