Air mass analysis according to the tropopause levels on İstanbul

Aşağı troposferin değişen dinamik ve termodinamik yapısına ait detaylı bilgilerin sürekli olarak elde edilmesi ve böylece hava kütlelerinin analizi, kısa ve usun vadeli hava öngörülerinin sıhhat derecesini arttırmak bakımından çok büyük yararlar sağlayacaktır. Sinoptik kartlar yardımıyla hava kütlelerinin tayini ve transformasyonu incelendiğinde, bir hava kütlesinin fiziksel özelliklerinin, o hava kütlesinin tarihsel yaşamına bağlı olduğu görülür. Usun bir saman boyunca diğer özellikler sabit kalsa bile, havanın dinamik ve kinematik koşullarından dolayı fiziksel özelliklerin bir kısmının hızlı ve sık bir şekilde değişmesi doğaldır. Bu durumda hava kütlelerinin korunumlu veya korunrolu olmayan özelliklerinden bahsedilebilir. Sinoptik hava kartları analizlerinde esas olarak, Hava Kütleleri Teorisinin 4 özelliği ile ilgilenilir. Bunlar : i) Hava kütlelerinin oluşması. ii) Hava kütlelerinin transformasyonu. iii) Bir günden gelecek bir güne kadar olan hava kütlelerinin belirlenmesinde bir yardımcı olarak kullanılan hava kütlelerinin korunumlu özellikleri. iv) Farklı tipteki hava kütleleri içerisindeki ortalama veya tipik hava durumları. Dünya çapanda yaptığı hava kütleleri sınıflandırılmasında Kurs ; Poler, Orta Enlem ve Tropikal Hava Kütlelerinin mevcudiyetini belirlemiştir. Woldt, 1984 ve 1985 yıllarında Berlin üniversitesindeki Meteoroloji Bürosunda, hava kütlelerinin tipleri hakkında araştırmalar yapmıştır. Hava kütlelerinin analizinde onbeşden fazla karakteristik elemandan yararlanılır. Bunların en önemlileri serbest atmosfer sıcaklığı, potansiyel sıcaklık, özgül nem ve karışma oranı, çiğ noktası sıcaklığı, görünürlük ve rüzgar yapısı gibi meteorolojik elemanlardır CO. Bu zamana kadar hava kütlelerinin analizi için birçok roetodlar öne sürülmüştür.. Bunlardan en önemlileri, potansiyel sıcaklık kriterine göre yapılan hava kütleleri analiz metodu ve Rossby diyagramları vasıtasıyla özgül nem ve karışma oranı kriterleri kullanılarak yapılan hava kütleleri analizleridir. Potansiyel sıcaklık, kuru adyabatik bir işlem boyunca korunumludur. Böylece potansiyel sıcaklık yoğunlaşma olmadığı zaman hava kütlelerinin analizinde önemli bir elemandır. Fakat yoğunlaşma olduğu zaman hava, nem adyabatik olarak hareket edecek ve buharlaşma gizli ısısının serbest kalması sebebiyle işlemler, adyabatiklikten uzaklaşacak ve potansiyel sıcaklık korunumlu olaroıyacaktır. Böylece hava kütlelerinin belirlenmesinde potansiyel sıcaklığın kullanılması sınırlandırılmış olacaktır. Hava kütlelerinin analizi İçin bir metod sunulan bu çalışmada, İSTANBUL - Göztepe Meteoroloji istasyo nundan, radyosondaj ile yapılan 1988, 1989 ve 1990 yıllarına ait yüksek hava rasatlarından elde edilen sıcaklık değerleri kullanılarak, troposfer içinde yeryü- zeyinden 100 mb'a kadar olan farklı 11 tabakaya karşılık gelen düşey sıcaklık profilleri çizilmiştir. Sıcaklık verilerinin bilgisayara girilmesi ve düşey sıcaklık profillerinin çıkışları, bilgisayarda LOTOS programı kullanılarak yapılmıştır. Elde edilen bu düşey sıcaklık değişimlerinden sıcaklığın yükseklikle sabit kaldığı veya sıcaklığın yükseklikle arttığı yükseklikler tespit edilmiştir. Sıcaklığın yükseklikle arttığı veya sabit kalmaya başladığı bu seviyeler ' TR0P0P0Z SEVİYELERİ ' olarak adlandırılmıştır. Böylece bu zamana kadar yapılmış hava kütleleri analizlerinden değişik bir metod olarak, tro- popoz yüksekliği ve sıcaklığındaki değişmeler göz önünde bulundurularak son 3 yıl için ( 1988, 1989 and 1990 ) istanbul'u etkileyen hava kütleleri tipleri tayin edilmiştir. Bu çal aşma yapılarken daha önce yapalmaş 5 farkla araştırma grubu teorik olarak belirtilmiştir. Her bir farklı araştırma grubunda farklı tropopoz yükseklikleri ve düşey sıcaklak değişiklikleri gözlenmiştir. Bu farkla 5 araştırma grubu şöyle saralanabilir : 1) Poler enlemlerdeki araştarmalar 2) Orta enlemlerdeki araştarmalar 3) Subtropikal enlemlerdeki araştarmalar 4) Poler cephe- jeti içerisindeki araştarmalar 5) Subtropikal cephe- jeti içerisindeki araştarmalar Poler enlemlerdeki araştarmalarda tropopoz, genellikle 300 mb seviyesinin altonda oluşmuştur. Bazen 400 veya 500 mb'an alt ana kadar düşebilmektedir. Ortalama tropopoz yüksekliği 370 mb ( yaklaşmak 8 km ) ve tropopoz sacaklaga - 49 'C dir. Orta enlemlerdeki araştarmalarda ise tropopozun ortalama 240 mb 'da ve tropopoz sacaklağonan - 56 C de olduğu gözlenmiştir. Subtropikal enlemlerdeki araştarmalarda ise, ortalama tropopoz yüksekliği 100 mb 'an biraz üzerindedir ve tropopoz sacaklaga - 72 C dir. Poler-jet grubu araştarmalaranda net bir tropopozu görmek çok sor olmasana karsan, subtropikal jet grubu araştarmalaranda tek bir tropopozu görmek çok zordur. Yani çift tropopoz durumu vardar. Yapalan çal aşmalar sonucunda, tropopozun yüksek seviyelerde oluşmasa halinde ayna gün ve ayna bölge üzerinde bir yüksek basanç sisteminin gözlendiğini ve bunun tersine olarak tropopozun daha düşük seviyelerde oluşmasa halinde bir alçak basınç sisteminin gözlendiği 6 onucu elde edilmiştir ve bu elde edilen sonuçlar da ateşde verilen 15 - 81 arasındaki bütün şekillerden çok açık bir şekilde görülmektedir. Troposferin yukarı kısımlarında ve stratosferde poler cephe ile bağlantılı poler cephe jetini ve esas olarak yaklaşık 30 enleminde ve yaklaşık 200 mb basınç seviyesinde yerleşmiş subtropikal jeti görürüz. Bu iki jet, temelde batıdan esen rüzgar maksimumudurlar. Bu zamana kadar meteorolojide sinoptik ve teorik çalışmalar, yaklaşık 9 km dek i 300 mb yüzeyindeki atmosferik durumların araştırmaları üzerinde sınırlandırılmışlardır. Bu durum özellikle günlük değişen sinoptik çalışmalar için doğrudur. Sayısal çalışmalar, stratosfer ik durumlara dahil edilmiş olmalarına rağmen, bu çalışmalar bazı alanlar için temelde sınırlandırılmışlardır. Stra- tosferik seviyeler için yapılan dünya çapındaki yarım- küreli tetkikler, meteorolojide çok nadirdirler. 300 mb'ın üzerindeki seviyeler için bütün yarımküre bilgileri kullanışlı değildirler ve böylece düşük seviyelerde gelişen stratosferik çalışmalar genel olarak açıklanmamıştır. Tropopoz yüksekliğinin oluşumundaki farklı yapıları incelemek için farklı yarımkürelerin tropopoz haritalarının hazırlanması gerekir. Subtropikal jet içerisine dahil olan araştırmalar durumunda, çift yapılı tropopozun önerilmesiyle düşey sıcaklık gradyanında iki farklı durum görülebilir. Böylece, sıcaklık alanı, farklı iki rüzgar kuşağını belirlemede bir rehberdir. Tropo poz haritası, her iki jetin yerleşmesiyle beraber, temelde sıcak ve soğuk troposferik hava kütlelerinin açık bir şekilde dağılımını gösteren bir avantaja sahiptir. Ayrıca sıcaklık analizleri, kuzey yarımküredeki ortalama rüzgar akımlar ındaki, tropopoz yüksekliklerindeki ve tropopoz sıcaklıklarındaki hızlı değişikliklerin nasıl olduğunu açıklar. Bu çalışmada, radyosondaj verileri yardımıyla elde ettiğimiz değişik tropopoz yüksekliği ve sıcaklık yapılarına göre gruplandırılan şekiller yardımıyla da tropopozun oluştuğu seviyeye göre istanbul için hava kütleleri analizleri yapılmıştır. Elde edilen sonuçlar, aynı yıllara ait ( 1998, 1989 ve 1990 ) hem yer hem de 500 mb günlük sinoptik haritalar tek tek analiz edilerek sonuçlar doğrulanmıştır. Ayrıca şekillerde basınç yüzeylerine karşılık gelen tropopoz seviyelerinin metre olarak yükseklik değerleri, Göztepe Meteoroloji istasyonunda elde edilen değerlerle karşılaştırılmış ve bu değerlerin birbirleriyle uyum sağladığı görülmüştür. Böylece 1988, 1989 ve 1990 yılları için, istanbul'da etkili olan hava kütleleri, sinoptik analizler ve tropopoz seviyelerini gösteren şekiller yardımıyla gün gün tespit edilmiş ve sayısal olarak belirlenmiştir. Sonuçta, istanbul'da Orta Enlem Hava Kütlesinin hakim olduğu ve bunun dışında şekillerden de anlaşılacağı gibi özellikle kış aylarında değişik tiplerdeki hava kütlelerinin de istanbul'da etkili olduğu bulunmuştur.