Galeri

TARTIŞMA: Soğuk Deniz ve Konvektivite

Zonguldak’ta 26 Mart 2012 öğle saatlerine doğru soğuk deniz üstünde yetkili makamlarca tahmin edilmeyen kümülonimbuslar belirdi sahil kesimini vurdu. Bu başlık altında bu kümülonimbusların nasıl oluştuğuna ilişkin bir tartışma  niteliğinde olsun diyerek açıyorum, bilgisine güvenen herkesi tartışmaya bekliyorum.
Konumuz Zonguldak’ta kümülonimbuslarının kaynağının ne olduğu ve tanımlanması sorunsalı….
Genel olarak konvektif bir hücrenin tam olarak nerede tomurcuklanacağının tespiti operasyonel olarak oldukça güç bir iş, hele ki hava parseli yer seviyesinden değil de yukarı da bir seviyeden itibaren yükselmeye başlıyorsa durum daha da karmaşık bir hal alıyor.Çünkü bu sefer yer seviyesine göre hesaplanan parametreler (lifted indeks, CAPE gibi) çalışmıyor. Ama bu indeksleri o istenilen bir seviyeden hesaplatmak da mümkün..

Samsun’a 26 Mart 2012 00Z RAOB sonucu aşağıdaki gibi:

Deniz kenarında olan Samsun’da Mart ayında hayliyle soğuk olan Karadeniz’in etkisi ile güçlü bir enverziyon oluşmuş ve yer sevitesinde (1015 mb) sıcaklık sadece 3.4 derece iken, yaklaşık 500 metre yukarıda (956 mb) hava sıcaklıklığı yaklaşık olarak 13 derece ve 850 mb seviyesin 7 dereceye yakın ölçülmüş. Yer seviyesinde enverziyondan dolayı hava kararlı ve doğal olarak konvektif potansiyel enerji yok ve lifted indeks 14 derece, ama 850 mb seviyesinden hesaplama yapıldığında lifted indeks 1’e kadar düşüyor.  Bu temp sonucuna göre her şekilde konvektif hareket gözlemlenemez ancak üst seviyelerin yere oranla daha az kararlı olduğu anlaşılıyor.

26 Mart 2012 12z İstanbul RAOB sonucu da aşağıdaki gibi:

İstanbul’un balon ölçümü tam Karadeniz kıyısında ölçülmüyor. (Daha karasal ısınmanın etkisinde bulunabilecek Göztepe’de yapılıyor)
Bu nedenle enverziyon gündüz karasal ısınmaya bağlı olarak rüzgarın soğuk denizden esmesine karşın Samsun’daki baskın değil (967 mb-949 arasında çok sığ bir tabaka da görülüyor. )

Bu sığ enverziyonun oluşturduğu CAP alanından itibaren dikey sıcaklık düşüşü, CAP alanınından önceki kadar ivmeli olmadığı için yer seviyesinden parsel yukarı doğru yükselemiyor. Bu nedenle sağ tarafa yer bazlı CAPE değeri sıfır gösteriliyor.

Genel olarak yukarıdaki diyagramda rüzgar yönlerine bağlı olarak dikey sıcaklık düşüşünün hızında da farklılık oluştuğu görülüyor. 800-900 mb arasında rüzgarın batıdan esmesi o tabakadaki sıcaklık dikey sıcaklık düşüşünü yavaşlatmış. [ Bunu kırmızı çevresel sıcaklık çizgisi sağa doğru şişmiş gibi durmasıdan çıkarıyoruz. ]

Bir skew-t diyagramda sıcaklık eğrisi sağa doğru meyillenme kararsızlığın da bir göstergesidir. Nitekim yine 850 mb seviyesinden hesaplanan 57 j CAPE bunun bir kanıtı niteliğinde… yani yer seviyesinden başlamayan konveksiyon olmadığı için yukarı seviye konveksiyonu elevated convection niteliğinde bir durum…

Benim elevated convection konusunda şahsi yaklaşımım, yukarı seviye konveksiyonları iki türlüdür: termodinamik’te olabilirler, dinamikte olabilirler. Sıcaklığa bağlı olarak yükselebiliyorsa termodinamiktir.  Eğer jet akımları, vortisite, izentropik yükselme gibi dinamik unsurların etkisinde hava parseli yükselmeye zorlanıyorsa dinamik konveksiyon söz konusudur.

Yukarı seviye konveksiyonu; dinamik konveksiyon mudur yoksa termodinamik konveksiyon mudur meselesi hakkında daha evvel  bir kaç kişi ile daha önce tartıştım.  🙂

İşte bugün büyük bir iştahla  bugün dinamik  unsurların pek zayıf kaldığı bir durum üzerinden bu tartışmayı yeniden ateşliyorum.

Tartışmada inceleyeceğimiz oluşumun radar görüntüsü aşağıdaki gibidir.  Zonguldak’taki bu yağışı elevated convection çerçevesinde tartışmaya  açıyorum.

Daha önce MGM tahmin analiz şubesini ziyaret ettiğim de Türkiye’nin ilk radarlarından olan Zonguldak radarının ekoları düşük gösterdiğini öğrenmiştim. Bu nedenle radarın kütleleri yeşil göstermesine aldanmayın oluşan kütle bir kümülonimbus ve bulut yüksekliğinin 3 km net yükseldiğini yukarıda cetveli olmayan dikey kesitten anlıyoruz. Burada o saate ait, MGM’nin Türkiye son durum haritası var.

Aşağıdaki de bu radar görüntülerini kaydettiğim sırada ayrıca kaydettiğim şimşek haritası:

Başlayalım incelemeye:  🙂

Eee? Cephe var, soğuk giriyor kuzeyden. Gayet normal yani. ”  diyerek bu kümülonimbusları cepheye bağlayabilirsiniz.  😛

Türkiye’ye 26 Aralık 2012’de Karadeniz üzerinden gerçekten de bir soğuk cephe giriyor. Bunu 850 mb adveksiyon, eşdeğer 850 mb sıcaklığı ve 700 mb nispi nem haritasından anlayabiliyoruz. Ama benim o yağışın doğrudan cephe olduğundan ciddi şüphelerim var. hemen açıklayayım:

Birincisi soğuk adveksiyon pek kuzeyde kalmış. Modele göre soğuk cephe 10:00Z’de Zonguldak üzerinde olduğunu söylemek güç…

Soğuk cephe geçerken arkasındaki havanın nem oranı azalacağına ve olduğu yerde nem oranı fazla olacağına göre 700 mb nispi nem haritasına göre de cephe 09:00 model çıktısında Zonguldak’ın bir hayli kuzeyinde kalıyor. Aşağıdaki haritayı basitçe yorumlayacak olursam Rusya’nın Soçi kentinden Bulgaritan’ın kuzeydeki Karadeniz sahillerine uzanan potansiyel bir soğuk cephe, Kazakistan sınırından başlayıp Moskova’ya doğru büküm yapan ve Ukrayna’nın kuzeyine uzanan bir oklüzyon ve Hazar denizinin kuzeyinde sıcak cephe var derim. 🙂

MGM’nin 12Z yer kartı analizi de aşağıdaki gibidir. Oklüzyonu benim yukarıdaki 09:00Z nem haritası yorumuma göre çok farklı bir yere koymuşlar yine de soğuk cephenin Soçi’den geçtiği konusunda hep fikir sayılırız.

Burada da Hollanda Kraliyet Meteoroloji Enstitüsünün 12Z analizi var. Oklüzyonun büküm şekli benim 09:00Z tarifimdekine benziyor. 🙂

Bir de Metoffice’i vereyim:

Model verilerinde ve analizlere göre, 07:00Z – 10:00Z zaman aralığında Zonguldak’ta görülen kümülonimbusların doğrudan cephe etkisinde oluştuğunu söylememiz güç çünkü cephe o sırada çok kuzeyde kalıyor.

Hatta uydu görüntüsünde de cepheye bağlı olarak oluşan bulut bantınının daha kuzeyde kaldığını ve elevated convection olarak düşündüğüm ve inceleme konusu olan bulut bantının kuzeydeki cephenin(cephesel bantın) 130-160 km güneyinde oluştuğunu görüyoruz. Yani burada iki tane belirgin bulut bantı var.

Cephe tezini savunanların ve savunacak olanların bir cephede neden arada boşluk oluşurve neden güneydeki bant da bir eğer o da cepheyse arkasında niçin soğuk adevksiyon yok buna açıklık kazandırmalarını bekliyorum.

Aşağıdaki birleşik uydu görüntüsünde Karadeniz’de ekosu daha düşük olan ve daha toplu halde görülen soğuk cephe görülüyor. Anadolu yarımadasında görülen bütün yağışlar da termodinamik konvektif oluşumlar (Ankara’da 12 tempinde lifted indeks -2 idi) …

O saatte ayrıca Zonguldak’ta jet akımı yok.
12 Z GFS analizinde vortisite Zonguldak üzerinde ayrıca negatif:

Şu şartlarda Zonguldak’ta dinamik konveksiyon var demek ne kadar doğru olur ? Zaten cephe orda olmadığı için izentropik yükselme de yok! ? Dinamik konveksiyonun hiçbir unsuru Zonguldak’ta o saatte yoktu.

Tartışmasız bir elevated convection çünkü Zonguldak’ta kümülonimbus oluştuğu saatler için hiç bir model yer bazlı bir kararsızlık görmüyordu ve 12Z CAPE analizinde Karadeniz’de ve Zonguldak’ta pozitif CAPE yok. Ayrıca 26 Mart 2012 12Z ait yer seviyesinden hesaplanan lifted indeks verileri; GFS, NAE [mavi yazının üstene tıklayın] havayı kararlı gösteriyor.

Bu yağışı tek açıklayan durum sıcaklığa bağlı olarak hava parselinin yukarıda bir seviyeden yükselmesidir tek başına dikey sıcaklık profilidir. Yukarıdaki(850 mb dolayları) parselin sıcaklığa bağlı olduğu için termodinamik nitelendirmesini uygun görüyorum çünkü dinamik konveksiyonun izentropik yükselme, vortisite, jet etkisi gibi unsurlarını ikna edici ölçüde taşımıyor.  Taşıdığını düşünüyorsanız lütfen paylaşın…

ÜZERİNDE DÜŞÜNÜLECEK BİR NOKTA:
Termodinamik konveksiyonun literatürdeki tarifine göre hava parselinin yer seviyesinden veya yere yakın bir noktadan itibaren yüklemesi gerekli, peki bu “yere yakınlık” mesafe olarak nedir ? Ya da termodinamik konveksiyon aşağı seviyedeki kararsızlık low level instability ile sınırlı tutuluyorsa bu seviyenin üst sınırı acaba nedir ? Bu hususta, 26 Mart 2012’de Zonguldak’ta 850 mb seviyesinin deniz seviyesinden yükseliği model verilerine göre 1480 metreydi ve Zonguldak’taki kümülonimbusların 850 mb civarındaki kararsız parselden kaynaklandığını (statik kararsızlık) İstanbul tempine dayanarak söyleyecek olursak, bu 1480 metre de yer seviyesine yakın sayılır mı ?   Yer seviyesine yakınlıktan  söz edililerken yakın olmanın standart mesafesinin tanımlanmaması öğretideki bir boşluk değil midir, tanımın ucu açık değil midir ?

MEHMET CAN TANYERİ

Reklamlar

6 comments on “TARTIŞMA: Soğuk Deniz ve Konvektivite

  1. Bence model çıktılarına çok fazla bel bağlanmış “biased” tarzı bir analiz olmuş.Model sonuçta bir simülasyondur, gerçeğe yaklaşılmaya çalışılır ancak ne kadar yakınlaşılabildiği muamma. Modellerde gözüken cephe hattı hızlı ilerlemiş olabilir, jet akımı kıvrılıp küçük bir kolunu daha güneye indirmiş olabilir. Aslında şunu demek gerekiyor, elevated convection da ılık hava ılıklığının kaynağını nereden almaktadır? Havanın direk güneş ışınlarına temasla değil yüzeyden temas yoluyla bariz ısınma gösterdiği bir fizik gerçeği e o zaman deniz soğuk belki yer seviyesinden bile daha soğuk peki o zaman bu elevated seviyedeki hava nasıl olduda ılık olabildi? sonuçta yüzeyle teması yok, “hava çölde ısındı buraya geldi o zaman termodinamik” dersek komik olur, ayrıca bu oluşumlar neden ortada bir soğuk cephe yokken hergün olmuyor sorusuna ne yanıt vereceğiz? yani neden soğuk cephe yanaştığında bu arkadaşlar pörtlemeye karar vermişler?

    • Başlıktaki görsel paylaşımların büyük bölümü analiz ve gözlenen durum animasyonlarıdır, siz “modellere fazla bel bağlanmış, model biası var diyerek nasıl böyle bir değerlendirmeyi yapıyorsunuz ? Yukarıdaki başlık içinde kullandığım 17 görselin içinde sadece 3 tanesi model çıktısı kullandığım halde ! ?

      Jet akımı kıvrıldıysa, neden Ankara, İstanbul veya Samsun temp sonuçlarında bunun alameti yok ? Analizlerde 300 mb’daki rüzgar jet akımı sayılabilecek boyutta değildi. Zaten bu elevated convection vakasını ilginç kılan ve tartışma konusu yapan da bu – analizlerde ne jet akımı var ne vorticite var ne cepheye bağlı izentropik yükselme var.

      Bu kümülonimbuslar oluşmaya başladığı sırada, Düzce-Sakarya hattında rüzgar karadan denize doğru esmekteydi Bir ara Sakarya-Düzce hattı 15 dereceyi bile aştı. Denize rüzgarla taşınan karada ısınmış bu hava kütlesi deniz yüzeyindeki soğuk havanın üstünden adyabatik olarak etkilenmeden ilerlemiş olabilir. Benim termodinamik elevated convection senaryom da aynen böyle. Bunda hiçbir terslik olduğunu düşünmüyorum zaten bu konvektif hücreler karaya yakın yerde tomurcuklandılar (Başlıktaki radar animasyonunda kütlelerin nerde oluştuğu belli oluyor. )


      Ayrıca bu oluşumlar neden ortada bir soğuk cephe yokken her gün olmuyor sorusuna ne yanıt vereceğiz? yani neden soğuk cephe yanaştığında bu arkadaşlar pörtlemeye karar vermişler?

      Çünkü bu arkadaşlar oluşurken dikey düzlemde sıcaklık yeteri hızda düştüğünden hava parseli kendiliinden yükselmeye uygundu, tıpkı aynı gün oluşan cepheyle uzaktan yakından alakası olmayan Muğla’daki, Kütahya’daki akranlarında durumunda olduğu gibi… Bu arkadaşlar da cepheden çok daha evvel ordaydı, cepheyle bir temasları yok.

      Aksini düşünüyorsanız o saatte cephenin orada olduğuna dair kanıt sunmanızı rica ediyorum. Böyle dayanaksız alaycı ifadelerle tartışma olmaz. Benim başlığım baştan sona analiz ve model verileri ile dolu, 1 taneyle yetinmedim 3 tane sağlam kaynakların o güne ait yer kartı analizini koydu.

      Siz de kendi argümanınızda delillerinizi sunun, nasıl jet akımlarının büküldüğünü veya cephenin orda olduğunu göstermeye çalışın. Yalın varsayımlarla tartışma olmaz. Buyurun itiraz ettiğiniz noktaları temellendirin.

      • White Fox hangi ifademi alaycı buldunuz acaba bunu bir açıklar mısınız? Şahsınıza yönelmiş böyle bir ifade yukarıda bariz biçimde yok. Ayrıca şimşek haritasına yeniden baktım şimşeklerin çoğu sahil ve biraz içlerinde yoğunlaşmışlar yani soğuk deniz üzerinde yine kayda değer bir termodinamik aktivite yok, ayrıca bu oluşumlarda orografik etkileri hesaba kattınız mı bilmiyorum, sahilden iç kesimlere ilerleyen kütleler topografik olarak ne kadar kaldırıldılar bunu biliyor muyuz?

    • Hava çölde ısındı buraya geldi o zaman termodinamik” dersek komik olur, ayrıca bu oluşumlar neden ortada bir soğuk cephe yokken hergün olmuyor sorusuna ne yanıt vereceğiz? yani neden soğuk cephe yanaştığında bu arkadaşlar pörtlemeye karar vermişler?
      Bu ifadeyi şık bulmuyorum.
      ——————————————————————-
      Olay günü Zonguldak’da zaten lifted indeks pozitifti.
      Bunu nereden çıkardım ?
      Olay zamanı Zonguldak’ta hava sıcaklığı 14 dereceydi ve nem oranı %48 civarında, o güne ait balon ölçüm sonuçlarına göre 500 mb sıcaklığı da -24,8 civarındaydı. Bu durumda Zonguldak merkezli lifted indeks skew-t üzerinden hesaplama yaptıktan sonra 6.3 civarında çıkıyor. Zonguldak yerden yükselen bir havanın kümülonimbus yapma ihtimali zaten söz konusu değil.

      Şimşeklerin Zonguldak’ta yoğunlaşması fırtınanın orada olgun aşamaya gelmiş olması ile alakalı bir durum, her fırtına önce kümülüs-kümülüs kongestus ve kümülonimbus kalvus/kapillatus olarak basamak basamak gelişir. Yeni oluşmuş bir kongestusun çok şimşek çaktırmasını bekleyemesin. Zonguldak’da sahil de veya kıyıdan 20 km içeri de çakan şimşekte denizdeki konvektiviteye bağlanır.
      Çünkü hiçbir zaman hava parseli bir noktadan dimdik yükselmiyor. Yukarıdaki rüzgarla parsel yükselirken ayrıca yatay olarak sürükleniyor.

      İstanbul tempine göre 850 mb’daki CAPE değeri 57 j’du.

      2 * 57 = 114 –> √114 = 10.8 m/s (Olabilecek uç sınır maximum dikey çekiş hızı ~ UVV Upward Vertical Velocity ) Her zaman bu hızda yükselme de olmaz, bu sadece uç sınır dikey yükselme hızıdır.

      O gün 500 mb rüzgarı 18 knotmuş yani 9.3 m/s, 700 mb 25 knot (12.9 m/s)

      Bu 700 mb veya 500 mb’daki hızları bir yatay vektör olarak, dikey çekiş hızını da bu 90 derece olan farzedersek bir üçgen oluşur ve üçgenin hipotenüsü kaba taslak olarak 3G hodogram görüntüsü verir.

      Bu örnekte 3.5 km yükselen bir parsel yatayda da yaklaşık 3 km mesafe yol alıyor.

      O günkü model verilerine göre Zonguldak’da 500 mb rüzgarı 25-30 knot (12-14 m/s) civarındaydı. (Samsun balon ölçüm verileri de modeli teyit ediyor) Yatay sürüklenme oldukça fazlaymış.

      Biraz yukarıda lifted indeksi zaten 6.3 civarında hesaplamıştım. Bu değerde Zonguldak’ta yer bazlı konveksiyonun kümülonimbus yapma ihtimali zaten söz konusu değil. 6.3 lifted indeksle yer bazlı CAPE değerinin (SBCAPE) de kayda değer büyüklükte olmadığı aşikârdır. Bu yüzden maksimum çekiş hızını bile hesaplamaya bile gerek yok.

      İçerdeki Çaycuma’da rakım 270 metre civarında; 200-300 metrelik tepeciklerin orografik yükselme ile 3-3.5 km kümülonimbus yaptığını söylemek çok zorlama bir yorum olur, bu deniz etkisi yağışı gibi sığ bir oluşum değil ki ? Kıyıya varmadan önce denizde bu kütleler çok evvel 3 km yüksekliğe sahiptiler. Karaya vardıktan sonrada tepe yüksekliklerinde radar görüntülerine göre değişim de olmadı.

      Şimşek yoğunluğunun artmasına bakarak karada termodinamik konveksiyon var demek anlamsız çünkü, her konvektif fırtınanın yaşam aşamaları var hepsi kümülüsten gelişir, sonra kümülüs kongestusa (benim tabirimle ergenlik çağındaki kümülonimbus) dönüşür zamanla kümülonimbus kapillatus veya kalvus olur, yani olgun döneme erişir. Sonra tabandan itibaren ölmeye başlar. Şimşek aktivitesi en yoğun olgun döneminde görülür ama kongestus dönemindeki halinde de sağanak yağış yaptığından radar da gözükür ve kongestus hali de şimşek yapabilir ama olgun dönemindeki kadar yoğun değil. 26 Mart 2012’deki kütle Zonguldak açıklarında oluştu ve yol boyunca deniz üstünde gelişmeye devam etti ve sahile yaklaşırken olgun aşamasına erişti doğal olarak şimşek aktivitesi de arttı ama olan biten yine denizde oldu. Rüzgar 850 mb’da da 700 mb’da da ve 500 mb’da da yüksek hızda kuzeyden esiyordu, biraz yukarıda bahsettiğim yukarı çekiş dikey hız meselesini de düşünürsen zaten Zonguldak’ta yükselen parselin direkt Zonguldak üstünde kütle yapmasını düşünemeyiz. Bu bakımdan sahilde Zonguldak şehir merkezi de deniz şartlarında değerlendirilmelidir.

  2. Elinize sağlık yine çok güzel bir makale olmuş. Benim, meteorolojiye gönülden bağlanmamı sağlayan iki kişiden biri sizsiniz. Bu yüzden size ayrıca teşekkür etmek istedim. İyi ki varsınız.

Yorum Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Google+ fotoğrafı

Google+ hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Twitter resmi

Twitter hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Facebook fotoğrafı

Facebook hesabınızı kullanarak yorum yapıyorsunuz. Çıkış  Yap /  Değiştir )

Connecting to %s