METEOROLOJİ DERSİ
HAVA BASINCI
Prof.Dr. Belgin ÇAKMAK
• Yeryüzünü saran hava tabakasına atmosfer denir. Atmosferin
kalınlığı yerden itibaren 560 km’ye kadar uzanır. Atmosferin
tabakalarını belirleyen en önemli faktör sıcaklıktır.
• Yerçekimi dolayısıyla havanın yeryüzüne yaptığı ağırlık “hava
basıncı” olarak tanımlanır. Atmosferi oluşturan hava kütlesinin
%99'u 32 km’nin altındadır.
Havanında bir ağırlığı vardır. Bunu Aristo söylemiş Galileo ispat
etmiştir. Havanın kalınlığı ne kadar fazla ise ağırlığı dolayısıyla
basıncı o kadar fazladır.
 Havanın ağırlığı nedeniyle, temas halinde olduğu cisimler
üzerinde bir basıncı vardır. Bu basıncın büyüklüğü sıcaklıkla
etkilenmesinin dışında, gaz kütlesinin büyüklüğüne bağlıdır.
 Hava basıncının değeri etki yaptığı yüzey üzerindeki kütlesine
bağlıdır. Kısaca; yüzey üzerindeki hava kütlesinin kalınlığı ne
kadar fazla ise, basıncı da o kadar fazla olacaktır.
 Hava basıncı atmosferin kalınlığına bağlı olarak yeryüzeyine
yakın kısımlarda daha fazla, yükseklerde daha azdır
(yükseklikle hava kütlesinin kalınlığı azaldığından).
 Hava basıncı atmosferin yaptığı basınç olduğu için atmosferi
oluşturan gazların basıncına başka bir deyişle bu gazların
ağırlıklarının toplamına eşittir.
 Yükseklikle hava katmanının kalınlığı azaldığı için hava basıncı
da yükseklikle azalır. Bu azalma yükseklikle doğru orantılı
değildir. Yükseklik ile yerçekimi kuvveti azaldığı için gazların
yoğunluğu da azalmakta ve dolayısıyla hava basıncındaki azalma
oranı yükseldikçe düşmektedir.
 Yeryüzünden itibaren yükseldikçe hava basıncındaki azalma önce
hızlı gerçekleşmekte, giderek azalarak devam etmektedir.
 Hava basıncının en yüksek değeri, deniz seviyesinde 760 mmHg
olarak bulunmuştur. Bunun nedeni atmosferin alt tabakalarının
yoğunluğunun daha fazla olmasıdır. Yükseklere çıktıkça yerçekimi
etkisi azaldığı için atmosfer gazlarının molekülleri arasındaki
mesafe daha fazladır. Bu yoğunluğun azalmasına neden
olmaktadır.
• Basınç, genellikle yükseklikle azalır ve yere yakın seviyelerde
hızla artar. Atmosfer içinde yukarıya doğru çıkılırsa, havanın
bizim üzerimizdeki ağırlığı azalır.
• Basınç yere yakın seviyelerde hızla artar, bunun nedeni
yerçekiminin etkisi ile yere yakın sevilerdeki gazların artışıdır.
• Eğer daha fazla havayı aynı genişlikteki dikey kolon içerisine
koyarsak, hava kolonunun ağırlığı artacaktır, böylece havanın
basıncı da artacaktır.
• Hava basıncının yükseklikle değişim oranını
belirleyen en önemli faktör kolon içerisindeki
ortalama sıcaklıktır. Deniz seviyesindeki basınç; 1
Atmosfer=1.01325 bar =1013.25 milibar (mb)
=101326 Pascal=1013.25 hectopascal(hPa) =29.92
inHg=760mm Hg=14.7 Lb/inch dir.
• Soğuk bölgelerdeki atmosferik basıncın yükseklikle
azalması, sıcak bölgelerden daha hızlıdır. Bundan
dolayı tropopoz seviyesi kutuplarda daha düşük,
ekvatorda daha yüksektedir.
Yükseklere çıkıldıkça hava
basıncı
azalır.
Ancak
azalma
orantılı
Çünkü
yukarılarda
bu
değildir.
hafif
gazlar olduğundan yukarıda
basıncın değişimi daha azdır.
Deniz
basıncı,
seviyesinde
760
mm
havanın
Hg/cm2
basıncına eşdeğerdir. (Hava
basıncının en yüksek değeri)
(Toricelli) (1643)
1 cm
1 cm
760 mm Hg/cm2 =76 cm3 Hg/cm2
76 cm3 Hg/cm2 =76 cm3 x13.6 g/cm3/cm2 = 1033.6 g/cm2
76 cm
1033.6 g/cm2=1.0336 kg/cm2
1.0336 kg/cm2~ 1 kg/cm2 =1 Atm.
760 mm Hg = 1 bar = 1.0336 kg/cm2 =1 Atm.
Hava basıncını ilk ölçen bilim adamı Toricelli’dir. 1643 yılında
yaptığı deneyler sonucunda hava basıncını deniz seviyesinde 1
cm² kesit alanına sahip 760 mmHg sütununun ağırlığına eşit
olduğunu bulmuştur.
4.1 Mutlak ve Rölatif Basınçlar
Basıncın mutlak sıfır noktasına göre ölçülmesine mutlak basınç
denir. Atmosferik basıncın baz alınarak ölçülmesine ise rölatif
basınç denir. Atmosfer basıncının altındaki basınç vakum yada
negatif basınç olduğunu gösterir. Bütün basınç ölçerler atmosfere
açık olduklarından 0 değerini gösterirler. Atmosferik basınca
barometrik basınç da denir.
Atmosfer basıncı
Vakum
Mutlak sıfır
4.2 Hava Basıncının Ölçülmesi
Atmosferin mutlak basıncı (hava basıncı) barometre ile
ölçülür. Islak ve kuru barometreler vardır.
İçindeki
havası
boşaltılmış
bir
tamamen
boru,
sıvının
içerisine daldırıldığında, sıvı boru
içinde atmosfer basıncına denk bir
basınçla
yükselir.Bu
anda
boru
içerisindeki sıvının ağırlığı ile kap
içerisindeki sıvı üzerine etki eden
atmosfer
halindedir.
basıncı
değeri
denge
P0 =P buhar + P sıvı
PB=P atmosfer
Denge durumunda; P0=PB dir.
P0 ise P0=γxh (yükselen sıvı ağırlığı) eşitliği ile kolayca
hesaplanabilir. PB zaten atmosfer mutlak basıncını ifade eder.
P atmosfer = P buhar + P0 ( P buhar ihmal edilir, çok küçük)
Islak barometrelerde kullanılan sıvı genellikle civa olmaktadır.
Civanın özgül ağırlığı fazla olduğu için daha kısa bir boruya
gereksinim gösterir.
Civalı barometreler daha hassas oldukları için diğer madensel
barometre ve barograflarda elde edilen ölçüm sonuçları civalı
barometrede elde edilen değerlerle kontrol edilir.
4.3 Hava Basıncını Etkileyen Faktörler




Yükseklik
Atmosfer yoğunluğu
Sıcaklık
Yerçekimi kuvveti
1.Yükseklik: Yukarı çıkıldıkça hava basıncı azalır.
2. Atmosfer yoğunluğu: Havanın yoğunluğu azsa hava basıncı azalır.
3.Sıcaklık: Sıcak  Genleşme  Yoğunluk azalır  Basınç azalır.
4.Yer çekimi kuvveti: Dünyanın enlem derecesine göre yerçekimi
değişiklik gösterdiğinden basınçta değişim gösterir.
4.4 Ölçülen Hava Basıncı Değeri Üzerinde Yapılan Düzeltmeler
İki hava basıncı karşılaştırılırken aynı bazda incelenmeleri için
düzeltilirler.
1. Yükseklik düzeltmesi
3. Sıcaklık düzeltmesi
2. Yerçekimi düzeltmesi
4. Alet hata düzeltmesi
1.Yükseklik düzeltmesi: Belli yükseklikte okunan basınç
değerinin deniz seviyesine indirgenerek yapıldığı düzeltmedir.
2.Yerçekimi düzeltmesi: Enlem derecesine göre yerçekimi
değişiklik gösterdiği için, barometredeki civanın ağırlığı farklılık
gösterir. Bu nedenle enlem derecesinde 450 baz alınarak düzeltme
yapılır. Çeşitli tablolar vardır. Eklenecek ya da çıkarılacak değerler
bu tablodan alınarak düzeltme yapılır.
Normal Basınç= 45 enlemde 0m’de ölçülen basınç =1013 mb
3.Sıcaklık düzeltmesi: Sıcaklık civanın hacmini ve yoğunluğunu
etkiler. Bu nedenle okunan değer 00C’ye indirgenir.
4.Alet hata düzeltmesi: Her aletin imalat sonunda bir hatası vardır. Hassas
ölçümler sonucu bu hata aletin kataloğunda belirtilir. Okunan değer bu hataya
göre düzeltilir.
Okunan değer  sıcaklık d.  yerçekimi d.  alet hata d. = mahalli basınç
4.5 Aksiyon Merkezleri
Yeryüzünün farklı ısınmasından dolayı, hava basınçlarının değişiklik
gösterdiği ve hava olaylarında etkin rol oynayan bazı merkezler
oluşur. Bu merkezlere Aksiyon Merkezleri denir.
Siklon (Alçak basınç) Merkezleri:
Sıcak karakterli olup kuzey yarım
kürede saat yönünün tersi istikamete
dönerler. Sıcak havanın yükselerek
yoğunluk ve basıncını kaybetmesiyle
oluşurlar.
Sıcak hava  yoğunluk azalır 
basınç azalır = siklon merkezi
1018
1018
1012
1012
1006
1006
1000
1000
A
A
Kuzey yarım kürede Siklon
(Alçak basınç) Merkezleri
Güney yarım kürede Siklon
(Alçak basınç) Merkezleri
Antisiklon (Yüksek Basınç) Merkezleri: Soğuyan hava daralır ve
yoğunlaşır. Basıncı artar. Böylece soğuk karakterli antisiklonlar
oluşur. Rüzgarlar merkezden dışa doğrudur.
Soğuyan hava  yoğunluk artar  basınç artar = antisiklon merkezi
1000
1006
1000
1006
1012
1018
1012
1018
Y
Kuzey yarım kürede
Antisiklon (Yüksek basınç)
Merkezleri
Y
Güney yarım kürede
Antisiklon (Yüksek basınç)
Merkezleri
Antisiklon (Yüksek Basınç) Merkezleri
Siklon (Alçak basınç) Merkezleri
Örnek: Güney yarım kürede Siklon ve Antisiklon Merkezleri
Örnek: Güney yarım kürede Siklon ve Antisiklon Merkezleri
Örnek: Güney yarım kürede Siklon ve Antisiklon Merkezleri
Download

meteor_4hafta