Galeri

Gökgürültülü Kar Fırtınaları Nasıl Oluşur?

12 Ocak Pazartesi günü İstanbul’da saatlerce lapa lapa yağan karla beraber bol bol şimşek ve gökgürültüsü gözlemledik.  Bu ilginç olayın nedeni pek çok yerde üst seviyede havanın çok soğuk olmasına veya sıcak denizin üstünden soğuk havanın geçmesine bağlanarak izah edilmeye çalışılıyor. Acaba gerçekten hepsi öyle midir, işte bu yazı  da gökgürültülü kar yağışlarının fiziksel nedenleri ana hatlarıyla irdelendi, mercek altına alındı.
—–

Kar yağarken aynı anda gök gürültüsü ve şimşek gözlenmesi Türkiye ve Dünya genelinde sıklıkla rastlanmayan ve yaygın olmayan meteorolojik bir olay, çünkü kışın hava soğuduğu için yükselme potansiyeli düşüyor ve hava kütleleri daha duraylı olmaya meyilli kalıyor. Bu yüzden sık görülmemeleri normal fakat Dünya’da belli koşullarda hava şartlarının özel coğrafik konum nedeniyle her yıl tekrar edebildiği yerlerde yılda bir veya birkaç kez kar ve şimşek olayını gözlemlemek mümkündür.

Gökgürültülü kar fırtınalarının hepsi Dünya’da üst seviyede soğuk havanın geçmesinden veya göreceli olarak sıcak deniz ile soğuk havanın etkileşiminden oluşmuyor. Gerçekte sadece azınlık bir bölümü bu iki sebeple oluşuyor. Özellikle ABD merkezli yapılan araştırmalara göre gökgürültülü kar yağışlarının oluşumu 6 farklı tip içinde inceleniyor bunlar:  siklonik oluşanlar (1), yerel yükselti rolüyle ortaya çıkanlar(2), kıyı etkenlerinin de rol oynadığı siklonik olanlar(3), cephesel olarak ortaya çıkanlar(4), deniz/göl etkisiyle görülenler(5) ve dağ sırtlarının etkileşimi ile meydana gelenler(6); bir de bu tiplerden hiçbirine sokulamayan tartışmalı biçimlerde olanlar da var, onlara da 7. kategori olarak tasnifdışı (unclassified) deniliyor.

Bu tiplerin bir bölümü arasında aslında çok keskin bir fark yok (örneğin 1 ve 3 arasında) ancak siklonik olarak sınıflandırılan 1. tipteki gökgürültülü kar fırtınalarında, yer seviyesinde ve siklonunun bir bölgesinde birbirine çok yakın en az iki tane 4 mb’lık izobar çizgileri bulunuyor, bu izobar özelliği 1.  tipi 3. ve 4. tipten ayıran karakteri oluyor. (101. farklı numune 1. tipte incelenerek 4 mb’lık yakın izobar yaklaşımı ortaya çıkmış) Kısaca çok fazla bir analiz yapmadan  güçlü basınç değişimi varsa yani siklon birden derinleşiyorsa 1. tipten gökgürültülü kar olabileceği anlamına geliyor. Hatırlatayım ki, ayrıca 1. tipte atmosferin üst katmanlarında farklı seviyelerde tepe enverziyonu ve veering de görülmesi şarttır.

İkinci tipi teşhis etmek için elimizde çevre istasyon verileri veya yağış bilgileri bulunmak zorundadır çünkü bu tip saf olarak diğerlerinden  ayırt etmek hayli güç, dağ tepeleri üzerinde oluşuyorlar. Gökgürültülü kar yağışının görüldüğü istasyon çevre istasyonlara göre çok farklı hava şartlarının etkisinde kalıyor veya çevrede hiç yağış yokken orada yağış gözlenebiliyor. Eğer birden çok istasyonda aynı anda benzer şartlar görülüyorsa bu defa bu tip 1. gökgürültülü kar yağışı olma ihtimali daha fazla oluyor. İkinci tipe dair Dünya genelinde yeterli bir olay incelemesi yapılmamış, oluşum nedenleriyle ilgili net bir açıklama yok ama basit gözlemlerle sıcaklığın genel olarak çevre istasyonlardan 11 derece daha düşük olduğu ve yer gözlemlerinde bulut yoğunluğunun çevresine göre fazla olduğu biliniyor. Türkiye’de Antalya’nın içeride kalan dağ köyleri ikinci tip için uygun örneklerdir.

Üçüncü tip de aslında siklonik olmasına karşın bu tipteki gökgürültülü kar fırtınalarında 1. tipteki gibi çok yakın 4 mb  izobar kuralı yok, bunun yerine bir siklon ve siklonun  altında yüzdüğü, kuzey-kuzeydoğu yönüne hareket eden çok kuvvetli bir jet akım var. Yani 300 mb rüzgarı bu örneklerde çok kuvvetli ve bunun üst katmanlarda yarattığı diverjans alt katmanlardaki havayı vakum gibi yukarı çekerek güçlü bir konveksiyon oluşturuyor. Yer seviyesinde de 50 knota varan sert rüzgarlar var, sounding profilinde sert rüzgarlar rüzgar veering (rüzgarın yukarı doğru çıktıkça saat yönünde dönmesi) de yaparak, fazladan siklonik çekiş gücü katıyor. İşin içine deniz  havası da dahil olunca üçüncü tipte atmosfer çok alt seviyelerden itibaren neme doymuş oluyor. Bu tip gökgürültülü kar yağışlarında yer seviyesinde pozitif CAPE gözlenmese bile üst katmanlarda pozitif CAPE gözlenmesi mümkündür.

Dördüncü tip olanı diğerlerine göre daha kapsamlı anlatma gereği duyuyorum çünkü Türkiye’da DEK’lerden sonra en fazla görülen tip, cephesel oluşan gökgürültülü kar yağışlarıdır. Bunlar ağır hareket eden (istasyoner olmaya meyilli) ve batı-güneybatıdan doğu-kuzeydoğu doğrultuda uzanan arktik kökenli  cephelerin kutup tarafında görülürler. 4-8 saat sürebilirler.

Şimşekler bulut tepe yüksekliklerinin arttığı noktalarda görülmekle birlikte şimşek yoğunluğu ile doğru orantılı olarak kar yağışının yoğunluğu da artar. Cephesel oldukları için aynı zaman dilimi içinde  mezölçekli kar fırtınasının uzunluğu 100 km civarında  olabilir.
Ayrıca siklonik sirkülasyon genel olarak zayıf görünür.
Radar eko değerleri genel olarak 30 dBz (ve en fazla 35 dBz) civarındadır, bdiğer tüm orajlara göre hayli düşüktür.  Düşük ekoya rağmen hava parselinin çok hızlı bir şekilde yükselmesi buz kritallerinin elektriklenmesi için yeterli kanallar oluşturur. Birinci tipteki 4 mb sık izobar kuralı dördüncü tipte bulunmaz.

Denizin sıcak olup olmamasının veya coğrafyanın denizel ya da karasal olması dördüncü tipin oluşumu için hiç önem arz etmez, burada tek şart polar hava kütlesi, atmosferin alt katmanlarına dalarken, atmosferi orta katmanlarında rüzgarın yukarıda saat yönünde dönerek (veering yaparak) sıcak ve nemli olan hava kütlesini üst seviyede advekte etmesidir. Aynı zamanda alt katmanlarda dalmakta olan polar soğuk hava kütlesi de advekte olan bu havayı bir taraftan yukarı doğru iter. Normalde dinamik olarak her yukarı itişte şimşek ve yıldırım gözlemlenmez ama bu 4. tipte süratle yukarı itilerek soğuyan ve soğudukça neme doymaya başlayan hava parseli,   doyduktan sonra fiziksel olarak daha yavaş soğmaya başladığı için, bir süre sonra  yukarıda  olması gerekenden çok daha yüksek sıcaklıkta kalabilir ve kendi başına da yükselebilir hale gelir. Bir diğer anlatımla hava kütlesi itilmeyle kendi serbest konveksiyon seviyesine erişir.

Türkiye’de cephesel oluşan gökgürültülü kar yağışının bilinen en iyi ve güncel örneği 12 Ocak 2015 tarihinde Güney ve Doğu Marmara’da görülmüştür. Geçmişte 3 Mart 2012’de de yine kuzeybatı Anadolu’da benzer bir örnek görülmüştü. Adsız 1015m Aşağıdaki skew-t diyagramı 12 Ocak 2015 tarihli 12Z balon gözlemleri sonucundan uyarlanarak, 609 mb’a göre hava parselinin yükseltilmesi ile oluşan durumu gösteriyor. CAPE değeri yer seviyesinde 0 olmasına karşın, 609 mb esas alındığında 1281 j olmuş. Çünkü 609 mb’da (4024 metre) hava sıcaklığı, sıcak ve nemli haldeki hava kütlesinin yukarı itilmesi ile  -5,9 dereceye yükselmişti. 609 mb’da 1281 j CAPE değerini yazın dahi sık göremeyiz! Bu arada lifted indeks bile -6 civarında çıkmış! ISTANBUL 5. tip gökgürültü kar yağışları ise göreceli sıcak denizin üstünde polar soğuk hava kütlesinin geçmesi ile oluşan deniz etkisi kar yağışlarının (DEK) mükemmel olanlarıdır.

DEK’ler konusunda ben ve Dr. Ozan Mert Göktürk geçmişte bayağı bir inceleme yazısı yazmıştık. Oluşumlarını merak edenler şuraya ve şuraya  bakabilirler. Fakat 5. tipin tam olarak hangi şartlarda oluştukları bugün bile tartışmalıdır. Yalnız kabataslak olarak şunu söyleyebilirim Türkiye’de Karadeniz ve Marmara’da  çoğunlukla 500 mb sıcaklıklarının -35’ten daha düşük olduğu  ve yer seviyesinden en az 700 mb’a (~3000 metreye) kadar kadar yoğunlaşma depresyonunun  3 derece ve daha az olduğu şartlarda görülürler. Bu her iki koşul aynı anda daha çok 500 mb’da polar bir alçak basınç alanı veya trof var olduğunda gerçekleşir. 850 sıcaklığı ile deniz suyu  sıcaklığı farkının 15 dereceden fazla olması bunların görülebilmesi için  şart değildir. 16 Ocak 2012, 7 Ocak 2013, 6 Ocak 2015 örnek verilebilir. Aşağıdaki örnek 6 Ocak 2015’ten İstanbul Kartal’daki öğle balonu gözlemine ait, görüldüğü üzere 362 mb’a kadar yoğunlaşma depresyonu 2.6 ve altında seyrediyor. Beşinci tip gökgürültülü kar yağışlarında hemen hemen hiç pozitif CAPE gözlenmeyebilir. İST9 kesit2 Bulut tepe yükseliklerinin 5. tipte 5 km’yi aşabilmesi Karadeniz’de sık gözlenen bir durumdur. Elektriklenmeyi bulut  içindeki buz kristallerini, donmamış haldeki süper soğuk su tanecikleri tarafından kaplanmasıyla  oluşan kar peleti (graupel) dediğimiz tanecikler yapar. Bu nedenle bulut sıcaklıkları -10…-40 arasında olmalıdır.

Son olarak 6. tipten de kısaca bahsedelim. 2. tipten farklı olarak tek bir istasyonda sınırlı değildir, oluşumlarına üst seviyede kısa dalga trofu bulunması veya bir alçak basıncın dağ sıralarının oluşturduğu hava koridorunda ılık ve nemli hava yükselmeye zorlandığında  oluşurlar. Özellikle kış başında görülürler. Türkiye’de güneydoğu Torosların oluşturdukları hava koridoru ile Tunceli’den itibaren Bitlis’e kadar çok yoğun yağışları  görülür.

MEHMET CAN TANYERİ (RED FOX)

KAYNAKLAR
Patrick S. Market, Angela M. Oravetz, David Gaede, Evan Bookbinder, Anthony R. Lupo, Christopher J. Melick, Larry L. Smith, Rashida Thomas, Rachel Redburn, Brian P. Pettegrew, Amy E. Becker. (2006) Proximity soundings of thundersnow in the central United States. Journal of Geophysical Research 111:D19. Online publication date: 1-Jan-2006.

Pettegrew, Brian P.; and Market, Patrick S. 2009: A Case Study of Severe Winter Convection in the Midwest. Weather and Forecasting. 24. 121-139.

Schultz, D. M., 1999: Lake effect snowstorms in northern Utah and western New York with and without lightning. Wea. Forecasting, 14, 1023 1031.
Reklamlar

5 comments on “Gökgürültülü Kar Fırtınaları Nasıl Oluşur?

  1. Eline.emeğine,beynine sağlık çok faydalı oldu benim için teşekkürler hocam.

Yorum Yazın

Aşağıya bilgilerinizi girin veya oturum açmak için bir simgeye tıklayın:

WordPress.com Logosu

WordPress.com 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 )

Google+ fotoğrafı

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

Connecting to %s