(Merhaba arkadaşlar, normal şartlarda böyle bir konuyu açmayı düşünmüyordum ancak muhtemelen Hakan abi aramızda olsaydı ve bu konuyu görseydi mutlu olurdu diye düşündüm. Bu yüzden onun hatırına konuyu açmaya karar verdim. Bu çalışma aslında üniversitede bitirme ödevim için yaptığım bir çalışmanın bir kısmı. Ani stratosferik ısınma nedir? ülkemize etkileri nasıldır? gibi soruların cevaplarını bulabileceksiniz ve bir kaç ısınmayı inceleyeceğiz.)
Ani Stratosferik Isınma’nın Türkiye Üzerine Etkileri
Effects of Sudden Stratospheric Warming on Turkey(SSW)
Küresel iklim değişikliği ile birlikte meteorolojik ve iklimsel olaylar artık en uç noktalarda yaşanmaktadır. Çok kısa süre içerisinde yüklü miktarda yağan yağmurlar, ekstrem derece soğuk ve sıcak hava dalgaları ile kuvvetli fırtınalar bunlara birer örnektir. Zaman zaman kış aylarında Dünya’nın bazı bölgelerinde ve ülkemizde bu tür ekstrem olaylar ve değerler görülebilmektedir. Araştırma konusunun parçası olan ani stratosferik ısınma olayı bu ekstrem değerlerin yaşanmasına olanak sağlamaktadır. Ani stratosferik ısınma olayının ardından özellikle Avrupa ve Amerika boyunca sert soğuklar görülmüş ülkemizde zaman zaman bu soğuk hava dalgalarından etkilenmiştir. Bu çalışmada, ani stratosferik ısınma olayının ülkemiz üzerine etkileri saptanmış ve bu meteorolojik olayın ayrıntılarıyla açıklığa kavuşması amaçlanmıştır.
Stratosferin Genel Özellikleri
Atmosferimiz Dünya'daki yaşamı destekler. Atmosfer ince gaz katmanlarından oluşur. Bu gazlar yukarıdan aşağıya atmosferin 5 tabakasını oluşturur. Bu katmanlar sırayla; Troposfer, Stratosfer, Mezosfer, İyonosfer ve Ekzosfer olarak adlandırılır. Stratosfer, dünya yüzeyinden yaklaşık 50 km yüksekliğe kadar yayılan atmosferin en çok ikinci katmanıdır ve uçan uçaklar için idealdir. Adını dikey olarak fazla karışmayan "tabakalı" hava katmanlarından alan stratosfer, ozon tabakası sayesinde biyosferi UV radyasyonundan korumada önemli bir rol oynar. Dünya yüzeyinden 10 ila 50 km yüksekliğe kadar uzanır ancak ortalama yüksekliği 40 km'dir. Kutuplarda, stratosfer yaklaşık 8 km'de başlar.
Stratosferin alt katmanları daha soğuktur ve yukarı doğru hareket ettikçe üst katmanlar daha sıcak hale gelir. Bu, yüksekliğin artmasıyla sıcaklığın düştüğü troposfer ve atmosferin diğer katmanlarından farklıdır. Yukarı doğru hareket ederken stratosferdeki sıcaklıktaki bu düşüş, sıcaklığın tersine çevrilmesidir. Bu nedenle, stratosferde daha soğuk ve daha sıcak olmak üzere iki farklı sıcaklık katmanı veya katmanı vardır. Stratosfer adının verilmesinin nedeni budur.
Stratosfer, çalkantılı bir katman olan troposferden farklı olarak çok sakin ve kararlı bir katmandır. Bu katman, dikey hava akımlarının olmaması nedeniyle sakin ve kararlıdır. Bunun nedeni, dikey hava akımının daha sıcak (alt) katmandan daha soğuk (üst) katmana akmasıdır. Troposferde, konveksiyon akımlarının varlığı nedeniyle dikey hava her zaman yukarı doğru akar. Ancak stratosferde, sıcaklık inversiyonu vardır, bu nedenle yukarı doğru dikey hava akımı akışı yoktur veya çok azdır. Stratosferin sakinliğinin nedeni budur. Başka bir deyişle, stratosfer herhangi bir hava rahatsızlığından arındırılmıştır.
Bu katman, jet akımları adı verilen yatay hava akımlarının akışı ile karakterize edilir. Bu jet akımları(zonal rüzgarlar), batıdan doğuya doğru akan hızlı akan akıntılardır. Jet akışları yaklaşık 340 km/saat hıza sahiptir. batıdan doğuya uçan hava araçları jet akımlarından gelen itme ile hızlarını artırır. Böylece zamandan ve yakıt maliyetlerinden tasarruf edebiliyorlar. Örneğin, New York'tan İstanbul'a bir uçuş, bir jet akımı nedeniyle İstanbul'dan New York'a bir uçuştan daha az zaman alır.
Stratosfer, ozonun yaklaşık %90'ının oluştuğu bölgedir. Ozon, güneş ışınlarının stratosferde bulunan oksijen üzerindeki etkisiyle oluşan bir gazdır. Ozon, güneşin zararlı ultraviyole ışınlarını emdiği için önemlidir. Ultraviyole ışınları insan hücrelerini yok eder ve dünyadaki yaşam için zararlıdır. Böylece stratosfer dünyadaki yaşamı destekler.
Ani Stratosferik Isınma(ASI) Nedir?
Stratosferik Ani Isınma (ASI), stratosferdeki kutup sıcaklıklarında hızlı bir artış ile karakterize edilen bir olgudur. Kuzey kışında sıcaklık birkaç gün içinde birkaç düzine dereceden fazla artar. Bazı durumlarda, ısınma sırasında batılı kutup jet rüzgarları(zonal rüzgarlar) kaybolur ve doğu rüzgarları ortaya çıkar. Herhangi bir stratosfer seviyesinde, kutup sıcaklığının bir haftalık bir süre içinde 25 dereceden fazla veya daha az artması durumunda, ısınmaya "Küçük Isınma" adı verilir. Bölgesel ortalama sıcaklık, 60 derece enleminden kutuplara doğru artarsa ve net bölgesel ortalama, bölgesel rüzgarlar 60 derece enlemde 10 hPa (32 km) veya altında doğuya doğru olursa, "Büyük Isınma" olarak sınıflandırılır.
ASI'ya, troposferden yukarı doğru yayılan gezegen dalgalarının hızlı bir şekilde yükseltilmesi neden olur. Gezegensel dalgalar batıya doğru momentum biriktirir ve adyabatik ısınma nedeniyle kutup stratosferinde büyük bir ısınma üreten güçlü bir meridyen sirkülasyonu yaratır (McIntyre 1982).
Halk tabiriyle, normal şartlarda stratosferde batılı esen rüzgarlar, hava sirkülasyonu'nun batıdan doğuya ilerlemesini sağlarken, ani stratosferik ısınma ile birlikte bu rüzgarlar doğuya dönmeye başlamaktadır. Yani örnek vermek gerekecek olursak, normal şartlarda İzlanda üzerinden ülkemize gelen hava akımları bu ısınma ile birlikte rüzgarların doğulu esmeye başlamasıyla, hava akımları Sibiryadan ülkemize gelmeye başlamaktadır. Ancak her ısınmanın kendine has karakteristiği vardır ve etki ettiği yerler aynı değildir. Soğuk havalar, bu ısınmadan sonra mutlaka güney enlemlere inmektedir ancak güney enlemlerde hangi konumu etkilediği ısınmadan ısınmaya değişmektedir.
Isınma ile birlikte stratosferik kutup girdabı iki türe ayrılır. Bunlardan biri yer değiştirme(Displacement) bir diğeri ise bölünmedir(Split). Aşağıdaki görselde 21 Ocak 2006 tarihli ASI olayının Stratosferik Kutup Girdabındaki yer değiştirme olayı ve 24 Ocak 2009 tarihli ASI olayının Stratosferik Kutup Girdabındaki bölünme olayı örnek gösterilmiştir. Görseldeki oklar ise 10Hpa seviyesindeki bölgesel ve meridyonel rüzgarları tasvir etmektedir. Siyah oklar rüzgarların batılı estiğini, mavi oklar ise rüzgarların doğulu estiğini göstermektedir.
Isınmaların Genel Değerlendirmesi
Çalışma kapsamında Türkiye üzerine anormali çıkarmak için 7 il seçtim bu 7 il ülkemizde bulunan 7 farklı iklim tipi göze alınarak seçildi. Trakya karasal iklimi için Edirne, Marmara geçiş iklimi için Bursa, Akdeniz iklimi için Antalya, İç Anadolu karasal iklimi için Ankara, Karadeniz iklimi için Samsun, Doğu Anadolu karasal iklimi için Erzurum ve Güneydoğu Anadolu karasal iklimi için Diyarbakır ili seçilmiştir.
Her ısınmanın kendine özel karakteristiği olduğu için etki süreleri de değişmektedir. Isınmaların geneli baz alındığında, ısınmanın etkilerinin genellikle ısınmadan sonraki 30-40 gün içinde görüldüğü, duruma göre 60 güne kadar çıkabildiği görülmektedir. Etki süresinin anlamak için Nam Index verisi baz alınmıştır. Nam index negatif seyrettiği zaman kutup bölgesi boyunca jeopotansiyel yükseklik pozitif anormalideyken, Kutup çizgisi altında bulunan daha güney enlemlerde jeopotansiyel yükseklik negatif anormalidedir. Bu durum çalışma boyunca gözlemlediğimiz durumum tam olarak kendisidir. Nam index pozitif seyrettiği zaman ise yukarıdaki durumun tam tersi gerçekleşmektedir Kutup bölgesi jeopotansiyel yükseklik negatif anormalide, daha güney enlemler ise pozitif anormalide olmaktadır.
Çalışmanın tarihsel kapsamı 1980-2013 yılları arasıdır. Referans alınan istasyondaki veriler eksiksiz bir şekilde ancak 1980 yılından itibaren alınmaya başlamıştır, kaynak olarak kullanılan NOAA arşiv sistemi(URL 3) verileri ancak 2013 yılına kadar veri vermektedir. Bundan dolayı 1980-2013 yılları arasında gerçekleşen ani stratosferik ısınmalar incelenmiştir.
1980-2013 yılları arasında kış ayları içerisinde 21 tane ani stratosferik ısınma gerçekleşmiştir. Bu ısınmaların 12 tanesinde kutup girdabında yer değiştirme yaşanırken 9 tanesinde bölünme yaşanmıştır. Bu ısınmaların 19 tanesi büyük ısınma kategorisine girerken geriye kalan 1981 Şubat ve 2002 Ocak ısınmaları küçük ısınma kategorisine girmiştir. Yaşanan ısınmaların ardından ülkemizde sıcaklıklar, 6 tane ısınmada mevsim normalleri civarında seyrederken, 11 tane ısınmada mevsim normallerinin üstünde ve geriye kalan 4 ısınmada ise mevsim normallerinin altında olmuştur. Yaşanan ısınmalar ardından ülkemizde yağışlar ise 12 tane ısınmada mevsim normallerinin üstündeyken, 9 tane ısınmada mevsim normallerini altında seyretmiştir. Yaşanan ısınmalarda kutup girdabının konumu ve türü önem arz etmektedir. Yer değiştirme olayında ülkemiz hem soğuk hem sıcak ve hem yağışlı hem kurak tarafta kalabilirken, bu durumda kutup girdabının nereden nereye yer değiştirdiği irdelenmelidir. Bölünme olaylarında ise ülkemiz genellikle sıcak ve yağışlı tarafta kalmıştır ancak inceleme altında olan ısınmalarda kutup girdabının bölündüğü konumlar çoğunlukla aynı yerler olmuştur. Isınma olaylarının hepsini ele alıp ortalama bir değer çıkarmak istediğimizde, incelenen ısınma olaylarının ardından ülkemizde sıcaklıklar mevsim normallerinin 0.9°C üzerinde olurken, yağışlar ise mevsim normallerine göre %9 daha fazla gerçekleşmiştir.