Hava tahmini

Hava değişikliklerinin önceden kestirilmesi, insanlar çok eski çağlardan bu yana hava tahminlerinde bulun- muşlardır; ama havanın bilimsel yöntemlerle incelenmesi, oldukça yenidir. Hava tahmini konusunda önemli girişimler, ancak elektrikli telgraf gibi haberleşme araçlarının ortaya çıkmasıyla gerçekleşmiştir.

Ingiltere Meteoroloji Kurumu’nun ilk başkanı olan amiral Fitzroy, 1863’te alçak basınç alanlarının oluşma- sında sıcak ve soğuk hava kütlelerinin rolünü belirledi. 1918-1921 arasında, ٧. ve ا. Bjerknes adlı iki Norveçli, siklonların oluşmasını açıklayan Bergen kuramınt geliş- tirdiler (bu kuram, günümüzde de, hava tahminleri ko- nusunda ve havanın incelenmesinde birçok yöntemin temelini oluşturur). 1940 yıllarında İngiliz R. c. Sutcliffe ve İsveçli s. Peterssen, üç boyutlu inceleme ve hava tahmini yöntemlerini ortaya attılar ve bütün meteorolo- ji uzmanlarının yararlanabileceği çözümleyici ve deneysel araçlar geliştirdiler.

Bundan sonra, bilgisayarların ortaya çıkışına kadar büyük bir ilerleme görülmedi. Günümüzde dünyanın önde gelen meteoroloji istasyonlarında, yüksek hızlı bilgayarlar kullanılmaktadır. Bilgisayarlar, başlangıç ölçümlerini, hava değiştikçe sürekli yenileyerek, gerçek zaman boyutunda hava tahmin çizelgeleri hazırla- maktadırlar

Kısa vadeli hava tahmini. Bulutların hareketini ya da sağnak biçimindeki yağışı radardan izleyen gözlemci, belli biryerve bir iki (hattâ altı) saat sonrası için, oldukça doğru hava tahminleri yapabilir. Ancak, daha uzun va- deli tahminler yapabilmek için, çok geniş bir alandaki hava koşullarını bilmek gerekir. Bu alan, 24 saatlik bir hava tahmini için 5 000 km’yi daha uzun süreler içinse, bütün bir yarıküreyi içine alabilir.

Yarıkürenin bir yerindeki atmosfer olayları, havanın genel dolaşımı nedeniyle, yarıkürenin başka yerlerin- deki gelişmelere bağlı olabilir. Ayrıca, oluşan süreçler, yalnızca yer değiştirme biçiminde değildir. Hava tah- mincisi, kendi yöresindeki hava sistemlerinde büyük bir değişiklik görülmese bile, bütün yarıküredeki at- mosfer oluşumlarım bilmek zorundadır.

Bir Birleşmiş Milletler kuruluşu olan □ünya Meteoro- loji örgütü’nün (WMO) desteğiyle kurulmuş olan me- teoroloji haberleşme sistemi, bütün yarıkürede 12 saatte bir, yarıkürenin yarısında 6 saatte bir, daha küçük bölgelerde de 3 saatte bir, eksiksiz bilgi alışverişi sağlamaktadır. Yapılan gözlemlerin (Bk. METEOROLGJI) sonuçları, bölgelere, ülkelere ve kuşaklara göre düzenle­nir. Böylece, beş basamaklı yedi ya da sekiz sayıdan oluşan birşifre dizisi, belirli bir yerdeki hava konusunda bütün bilgiyi verir. Aynı yöntemle, veri alışverişinde de bulunulur ve bütün yarıküre için, düzenli aralıklarla çi­zelgeler hazırlanır. Böylece, herhangi bir ülkedeki bir meteoroloji uzmanı, gerekli hava raporunu, gözlemin yapılışından aşağı yukarı iki saat sonra elde edebilir. Ve­riler, ulusal meteoroloji merkezlerindeki bilgisayarlara verilerek, tahmin için gerekli hesaplara uygun nitelikleri ve tutarlılığı taşıyıp taşımadıkları denetlenir. Aynı anda atmosfer ses aygıtlarından (radyosonda) gelen veriler, dünyanın her yanına ulaştırılarak, rüzgârlar, sıcaklık ve nem derecesi konusunda bilgi verilir.

En yaygın hava tahmini yöntemi, “izobarİar (eşba­sınç çizgileri) ve “cepheler (iki kütlenin karşılaştığı sı­nır) içeren bir dizi hava tahmin çizelgesi hazırlamaktır. Atmosferin belirli bir andaki durumunu yansıttıkları için, bunlara, “sinoptik çizelgeler” denir. Hem yer dü­zeyi için, hem de 15 000 m yüksekliğe kadar düzenli aralıklarla hazırlanan çizelgeler, hava tahmincisine, at­mosferin son durumu ile hava sistemlerinin hareketi ve gelişmesi konusunda, üç boyutlu, oldukça iyi bir gös­terge verir.

Hava değişikliklerinin yeralabileceği alanların, söz­gelimi bir alçak basınç alanının oluşmasını, genişleme­sini ve hareket yönünü ya da bir yüksek basınç alanının oluşmasını belirlemek için, bu çizelgelere, çeşitli mate­matiksel ve deneysel kural ve deneyler uygulanabilir. Zamanla, hava tahmincileri, çizelgeleri ve bunlarla ilgili deneysel tahmin yöntemlerini kullanmada oldukça uz­manlaşmışlardır. Günümüzde sayısal yöntemler, bu uzmanlığı tamamlamıştır (bir ölçüde de yerlerini almış­tır). Sayısal yöntemlerde atmosfer hareketini betimle­yen temel matematiksel ve fiziksel denklemler, son ve­riler kullanılarak, gerçek zaman için çözülür.

Matematiksel betimleme.Temel denklemler, açısal momentumun korunumu ilkesine dayanan hareket denklemleri (en yalın biçimiyle, rüzgâr ile basınç deği­şiklikleri ve dünyanın dönmesinden doğan kuvvet ara­sında bir ilişki kurarlar) ve basınç ile yükseklik ve yoğun­luk arasında ilişki kuran hidrostatik denklemlerdir. Ha­va tahmini sorununun karmaşık olması nedeniyle ve bu denklemlerin çözülebilir olması için, birçok fiziksel ve matematiksel varsayım yapmak gerekir. Ayrıca, bir gir­dabın ya da atmosferdeki sarmal dönme olayının mate­matiksel gözlemi gibi, bir ya da daha çok denklemden yararlanmak da gerekebilir. Belirli denklemler ve varsa­yımlar topluluğuna, ‘^,hava tahmin modeli”denir.

New York (ABD) kentindeki Rockefeller Merkezi’nde, hava tahmin odasından görünüş.

New York (ABD) kentindeki Rockefeller Merkezi’nde, hava tahmin odasından görünüş. Bu tür bilgisayarlarla donatılmış merkezlerde, ulusal hava tahmin servislerinin topladıkları çok sayıda veri işlenir. Böylece bölgesel düzeyde havanın gösterebileceği değişiklikler, olanaklı en yüksek doğruluk payıyla belirlenir.

Nomal olarak, bilgisayarın verdiği sonuçlar, atmosferdeki çeşitli basınç düzeylerini gösteren çizelgelerden olu­şur. Bu düzeyler 700 milibar (3 000 m), 500 milibar (5 600 m), 300 milibar (9 000 m) ve 200 milibar (12 000 m) kadardır. Çizelgedeki çizgiler, 60 metrelik bölümler ha­linde yükseklikleri gösterir ve çizgi aralıkları ile rüzgâr arasında doğrudan ilişki vardır.

En gelişmiş modeller bile, ancak çok genel bir hava tahmini tablosu sunabilmektedir. Bu, özellikle tahmin kısa bir süre içinde yapılacaksa geçerlidir. Bununla bir­likte, önceden yapılan hesaplar, beklenilen basınç dizi­sini ve rüzgârları oldukça iyi belirtmekte, rüzgârların rol oynadığı olaylarda (sözgelimi uçuş rotasının belirlen­mesinde) başarılı sonuçlar vermektedir.

Bir ulusal hava tahmin istasyonundaki sorumlu hava tahmincisi, meteoroloji uzmanlarından oluşan bir ekip­le birlikte sinoptik çizelgelerden, sayısal tahminlerden, uydudan çekilen resimlerden ve radar verilerinden olu­şan bütün bilgileri toplar ve yapacağı hava tahmini için önemli gördüğü bütün olayları belirlemeye çalışır. Bir, iki ya da üç gün sonrasının hava tahminini içeren bir dizi çizelge hazırlanır. Bu çizelgeler, uluslararası anlaşma gereğince, öbür hava tahmin kuruluşlarına gönderilir. Beklenilen hava konusunda teknik terimlerle yapılan bir değerlendirme, tarım, ticaret ve sanayi alanlarına uygun, ayrıntılı tahminler yapacak olan yerel tahminci­lerin başlıca dayanağıdır.

Birçok ülke, hava tahminini her altı ya da on iki saatte bir, Greenwich saatiyle 00.00, 06. 00, 12.00 ve 18.00 olan ana haber saatlerinde yeniler. Aradaki saatlerde önemli yerel değişmeler ortaya çıkarsa, o bölgenin ha­va tahmincisi tarafından gözlenir.

Hava tahminlerinden yararlananlar. Halk için gerekli hava tahminleri radyo, TV ve basın aracılığıyla yayınla­nır. Resmî yayınlar, geniş alanlar için genel hava tah­minlerini iletirler; yerel radyo istasyonlarıysa, ayrıntılı bilgi verirler. Ekonomik açıdan hava tahminciliğinin en önemli yanı, hava durumunun önemli olduğu işler için, bunlara özgü tahminlerin yapılabilmesidir. Hava ve de­niz taşımacılığında rüzgâr durumunun düzenli olarak bilinmesi, büyük önem taşır. Gaz ve elektrik kurumlan da,؛enerji ,sistemini etkileyecek etmenler (sıcaklık gibi) konusunda, uzun ve kısa vadeli tahminleri bilmek zo­rundadır. Taşımacılık ve ulaşımda kar, don, sis olayları­nın bilinmesi gerekir. Çiftçiler, belirli hastalıkları körük­leyen hava koşullarıyla ve kuraklık dönemleriyle ilgile- nirler.Hem ticaret, hem de sanayi alanlarında, hava du­rumundan etkilenen ve hava tahmincisinin önerilerine gerek duyan daha birçok kesim vardır. Sanayileşmiş ül­kelerde hava tahmini hizmetinin, GSMH’ye % o,1-0,5 kadar katkıda bulunduğu hesaplanmıştır.

Havanın tahmin edilebilirlik oranı. Hava tahmininin doğruluk oranı, göz önüne alman hava olaylarının çapı- na bağlıdır. Tahminin geçerli olma süresiniyse, söz ko- nusu hava özelliğinin sürekliliği belirler. Sözgelimi, sağ- nak yağmur yaklaşık 30 dakika sürer. Bundan sonra çevrede başka bir yağmur daha yağabilir; ama bu, ilki- ne benzemez ve yeri tam olarak kestirilemez. Bu durumda hava tahmincisi, “yer yer yağmurlu” gibi genel tanımlamalarla yetinir.

Normal alçak ve yüksek basınç alanları, yaklaşık 4-5 gün (daha küçük olanlar daha kısa süre)etkilerini sürdü- rürler. Bu durum, kısa vadeli hava tahminlerinde kullanılan geleneksel yöntemlerin uygulanmasını sınırlar; çünkü geleneksel yöntemler, bir basınç haritasında belirlenebilen hava olaylarının incelenmesine dayanır, Oysa modern yöntemler, yeni gelişmelerin de izlenmeşine olanak vermekte, ancak, gelişmenin beklendiği bölgeyi genel olarak belirleyebilmektedir. Tahminin kapsadığı süre ne kadar uzun olursa, verilen alan da o kadar genel olmak zorundadır. Bu yüzden, ayrıntılı bir hava tahmini,^ya da 36 saatle sınırlı olur. Dahasonraki bir iki gün konusundaki beklentilerse, genel olarak belirtilir.

Bir havalimanı trafik kulesinin içinden görünüş. Bu kulede radar 20-50 km çaplı bir alanı taramakta, radardan gelen veriler bilgisayar ekranına dökülmektedir.
Yaklaşan bir kasırgayla ilgili verileri toplayacak bir hava tahmin aygıtının yerleştirilmesi. Bu tür aygıtların günümüzde son derece gelişmiş olmasına karşın, kasırga ve fırtınaların izleyecekleri yolun belirlenmesi çok güçtür.

Uzun vadeli hava tahmini Uzun vadeli hava tahminleri için istatistik yöntemleri ve örnekseme yöntemleri kul- lanmak gerekir. Genellikle 30 günlük bir dönemi kapsayan bu türtahminler, beklenilen hava durumu konu- sunda ancak genel bir fikir verebilir. Bu tahminlerden, belirli birgün havanın nasıl olacağı çıkarılamaz. Kullanılan yöntem, belirli bir süre (genellikle bir ay) boyunca elde edilebilen bütün verileri toplamak, bu süre içinde görülen yüzey basıncı ve sıcaklık değişmelerini belirlemek, sonra da kayıtları bulunan geçmiş yıllar içinde, yani 100 yıllık bir süre içinde, buna benzer değişme bi- çimleri aramaktır. Söz konusu ay içinde ve daha önceki aylarda görülen hava olayları da göz önüne alınır.  temin içerdiği başlıca güçlük, hava olaylarının hiçbir zaman tam anlamıyla yinelenmemesi,  yıllık bir SÜre içinde bile gerçek benzerlikler bulunmamasıdır. Bu yüzden, belli bir uzlaşmaya gitmek zorunlu olur. Kusursuz bir örneksemenin yapılabilmesi , yalnızca hava olaylarının değil, dünyanın her yanında yer yüzeyinin fizikseldurumunun da aynı olması gerekir. Özellikle deniz yüzeyinin sıcaklığında ya da tropikal bölgelerde­ki bitki örtüsünde ortaya çıkan değişiklikler, atmosfere giren ısı tutarını, dolayısıyla da hava sistemlerinin evri­mini, önemli ölçüde etkiler.

Uydudan alınan bu fotoğraf, Wisconsin Universitesi’nde (ABD) geliştirilmiş uyduya dayalı hava tahmin sistemi tarafından elde edilmiştir.