HİŞ231U-METEOROLOJİ
Ünite 5: Meteorolojik Gözlem, Analiz ve Tahminler
Giriş
Yüzyıllar boyunca meteorolojik olaylar insanların yaşamını etkilemiştir. Bu nedenle sürekli meteorolojik olayları izleyerek tahminler yapmışlardır. Hava tahminlerinin yapılması sırasında meteorolojik gözlemlerden yararlanılır. Gözlemlerle yer ve atmosferin belirli seviyelerine ait sıcaklık, rüzgâr, nem ve basınç gibi veriler elde edilir. Elde edilen veriler sinoptik tekniklerle, istatistiki yöntemlerle ve matematiksel denklemlerle analiz edilerek hava tahminleri oluşturulur. Sinoptik tekniklerle yapılan analizlerde gözlemlerden elde edilen veriler yer kartı ve çeşitli seviyelere ait haritalara işlenir. Belirli zaman aralıklarıyla yayımlanan bu haritalar birbiriyle kıyaslanarak atmosferin meteorolojik görünümü analiz edilir.
Meteorolojik Gözlemler
Atmosferi temsil eden sıcaklık, basınç, nem, yağış, güneşlenme, rüzgâr, meteorolojik olay vb. gibi parametrelerin ölçülerek kayıtlarının tutulmasına gözlem denir. Meteorolojik gözlem sonuçlarının doğru bilgiye ulaştırabilmesi için gözlem istasyonlarının yeterli sıklıkta olması, ölçümün belirli aralıklarda aksatılmadan yapılması ve ölçümün uzun bir dönemi kapsaması gerekmektedir. Gözlemler; yer, gemi, yüksek atmosfer, radar ve uydu gözlemleri başlıkları altında incelenirken gözlemler ile bilgilerin toplandığı yerlere de gözlem istasyonları denir.
Meteorolojik Gözlem Çeşitleri
Meteorolojik gözlemler; yer, gemi, yukarı atmosfer, radar ve uydu gözlemlerinden oluşmaktadır. Yer gözlemleri ile karalar üzerindeki meteoroloji istasyonlarından, gemi gözlemleri ile de deniz ve okyanus üzerindeki gemi ve şamandıralardan meteorolojik veriler elde edilmektedir. Yüksek atmosfer gözlemleri atmosferin çeşitli katmanlarına ait meteorolojik verilerin elde edilmesinde, radar gözlemleri gök gürültülü fırtınaların ve tropikal siklonların bulunması ve izlenmesi, yağış ve bulut yüksekliğinin değerlendirilmesinde ve uydu gözlemleri ise hava olaylarının küresel olarak incelenmesinde kullanılmaktadır.
Yer gözlemleri sinoptik ve havacılık amaçlı gözlemler olmak üzere ikiye ayrılır. 00.00, 06.00, 12.00 ve 18.00 UTC saatlerinde ana sinoptik gözlemler, 03.00, 09.00, 15.00 ve 21.00 UTC saatlerinde ise ara sinoptik gözlemler Dünya üzerinde aynı anda yapılmaktadır. Havacılık amaçlı gözlemler ise uluslararası meydanlarda her yarım saatte bir, ulusal ve askeri meydanlarda ise saatte bir yapılmaktadır.
Denizler ve okyanuslar üzerindeki gözlemler ise gemi ve şamandıralar üzerinde bulunan deniz otomatik gözlem istasyonları tarafından yapılmaktadır. Güneşten gelen ısı enerjisinin kara ve denizler tarafından farklı miktarlarda tutulması kara ve denizler üzerindeki atmosferik şartların değişmesine neden olmaktadır. Değişen şartların daha iyi incelenebilmesi için gemi gözlemlerine ihtiyaç
duyulmaktadır. Deniz üzerinde ölçülen meteorolojik veriler geminin bulunduğu yerin enlem ve boylamı ile birlikte ilgili ülkenin meteoroloji merkezlerine bildirilir.
Yüksek atmosfer gözlemleri hem Radiosonde balonları ile hem de uçak gözlemleri ile yapılmaktadır. Radiosonde gözlemleri 00.00 ve 12.00 UTC saatlerinde, tüm Dünya’da eş zamanlı olarak yapılmaktadır. Ayrıca radiosonde gözlemleri dışında uçak gözlemleri de yapılmaktadır. Uçuş sırasında bir veya daha fazla meteorolojik eleman değerlendirilir ve sonuçlar rapor hâline getirilerek ilgili meteoroloji otoritesine gönderilir.
Gök gürültülü fırtınaların ve tropikal siklonların bulunması ve izlenmesi, yağış ve bulut yüksekliğinin değerlendirilmesi işlemleri meteoroloji (hava) radarları ile gerçekleştirilir. Hava radarları 0-4 saatlik kısa vadeli hava tahminlerinin yapılması ve uyarıların oluşturulması için kullanılırlar.
Uydular ise sensörleri vasıtasıyla kaydettikleri verileri belirli aralıklarla yer istasyonlarına göndererek, hava olaylarının küresel olarak incelenmesini kolaylaştırırlar.
Gözlem Merkezleri
Dünya üzerinde havacılık amaçlı kullanılacak olan meteorolojik gözlemler çeşitli meteoroloji birimleri tarafından yapılmaktadır. Bu birimler; Dünya Saha Tahmin Merkezi, meteoroloji gözlem ofisi, volkanik kül tavsiye merkezi, tropikal siklon tavsiye merkezi ve aeronotik meteoroloji ofisidir.
Meteorolojik Analizler
Yer gözlemleri ve gemi gözlemlerinden elde edilen veriler yer ve yüksek seviye basınç haritalarına işlenerek analiz edilirler. Analizler sonucunda hava durumu bilgileri elde edilir. Yer kartı ve yüksek seviye basınç haritalarına sinoptik gözlemlerden elde edilen meteorolojik veriler işlendiği için bu haritalara sinoptik haritalar da denir. Sinoptik haritalar kendi içinde yayımlanma saatine göre ikiye ayrılır. Ana sinoptik haritalar 00.00, 06.00, 12.00 ve 18.00 UTC saatinde, ara sinoptik haritalar ise 03.00, 09.00, 15.00 ve 21.00 UTC saatinde yayımlanır.
Yer Kartı
Yer kartı olarak adlandırılan haritalara yer gözlemlerinden elde edilen ölçüm değerleri işlenir. Kartta ölçüm yapılan meteorolojik istasyonlar bir yuvarlak ile temsil edilmektedir. İstasyon yuvarlağı etrafında ölçümü gerçekleştirilen çeşitli meteorolojik veriler bulunmaktadır. Bu veriler; basınç, sıcaklık, çiy noktası sıcaklığı (işba sıcaklığı), meteorolojik olay, rüzgâr, bulut türü, bulut taban yüksekliği ve bulutun kapalılık miktarı, yatay görüş mesafesi, basınç değişimi ve gökyüzünün kapalılık miktarıdır. Ölçülen ortalama deniz seviyesindeki basınca göre izobarlar çizilir. İzobar değerlerine göre yüksek ve alçak basınç, alçak basınç sırtı, yüksek basınç oluğu gibi sistemlerin bulunduğu konum belirlenir. Ayrıca ölçülen sıcaklık değerlerine göre de varsa cephelerin türü, yeri ve hareket yönleri analiz edilir.
Yer kartlarında izobarlar basınç değişimlerinin incelenmesi sırasında kullanılmaktadır. İzobarlar eş basınç değerlerini birleştiren kalın ve siyah eğrisel çizgilerdir ve basınç sistemleri ve cephelerin analizinde kullanılır. İzobarların analizi sonrasında basınç sistemlerinin türü, konumu ve hareket yönü belirlenmektedir. Çevresine göre izobar değerlerinin düşük olduğu merkezlere alçak basınç merkezi denilirken yüksek olduğu merkezlere ise yüksek basınç merkezi denilmektedir. Yer kartı üzerinde cephelerin tipi, konumu ve hareket yönü de analiz edilir.
Yüksek Seviye Basınç Haritaları
Yüksek atmosfer gözlemleri sonucunda elde edilen meteorolojik veriler 850 mb, 700 mb, 500 mb ve 300 mb yüksek seviye haritaları üzerinde analiz edilirler. Yüksek atmosfer gözlemleri ile atmosfer içinde dikey olarak sıcaklık, basınç, nem, rüzgâr gibi parametrelerin değişimlerini gösteren haritalar oluşturulur. Haritalar üzerinde kontur, izoterm ve izoteksler çizilerek analizler yapılır.
Yüksek seviye haritaları; 850mb, 700 mb, 500 mb ve 300 mb basınç düzleminin ortalama deniz seviyesine göre olan konumunun analiz edildiği haritalardır. Bu haritalarda eşit basınç yüksekliklerini birleştiren eğrilere kontur denir ve siyah eğrisel çizgilerle gösterilirler.
Eşit sıcaklık değerlerini birleştiren eğrilere izoterm denir. Yüksek seviye haritalarında sıcaklıklar izotermler ile analiz edilir. İzoterm değerlerinin yüksekliği sıcak, düşüklüğü ise soğuk havanın varlığı ile ilgilidir. İzoterm eğrilerinin birbirine çok yakın oluşu rüzgâr hızının artmasına veya cephe oluşumlarının varlığına işaret eder. Yüksek seviye haritalarında izotermler sıcaklık değerlerine göre kırmızı, mavi, yeşil, sarı renklerle çizilirler.
200 mb ve 300 mb yüksek seviye haritasında eşit rüzgâr hızlarının birleştirildiği eğrilere izoteks denir. İzoteksler 60 knot esas alınarak 20 knot’ın katları hâlinde çizilirler ve özellikle jet akışların analizinde kullanılırlar.
Meteorolojik Tahminler
Gözlemler sonucunda elde edilen sıcaklık, nem, basınç vb. gibi parametreler zamana ve yere göre değişkendir. Bu değişken parametrelerin zamana ve yere göre belirli zaman periyotları içindeki durumu, termodinamik, hareket, hidrostatik eşitlik, süreklilik gibi denklemler çözümlenerek bulunur ve bu değerlerle hava tahmin raporları ve meteorolojik uyarılar oluşturulur.
Yer, gemi, yukarı seviye gözlemleri, radar ve uydu görüntüleri de değerlendirilerek hava tahmin raporları ve meteorolojik uyarılar oluşturulmaktadır.
Havacılıkta uçuşun planlanması aşamasında hava tahmin raporları ve meteorolojik uyarılar kullanılmaktadır. Uçuşun iniş ve kalkış safhaları için havaalanının meteorolojik durumunun ifade edildiği Meydan ve TREND tipi pist iniş tahminleri ile meydan uyarıları kullanılırken, uçuş safhasının planlanması aşamasında ise
yukarı seviye prognostik kartları ve meteorolojik uyarılar kullanılmaktadır. Meteorolojik uyarılar; SIGMET ve AIRMET mesajları ve GAMET saha tahminleri olarak sıralanmaktadır.
Pist iniş tahminleri yerel kullanıcıların veya havaalanına bir saat içerisinde iniş yapması beklenen uçakların kullanması amacıyla yayımlanmaktadır. Pist iniş tahminleri havaalanında ki meteorolojik durumu kısa ve öz olarak ifade etmektedir. TREND tipi pist iniş tahminleri yer seviyesi rüzgârı, hâkim görüş, meteorolojik olay ve bulut bilgisi elemanlarının biri ya da daha fazlasında meydana gelecek önemli değişiklikleri belirtmek üzere hazırlanmaktadır.
Meydan tahmini belirli bir zaman periyodu içinde havaalanındaki meteoroloji durumun kısa ve öz ifadesidir ve yer seviyesi rüzgârı, hâkim görüş, meteorolojik olay ve bulut bilgilerinden oluşmaktadır. Bu bilgilerin birinde ya da daha fazlasında beklenen değişiklikleri ifade eden rapordur.
Meydan uyarıları, havaalanındaki hizmetleri ve park eden uçakları olumsuz yönde etkilemesi beklenen meteorolojik olaylara karşı meydan yetkililerinin gerekli tedbirleri alabilmesi için yayımlanmaktadır.
AIRMET mesajları ilgili oldukları uçuş bilgi sahası içindeki alçak seviye uçuşları için hazırlanırlar. Uçuş yolu boyunca meydana gelecek ya da gelmesi beklenen meteorolojik olaylara karşı uyarı amaçlı olarak yayımlanırlar. AIRMET mesajı yayımlanmasına gerek duyulan meteorolojik olayların durumunu ve gelişimini zamana ve konuma bağlı olarak anlatan kısa ve öz ifadelerdir. AIRMET mesajları; yer rüzgârı, yer seviyesinde ki görüş, alçak tabanlı bulutlar, Kümülüs ve Kümülonimbus bulutları, oraj, buzlanma, türbülans, dağ dalgası ve dağın görülmesine engel olan meteorolojik durumları içerir.
Yukarı seviye prognostik kartları uçuş yolu boyunca meydana gelmesi beklenen hava olayların simgesel olarak haritalar üzerine işlenmesi sonucunda oluşturulan tahmin kartlarıdır. Yukarı seviye prognostik kartları kendi içinde üçe ayrılır. Bu kartlar;
• Yüksek seviye prognostik kartları FL250 ile FL630 arasındaki seviyeleri, • Orta seviye prognostik kartları FL 100 ile FL450 arasındaki seviyeleri ve • Alçak seviye prognostik kartları ise yer seviyesi ile FL150 arasındaki meteorolojik durumu simgesel olarak göstermektedir.