Sıcaklık Kavramı

Sıcaklık ve ısı

Sıcaklık ve ısı kavramları aynı değildir. Sıcaklık yoğunluğun ölçüsü ya da bir cismin sıcaklık derecesidir. Teknik olarak ise cismin moleküllerinin ortalama hızının tanımlanmasıdır. Isı ise bir cismin sahip olduğu ısı enerjisi miktarının ölçüsüdür. Sıcaklığın uzaydaki dağımı cisimlerdeki ısı akışını belirler. Isı daima sıcak alandan soğuk alana doğru akar. Isı kalori gibi enerji birimi ile, sıcaklık ise derece ile ifade edilir.

Sıcaklık ıskalası

Günümüzde sıcaklığı ölçmek için değişik ıskalalar kullanılmaktadır. Bunlardan en önemlisi, Derece, Fahrenhayt ve Kelvindir.

Tablo-6 Sıcaklık ıskalası

Sıcaklık ölçülmesi

Sıcaklık ölçülmesi Dünya Meteoroloji Teşkilatının öngördüğü standartlara göre yerden 1,5 metre yükseklikte, gölgede ve hava akımı alan bir yerden ölçülür, bunun için hazırlanan rasat siperleri dünyanın her yerinde aynı standarttadır. Meteoroloji termometrelerinin içinde genellikle civa ve alkol bulunmaktadır. Donma derecesi daha düşük(-112 derece) olan alanlarda termometre içine alkol konulmaktadır.

Yeryüzünün Farklı Isınması

Güneş ve Yeryüzü arasındaki ilişki

Yeryüzünün kutuptan kutuba farklı ısınması birçok sonuca neden olur. Burada temel ilke güneşin açısının enlemlere ve mevsimlere göre değişimidir. Dünya güneş etrafındaki dönüşünü 365 günde, kendi ekseni etrafındaki dönüşü ise 24 saatte tamamlar.

Dünya 23 derecelik eğik bir eksen üzerinde dönmektedir. Eğer bu eğim olmasaydı mevsimlerde olmayacaktı ve kutuplar dışında birçok alanda yıl boyu 12 saat günışığı olacaktı.

Güneşten gelen ışınlar farklı enlemleri farklı ısıtır. Aynı enerji kuplara yakın alanları daha az (B), ekvatora yakın alanları daha yoğun ısıtır (A). Çünkü aynı enerji miktarı kutuplara yakın bölgede daha geniş alanı, ekvatorda ise daha dar bir alanı ısıtmaktadır.

Şekil-27 Güneşten gelen enerjinin ekvatora ve kutuplara etkisi

Güneşten gelen radrasyonun kullanımı

Güneşten gelen radyasyon miktarının hava ve iklime olan etkisi belirleyen yardımcı faktör yeryüzünün ısıyı emme(absorbe) oranıdır. Yeryüzünden olan yansıma miktarı albedo olarak tanımlanır. Yeryüzündeki albedosu düşük olan alanlar, daha fazla enerji absorbe eden alanlardır. Kutuplarda bulunan buz kütleleri güneşten gelen kısa dalga radyasyonu etkin olarak yansıtmakta ve sıcaklığın yükselmesi için çok az ısınmaktadır. Çöller ise güneşten gelen radyasyonun sadece yüzde 25 yansıtmaktadır, bu yüksek emme oranı nedeniyle çöller fazla ısınmaktadır.

Tablo-7 Albedo oranları (cisimlerin güneş enerjisini yansıtma oranı)

Hava sıcaklığının günlük değişimi

Dünyanın kutup ekseni üzerinde 23 derecelik bir açıyla 24 saatte dönmesinden dolayı güneşten gelen ışınların miktarı hem güneşlenme süresi hem de net radyasyon olarak farklılıklar göstermektedir. Şekil-27 ve 28 45’nci enlem üzerinde bulunan bir istasyona ait en uzun ve en kısa günlerle, gündönümündeki günlere ait bilgiler verilmektedir.

Şekil-28 Günlük güneşlenme şiddeti

Şekil-29 Günlük net radyasyon değişimi

Hava sıcaklığının mevsimsel değişimi

Dünyanın güneş etrafında dönmesinden dolayı mevsimler meydana gelmektedir. 20-21 mart ilkbahar noktası gün eşitliğini 22-23 eylül ise sonbahar noktası gün eşitliğini göstermektedir.21-22 haziran ve 21-22 aralık ise yaz ve kış gündönümünü göstermektedir Şekil-30.

Şekil-30 Mevsimlerin oluşumu ile gece ve gündüz sürelerinin değişimi

Global sıcaklık dağılımı

Eğer dünya homejen bir yapıya sahip olsaydı yani karalar ve denizler olmasaydı, kutuba yakın alanlar soğuk, ekvatora yakın alanlar sıcak olurdu, başka bir deyişle enlemsel bir sıcaklık dağılımı olurdu.

Ancak yeryüzü karalar ve denizlerden oluşan karmaşık bir yapıya sahiptir. Karaların denizlerin farklı ısınıp soğuması enlem ve yükselti faktörleri yeryüzünün her noktasının farklı ısınmasına neden olmaktadır. Ocak ve temmuz ayı ile ortalama global sıcaklık dağılımları Şekil 31-32’de görülmektedir.

Şekil-31 Ocak ayı küresel sıcaklık dağılımı

Şekil-32 Ocak ayı küresel sıcaklık dağılımı