TARIMSAL METEOROLOJİ 4. ÜNİTE
SU BUHARI VE HAVA NEMİ
Atmosferdeki toplam su miktarı 13.000 km3 dolayındadır. Yeryüzündeki yıllık ortalama yağış 880 mm veya 880 L/m2’dir. Yer yüzeyinin alanı 509.950.714 km2 olduğuna göre, yılda yer yüzeyine yağışla düşen su miktarı 448 753 km3 dolayındadır. Atmosferdeki su miktarı 13.000 km3 olduğundan yılda bu su 36-37 kez yeryüzüneinmekte, başka bir deyişle atmosferdeki su buharı kendini 9-10 günde bir yenilemektedir. Atmosferdeki su buharı, atmosferin her yerinde eşit olarak dağılım göstermez. Özellikle tropik bölgelerde daha fazla bulunur.
Hava Nemi
Hava neminin tanımı, hava sıcaklığı ile birlikte düşünülür. Çünkü atmosfer içerisindeki belirli bir hacimdeki hava, belirli sıcaklıkta, ancak belirli miktarlarda su buharı taşıyabilmektedir. Havanın en yüksek su buharı ile yüklenmesi, havanın doyma noktası olarak tanımlanır.
Havadaki nem miktarının, verilen değerleri aşması durumunda yoğunlaşma meydana gelmektedir.
Bir hava kütlesi doyma noktasına;
a. Hava kütlesinin sıcaklığı sabit kalıp, su buharı miktarı arttığında,
b. Hava kütlesinin su buharı sabit kalıp, sıcaklık azaldığında olmak üzere iki şekilde erişebilir.
Doygun bir havanın yoğunlaşmaya başladığı andaki sıcaklığına “Çiğlenme Noktası Sıcaklığı” adı verilir. Herhangi bir sıcaklıkta havanın taşıyabileceği maksimum nem miktarı ile havada bulunan nem miktarı arasındaki farka “Doyma Açığı” denir.
Hava Neminin Tanımlama Biçimleri
Atmosferdeki hava nemi, mutlak nem, bağıl (oransal) nem, spesifik (özgül) nem ve buhar basıncı olarak farklı biçimlerde tanımlanır.
Mutlak Nem
Mevcut belirli bir havanın 1 m3’deki nemin gr. olarak miktarıdır. Mutlak nem miktarları, sıcak bölgelerden soğuk bölgelere gidildikçe azalır. Aynı şekilde mutlak nem; yaz aylarında kış aylarından, gündüzleri gecelerden daha yüksektir.
Bağıl (Oransal- Nispi)Nem
Belirli bir sıcaklıkta 1 m3 havanın içerdiği nemin (mutlak nem), o sıcaklıkta taşıyabileceği en yüksek nem miktarına oranıdır ve (%) olarak tanımlanır.
Bu eşitliğe göre bağıl nem, belirli bir sıcaklıktaki havanın doygun duruma gelebilmesi için nem açığı olarak da tanımlanabilir. Bir hava kütlesinin içindeki su buharı miktarı değişmeksizin, sıcaklığı artırılacak olursa, bağıl nem miktarı azalır. Sıcaklığı azaltılacak olursa bağıl nem artar. Atmosfer içinde yükselme sonucu hava soğuduğunda veya havaya soğuk bir hava kütlesi karıştığında bağıl nem miktarı artar. Bağıl nem değerinin % 100’e eriştiği sıcaklığa çiğlenme noktası sıcaklığı adı verilir. Çiğlenme noktası sıcaklığı,mevcut hava sıcaklığının yoğunlaşma oluncaya kadar ne kadar düşmesi gerektiğini anlatır.
Kuyruk İzi (Contrail) :Uçakların arkasında, yoğunlaşma sonucu oluşan ize; kuyruk izi adı verilir. Uçaklar yaklaşık olarak 7,5 - 9 km yükseklikte yol alırlar. Bu seviyedeki sıcaklıklar; mevsimlere göre değişmekle beraber -50 °C civarındadır. Uçak yüzeyi ve egzos gazı çevreye göre daha sıcaktır. Genel olarak sıcak bir yüzeyin, soğuk bir ortamdan geçmesiyle arkasında yoğunlaşma meydana gelir. Başka bir ifadeyle uçaklardan çıkan sıcak egzos gazı, çevresindeki düşük buhar basınçlı ve daha soğuk havayla karıştığında yoğunlaşma meydana gelir. Basit olarak bu durum soğuk bir havada cama doğru nefes vermeye benzer.
Spesifik (Özgül) Nem
Spesifik nem; bir kg havanın taşıdığı nemin miktarıdır ve gram olarak belirtilir.
Buhar Basıncı
Havadaki su buharı miktarı, uygulamada buhar basıncı olarak da anlatılır. Buhar basıncı, havanın toplam basıncı içerisinde su buharının altındaki yüzeye yaptığı basınçtır. Birimi mm Hg yüksekliği olarak verilir.
Hava Neminin Değişimi
Atmosferde bağıl nem, günün saatlerine ve yılın mevsimlerine göre değişiklik gösterir.
• Karalarda sabahları sıcaklığın minimum olduğu zaman olan gün doğuşu sırasında bağıl nem maksimum, sıcaklığın maksimum olduğu zaman olan öğleden sonraları ise minimum değere erişir.
• Kış aylarında bağıl nemde bir maksimum, yaz aylarında ise bir minimum elde edilir.
• Okyanuslarda günlük ya da yıl içinde bağıl nem değerinde büyük değişiklik görülmez.
• Bağıl nem oranları nemli karasal bölgelerde ve kutuplarda yüksek iken, subtropik bölgelerde düşüktür. Karasal bölgelerde hava sıcaklığının yüksek olması nedeniyle, mutlak ve bağıl nem birlikte fazladır. Kutuplarda ise, sıcaklığın az olmasına karşın, bağıl nem değeri yüksektir. Subtropik bölgelerde mutlak nem kutuplara oranla, daha yüksek olmasına karşın, atmosfer sıcaklığının fazlalığından ötürü bağıl nem değeri daha azdır.
• Nem miktarındaki değişmeler, büyük oranda sıcaklığa ve su buharı rezervine bağlı olduğundan, okyanus bölgelerinde bütün yıl boyunca günlük nem miktarının değişiminde sabahleyin bir minimum, öğleden sonra bir maksimum görülür.
• Çöl bölgelerinde günlük nem miktarı sıcaklık artışına bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle, günlük nem değişiminde tek dalgalı bir eğri oluşur.
• Kış aylarında su buharı basıncı yaz aylarından farklıdır. Kışın yalnızca öğleden sonra bir maksimum ve minimumlu bir eğri elde edilir.
Hava Neminin Ölçülmesi
Psikrometre İle Nem Ölçülmesi
Havadaki mutlak nem miktarı, genellikle Assmann-Aspirasyon psikrometresi ile ölçülür. Bu psikrometre biri kuru, diğerinin haznesi ıslatılmış iki termometre ve bir vantilatörden oluşur
Higrometre İle Nem Ölçülmesi
Bu yöntemde, yağdan temizlenmiş insan saçı kullanılmaktadır. Yöntem, insan saçının nemlendiğinde uzaması esasına dayanır. Yalnız, saç zamanla materyal yanılması gösterdiğinden, ara ara psikrometre sonuçlarına göre ayarlanması gerekir.
KİTAP ÖZETİ
Atmosferdeki hava nemini farklı biçimlerde tanımlamak.
Su buharı atmosferde çok az bulunmasına karşın, atmosferin önemli elemanlarındandır. Atmosferdeki
su buharı, hava nemi olarak adlandırılmakla birlikte hava nemi kavramının hava sıcaklığı ile birlikte ele alınması gereklidir. Çünkü belirli sıcaklıktaki hava kütlesi belirli miktarda su buharı taşıyabilmektedir. Atmosferdeki hava nemi ifade edilirken, mutlak nem, bağıl(oransal) nem, spesifik(özgül) nem ve buhar basıncı kavramları kullanılır. Mutlak nem ve spesifik(özgül) nem, havanın taşıdığı nem miktarını farklı birimle de ifade ederken, bağıl(oransal) nem, 1 m3 havanın taşıdığı nem miktarının o sıcaklıkta taşıyabileceği maksimum nem miktarına oranı şeklinde ifade edilir ve % olarak tanımlanır. Buhar basıncı ise, hava içindeki su buharının altındaki yüzeye yaptığı basınç olarak tanımlanmaktadır.
Atmoferdeki hava neminin ölçülmesinde kullanılan aletleri tanımak.
Hava neminin ölçülmesinde çoğunlukla psikrometre ve higrometre kullanılmaktadır. Psikrometre biri kuru, diğeri haznesi ıslatılmış iki termometreden oluşur. Psikrometre ile mutlak nem miktarı ölçülür. Higrometre ise havanın bağıl nemini ölçmeye yarar. Bu yöntemde yağdan temizlenmiş insan saçı kullanılmaktadır. İnsan saçının nemlendiğinde uzadığı esasına dayalıdır.
SU BUHARI VE HAVA NEMİ
Atmosferdeki toplam su miktarı 13.000 km3 dolayındadır. Yeryüzündeki yıllık ortalama yağış 880 mm veya 880 L/m2’dir. Yer yüzeyinin alanı 509.950.714 km2 olduğuna göre, yılda yer yüzeyine yağışla düşen su miktarı 448 753 km3 dolayındadır. Atmosferdeki su miktarı 13.000 km3 olduğundan yılda bu su 36-37 kez yeryüzüneinmekte, başka bir deyişle atmosferdeki su buharı kendini 9-10 günde bir yenilemektedir. Atmosferdeki su buharı, atmosferin her yerinde eşit olarak dağılım göstermez. Özellikle tropik bölgelerde daha fazla bulunur.
Hava Nemi
Hava neminin tanımı, hava sıcaklığı ile birlikte düşünülür. Çünkü atmosfer içerisindeki belirli bir hacimdeki hava, belirli sıcaklıkta, ancak belirli miktarlarda su buharı taşıyabilmektedir. Havanın en yüksek su buharı ile yüklenmesi, havanın doyma noktası olarak tanımlanır.
Havadaki nem miktarının, verilen değerleri aşması durumunda yoğunlaşma meydana gelmektedir.
Bir hava kütlesi doyma noktasına;
a. Hava kütlesinin sıcaklığı sabit kalıp, su buharı miktarı arttığında,
b. Hava kütlesinin su buharı sabit kalıp, sıcaklık azaldığında olmak üzere iki şekilde erişebilir.
Doygun bir havanın yoğunlaşmaya başladığı andaki sıcaklığına “Çiğlenme Noktası Sıcaklığı” adı verilir. Herhangi bir sıcaklıkta havanın taşıyabileceği maksimum nem miktarı ile havada bulunan nem miktarı arasındaki farka “Doyma Açığı” denir.
Hava Neminin Tanımlama Biçimleri
Atmosferdeki hava nemi, mutlak nem, bağıl (oransal) nem, spesifik (özgül) nem ve buhar basıncı olarak farklı biçimlerde tanımlanır.
Mutlak Nem
Mevcut belirli bir havanın 1 m3’deki nemin gr. olarak miktarıdır. Mutlak nem miktarları, sıcak bölgelerden soğuk bölgelere gidildikçe azalır. Aynı şekilde mutlak nem; yaz aylarında kış aylarından, gündüzleri gecelerden daha yüksektir.
Bağıl (Oransal- Nispi)Nem
Belirli bir sıcaklıkta 1 m3 havanın içerdiği nemin (mutlak nem), o sıcaklıkta taşıyabileceği en yüksek nem miktarına oranıdır ve (%) olarak tanımlanır.
Bu eşitliğe göre bağıl nem, belirli bir sıcaklıktaki havanın doygun duruma gelebilmesi için nem açığı olarak da tanımlanabilir. Bir hava kütlesinin içindeki su buharı miktarı değişmeksizin, sıcaklığı artırılacak olursa, bağıl nem miktarı azalır. Sıcaklığı azaltılacak olursa bağıl nem artar. Atmosfer içinde yükselme sonucu hava soğuduğunda veya havaya soğuk bir hava kütlesi karıştığında bağıl nem miktarı artar. Bağıl nem değerinin % 100’e eriştiği sıcaklığa çiğlenme noktası sıcaklığı adı verilir. Çiğlenme noktası sıcaklığı,mevcut hava sıcaklığının yoğunlaşma oluncaya kadar ne kadar düşmesi gerektiğini anlatır.
Kuyruk İzi (Contrail) :Uçakların arkasında, yoğunlaşma sonucu oluşan ize; kuyruk izi adı verilir. Uçaklar yaklaşık olarak 7,5 - 9 km yükseklikte yol alırlar. Bu seviyedeki sıcaklıklar; mevsimlere göre değişmekle beraber -50 °C civarındadır. Uçak yüzeyi ve egzos gazı çevreye göre daha sıcaktır. Genel olarak sıcak bir yüzeyin, soğuk bir ortamdan geçmesiyle arkasında yoğunlaşma meydana gelir. Başka bir ifadeyle uçaklardan çıkan sıcak egzos gazı, çevresindeki düşük buhar basınçlı ve daha soğuk havayla karıştığında yoğunlaşma meydana gelir. Basit olarak bu durum soğuk bir havada cama doğru nefes vermeye benzer.
Spesifik (Özgül) Nem
Spesifik nem; bir kg havanın taşıdığı nemin miktarıdır ve gram olarak belirtilir.
Buhar Basıncı
Havadaki su buharı miktarı, uygulamada buhar basıncı olarak da anlatılır. Buhar basıncı, havanın toplam basıncı içerisinde su buharının altındaki yüzeye yaptığı basınçtır. Birimi mm Hg yüksekliği olarak verilir.
Hava Neminin Değişimi
Atmosferde bağıl nem, günün saatlerine ve yılın mevsimlerine göre değişiklik gösterir.
• Karalarda sabahları sıcaklığın minimum olduğu zaman olan gün doğuşu sırasında bağıl nem maksimum, sıcaklığın maksimum olduğu zaman olan öğleden sonraları ise minimum değere erişir.
• Kış aylarında bağıl nemde bir maksimum, yaz aylarında ise bir minimum elde edilir.
• Okyanuslarda günlük ya da yıl içinde bağıl nem değerinde büyük değişiklik görülmez.
• Bağıl nem oranları nemli karasal bölgelerde ve kutuplarda yüksek iken, subtropik bölgelerde düşüktür. Karasal bölgelerde hava sıcaklığının yüksek olması nedeniyle, mutlak ve bağıl nem birlikte fazladır. Kutuplarda ise, sıcaklığın az olmasına karşın, bağıl nem değeri yüksektir. Subtropik bölgelerde mutlak nem kutuplara oranla, daha yüksek olmasına karşın, atmosfer sıcaklığının fazlalığından ötürü bağıl nem değeri daha azdır.
• Nem miktarındaki değişmeler, büyük oranda sıcaklığa ve su buharı rezervine bağlı olduğundan, okyanus bölgelerinde bütün yıl boyunca günlük nem miktarının değişiminde sabahleyin bir minimum, öğleden sonra bir maksimum görülür.
• Çöl bölgelerinde günlük nem miktarı sıcaklık artışına bağlı olarak değişmektedir. Bu nedenle, günlük nem değişiminde tek dalgalı bir eğri oluşur.
• Kış aylarında su buharı basıncı yaz aylarından farklıdır. Kışın yalnızca öğleden sonra bir maksimum ve minimumlu bir eğri elde edilir.
Hava Neminin Ölçülmesi
Psikrometre İle Nem Ölçülmesi
Havadaki mutlak nem miktarı, genellikle Assmann-Aspirasyon psikrometresi ile ölçülür. Bu psikrometre biri kuru, diğerinin haznesi ıslatılmış iki termometre ve bir vantilatörden oluşur
Higrometre İle Nem Ölçülmesi
Bu yöntemde, yağdan temizlenmiş insan saçı kullanılmaktadır. Yöntem, insan saçının nemlendiğinde uzaması esasına dayanır. Yalnız, saç zamanla materyal yanılması gösterdiğinden, ara ara psikrometre sonuçlarına göre ayarlanması gerekir.
KİTAP ÖZETİ
Atmosferdeki hava nemini farklı biçimlerde tanımlamak.
Su buharı atmosferde çok az bulunmasına karşın, atmosferin önemli elemanlarındandır. Atmosferdeki
su buharı, hava nemi olarak adlandırılmakla birlikte hava nemi kavramının hava sıcaklığı ile birlikte ele alınması gereklidir. Çünkü belirli sıcaklıktaki hava kütlesi belirli miktarda su buharı taşıyabilmektedir. Atmosferdeki hava nemi ifade edilirken, mutlak nem, bağıl(oransal) nem, spesifik(özgül) nem ve buhar basıncı kavramları kullanılır. Mutlak nem ve spesifik(özgül) nem, havanın taşıdığı nem miktarını farklı birimle de ifade ederken, bağıl(oransal) nem, 1 m3 havanın taşıdığı nem miktarının o sıcaklıkta taşıyabileceği maksimum nem miktarına oranı şeklinde ifade edilir ve % olarak tanımlanır. Buhar basıncı ise, hava içindeki su buharının altındaki yüzeye yaptığı basınç olarak tanımlanmaktadır.
Atmoferdeki hava neminin ölçülmesinde kullanılan aletleri tanımak.
Hava neminin ölçülmesinde çoğunlukla psikrometre ve higrometre kullanılmaktadır. Psikrometre biri kuru, diğeri haznesi ıslatılmış iki termometreden oluşur. Psikrometre ile mutlak nem miktarı ölçülür. Higrometre ise havanın bağıl nemini ölçmeye yarar. Bu yöntemde yağdan temizlenmiş insan saçı kullanılmaktadır. İnsan saçının nemlendiğinde uzadığı esasına dayalıdır.