Güneş
Dünyanın etrafında döndüğü, bizim için bir enerji kaynağı olan parlak ve sıcak gazlardan oluşan gök cismine güneş denir.
Güneşin dünyamıza olan uzaklığı 150 milyon km'dir.
Güneş kendi etrafında 7 derece 11 dakikalık eğik bir eksen ile yaklaşık 25 günde döner.
Saatte 70000 km' ye yakın bir hızla hareket eder ve bütün güneş sistemini kendisi ile birlikte hareket ettirir.
Güneşin Yapısı ve Özellikleri :
- Yarı Çapı : 695.000 km. (Dünyanın ekvator yarıçapının 109 katı)
- Hacmi : 1.408 x 1015 km3 (Dünyanın hacminin 1.300.000 katı)
- Kütlesi : 1.9889 x 103 gr. (Dünyanın kütlesinin 333.4 katı)
- Ortalama Yoğunluğu : 1.41 gr/cm3
- Yüzey sıcaklığı : 6000°K merkezine doğru artarak 8-40 milyon dereceyi bulmaktadır.
Güneşte oluşan enerjinin ancak 22 milyonda birinin dünyamıza isabet ettiği hesaplanmıştır.
Güneşin Tabakaları :
- Işık Küre (Fotosfer) : Güneşten gelen ışınların kaynağı olan ve en içte bulunan parlak küreye denir. Parlaklığı 2000-3000 km. arasında değişir. Yapısı saydam olup yüksek sıcaklıkta akkor halde bulunan metalik gazlardan oluşur.
- Renk Küre (Kromosfer) : Işık kürenin üstünde başlıca hidrojen ve kalsiyumdan oluşan parlak kırmızı renkli ve kalınlığı 10.000 km. civarında olan küreye denir.
- Taç Küre (Krona) : Renk küreden sonra gelen tabakadır. Çok yüksek sıcaklıklara sahip olup seyrek gazlardan oluşur. Boyutları milyonlarca km'ye ulaşır.
Dünya
Güneşe uzaklık bakımından üçüncü (3), büyüklük bakımından ise altıncı (6) gezegendir.
Dünyanın Yapısı : Dünya, Atmosfer (hava küre), Hidrosfer (su küre) ve Litosfer (taş küre) olmak üzere üç bölümden meydana gelmiştir. Litosfer yer yüzünün merkezine kadar çeşitli tabakalara ayrılır.
Dünyanın Bölümleri:
- Nife (Çekirdek) : Nikel ve demirden oluşmuştur. Çapı 6000 km'den fazladır. (Barisfer ve ağır küre de denir)
- Nifsima : Nikel, demir, silisyum ve magnezyum içerir. 1700 km kalınlığındadır.
- Sima : Pirosfer, magma, ateş küre'de denir. Silisyum ve magnezyumdan oluşur. 1200 km kalınlığındadır.
- Sial : Kabuk tabaka da denmektedir. 60 km. kalınlığındadır. Yeryüzünden derinlere doğru inildikçe her 33 km de sıcaklık 1 derece artmaktadır. 60 km derinlikte sıcaklık 2000 dereceyi bulur.
Dünyanın Hareketleri
- Dünyanın Ekseni Etrafında Dönüşü :
- 24 saatte döner ve 1 günü oluşturur. Dünyanın dönüş hızı ekvatorda 27 km/dk, Türkiye'nin üzerinde bulunduğu enlemde 20 km/dakika kutuplarda ise 10 km/dakikadır.
- 21 Mart - 23 Eylülde güneş ışığı ekvatora dik olarak geldiğinden gece ve gündüz 12 saat olarak eşit olmaktadır.
- 21 Haziranda kuzey yarım kürede, 21 Aralıkta ise güney yarım kürede en uzun gündüz yaşanır. Sıcaklığın yer yüzünün her yerinde eşit olmamasının nedenleri ise;
- Dünyanın eğimli ekseni etrafında batıdan doğuya doğru dönmesi,
- Yer yapısının çeşitli maddelerden oluşması,
- Atmosfer şartlarının her yerde aynı olmaması,
- Güneşe doğru olan uzaklığın değişmesidir.
- Dünyanın Güneş Etrafında Dönüşü :
- Dünyamız yıl adını verdiğimiz güneş etrafındaki bir (1) tam devrini elips şeklindeki bir yörünge de 365 gün, 5 saat,48 dakika, 24 saniyede tamamlar (365 gün, 6 saat) Bu 6 saat dört yılda bir 28 gün çeken Şubat ayına eklenir.
- Dünya güneş etrafında çizdiği yörünge bir elips olup, güneş bu yörüngenin tam ortasında bulunmaktadır.
- Dünya takriben 1 Ocakta güneşe en yakın durumdadır. Bu noktaya Perihelion noktası denir.
- Dünya 1 Temmuzda güneşe en uzak durumdadır. Bu noktaya ise Apelion noktası denir.
- Perihelion noktasında dünya güneş mesafesi 149 milyon km, Apelion noktasında ise dünya güneş mesafesi 152 milyon km'dir.
- Dünya güneşe yakın olduğu zaman güneşten aldığı enerji, uzak olduğu zamana göre %6 daha fazladır.
- Dünyanın yörünge üzerinde 21 Mart-23 Eylül arasında geçen zaman, 23 Eylül -21 Mart arasında geçen zamandan daha fazladır. Bu yüzden ilkbahar ve yaz mevsimlerinin süresi, sonbahar ve kış mevsimleri süresinden daha fazladır.
- Dünyanın güneş etrafında bu dönüşü ekseninin 23°27' eğik olması dolayısıyla güneş ışınlarını değişik açılar altında alarak farklı ısınması nedeni ile mevsimler oluşmaktadır. Bu dolanma olmasa idi, dünyanın bir bölümü sürekli yaz, diğer bölümü sürekli kış olacaktı.
- Güneş ışınları yılda iki defa ekvatora, birer defada dönencelere dik olarak gelir.
- Işınların ekvatora dik gelmesine Ekinoks, ışınların dönencelere dik gelmesine Solstis denir.
- Ekinoks → 21 Mart-23 Eylül
- Kuzey yarım kürede ekvatordan 23°27' uzakta bulunan paralel dairesine yengeç dönencesi denir.
- 21 Haziran da yaz solstis' idir.
- Güney yarım kürede ekvatordan 23°27' uzakta bulunan paralel dairesine oğlak dönencesi denir.
- 21 Aralık Kış Solstisidir.
- Atmosferdeki sıcaklık yalnız güneşlenmeye bağlı olarak değişse idi yılın en sıcak günü 21 Haziran, en soğuk günü ise 21 Aralık olurdu. (Karaların hemen soğuyup ısınması örneğin öğle)
- Dünyanın Koniksel Hareketi : Dünya ekseni etrafında koniksel bir hareket de yapmaktadır. Bu hareketin bir devri 26.000 yıldır. Dünya, 13.000 yıl ekseninin bir tarafında, 13.000 yılda ekseninin diğer tarafına yatmış durumda koniksel hareket yapmaktadır. Bu hareketin nedeni yer çekimi kuvvetinin kutuplarda diğer yerlerden fazla olmasıdır. Bu olayın meteorolojik yönden fazla bir önemi yoktur.
- Dünyanın İçerisinde Bulunduğu Güneş Sisteminin Hareketi : İçerisinde bulunduğumuz güneş sisteminin de bir hareketi vardır. Bu hareket saniyede 19,65 km'lik bir hızla yine içerisinde bulunduğumuz saman yolundaki vega yıldızına doğrudur.
- Dünyanın İçerisinde Bulunduğu Saman Yolu İle Birlikteki Hareketi : Dünyamız içerisinde bulunduğu saman yolu ile birlikte başka galakside yıldızlara doğru saniyede 280 km gibi büyük bir hızla ilerlemektedir.
Atmosfer
Yer yüzünün etrafını çevreleyen ve farklı gazların karışımından oluşan tabakaya atmosfer denir.
Atmosferin Yararları :
- Güneşten gelen zararlı ışınları emip, bunların yer yüzene ulaşmasını engelleyerek dünyaya koruyucu bir siper görevi yapar.
- Uzaydan gelen göktaşlarının sürtünme nedeni ile parçalanmasını sağlar.
- Ses iletimini ve yanma olayının gerçekleşmesini sağlar.
- Güneşten dünyaya gelen ve yansıyan ışınların tekrar uzaya dönmesini önler.
- Işınları yansıtıp dağıtarak gölge yerlerin güneş alan yerlere göre daha karanlık ve daha soğuk olmasını önler.
- Atmosfer hareketleri yer yüzündeki gece gündüz sıcaklık farkını oldukça azaltır.
1- Atmosfer Bileşimi
Atmosfer gaz biçimindeki çeşitli elemanların mekanik bir karışımıdır ve içinde az miktarda olsa sıvı ve katı maddeler bulunur. Karışım özellikle troposfer tabakasında çok yoğun ve belirgindir. Troposferi oluşturan gazlar genel olarak 4 gruba ayrılır.
- Atmosferde Sürekli Bulunan Oranları Değişmeyen Gazlar : Azot, oksijen, hidrojen, argon, kripton ve ksenon gazlarıdır.
- Atmosferde Sürekli Bulunan Fakat Oranları Değişen Gazlar : CO2 (karbondioksit), su buharı, ozondur.Y
- Atmosferde Sürekli Bulunmayan Gazlar : NH3, H2S, SO2'dir.
- Atmosferde Bulunan Tozlar : İyot, amonyak, kükürt dioksit, toz, kirleticilerdir.
Azot : Azot tek başına canlıların yaşamasına olanak vermez. Hava içerisinde iki önemli rolü vardır.
- Oksijenle birleşerek onun yakma özelliğini hafifletir.
- Nitrit ve nitratı oluşturur.
Serbest halde bulunduğu gibi karışım halde de bulunur. Kokusuz, renksiz ve tatsızdır.
Oksijen : Oksijen bütün canlıların yaşaması için önemli olan bir gazdır ve atmosferde belirli oranda ve sürekli bulunur. Canlıların solunumu ve yanma olayı bakımından önemi vardır.
Karbondioksit : Atmosfer içinde değişik oranlarda bulunur. Bitkilerin fotosentezinde önem taşır. Güneşten gelen ve toprakta geri dönen ısı ve ışık dalgalarını tutar. Gündüzleri atmosferin ısınmasına geceleri ise soğumanın gecikmesine neden olur.
CO2'nin başlıca kaynakları: Solunum, yanma olayları, volkanlar, maden ocakları, maden suları ve bakteri atıklarıdır.
Su Buharı : Atmosferde sürekli ve değişik oranlarda bulunur. Güneşten ve topraktan gelen enerjinin tutulmasında böylece gündüzleri ısınma geceleri ise soğumanın yavaşlamasına etkilidir. Atmosferde su buharının kaynağı; denizler, göller, akarsular ve nemli yüzeylerdir.
Su Buharının Faydaları :
- Yağışların oluşmasını sağlar,
- Atmosferde koruyucu bir örtü vazifesi görerek dünyanın çabuk soğumasını önler.
- Havayı yumuşatır, nefes almamızı sağlar,
- Cildin çatlamasını önler,
- Hava içerisindeki bakterilerin yaşamasını sağlar.
Atmosferdeki Su Buharı Miktarı Aşağıdaki Özelliklere Göre Değişim Göstermektedir.
- Enlem Derecesine Göre : Ekvatorda %2, 3 iken, kutuplarda %0,2'ye düşer
- Mevsimlere Göre : Sıcak mevsimlerde soğuk mevsimlere göre daha fazladır.
- Gece ve Gündüze Göre : Gündüzleri daha sıcak olduğundan daha fazladır.
- Yüksekliğe Göre : Atmosferin yer yüzüne yakın kısmında fazladır.
- Coğrafi Bölgelere Göre : Deniz, göl ve akarsuların bulunduğu yerlerde daha fazladır.
Ozon : Ozon tabakası olmasaydı yer yüzüne yakın ultra viyole ışınları 80 kat daha fazla olacaktı. Genellikle hava içerisindeki molekül halindeki oksijenin ultra viyole ışınlarının etkisiyle O3 haline çevrilmesidir.
Atmosferde Bulunan Tozlar : Yapıları itibari ile organik, mineral olabilen tozlar atmosferde sürekli mevcuttur. Mineral biçimindeki tozlar yer yüzünden havalanabileceği gibi yanar dağlardan çıkan küller aracılığı ile de atmosfere karışabilir.
Organik Tozlar ise ormanları ve ağaçların ürettikleri erkek çiçek tozları olabilir. Tozların en büyük görevi havanın ısınması ile toprağın radyasyonla ısı kaybetmesini önlemesidir.
2-
Atmosferin Katları
- Nitrojenfer : Kalınlığı yerden itibaren 80 km kadardır. Azot gazı yalnızca bu tabakada bulunur. Üç kısımdan oluşur. 1- Tropasfer, 2- Straposfer, 3- Mezosfer tabakasıdır.
- İyonsfer : Atmosferde 80 km'nin üzerinde bulunan gazlar genellikle iyonlarına ayrılmışlardır. Bu katman 80-600 km arasındaki tabakadan oluşmaktadır. Gazların iyon biçiminde olmalarından dolayı bu tabakaya iyonsfer adı verilir. Kendi içinde ikiye ayrılır.
- Hidrojensfer : 80 km'den 200 km' ye kadar olan katmanı içerir. Burada nitrojensfer tabakasındaki azotun yerini hidrojen almıştır. Yerden 100 km yükseklikteki havanın gaz içeriği %95 hidrojen, %4 helyum, %1 azottur.
- Geokoronyumsfer : 200 km'den sonra başlar. Güneşin taç kısmını oluşturan kronyum'a benzer bir gazdan oluşmuştur ve 600 km'ye kadar devam eder.
3- Işık
Güneş ışınları yer yüzünün ısı dengesini düzenleyen ve hava olayları için gerekli enerjiyi sağlayan iklim elemanıdır.
- Güneş dakikada 5x1027kcal'lık enerji vermektedir.
- Güneşin yüzey sıcaklığı 5000-6000°C dolayındadır.
- Atmosferin boş sınırında 1 cm² lik yüzeye dakikada 1,94 cal'lık enerji gelmektedir.
Yer yüzü aydınlanma süresine göre üç iklim bölgesi meydana gelmiştir.
- Tropikal Bölge : Güneş ışınları bir yılda bir kez 6. ayın 21'inde öğlenler i olmak üzere 23,5° kuzey enleminde, bir kez de 12. ayın 21'inde olmak üzere 23,5° güney enlemine dik gelmektedir. Bu 23,5° kuzey ve güney enlemlerine dönem noktaları veya dönem enlemleri denir. Bunlar arasında kalan bölge tropik bölgeyi oluşturur. En uzun gün :13,5 saat, En kısa gün 10,5 saattir.
- Ilıman Bölge : Dönem noktaları ile kutup çemberi arasında kalan bölgeler ılıman bölge olarak adlandırılır. Bu bölgelerde en uzun güneşlenme 23,5 enlemde 13,5 ile 66,5° derece enlemde 24 saat arasında değişmektedir.
- Kutup Bölgeleri : Kutup çemberi yani 66,5° enlem ile kutup noktası yani 90° enlem arasında kalan bölge kutup bölgesidir. Bu bölgelerde güneşlenme, günün zamanına bağlı olmayıp mevsimlere göre değişmektedir. Gün uzunluğu kutup çemberinden başlayarak kutup noktasına doğru artmaktadır. Böylece kuzey kutbunda güneşlenme uzunluğu 186 güne erişmekte, gece ise 179 gün sürmektedir. Yer yüzüne ulaşan ışınlar çeşitli dalga boylarına sahiptir. Işınların dalga boyları kısaldıkça içerdikleri enerji miktarı artar. Işık boyları bitki gelişmesine farklı şekilde etki yapmaktadır. Ultra viyole ışınları genellikle zararlı etki yaparken, viole ve mavi ışınlar bitki hareketleri veya büyümelerinde olumlu etki yapar. Mavi ve kırmızı ışınlar fotosentez olayında ana materyaldir. İnfrarot ışınları ısıtmada rol oynak. Işınlar yer yüzüne inildikçe büyük ölçüde tutulurlar, yükseklere çıkıldıkça kısa dalga boylu ışınlar artar.
Güneş ışığı atmosfer içerisinde yoluna devam ederken bir takım değişikliklere uğrar. Bunlar :
- Dağılma : Dalga boyunu değiştirmeksizin veya başka bir enerji şekline dönüştürmeksizin yolunu değiştirmesidir. Mavi renkli ışınlar uzun dalga boylu ışınlara göre daha fazla dağılırlar. Bu nedenle gök yüzü mavi renkli görünür.
- Emilme (Absorbsiyon) : Işık enerjisi sıcaklık ve iyinizasyon gibi diğer enerji şekillerine dönüşmektedir. En çok emilen ışınlar ultraviyole ışınlarla uzun dalga boylu ışınlardır. Atmosferin ısınması yalnızca güneşten doğrudan doğruya gelen ışınlarla olmamaktadır. Havanın alt tabakasının ısınması daha çok yerden yansıma ile olur. Şöyle ki yer yüzüne gelen kısa dalgalı ışınlar absorbe edilir. Uzun dalga boylarına sahip ışınlar ısı dalgalarına çevrilir ve tekrar atmosfere iletilirler. Atmosfer ikincil uzun dalga boyu ışınları tekrar absorbe eder ve dolayısıyla sıcaklık artar.
- Işığın yansıması : Güneşten gelen ışığın dağılımı, güneşten yere kadar gelen ışınların %50'si suyun buhar biçimine dönüşmesinde, %19'u ısı olarak, %29'u geriye yansımakta ve %1,2 si bitkiler tarafından fotosentez yolu ile kimyasal enerjiye çevrilmektedir.
- Sıcaklık : Isı cisimlerdeki mevcut potansiyel güç, sıcaklık ve gücün kinetik olarak etkisidir. Yapılan hesaplara göre güneş dünyaya 90°lik bir açıyla ışın gönderdiğinde atmosferin en üst tabakasına 1 cm² ye, 1,94 kalori verir. Buna güneş sabitesi denir. Sıcaklık termometre ile ölçülür, derece olarak tanımlanır. Isı, sıcaklık yardımı ile ölçülür, kalori ile tanımlanır. Kalori, 1gr. suyun sıcaklığının 142 dereceden 15°C'ye yükselten enerji miktarıdır. Sıcaklık insan, bitki ve hayvan hayatının devamı için gerekli ve en önemli iklim elemanıdır.
- Kondiksiyon : Bir biri ile temas eden iki cisim arasındaki sıcaklık farkı kalmayıncaya kadar sıcak cisimden soğuk cisme doğru ısı akışı meydana gelir.
- Radyasyon : Güneşten gelen ısı enerjisinin dalgalar halinde ve aracı bir madde olmaksızın yayılmasıdır. Bu olay atmosferin yer yüzüne kıyasla soğuk olduğu anlarda topraktan havaya doğru meydana gelir. Radyasyon genellikle güneş battıktan sonra kuvvetli bir biçimde ortaya çıkar. Kış aylarında gece soğuklarının meydana gelmesine neden olur. Sonbahar aylarında donların meydana gelmesinde rol oynar. Bulutlu havalarda geceleri hemen hemen ısının hiç düşmemesinin açık havalarda ise don tehlikesi yaratacak kadar düşmesinin nedeni radyasyondur.
- Konveksiyon : Değişik sıcaklıktaki kütlelerin hareket etmesi ile meydana gelen bir ısı akışı söz konusudur. Eğer kütle değişimi rüzgarsız bir ortamda ve yalnızca sıcaklık farkı nedeniyle meydana gelmişse termik konveksiyon, rüzgar yardımı ile meydana gelmişse dinamik konveksiyon olarak adlandırılır.
Sıcaklığın Yatay Olarak Dağılımı
Belirli zamanlarda aynı sıcaklık değerlerinin birleştirilmesi sonucu oluşturulan eğriler yardımı ile olmaktadır. Bunlara isoterm denir.
- Gerçek İsoterm : Burada ölçüm yapılan istasyonların gerçek sıcaklık değerleri verilmektedir ve yükseklik durumları nedeni ile her hangi bir değişiklik yapılmamaktadır.
- Ayarlanmış İsoterm : Her türlü değerler deniz seviyesine ayarlanmakta haritalarda yükseltilere yer verilmemektedir.
Düşey Sıcaklık Değişmeleri
- Gradiyant Sıcaklık Değişimi : Atmosfer içerisinde yukarıya doğru bulundukça sıcaklık düşmeleri olmaktadır. Bu olaya gradiyant sıcaklık azalması denir.
- Adiyabatik Sıcaklık Değişimi : Yükselen hava kütlelerinde oluşan hacim genişlemesi sonucu, soğuma alçalan hava kütlelerinde ise sıkışma meydana gelir. Diğer bir anlatımla hacim azalması sonucu bir ısınma oluşur. Bu olaya adiyabatik sıcaklık değişimi denir. Kuru hava koşullarında meydana geliyorsa kuru, nemli ortamda meydana geliyorsa nemli adiyabatik sıcaklık değişimi denir.
Atmosferin Isınması ve Atmosferin Isınmasını Etkileyen Etmenler
Atmosferin ısınmasını etkileyen etmenler;
- Yer küresinin özelliklerinden doğan etkenler: Güneşten gelen ışınlar yer yüzüne inerken, atmosfer içinde çeşitli şekilde değişikliğe uğramaktadır. Atmosferin bir an için yok olduğu kabul edersek yer küresinin atmosferin ısınmasındaki rolü şöyle ortaya çıkar.
- Güneş ışınlarının yere geliş açısı: Enerji şiddeti gelen radyasyonun yer yüzü ile yaptığı açıya bağlıdır. Açının 90° ye yakın olması oranında ısı ve enerji artar. Açı küçükse ısıda o derece azdır. Çünkü dike yakın gelen bir ışık o oranda az bir alanı aydınlatır. Eğik gelen ışınlar ise daha geniş bir yüzeyi aydınlatır, daha fazla bir yansımaya uğrar.
- Işınların aydınlatma süreleri : Işınların aydınlatma süresinin uzunluğu ile ısınma doğru orantılıdır. Bu süre her şeyden önce mevsimlere bağlıdır. Örneğim kuzey yarım küresinde ısınma yaz aylarında daha fazla, kış aylarında ise daha azdır.
- Atmosferden doğan etkenler : Güneşten gelen ısınların bir kısmı atmosfer bünyesinde alıkonulur. Böylece atmosfer azda olsa ısınır. Atmosfere gelen enerji 100 olarak kabul edilirse, dağılım yaklaşık şöyledir;
- %25 Bulutlar ve atmosfer etkisiyle uzaya geçer,
- %25 Dağılma (Diffizyon) ya uğrar,
- %15 Atmosfer tarafından emilir,
- %8 Yere çarpınca geri yansır,
- %27 Yeri ısıtır.
- Yer yüzü özelliklerinden doğan etkenler : Yer yüzünün özelliklerinden doğan etkenlerin en önemlisi ışığın yer yüzeyi ile yaptığı açıdır. Diğeri ise katı ve sıvı cisimlerin emme özellikleri ile bunların dağılımıdır. Yer yüzüne ulaşan ışınların çarpma açıları ise yamaç eğimlerine bağlıdır. Güneşe eğimi ise gelişi 90° yek yaklaşırken kuzeye eğimli olduğu durumlarda açı oldukça küçülür.
Hava Sıcaklığının Ölçülmesi
- Celcius Iskalası : Suyun donma noktası (0)°C kaynama noktası (100)°C olarak alınmıştır. 100 eşit parçaya bölünerek oluşturulmuş ıskaladır. (0-100=100)
- Fahrenhayt Iskalası : Buzun eridiği nokta (32) suyun kaynadığı nokta (212) sayısı yazılıp (32-212=180) eşit parçaya bölünür.
- Reomür Iskalası : Buzun eridiği nokta (0) suyun kaynadığı nokta (80) olarak belirlenmiştir ve (80) eşit parçaya bölünür. (0-80=80)
- Mutlak Iskalası : Santigrat derece (°C) sıcaklığına mutlak sıfır noktasının ilavesi ile bulunan ıskaladır. (A/273)
Toprağın Isınması ve Isı İletimi
Güneşten yer yüzüne inen ışınlarla öncelikle toprağın üst yüzeyi ısınır. Bu nedenle toprağın üst yüzeyi ile toprağın derinlikleri arasında sıcaklık farklılığı oluşur. Yüzeyden derinliklere olan ısı akımı, sıcaklık farkının büyüklüğüne ve toprağın ısı iletkenliğine bağlıdır.
Sıcaklığın Günlük Değişimi
Sıcaklık Yönünden Belirli Günler :
- Eğer gün 25°C ve bunun üzerinde ise yaz günü, 30°C ve üzerinde ise tropik gün, -0,1°C ve daha düşük ise kış günü,
- Günün en düşük sıcaklığı 24 saat içinde her hangi bir anda 0°C ve daha altına düştüğü günler donlu gün,
- Günlük en düşük sıcaklık -10°C veya daha altına düştüğünde şiddetli donlu gün,
- Sonbahar veya kışın ilk don tarihlerine ilk don,
- İlkbahar ve son don tarihlerine ise son don denir.
Günlük Sıcaklık Değişimini Etkileyen Faktörler
- Atmosferde Günlük Sıcaklık Değişimi :
- Bulutluluk : Çok bulutlu bölgelerde bir taraftan günlük maksimum sıcaklığın değeri düşerken, diğer taraftan günlük minimum sıcaklığın değeri yükselmektedir. Çünkü bulut yeryüzüne gelen ışınlara bir engel oluşturduğu gibi, yer yüzünün geri yansıtılan uzun dalgalı ışınlarda atmosferin çok yukarı katlarına veya atmosfer dışına çıkmasını da azaltır. Kısaca bulutlu günlerde, maksimum sıcaklıkla, minimum sıcaklık değerleri birbirine yaklaşır. Maximum = Öğleden sonra, Minimum = Gün doğduktan sonraki an.
- Yağışlar : Yağışlar sıcaklığın günlük dalgalanmasını değiştirerek, örneğin ekvator bölgelerinde öğlenleri yağan serinletici konveksiyon yağışları bu bölgelerde en yüksek sıcaklığın öğleden önceleri meydana çıkmasına neden olur.
- Rüzgar : Deniz rüzgarlarının etkisinde kalan yerlerde, sıcaklık maksimum ve minimum sınırları birbirine yaklaşmış durumdadır.
- Enlem Derecesi: Kutup bölgelerinde sıcaklıktaki günlük farklılığı söz konusu olmasına karşın küçük enlem derecelerine günlük sıcaklık farklılıkları belirgin derecede ortaya çıkar. Bu bölgelerin ekvator dolayları olması gerekmekte ise de durum böyle olmayıp ekvator bölgesinde görülen sık bulutluluk buna engel olur. Günlük sıcaklık farklılığının en büyük olduğu yerler subtropik ve özellikle subtropik kurak bölgelerdir.
- Kara ve Deniz Dağılımı : Karalarda günlük maksimumla, minimum arasındaki fark denizlerdekine göre daha büyüktür. Çünkü, su karalara göre daha yavaş ısınır ve sahip olduğu ısı enerjisini daha yavaş kaybeder. (Karalar erken ısınır, erken soğur-Denizler geç ısınır-Geç soğur)
- Arazinin Tapografik Yapısı : Vadilerde soğuk hava birikimi oluştuğundan minimum sıcaklık derecesi daha düşüktür. Bunun sonucunda günlük sıcaklık farklılıkları daha fazla olur. Tepeli yerlerde ise gündüz ve geceleri ekstrem değerler elde edilmediğinden günlük sıcaklık farklılıkları daha azdır. Eğimin güney yamaca olduğu arazilerde gündüzleri ısınma fazla olduğundan günlük sıcaklık farkı kuzey yamaca göre daha fazladır.
- Toprakta Günlük Sıcaklık Değişimi : Günlük sıcaklık farklılıkları, toprak içerisinde atmosferden farklıdır. Aydınlanma durumu en fazla toprak üstü yüzeyinde etkilidir. Günlük sıcaklık değişimi en fazla toprak üst yüzeyinde meydana gelir. Ayrıca sıcaklık maksimum olduğu zamanla, ışık şiddetinin en fazla olduğu zaman (öğle saatleri) hemen hemen aynıdır. Toprak yüzeyinin minimum değeri ise güneş doğmadan kısa bir süre önce olur. Günlük sıcaklık değişimi aşağı toprak katmanlarına inildikçe azalmaktadır. Isının toprak alt katmanlarına iletimi kondiksiyon yoluyla olmaktadır. İlerleme hızı düşüktür, buna karşın havadaki ısı iletimi hızlıdır.
- Su Kütlesinde Günlük Sıcaklık Değişimi : Su yüzeyinde, toprak yüzeyi gibi fazla ısınma ve büyük bir günlük ısı değişmesi olmamaktadır. Suyun özgül ısısının yüksek olması nedeni ile suyun ısınması ve soğuması yavaş yavaş olmaktadır. Ekvator bölgesindeki suyun yüzeyindeki günlük ısı değişimi 0,3°C, 50 N enlem dairesinde ise 0,15°C'dir. Çok az farklılık gösteren su yüzeyi hava sıcaklığının değişiminde de oldukça etkilidir.
Sıcaklığın Yıllık Değişimi
Sıcaklığın yıllık değişim eğrisi, aylık ortalama sıcaklıklar yardımı ile çizilir. Bir yöreyi temsil edecek uygun yıllık sıcaklık eğrisinin çizilebilmesi için uzun yıllara dayanan gözlem sonuçlarının olması gereklidir. Bu eğriler o yörenin sıcaklık durumu hakkında kabaca fikir verir. Yalnız eğrinin yükselme ve alçalmasının güneşlenme şiddeti ile değiştiği açıkça görülmektedir.
Günlük sıcaklık değişimine etki eden bütün faktörler yıllık sıcaklık değişimine de etki eder. Yıllık sıcaklık farklılıkları ;
- Güneş durumuna,
- Enlem derecesine,
- Deniz ve kara dağılımına göre farklılık gösterir.
Yıllık sıcaklık farklılıkları genel olarak, enlem derecelerine paralel olarak artmaktadır. Ancak en yüksek sıcaklık farkı kutuplarda oluşmayıp, yukarı enlem derecelerinin karasal bölgelerinde ve yüksek kısımlarda görülmektedir.
Tropik bölgelerde yıllık sıcaklık farkı güneş yüksekliğinin fazla değişmemesi nedeni ile azdır. Örneğin; 38° N enleminde ve karasal yörede sıcaklık farkları, 20°C iken, bu fark ekvator bölgesinin karasal yöresinde 7°C, kuzey kutbu yakınlarında, Sibirya'nın kuzeyinde en yüksek sıcaklık 70°C'ye kadar yükselir. (Max=+15 - Min = -51)
Su içerisinde, günlük sıcaklık değişiminde olduğu gibi yıllık ekstrem sıcaklık farkları karaya kıyasla daha azdır ve yıllık sıcaklık eğrisinin seyri daha yatıktır.
Su içerisinde ekstrem değerler Ağustos ve Şubat aylarında ölçülmektedir.
Ekvatorda yıllık sıcaklık farkı 2°C'dir. 20°N enleminden başlayarak bu fark artar ve 45°N enleminde 7° ye ulaşır. Buna karşın 45°N enleminde karasal yöredeki sıcaklık farkı 32°C'dir.
Toprak içinde yıllık sıcaklık değişimleri oldukça farklıdır. Günlük sıcaklık değişiminde sıcaklık farkının toprak derinliğine inildikçe azaldığı ve ekstrem değerlerin iletimin yavaşlaması nedeni ile büyük ölçüde geciktiğini görürüz. Ayrı değişimi yıllık değişimlerde de görürüz.
Yıllık Sıcaklık Farklarına göre Farklı Yıllık Sıcaklık Değişim Tipleri :
- Ekvatoral Tip (İç Tropikal Tip) : İç tropikal tipte yıllık sıcaklık dereceleri arasındaki fark çok küçüktür. Sıcaklıkların aylık ortalamaları 25-29°C'dir. Yıl içinde sıcaklık iki kez (Nisan-Ekim) en üst düzeye çıkar.
- Dış Tropikal Tip : Dış tropikal tip iki ayrı tipe ayrılır. Bunlar Hindistan tipi ve Sudan tipidir. Hindistan tipinin karakteri "Monzum Yağışları" tarafından belirlenir. En yüksek sıcaklık yağış periyodundan önce meydana gelir. Yağış periyodundan sonra daha zayıf ikinci bir sıcaklık maksimumu meydana gelir. Sudan tipinde yaz yağışları nedeni ile sıcaklık düşmekte ve bu nedenle bu tipte de sıcaklık iki maksimum değere ulaşmış olmaktadır.
- Subtropik Tip : Bu tipte yazı maksimuma doğru düzenli bir çıkış ve yaz maksimumundan sonra da düzenli bir sıcaklık inişi görülür. Okyanus maksimumundan sonra da düzenli bir sıcaklık inişi görülür. Okyanus etkisi olan yerlerde maksimum sıcaklık sonbahar aylarına doğru kayar.
- Ilıman Bölge Tipi : Bu tipte yıllık sıcaklık farklılıkları daha belirgindir. Özellikle karasal bölgelerde bu belirginlik iyice artar. Okyanus etkisinde bulunan yerlerde ise sıcaklık maksimum değerine daha geç erişir.
- Subpolar Tip : Yaz mevsiminin kısa olması nedeni ile sıcaklık yükselmesi geç başlar. Fakat yaz aylarında günün uzun olması sonucu sıcaklık yükselmesi birden bire artmaktadır. Yaz periyodunun sona ermesi ile geceleri çok uzamakta ve sıcaklık düşüşü de aynen yükselmede olduğu gibi ani olmaktadır. Okyanus etkisi olan yerlerde sıcaklık dalgalanması karasal alanlara göre daha küçüktür.
- Polar (Kutup) Tipi : Bu bölgelerde sıcaklık dalgalanmaları beklenen kadar büyük değildir. Yaz aylarında güneş ışınlarının kesiksiz olarak bu bölgelere gelmesine karşın büyük bir sıcaklık yükselmesi görülmez. Çünkü kışın biriken karların erimesi büyük miktarda ısı tüketir. Karasal lık ve okyanus etkisinde bulunma arasında büyük bir fark yoktur.
Sıcaklık ve Bitki
Günlük sıcaklık değişimlerine
termoperyot denir.
Hava sıcaklığı genelde gün içerisinde öğleye kadar artar ve bu sırada nispi nem düşer. Öğleden sonra bunun tam aksi olur ve sıcaklık düşer, nispi nem artar. Bu sıcaklık değişimlerinde bitkiler gelişmelerini tamamlayabilmek için gündüzleri yüksek, geceleri ise düşük sıcaklık ister. Mesela domates bitkisinin en yüksek ürün verdiği gündüz sıcaklığı 26,5 °C ve gece sıcaklığı 17-19°C olarak belirlenmiştir.
Bitkilerin bu şekilde gece ve gündüz sıcaklıklarında değişiklik istemeleri olayına veya bu sıcaklık değişimlerine gösterdikleri tepkiye termoperiyodizm denir. Bir bitkinin her hangi bir yerde yetişip yetişemeyeceği, yetiştirilebiliyorsa bunun ekonomik olup olmayacağına karar veren iklim elemanlarından en önemlisi "sıcaklık" tır. Sıcaklık ile bitki ilişkisi daha çok meteorolojinin bir alt dalı olan "Tarımsal Meteoroloji" ile ilgilidir.
Bitkilerin büyük kısmı 7 ile 38°C sıcaklıkları arasında optimum gelişmelerini sürdürürler. Bu sıcaklığın üstünde ve altında bitkilerin biyolojik faaliyetleri durur.
Yüksek sıcaklığın zararları; Polenler kurur, büyümede durma ve solgunluk olur.
Düşük sıcaklığın zararı ise donun meydana gelmesidir.
Bitki gelişmesi soğukların sona ermesi ve sıcaklığın artması ile başlar. Bitkilerin familya, cins, tür ve çeşitlerinin sıcaklık istekleri birbirlerinden oldukça büyük farklılıklar göstermektedir.
Bitkilerde gelişmenin en fazla olduğu sıcaklığa "optimum sıcaklık derecesi" denir. Sıcaklık optimum sıcaklıktan fazla ise bitkide gelişme önce durur. Sonra canlılık kaybolur.
Yüksek sıcaklıklar bitkide büyümeyi durdurur ve genellikle aşırı buharlaşma ve evaporasyon nedeniyle solma şeklinde kendini hissettirir. Düşük sıcaklıkların tarımsal açıdan önemi büyüktür. Her bitkinin dayanabileceği farklı düşük sıcaklıklar vardır. Tarım bakımından önemli olan düşük sıcaklıklar sıfır derecenin altında olduğu zamanki sıcaklıklardır ve bunlar "don" olarak tanımlanır.
Bitkilerin dona karşı duyarlılıkları fenolojik devreleri ve bitkinin organları ile bağlantılıdır. Örneğin, zeytin ağaçları -10°C' ye kadar dayanabilirken, turunçgiller ancak birkaç saat böyle bir sıcaklığa dayanabilirler.
Aynı şekilde meyve ağaçlarının gövdesi -15°C' ye kadar dayanmasına rağmen, örneğin şeftali ağacının çiçekleri -2 - 2°C'ye, kayısı -3 - 3°C'ye ve kiraz da -2 - 2°C'ye kadar dayanabilir.
