Güneş Işınlarının Atmosferde Dağılışı

ng6n21

Yeryüzünün ısınmasında ana enerji kaynağı Güneş’tir. Dünya, Güneş’in uzaya yaydığı enerjinin ancak iki milyonda birini alır. Güneş’ten gelen bu enerji güneş sabitesi (solar konstant) ile belirlenir. Atmosferin üst sınırında  1 cm2’ye 1 dakikada gelen kalori miktarına güneş sabitesi (solar konstant) denir.
Atmosferin etkisiyle, Güneş’ten gelen ışınların tamamı yere ulaşmaz. Atmosfer güneş ışınlarını çeşitli oranlarda tutar ve dağıtır. Bu nedenle yeryüzü Güneş’ten gelen ışınlardan çok atmosfer tarafından tutulan ışınlarla ısınır.

Sıcaklık Etmenleri

Atmosferin ısınması çeşitli etmenlerin etkisi altındadır.

Güneş Işınlarının Yeryüzüne Değme Açısı

Belirli bir yüzeye dik ve yatık gelen ışınların getirdikleri enerji miktarları arasında belirgin bir fark vardır.
Çünkü bir ışın demeti dik geldiğinde daha dar bir yüzeyi aydınlatırken, aynı ışın demeti yatık geldiğinde daha geniş bir yüzeyi aydınlatır.
Ancak  ışınların yere değme açısı daraldığı için etkisi azalır. Bu nedenle Güneş ışınlarının yere değme açısı büyüdükçe yeryüzünü ısıtma gücü de artar.
Güneş ışınlarının yeryüzüne değme açısını etkileyen etmenler şunlardır:

Dünya’nın Şekli

Dünya’nın küreselliğinin bir sonucu olarak, Ekvator’dan kutuplara doğru güneş ışınlarının yere değme açısı küçülür. Buna bağlı olarak her iki yarım kürede Ekvator’dan kutuplara doğru sıcaklık azalır. Bu durum enlemin sıcaklık üzerindeki etkisini gösterir.
Dünya’nın Eksen Eğikliği ve Yıllık Hareketi

Dünya’nın eksen eğikliği nedeni ile Güneş çevresindeki dönüşü (yıllık hareket) sırasında güneş ışınlarının yere değme açısı değişir.
Yeryüzündeki bir noktanın güneş ışınlarını yıl içinde farklı açılarla alması ısınma farklılıklarına neden olur.

Dünya’nın Günlük Hareketi

Dünya’nın günlük hareketi nedeniyle güneş ışınlarının bir noktaya değme açısı sabahtan öğleye kadar artar. Öğleden akşama kadar ise azalır. Günün en yüksek sıcaklığı, ışınların en büyük açı ile geldiği öğle saati değil, depolanan enerjinin en fazla olduğu 13.00 – 14.00 saatleri arası ölçülür. Çünkü öğleye kadar yerde biriken enerji, ışınların gelme açısının daralmasıyla birlikte ışıma ile atmosfere iletilir. Işıma gece boyu devam eder, yer soğur. Güneş’in doğuş saatinde ışıma sona erer ve yerde enerji depolamaya başlar. Işımanın sona erdiği anda günün en düşük sıcaklığı yaşanır.

Işıma

Yeryüzü kazandığı enerjinin bir bölümünü atmosfere geri verir. Buna yer ışıması denir.  Güneş ışınlarının yeryüzüne ulaşamadığı saatlerde (gece) ve güneş ışınlarının yere değme açılarının küçüldüğü aylarda yer ışıması artar. Ayrıca, zeminin yapısı da yer ışıması üzerinde etkilidir. Örneğin yeryüzünün bitki ile kaplı alanlarında yer ışıması az ve yavaşken çılak arazilerde ısı kaybı daha hızlı ve fazla olur.

Eğim ve Bakı

Geniş bir bölgeye düşen birbirine paralel ışınların yere düşme açıları, yamaç eğimine ve bakı durumuna (Güneş’e dönüklüğe) göre değişir. Bu durum yerel ısınma farklarına yol açar. Kuzey Yarım Küre’de güney yamaçlar, Güney Yarım Küre’de ise kuzey yamaçlar güneş ışınlarını yıl boyunca daha büyük açı ile aldığından daha sıcak olur.
Ekvator çevresinde bakının etkisi tüm yamaçlarda görülür.

Bakının Etkisi

Güneşe dönük olan eğimli yamaçlarda;
•    Sıcaklık daha yüksektir.
•    Güneşlenme süresi daha uzundur.
•    Karların yerde kalma süresi daha kısadır.
•    Kalıcı karların başlama yüksekliği daha fazladır.
•    Tarım ürünlerinin olgunlaşma süresi daha kısadır.
•    Ormanların yükselti sınırı daha fazladır.

Yükselti

Deniz seviyesinden yükseldikçe atmosferin yoğunluğunun ve içindeki su buharının azalması ile troposferin daha çok yerden yansıyan ışınlarla ısınması nedeniyle sıcaklık, her 100 m’de yaklaşık 0,5°C azalır. Bu nedenle enlemi aynı olan iki farklı noktadan daha yüksekte olan, diğerine göre her zaman daha soğuk olur. Örneğin deniz seviyesinden 155 m yükseklikteki Bursa’da sıcaklık 25°C iken aynı enlemde bulunmasına karşın 2543 m yükseklikteki  Uludağ’da  sıcaklığın 12°C olması yükseltinin sıcaklığa etkisini gösterir.

İndirgenmiş Sıcaklık

Yeryüzünde  sıcaklığın enleme bağlı dağılışını gösteren haritalar çizilirken yükseltinin sıcaklık üzerindeki etkisini ortadan kaldırmak için indirgenmiş sıcaklık değerleri kullanılır.
Bir yerin yükseltisinin sıfır (0 m) kabul edilerek hesaplanan sıcaklığına indirgenmiş sıcaklık denir.
Bir yerin indirgenmiş sıcaklığını hesaplamak için yükseltiden kaynaklanan sıcaklık farkı hesaplanır.
Bu fark o yerin gerçek sıcaklığına eklenir.
Örnek :
900 m yükseklikteki Ankara’da Ocak ayı ortalama sıcaklığı -2°C’dir. Ankara’nın deniz seviyesine indirgenmiş sıcaklığı kaç °C dir?
Çözüm :
100 m’de sıcaklık 0,5°C azalırsa
900 m’de                 X°C azalır.
X=900 x  0,5 / 100 = 4,5 °C’dir.

İndirgenmiş Sıcaklık = Gerçek Sıcaklık + Sıcaklık Farkı
İndirgenmiş Sıcaklık = -2 +4,5
İndirgenmiş Sıcaklık = 2,5°C’dir.

Kara ve Deniz Dağılışı

Karalar denizlere göre daha çok ve çabuk ısınıp, soğurlar. Bu nedenle, karaların daha fazla yer kapladığı Kuzey Yarım Küre’nin yıllık ortalama sıcaklığı Güney Yarım Küre’den daha fazladır.
Ayrıca her iki yarım kürede kara ve denizlerin dağılışındaki farklılık termik ekvatorun yer ekvatorundan sapmasına neden olmuştur.

Termik Ekvator  : Meridyenlerin en sıcak noktalarını birleştiren eğriye termik ekvator denir.