Yağış

Meteorolojide yağış, bulutlardan gelen yerçekimi etkisi altında düşen atmosferik su buharının yoğunlaşmasının herhangi bir ürünüdür. Yağışların ana biçimleri arasında çiseleme, yağmur, sulu kar, kar, buz topakları, graupel ve dolu bulunur. Atmosferin bir kısmı su buharı ile doyduğunda (%100 bağıl neme ulaştığında) yağış meydana gelir, böylece su yoğunlaşır ve "çökelir" veya düşer. Bu nedenle, sis ve sis yağış değil kolloidlerdir, çünkü su buharı çökelmek için yeterince yoğunlaşmaz. Muhtemelen birlikte hareket eden iki süreç havanın doymasına neden olabilir: havayı soğutmak veya havaya su buharı eklemek. Daha küçük damlacıkların bir bulut içindeki diğer yağmur damlaları veya buz kristalleri ile çarpışma yoluyla bir araya gelmesiyle yağış formları oluşturur. Dağınık yerlerdeki kısa, yoğun yağmur dönemlerine sağanak yağış denir. Kaldırılan veya yüzeydeki donma seviyesinin altındaki bir hava tabakası üzerinde yükselmeye zorlanan nem, yoğunlaşarak bulutlara ve yağmura dönüşebilir. Bu süreç, tipik olarak, donan yağmur meydana geldiğinde aktiftir. Sabit bir cephe genellikle donan yağmur alanının yakınında bulunur ve havayı zorlamak ve yükselmek için odak görevi görür.

Gerekli ve yeterli atmosferik nem içeriği olması koşuluyla, yükselen havadaki nem yoğunlaşarak bulutlar, yani önemli miktarda yağış söz konusuysa nimbostratus ve cumulonimbus olacaktır. Sonunda, bulut damlacıkları yağmur damlaları oluşturacak kadar büyüyecek ve maruz kalan nesnelerle temas halinde donacakları yere doğru inecek. Nispeten ılık su kütlelerinin bulunduğu yerlerde, örneğin göllerdeki suyun buharlaşması nedeniyle, göl etkisi kar yağışı, ekstratropikal siklonların arka tarafındaki soğuk siklonik akış içindeki ılık göllerin rüzgar yönünde bir endişe kaynağı haline gelir. Göl etkili kar yağışı yerel olarak yoğun olabilir. Fırtına, bir siklonun virgül başında ve göl etkisi yağış bantları içinde mümkündür. Dağlık alanlarda, yüksekte arazinin rüzgarlı taraflarında yukarı doğru akışın maksimum olduğu yerlerde yoğun yağış mümkündür. Dağların rüzgar altı tarafında, sıkıştırmalı ısıtmanın neden olduğu kuru hava nedeniyle çöl iklimleri mevcut olabilir. Yağışların çoğu tropiklerde meydana gelir ve konveksiyondan kaynaklanır. Muson oluğunun veya intertropikal yakınsama bölgesinin hareketi, savan bölgelerine yağışlı mevsimler getirir.

Yağış, su döngüsünün önemli bir bileşenidir ve gezegende tatlı su birikmesinden sorumludur. Her yıl yağış olarak yaklaşık 505.000 kübik kilometre (121.000 cu mi) su düşer: okyanuslar üzerinde 398.000 kübik kilometre (95.000 cu mi) ve kara üzerinde 107.000 kübik kilometre (26.000 cu mi). Dünya'nın yüzey alanı göz önüne alındığında, bu, küresel olarak ortalama yıllık yağışın 990 milimetre (39 inç) olduğu, ancak karada sadece 715 milimetre (28,1 inç) olduğu anlamına gelir. Köppen iklim sınıflandırma sistemi gibi iklim sınıflandırma sistemleri, farklı iklim rejimleri arasında ayrım yapmaya yardımcı olmak için yıllık ortalama yağış miktarını kullanır. Küresel ısınma zaten hava değişikliklerine neden oluyor, bazı coğrafyalarda yağışları artırıyor ve diğerlerinde azaltarak ek aşırı hava koşullarına neden oluyor. Diğer gök cisimlerinde de yağış olabilir. Satürn'ün en büyük uydusu Titan, ekvator ve kutup bölgelerinde Yağmur birikintileri olarak gözlemlenen, yavaş yavaş düşen bir çiseleyen yağmur şeklinde metan yağışına ev sahipliği yapıyor.

Türler

Yağış, su döngüsünün önemli bir bileşenidir ve gezegendeki tatlı suyun çoğunun birikmesinden sorumludur. Her yıl yağış olarak yaklaşık 505.000 km³ (121.000 mi³) su düşer ve bunun 398.000 km³'ü (95.000 cu mi) okyanusların üzerine düşer. Dünya'nın yüzey alanı göz önüne alındığında, bu, küresel olarak ortalama yıllık yağışın 990 milimetre (39 inç) olduğu anlamına gelir.

Yağış üretme mekanizmaları, konvektif, stratiform ve orografik yağışları içerir. Konvektif süreçler, o konumdaki atmosferin bir saat içinde devrilmesine ve yoğun yağışa neden olabilecek güçlü dikey hareketleri içerirken, stratiform süreçler daha zayıf yukarı doğru hareketleri ve daha az yoğun yağış içerir. Yağış, sıvı su, yüzeyle temas ettiğinde donan sıvı su veya buz olarak düşmesine bağlı olarak üç kategoriye ayrılabilir. Farklı kategorilerdeki türler de dahil olmak üzere farklı yağış türlerinin karışımları aynı anda düşebilir. Yağışların sıvı formları arasında yağmur ve çiseleme bulunur. Bir alt donma hava kütlesi içinde temas halinde donan yağmur veya çiseleyen yağmura "donan yağmur" veya "donan çiseleyen yağmur" denir. Donmuş yağış biçimleri arasında kar, buz iğneleri, buz topakları, dolu ve graupel bulunur.

Ölçüm

sıvı yağış: Yağış (çisenti ve yağmur dahil) genellikle bir yağmur ölçer kullanılarak ölçülür ve yükseklik veya derinlik milimetre (mm) cinsinden ifade edilir. Eşdeğer olarak, metrekare başına litre (L/m²) biriminde, toplama alanı başına belirli bir su hacmi miktarı olarak ifade edilebilir; 1L=1dm³=1mm·m² olarak, alan birimleri (m²) birbirini götürür ve basitçe "mm" ile sonuçlanır. 1 litre suyun kütlesinin 1 kg (su yoğunluğu) olduğu varsayılırsa, bu, çoğu pratik amaç için kabul edilebilir olan kg/m²'ye de eşittir. Kullanılan karşılık gelen İngiliz birimi genellikle inçtir. Avustralya'da ölçümden önce, yağış, inçin yüzde biri olarak tanımlanan "noktalarla" ölçülüyordu.

Katı yağış

Katı yağış miktarını ölçmek için genellikle bir kar ölçer kullanılır. Kar yağışı genellikle santimetre cinsinden, karın bir kaba düşmesine izin verilerek ve ardından yüksekliği ölçülerek ölçülür. Daha sonra, sıvı yağış gibi milimetre cinsinden bir su eşdeğeri ölçümü elde etmek için isteğe bağlı olarak kar eritilebilir. Kar yüksekliği ile su eşdeğeri arasındaki ilişki karın su içeriğine bağlıdır; su eşdeğeri bu nedenle yalnızca kaba bir kar derinliği tahmini sağlayabilir. Kar peletleri ve dolu ve hatta karla karışık yağmur (yağmur ve kar karışık) gibi diğer katı yağış biçimleri de eritilebilir ve su eşdeğeri olarak ölçülebilir, genellikle sıvı yağış gibi milimetre olarak ifade edilir.

Hava nasıl doymuş hale gelir

Çiy noktasına kadar soğutma havası

Çiy noktası, bir hava parselinin doygun hale gelmesi için soğutulması gereken ve (süper doygunluk olmadıkça) yoğunlaşarak suya dönüştüğü sıcaklıktır. Su buharı normalde bulutları oluşturmak için toz, buz ve tuz gibi yoğunlaşma çekirdekleri üzerinde yoğunlaşmaya başlar. Bulut yoğunlaşma çekirdek konsantrasyonu, bulut mikrofiziğini belirleyecektir. Bir ön bölgenin yükseltilmiş bir kısmı, altostratus veya cirrostratus gibi bulut güverteleri oluşturan geniş kaldırma alanlarını zorlar. Stratus, soğuk ve sabit bir hava kütlesi sıcak bir hava kütlesinin altında tutulduğunda oluşma eğiliminde olan sabit bir bulut güvertesidir. Ayrıca, rüzgarlı koşullarda adveksiyon sisinin kaldırılması nedeniyle de oluşabilir. Havayı çiğ noktasına kadar soğutmak için dört ana mekanizma vardır: adyabatik soğutma, iletken soğutma, radyal soğutma ve buharlaşmalı soğutma. Adyabatik soğutma, hava yükselip genişlediğinde meydana gelir. Hava, konveksiyon, büyük ölçekli atmosferik hareketler veya dağ gibi fiziksel bir engel (orografik kaldırma) nedeniyle yükselebilir. İletken soğutma, hava daha soğuk bir yüzeyle temas ettiğinde, genellikle bir yüzeyden diğerine, örneğin sıvı bir su yüzeyinden daha soğuk toprağa üflenerek meydana gelir. Radyasyon soğutması, kızılötesi radyasyonun hava veya altındaki yüzey tarafından yayılması nedeniyle oluşur. Evaporatif soğutma, hava sıcaklığını ıslak termometre sıcaklığına veya doygunluğa ulaşana kadar soğumaya zorlayan buharlaşma yoluyla havaya nem eklendiğinde meydana gelir.

Havaya nem eklemek

Havaya su buharı eklenmesinin ana yolları şunlardır: rüzgarın yukarı doğru hareket alanlarına yakınlaşması, yukarıdan düşen yağış veya virga, gündüz ısıtması okyanusların, su kütlelerinin veya sulak alanların yüzeyinden buharlaşan su, bitkilerden terleme, serin veya kuru havanın daha sıcak su üzerinde hareket etmesi ve havayı dağların üzerinden kaldırması.

Yağış biçimleri

Yağmur Damlaları

Birleşme, su damlacıkları daha büyük su damlacıkları oluşturmak için birleştiğinde veya su damlacıkları Bergeron süreci olarak bilinen bir buz kristali üzerinde donduğunda meydana gelir. Çok küçük damlacıkların düşme hızı ihmal edilebilir düzeydedir, dolayısıyla bulutlar gökten düşmez; yağış ancak bunlar daha büyük damlalar halinde birleştiğinde meydana gelir. Farklı boyuttaki damlacıklar, damlacıkların çarpışmasına neden olan ve daha büyük damlacıklar üreten farklı terminal hızlarına sahip olacak, Türbülans çarpışma sürecini iyileştirecektir. Bu daha büyük su damlacıkları alçaldıkça birleşme devam eder, böylece damlalar hava direncini yenecek kadar ağırlaşır ve yağmur olarak düşer. Yağmur damlalarının boyutları 5,1 milimetre (0,20 inç) ile 20 milimetre (0,79 inç) arasında değişen ortalama çapa sahiptir ve bunun üzerinde kırılma eğilimi gösterirler. Daha küçük damlalara bulut damlacıkları denir ve şekilleri küreseldir. Bir yağmur damlasının boyutu arttıkça, en büyük kesiti karşıdan gelen hava akışına bakacak şekilde şekli daha basık hale gelir. Yağmur damlalarının çizgi film resimlerinin aksine, şekli bir gözyaşı damlasını andırmaz. Yağış yoğunluğu ve süresi genellikle ters orantılıdır, yani yüksek yoğunluklu fırtınaların kısa süreli olması muhtemeldir ve düşük yoğunluklu fırtınaların uzun süreli olabilir. Eriyen doluyla ilişkili yağmur damlaları, diğer yağmur damlalarından daha büyük olma eğilimindedir. Yağmur için METAR kodu RA, yağmur duşları için kodlama SHRA'dır.

Buz topakları

Buz peletleri veya sulu kar, küçük, yarı saydam buz toplarından oluşan bir yağış şeklidir. Buz topakları genellikle (ancak her zaman değil) dolu tanelerinden daha küçüktür. Genellikle yere çarptıklarında sıçrarlar ve genellikle donan yağmurla karışmadıkça katı bir kütle halinde donmazlar. Buz peletleri için METAR kodu, PL'dir. Buz peletleri, hem üstünde hem de altında donma altı hava ile birlikte bir üst-donma havası tabakası mevcut olduğunda oluşur. Bu, ılık tabakadan düşen kar tanelerinin kısmen veya tamamen erimesine neden olur. Yüzeye daha yakın olan alt-dondurucu tabakaya geri düştüklerinde, yeniden donarak buz topaklarına dönüşürler. Bununla birlikte, sıcak tabakanın altındaki alt donma tabakası çok küçükse, yağışın yeniden donmak için zamanı olmayacak ve yüzeyde donan yağmur oluşacaktır. Zeminin üzerinde sıcak bir tabaka gösteren bir sıcaklık profili, büyük olasılıkla soğuk mevsimde sıcak bir cepheden önce bulunur, ancak bazen geçen bir soğuk cephenin arkasında da bulunabilir.

Dolu

Diğer yağışlar gibi, aşırı soğutulmuş su damlacıkları toz veya kir gibi yoğunlaşma çekirdekleriyle temas ettiğinde donduğunda fırtına bulutlarında dolu oluşur. Fırtınanın yukarı çekişi, dolu tanelerini bulutun üst kısmına doğru savuruyor. Yukarı hava akımı dağılır ve dolu taneleri aşağı, yukarı doğru hava akımına düşer ve tekrar kaldırılır. Dolu, 5 milimetre (0.20 inç) veya daha fazla bir çapa sahiptir. METAR kodunda GR, çapı en az 6,4 milimetre (0,25 inç) olan daha büyük doluyu belirtmek için kullanılır. GR, Fransızca grele kelimesinden türetilmiştir. Daha küçük boyutlu dolu ve kar tanecikleri, Fransızca grésil kelimesinin kısaltması olan GS kodlamasını kullanır. Golf topunun boyutundan biraz daha büyük olan taşlar, en sık bildirilen dolu boyutlarından biridir. Dolu taneleri 15 santimetreye (6 inç) kadar büyüyebilir ve 500 gramdan (1 lb) daha ağır olabilir. Büyük dolu tanelerinde, daha fazla donma ile açığa çıkan gizli ısı, dolu tanesinin dış kabuğunu eritebilir. Dolu taşı daha sonra sıvı dış kabuğun diğer daha küçük dolu taşlarını topladığı 'ıslak büyüme' geçirebilir. Dolu, bir buz tabakası kazanır ve her yükselişte giderek daha da büyür. Bir dolu tanesi, fırtınanın yukarı çekişiyle desteklenemeyecek kadar ağırlaştığında, buluttan düşer.

Kar Taneleri

Kar kristalleri, aşırı soğutulmuş küçük bulut damlacıkları (yaklaşık 10 μm çapında) donduğunda oluşur. Bir damlacık donduğunda, aşırı doygun ortamda büyür. Su damlacıkları buz kristallerinden daha fazla olduğu için, kristaller su damlacıkları pahasına yüzlerce mikrometreye kadar büyüyebilir. Bu süreç Wegener-Bergeron-Findeisen süreci olarak bilinir. Karşılık gelen su buharı tükenmesi, damlacıkların buharlaşmasına neden olur, bu da buz kristallerinin damlacıkların büyümesi anlamına gelir. Bu büyük kristaller, kütleleri nedeniyle atmosfere düştükleri ve kümeler veya kümeler halinde çarpışıp birbirine yapışabildikleri için etkili bir yağış kaynağıdır. Bu agregalar kar taneleridir ve genellikle yere düşen buz parçacığı türüdür. Guinness Dünya Rekorları, dünyanın en büyük kar tanelerini Montana, Fort Keogh'daki Ocak 1887'dekiler olarak listeler; iddiaya göre bir tanesi 38 cm (15 inç) genişliğinde ölçüldü. Yapıştırma mekanizmasının kesin detayları bir araştırma konusu olmaya devam ediyor.

Elmas tozu

Buz iğneleri veya buz kristalleri olarak da bilinen elmas tozu, -40 °C'ye (-40 °F) yaklaşan sıcaklıklarda, havanın biraz daha yüksek nemli olması nedeniyle, daha soğuk, yüzey tabanlı hava ile karıştırılmasından dolayı oluşur. Altıgen şeklinde basit buz kristallerinden yapılmıştır. Uluslararası saatlik hava durumu raporlarında elmas tozu için METAR tanımlayıcısı IC'dir.

Gizli tortu

Okült çökelme, su buharı ile yüksek oranda doymuş olan sis veya hava, üzerinden geçtiği ağaç veya çalıların yaprakları ile etkileşime girdiğinde meydana gelir.