Soru

Zorluk: Çok zorİklim Elemanları: Rüzgarlar

Aşağ��daki şemada, deniz seviyesinden yükselen nemli bir hava kütlesinin bir dağ sırasını aşarak diğer yamaçta fön rüzgarına dönüşüm süreci gösterilmiştir.

Bu hava kütlesi 20C20^\circ\text{C} sıcaklıkla deniz kıyısından (0 m0\text{ m}) harekete başlamış, 1000 m1000\text{ m} yükseltide yoğuşarak yağış bırakmaya başlamış ve 3000 m3000\text{ m} yükseltideki dağın zirvesini aşarak arka yamaçtaki 500 m500\text{ m} yükseltide bulunan düzlüğe fön rüzgarı olarak ulaşmıştır. (Yoğuşma seviyesinden sonraki adiyabatik soğuma oranı 0.5C/100m0.5^\circ\text{C}/100\text{m}, kuru adiyabatik sıcaklık değişim oranı ise 1C/100m1^\circ\text{C}/100\text{m} olarak alınacaktır.)

Buna göre, şemada gösterilen hava hareketi ve bu süreçte meydana gelen termodinamik değişimlerle ilgili olarak aşağıdakilerden hangisi yanlış bir değerlendirmedir?

  1. A
    Hava kütlesinin dağın rüzgar alan yamacı boyunca yükselirken farklı oranlarda soğuması, yoğunlaşma seviyesinden sonra açığa çıkan gizli (latent) ısının soğuma hızını yavaşlatmasıyla ilgilidir.
  2. B
    Hava kütlesinin dağın zirvesinden aşağıya doğru alçalırken her 100 metrede 1C100\text{ metrede } 1^\circ\text{C} ısınmasında, havanın alçaldıkça sıkışması ve sürtünme etkisiyle oluşan adiyabatik süreçler etkilidir.
  3. C
    Dağın her iki yamacındaki merkezlerin deniz seviyesine indirgenmiş sıcaklıkları karşılaştırıldığında, rüzgar altı (lee) yamaçtaki düzlüğün nem kaybına bağlı olarak daha sıcak olduğu g��rülür.
  4. Fön rüzgarının ulaştığı düzlükte, havanın sıcaklığının artmasıyla birlikte maksimum nem miktarı azalır ve bağıl nem oranı yükselerek yağış oluşma ihtimali artar.Cevap
  5. E
    Rüzgar alan yamaçta yoğuşma gerçekleşip yağış oluştuğu için, dağın zirvesini aşan hava kütlesinin içerdiği mutlak nem miktarı, deniz seviyesindeki başlangıç değerine göre oldukça düşüktür.

Cevap

Fön rüzgarının ulaştığı düzlükte sıcaklık artışına bağlı olarak maksimum nem miktarı artar, bağıl nem oranı ise düşerek yağış ihtimalini azaltır. Bu nedenle bu durumun yağış ihtimalini artıracağını savunan seçenek yanlıştır.
Fön rüzgarının ulaştığı düzlükte sıcaklık arttığı için havanın genleşmesiyle maksimum nem kapasitesi artar. Yağış nedeniyle mutlak nem azaldığından, bağıl nem oranı hızla düşer ve yağış ihtimali ortadan kalkar. Bu nedenle düzlükte maksimum nemin azalacağını ve yağış oluşma ihtimalinin artacağını savunan ifade yanlıştır.

Adım Adım Çözüm

1
Yükselim yamacındaki (0 m3000 m0\text{ m} - 3000\text{ m}) sıcaklık değişimini hesaplamak.
Hava kütlesi yoğuşma seviyesi olan 1000 metreye1000\text{ metreye} kadar kuru adiyabatik soğumayla (1C/100m1^\circ\text{C}/100\text{m}) soğur ve sıcaklığı 10C10^\circ\text{C}'ye düşer. 1000 m3000 m1000\text{ m} - 3000\text{ m} arasında ise nemli adiyabatik soğumayla (0.5C/100m0.5^\circ\text{C}/100\text{m}) soğuyarak zirvede 0C0^\circ\text{C} olur.
Yoğuşma gerçekleştikten sonra su buharının sıvı faza geçmesiyle ortama salınan latent (gizli) ısı, soğuma hızını düşürür.
2
Zirveden iniş yamacındaki (3000 m500 m3000\text{ m} - 500\text{ m}) sıcaklık değişimini hesaplamak.
Hava kütlesi 2500 metrelik2500\text{ metrelik} iniş boyunca kuru adiyabatik ısınma oranıyla (1C/100m1^\circ\text{C}/100\text{m}) ısınır ve 500 m500\text{ m} düzlüğündeki sıcaklığı 0+25=25C0 + 25 = 25^\circ\text{C} olur.
Alçalan hava kütlesi yer çekimiyle sıkışarak sürtünmenin de etkisiyle daha hızlı ısınır.
3
Ulaşılan düzlükteki nem özelliklerinin değişimini analiz etmek.
Sıcaklığın 25C25^\circ\text{C}'ye yükselmesiyle havanın hacmi genişler ve maksimum nem kapasitesi artar. Havadaki mutlak nem miktarı yağış nedeniyle azaldığı için, bağıl nem (mutlak nem / maksimum nem) oranı hızla düşer.
Sıcaklık ile maksimum nem doğru orantılı, bağıl nem ise ters orantılıdır.

Anahtar Kavram

Fön rüzgarlarının oluşum mekanizması, adiyabatik sıcaklık değişim oranları ve nem kapasitesi üzerindeki etkileri.
Bu soruyu puanla