Atmosferi oluşturan gazlar görünmez; ancak kütleleri vardır. Bir noktanın üzerindeki hava sütununun birim yüzeye uyguladığı kuvvete atmosfer basıncı denir. Basınç farkları havayı harekete geçirir ve rüzgârların oluşmasında temel rol oynar. Bununla birlikte rüzgârın hızını ve yönünü yalnızca basınç değil; Coriolis etkisi, sürtünme ve yer şekilleri de belirler.
Atmosfer Basıncı Nasıl Ölçülür?
Atmosfer basıncı barometre ile ölçülür. Meteorolojide kullanılan temel basınç birimi hektopaskaldır (hPa). Milibar (mb) da aynı büyüklüğü ifade eder:
1 hPa = 1 mb
Standart deniz seviyesi basıncı 1013,25 hPa veya yaklaşık 760 mm cıva kabul edilir. Okul coğrafyasında bu değer çoğunlukla 1013 mb şeklinde yuvarlanır.
Evangelista Torricelli’nin cıvalı barometre deneyi, atmosfer basıncının ölçülebileceğini göstermiştir. Deniz seviyesinde standart atmosfer basıncı, yaklaşık 760 milimetrelik cıva sütununun oluşturduğu basınca eşittir.
Yüksek ve Alçak Basınç Nasıl Belirlenir?
Bir merkezin yüksek veya alçak basınç olarak adlandırılmasında yalnızca 1013 hPa sınırına bakılmaz. Meteoroloji haritalarında basınç merkezleri çoğunlukla çevrelerine göre belirlenir:
- Çevresine göre basıncı daha düşük olan alan alçak basınç merkezi,
- Çevresine göre basıncı daha yüksek olan alan yüksek basınç merkezi olarak adlandırılır.
Bu nedenle 1013 hPa’nın altındaki her yer mutlaka bir alçak basınç merkezi, üzerindeki her yer de mutlaka bir yüksek basınç merkezi değildir. Haritadaki çevre basınçları ve izobarların düzeni birlikte incelenmelidir.
Atmosfer Basıncını Etkileyen Faktörler
Bir yerde ölçülen basınç, o noktanın üzerindeki hava sütununda bulunan toplam hava kütlesiyle ilişkilidir. Yükselti, sıcaklık, hava hareketleri, nem ve yer çekimi bu dağılış üzerinde farklı ölçülerde etkili olur.
1. Yükselti
Yükselti arttıkça atmosfer basıncı azalır. Bunun temel nedeni, yukarı çıkıldıkça üzerimizde kalan hava sütununun kısalması ve bu sütundaki hava kütlesinin azalmasıdır. Deniz seviyesinde üzerimizde daha fazla hava bulunduğu için basınç daha yüksektir. Dağların zirvelerinde ise üzerimizdeki hava miktarı daha azdır.
Basınç yükseltiyle doğrusal biçimde azalmaz. Alt katmanlarda hava daha yoğun olduğu için basınç başlangıçta daha hızlı, üst katmanlarda ise farklı bir oranda düşer. Bu nedenle her yükselti için tek ve değişmez bir “metre başına basınç azalması” kullanmak yalnızca yaklaşık sonuç verir.
2. Sıcaklık ve Termik Etkiler
Isınan havanın yoğunluğu azalır ve uygun koşullarda yükselici hareket gelişebilir. Soğuyan havanın yoğunluğu artar ve alçalıcı hareket görülebilir. Bu durum, özellikle geniş alanlarda ve uzun süre etkili olduğunda termik kökenli basınç alanlarının oluşmasına katkıda bulunur.
Ancak “sıcaklık arttığında basınç mutlaka azalır” biçiminde her koşulda geçerli basit bir ters orantı kurulamaz. Yüzey basıncı, hava sütunundaki toplam kütleye ve çevredeki hava hareketlerine bağlıdır. Bir yerdeki ısınmanın yüzey basıncını nasıl değiştireceğini anlayabilmek için atmosferin alt ve üst seviyelerindeki hava girişleri ile çıkışları da dikkate alınmalıdır.
3. Dikey ve Yatay Hava Hareketleri
Üst seviyelerde bir bölgeden hava uzaklaşırsa aşağıdan yukarıya doğru hava hareketi gelişebilir ve yüzey basıncı düşebilir. Üst seviyelerde hava birikmesi ise alçalıcı hareketi ve yüzey basıncının yükselmesini destekleyebilir. Bu nedenle basınç merkezleri yalnızca yüzey sıcaklığıyla değil, atmosferin genel dolaşımıyla da ilişkilidir.
4. Nem ve Hava Yoğunluğu
Aynı sıcaklık ve basınç koşullarında nemli hava, kuru havadan daha düşük yoğunluğa sahiptir. Çünkü su buharı molekülleri, kuru havadaki azot ve oksijen moleküllerinden daha hafiftir. Bununla birlikte nem ile yüzey basıncı arasında her yerde geçerli basit bir doğru veya ters orantı kurulamaz. Nem, sıcaklık ve hava hareketleri birlikte değerlendirilmelidir.
5. Yer Çekimi
Atmosfer basıncının oluşabilmesi için yer çekimi gereklidir; çünkü atmosferi Dünya çevresinde tutar ve hava sütununa ağırlık kazandırır. Yer çekimi enlem ve yükseltiye göre çok az değişir. Ancak günlük hava olaylarında ve yeryüzündeki basınç farklılıklarında bu değişim, yükselti ve atmosfer dolaşımına göre çok daha sınırlı bir etkidir.
Termik ve Dinamik Basınç Alanları
Termik Basınç Alanları
Yüzeyin güçlü biçimde ısınması veya soğumasıyla bağlantılı basınç alanlarına termik basınç alanları denir. Ekvator çevresindeki güçlü ısınma yükselici hava hareketlerini destekler. Kutuplardaki aşırı soğuma ise yoğun ve alçalıcı havayla ilişkilidir. Bununla birlikte Ekvator ve kutup basınç kuşakları yalnızca sıcaklıkla değil, küresel atmosfer dolaşımıyla birlikte değerlendirilmelidir.
Dinamik Basınç Alanları
Geniş ölçekli hava dolaşımındaki yükselme, alçalma, yakınsama ve ıraksama hareketleriyle oluşan basınç alanlarına dinamik basınç alanları denir. Bunların oluşumu “gazların savrulması” biçiminde açıklanamaz.
- 30° enlemleri çevresi: Hadley hücresinde üst seviyelerden gelen havanın alçalması, subtropikal yüksek basınç alanlarını oluşturur.
- 60° enlemleri çevresi: Orta enlemlerin daha ılık havası ile kutup kökenli soğuk havanın karşılaşması ve yükselmesi, subpolar alçak basınç alanlarını destekler.
Basınç kuşakları yıl boyunca aynı enlemlerde sabit kalmaz. Güneş ışınlarının dik geldiği alanın mevsimlere göre yer değiştirmesine bağlı olarak genel atmosfer dolaşımı da kuzey ve güney yönünde kayar. Bu hareket karalar üzerinde daha belirgin olabilir.
Alçak ve Yüksek Basınç Merkezlerinin Özellikleri
| Özellik | Alçak basınç | Yüksek basınç |
|---|---|---|
| Yüzeye yakın yatay hareket | Çevreden merkeze | Merkezden çevreye |
| Dikey hareket eğilimi | Yükselici | Alçalıcı |
| Bulutlanma eğilimi | Artma eğilimindedir | Azalma eğilimindedir |
| Yağış ihtimali | Genellikle daha yüksektir | Genellikle daha düşüktür |
Bunlar genel eğilimlerdir. Her alçak basınç alanında mutlaka yağış görülmez. Benzer biçimde yüksek basınç her zaman güneşli hava oluşturmaz; özellikle kışın sıcaklık terselmesi, sis ve alçak bulutlar görülebilir.
Basınç Farkı ve Rüzgâr
Yatay basınç farkları, havayı yüksek basınçtan alçak basınca doğru harekete geçiren basınç gradyanı kuvvetini oluşturur. İzobarlar birbirine yaklaştıkça basınç gradyanı büyür ve diğer koşullar aynıysa rüzgâr hızlanır.
Rüzgârın gerçek yönü yalnızca yüksek basınçtan alçak basınca çizilen düz bir çizgiyle belirlenemez. Dünya’nın dönüşüne bağlı Coriolis etkisi hareket eden havayı Kuzey Yarım Küre’de sağa, Güney Yarım Küre’de sola saptırır. Yeryüzüne yakın katmanlarda sürtünme de rüzgârın hızını azaltır ve yönünü değiştirir.
Rüzgârın oluşumu ve çeşitleri hakkında daha ayrıntılı bilgi için Basınç ve Rüzgârlar: Oluşumu, Dağılışı ve Çeşitleri yazısını inceleyebilirsiniz.
Basınç Merkezinden Yarım Küre Nasıl Bulunur?
Bir basınç merkezinin bulunduğu yarım küreyi belirlemek için yalnızca okların “S” veya “ters S” görünümüne bakmak güvenilir değildir. Önce merkezin alçak mı yüksek mi olduğu, ardından rüzgârların dönüş yönü incelenmelidir.
| Basınç merkezi | Kuzey Yarım Küre | Güney Yarım Küre |
|---|---|---|
| Alçak basınç | Saat yönünün tersine ve merkeze doğru | Saat yönünde ve merkeze doğru |
| Yüksek basınç | Saat yönünde ve çevreye doğru | Saat yönünün tersine ve çevreye doğru |
Sınav ipucu: Önce okların merkeze mi yoksa çevreye mi yöneldiğini belirleyin. Sonra dönüş yönünü kullanarak yarım küreyi bulun.
Sözün Kısası
Atmosfer basıncı, bir noktanın üzerindeki hava sütununun birim yüzeye uyguladığı kuvvettir. Yükselti arttıkça üzerimizdeki hava miktarı azaldığı için basınç düşer. Sıcaklık, nem ve yer çekimi basınçla ilişkili olsa da basınç dağılışını anlamak için atmosferdeki yatay ve dikey hava hareketleri de incelenmelidir. Basınç farkları rüzgârı başlatır; rüzgârın yönünü ise Coriolis etkisi ve sürtünme gibi başka etkenler biçimlendirir.
Sıkça Sorulan Sorular
Normal atmosfer basıncı kaç hPa’dır?
Standart deniz seviyesi basıncı 1013,25 hPa’dır. Okul coğrafyasında çoğunlukla 1013 mb olarak kullanılır.
Yükseldikçe basınç neden azalır?
Yükseldikçe bir noktanın üzerinde kalan hava sütunu ve bu sütundaki hava kütlesi azalır. Bu nedenle yüzeye uygulanan basınç düşer.
1013 hPa’nın altındaki her yer alçak basınç mıdır?
Hayır. Bir merkezin yüksek veya alçak basınç olması genellikle çevresindeki alanlara göre belirlenir.
Yüksek basınçta hava her zaman açık mıdır?
Hayır. Alçalıcı hava genel olarak bulut oluşumunu sınırlar; ancak özellikle kışın sis, pus ve alçak bulutlar meydana gelebilir.
Dinamik basınç kuşakları neden oluşur?
Küresel atmosfer dolaşımındaki yakınsama, ıraksama, yükselme ve alçalma hareketleri sonucunda oluşur. Dünya’nın dönüşü dolaşımın yönünü etkiler; olay basit bir savrulma değildir.