Ders 2: Atmosferde Su 1


Merhaba ben Aykut (havaninotlari);

Yazıyı bu kadar geciktirdiğimiz için özür dileriz. Ders 2 ile tekrar beraberiz. Konu kapsamlı olduğu için 2 kısımda işleyeceğiz.

Atmosferde su yoktan var olmaz, elbet atmosferde ki suyun bir kaynağı olmalıdır. Bu kaynakta Buharlaşmadır. Buharlaşma bildiğimiz gibi suyun sıvı halden gaz hale geçmesidir. Biz göremesekte buharlaşma sürekli gerçekleşmektedir. Bir su molekülü gerekli enerjiyi kazandığında, hemen üzerindeki havaya buhar olarak kaçar. Buharlaşma bazı koşullarda daha hızlı gerçekleşir. Sıcak yüzeylerde, atmosferik basıncın düşük, rüzgar hızının yüksek ve havada ki su buharının az olduğu durumlarda daha hızlı gerçekleşir.

Sıvı su yüzüeyini terkeden su moleküllerin sayısı, sıvı su yüzeyinde yoğuşan su moleküllerinin sayısı eşitse, hava doymuştur yani ne yoğuşma ne de buharlaşma olur, hava nem bakımından dengededir. (Şekil 1)

Doymuş

Şekil 1

Sıvı su üzerinde yoğuşan moleküllerin sayısı, havaya buharlaşan moleküllerden daha fazla ise yani yoğuşma oluyor ise hava nem bakımından aşırı doymuştur. (Şekil 2)

Şekil 2

Şekil 2

Sıvı su yüzeyini terk eden moleküllerin sayısı, sıvı su yüzeyinde yoğuşan moleküllerin sayısından daha fazla ise yani buharlaşma oluyor ise hava nem bakımından doymamıştır. (Şekil 3)

Şekil 3

Şekil 3

Şimdi Karışma Oranı denen bir terimden bahsedelim. Skew-T çıktılarında Mixing Ratio olarak görebilirsiniz.

Karışma Oranı

Atmosferde bulunun su buharını ifade etmenin bir yolu, verilen bir hacim içerisindeki su buharının kütlesini, diğer moleküllerin (yani kuru havanın) kütlesine bölmektir. Buna karışma oranı denir. Karışma oranının birimi, gram/kilogramdır. Deniz seviyesine yakın rakımlarda tipik değerler kutuplarda 1 g/kg’dan, tropikal bölgelerde 15 g/kg’a kadar değişebilir. Su buharının kaynağı yeryüzü olduğu için, karışma oranı yeryüzünden uzaklaştıkça genellikle azalır.

Karışma oranı su buharının bir ölçüsüdür. Yani, karışma oranı ne kadar fazlaysa havadaki gerçek su buharı moleküllerinin sayısıda fazladır. Aralarında doğru orantı vardır.

Buhar Basıncı

Liseden hatırlayacağınız gibi (yada Üniversite) gaz molekülleri bir nesneyle çarpıştığında ona bir basınç uygular.  Atmosferde gazlardan oluştuğu için, atmosferin içindeki her bir gaz molekülü toplam atmosferik basınca belli bir ölçüde katkıda bulunur. Su buharı moleküllerinin uygulamış olduğu bu basınç buhar basıncı olarak adlandırılır. Sadece su buharının yaptığı basınç 40 mb’den fazla değildir. Hava sıcaklığının artması buhar basıncını arttırır. (Sıcaklık arttıkça ısıda artacaktır. Isı artarsa, enerji artar. Basınçta artar bu şekilde.) Hava doygun olduğu zaman su buharı molekülleri tarafından uygulanan basınç, denge buhar basıncı olarak adlandırılır.

Bağıl Nem

Aynı sıcaklıkta gerçek buhar basıncının, denge buhar basıncına oranı bize doyma oranını verir. Doyma oranını 100 ile çarparsak Bağıl Nemi elde ederiz. Bağıl nem, havanın doygunluk durumundan ne kadar uzak olduğunu gösterir. Buhar basıncının, denge buhar basıncına eşit olması nedeniyle, doymuş havanın bağıl nemi %100’dür. Bağıl nem buharlaşmayı da etkiler. Aynı basınç ve sıcaklık koşullarında olmak üzere, eğer bağıl nem yüksekse su daha yavaş, eğer bağıl nem düşükse su daha hızlı buharlaşır.

Şimdi bu dersimizin son ve en eğlenceli konusuna geldik. Çiy Noktası ve Kırağı 🙂

Çiy Noktası ve Kırağı Noktası

Hava doygun olduğunda buhar basıncı, denge buhar basıncına eşit olur. Hava daha fazla nem içeremez.  Buhar basıncının, denge buhar basıncından büyük olması durumunda bağıl nem %100’ü aşar ve yoğuşma oluşur. Bu durum mümkün olamayacağından, bağıl nem %100’e ulaşana kadar, fazla nem yoğuşmak zorundadır. Cisimler üzerinde yoğuşan bu su, çiy olarak adlandırılır.

Havaya nem ilave edildiğinde, hava soğuduğunda veya her ikisi birden oluştuğunda çiy oluşur. Çiy oluşumunun en yaygın nedeni soğumadır. En tipik örnek, çok soğuk içecek kutularının dışında oluşan çiydir. Gece boyunca yeryüzeyine yakın havanın soğuması sonucu çimler üzerine, araba camlarında ve örümcek ağlarında sabah çiyi oluşur.

1752713Sabit basınç durumunda havanın soğutularak doygun hale ulaştığı sıcaklık da çiy noktası olarak adlandırılır. Havanın doygunluğa ne kadar yakın olduğunu bilmek için çiy noktası ve hava sıcaklığını bilmemiz gerekir. Çiy noktası hava sıcaklığına ne kadar yakınsa hava da doymaya o kadar yakındır. Çiy noktası, hava sıcaklığına eşit olduğunda, hava doymuş demektir. Bu nedenle çiy noktası sıcaklığı hava sıcaklığından büyük olamaz. Hava sıcaklığı ve çiy noktası sıcaklığı arasındaki fark, çiy noktası farkı olarak adlandırılır.

Eğer sıcaklık donma noktasının altındaysa, doyma ve soğuk havanın nemlendirilmesi, yoğuşma yerine kırağılaşmaya neden olacaktır. Bu şekilde oluşan buz kristalleri kırağı olarak adlandırılır.

Frost_on_a_nettle,_NetherlandsSabit basınçta kırağının oluşması için havanın soğutulması için gereken sıcaklık değeri 0 C’nin altı, kırağı noktası olarak adlandırılır. Çiy oluşumundan sonra eğer sıcaklık donma noktasının altına düşerse, çiy donabilir ve böylece donmuş çiy oluşur. Diğer bir donmuş su türü kırçtır. Kırç, su damlacıklarının, sıcaklığı donma noktası veya donma noktasının altındaki nesnelerle çarpışması ve ani olarak donması sonucu meydana gelir. Görüntüsü beyaz ve opaktır.

Sorular

1.Verilen bir gün için çiy noktası sıcaklığı 20 C olsun. Aynı yerde ertesi gün ise 10 C olsun. Buna göre hangi günde havada daha fazla su buharı molekülü vardır ? Hangi günde bağıl nem daha yüksektir ?

2. Karışma Oranını açıklayın ?

3. Karışma oranı 5 g/kg olan bir yerde mi yoksa 12 g/kg olan bir yerde mi nem daha fazladır ?

4. Doymuş, doymamış ve aşırı doymuş durumlarını açıklayın.

 

Bugünlük dersimizin sonuna geldik. 816 kelimelik uzun bir yazı oldu. Eminim ki sizde benim kadar yorulmuşsunuzdur.  Yazının ikinci kısmı Salı günü blogda olacak. Bir kaç soru koydum. Eğer gerçekten bu işi öğrenmek istiyorsanız cevaplamanız sizin faydanıza olur. Bu soruları tekrar gibi düşünün. Soruların cevapları doğru mu diye merak ederseniz ; havanotu@gmail.com adresine yada Twitter’dan DM yoluyla cevaplarınızı yollayabilirsiniz. Size yanlışlarınızı söyleyip, düzelteceğim. Unutmayın, önemli olan bilmemek değil öğrenmemektir. Görüşmek üzere…

Reklamlar

Ders 2: Atmosferde Su 1” üzerine bir düşünce

  1. Geri bildirim: Ders 3: Atmosferde Su 2 | Havanın Notları

Bir Cevap Yazın

Please log in using one of these methods to post your comment:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s