Konveksiyon ve Hava Durumu

Konveksiyon, meteorolojide oldukça sık duyacağınız bir terimdir. Hava koşullarında, genellikle daha sıcak bir bölgeden (yüzey) daha soğuk bir bölgeye (havada), atmosferdeki ısı ve nemin dikey olarak taşınmasını tanımlar.

Mutfağınızdan Havaya

Atmosferik konveksiyonu incelemeden önce, daha aşina olabileceğiniz bir örneğe bakalım: kaynayan bir tencere su. Su kaynadığında, tencerenin dibindeki sıcak su yüzeye çıkar ve ısınan su kabarcıklarına ve bazen de yüzeyde buhara yol açar. Suyun yerini havanın (bir sıvı) alması dışında havadaki konveksiyon da aynıdır.

Konveksiyon Sürecinin Adımları

Konveksiyon süreci gün doğumunda başlar ve aşağıdaki gibi devam eder:

1. Güneş radyasyonu yere çarparak onu ısıtır.
2. Yerin sıcaklığı arttıkça, hemen üzerindeki hava tabakasını iletim (ısının bir maddeden diğerine aktarılması) yoluyla ısıtır.
3. Kum, kaya ve kaldırım gibi çorak yüzeyler su veya bitki örtüsüyle kaplı zeminden daha hızlı ısındığından, yüzeydeki ve yüzeye yakın hava eşit olmayan bir şekilde ısınır. Sonuç olarak, bazı cepler diğerlerinden daha hızlı ısınır.
4. Daha hızlı ısınan cepler, kendilerini çevreleyen daha soğuk havadan daha az yoğun hale gelir ve yükselmeye başlarlar. Bu yükselen hava sütunlarına veya akımlarına "termal" denir. Hava yükseldikçe, ısı ve nem yukarıya doğru (dikey olarak) atmosfere taşınır. Yüzey ısınması ne kadar güçlüyse, konveksiyon da o kadar güçlü ve atmosferin yukarılarına doğru uzanır. (Konveksiyonun özellikle sıcak yaz öğleden sonralarında aktif olmasının nedeni budur).

Bu ana konveksiyon süreci tamamlandıktan sonra, her biri farklı bir hava tipi oluşturan bir dizi senaryo gerçekleşebilir. Konveksiyon gelişimlerini "başlattığı" için genellikle isimlerine "konvektif" terimi eklenir.

Konvektif Bulutlar

Konveksiyon devam ettikçe, hava daha düşük hava basınçlarına ulaştıkça soğur ve içindeki su buharının yoğunlaşarak tepesinde (tahmin ettiğiniz gibi) bir kümülüs bulutu oluşturduğu noktaya ulaşabilir! Hava çok fazla nem içeriyorsa ve oldukça sıcaksa, dikey olarak büyümeye devam edecek ve yüksek bir kümülüs veya kümülonimbus haline gelecektir.

Kümülüs, yükselen kümülüs, Kümülonimbus ve Altokümülüs Castellanus bulutlarının hepsi konveksiyonun görünür biçimleridir. Bunların hepsi aynı zamanda "nemli" konveksiyon (yükselen havadaki fazla su buharının yoğunlaşarak bir bulut oluşturduğu konveksiyon) örnekleridir. Bulut oluşumu olmadan gerçekleşen konveksiyona "kuru" konveksiyon denir. Kuru konveksiyona örnek olarak havanın kuru olduğu güneşli günlerde meydana gelen konveksiyon veya günün erken saatlerinde ısınma bulut oluşturacak kadar güçlü olmadan önce meydana gelen konveksiyon verilebilir.

Konvektif Yağış

Konvektif bulutlar yeterli bulut damlacığına sahipse konvektif yağış üretirler. Konvektif olmayan yağışların aksine (hava kuvvetle kaldırıldığında ortaya çıkar), konvektif yağışlar kararsızlık veya havanın kendi kendine yükselmeye devam edebilmesini gerektirir. Şimşek, gök gürültüsü ve şiddetli yağmur patlamaları ile ilişkilidir. Konvektif olmayan yağış olayları daha az yoğun yağmur oranlarına sahiptir, ancak daha uzun sürer ve daha istikrarlı bir yağış üretir.

Konvektif Rüzgarlar

Konveksiyon yoluyla yükselen havanın tamamı, başka bir yerde eşit miktarda alçalan hava ile dengelenmelidir. Isınan hava yükseldikçe, başka bir yerden gelen hava onun yerini almak üzere içeri akar. Havanın bu dengeleyici hareketini rüzgar olarak hissederiz. Konvektif rüzgarlara örnek olarak lodos ve deniz meltemleri verilebilir.

Konveksiyon Bizi Serin Tutar

Konveksiyon, yukarıda bahsedilen hava olaylarını yaratmanın yanı sıra, dünya yüzeyindeki fazla ısıyı uzaklaştırarak başka bir amaca daha hizmet eder. Bu olmadan, yeryüzündeki ortalama yüzey hava sıcaklığının şu anki yaşanabilir 15°C yerine 51°C civarında bir yerde olacağı hesaplanmıştır.

Konveksiyon Ne Zaman Durur?

Ancak yükselen sıcak hava cebi, çevresindeki havayla aynı sıcaklığa kadar soğuduğunda yükselmesi durur.