Sıcaklık ve dağılışı

Mart tatilinde Ece, kıyıdaki teyzesinin evinden iç kesimdeki dedesinin köyüne otobüsle gidiyor. Bindiği yerde ağaçlar çiçek açmış, yolcuların çoğu montunu çıkarmış. Otobüs dağa tırmandıkça camlar buğulanıyor; geçidi aşarken yolun bir yanında kar yığınları, öbür yanında kurumuş çimen görüyor. Karın hep aynı taraftaki yamaçta kaldığını fark ediyor. Akşam köye vardığında dedesi, ovanın dibindeki bahçenin bu gece yine donacağını, yamaçtaki bahçenin ise kurtulacağını söylüyor. Ece şaşırıyor: aşağısı nasıl yukarısından soğuk olabilir? Bu derste bir yerin sıcaklığını enlemin yanında hangi etkenlerin biçimlendirdiğini ve bu farkların haritaya nasıl çizildiğini kuruyoruz.

• Sıcaklığı etkileyen etkenleri sayıp her birinin sıcaklığı hangi yönde değiştirdiğini açıklarsın.
• Yükseltiye bağlı sıcaklık değişimini ders kitabı değeriyle hesaplar, gerçek değeri deniz seviyesine indirgersin.
• Sıcaklık terselmesinin hangi koşulda oluştuğunu ve ne gibi sonuçlar doğurduğunu ayırt edersin.
• Ocak ve temmuz izoterm haritalarında izotermlerin bükülme yönünden kara, deniz ve akıntı etkisini okursun.

Isınma güneşle başlar, yerle sürer

Atmosferin yapısını işlediğimiz derste troposferin ısısını Güneş'ten doğrudan değil, ışınlarla ısınan yeryüzünden aldığını gördük. Bu ders o bilgiyi haritaya taşıyor. Hava ısısını yerden aldığına göre bir yerin sıcaklığı iki soruya bağlıdır: yüzeye ne kadar enerji geliyor ve o yüzey bu enerjiyi nasıl tutuyor? Birinci soruyu geliş açısı ve güneşlenme süresi, ikincisini yükselti, kara ile suyun farkı, bakı, okyanus akıntıları, bitki örtüsü ve nem cevaplar.

Geliş açısı ve güneşlenme süresi

Enlemin etkilerini işlediğimiz derste gördük: Ekvator'dan kutuplara doğru ışınların geliş açısı küçülür, ışınların taşıdığı enerji giderek büyüyen bir yüzeye dağılır ve yıllık ortalama sıcaklık çoğunlukla geriler. Aynı açı kuralı yıl içinde de çalışır. Yazın güneş öğle vakti daha yüksekte durduğu için ışınlar daha büyük açıyla gelir; kışın açı küçülür. Gün içinde de en büyük açı yerel öğlede yakalanır.

Açının yanına süreyi eklemek gerekir. Güneşlenme süresi, bir yerin güneş ışınlarını doğrudan aldığı süredir. Gün uzunluğu bu sürenin üst sınırını çizer; bulut, sis ve pus ise onu kısaltır. Kutup çevresinde yazın gündüz çok uzun olduğu hâlde sıcaklık yüksek değildir, çünkü uzun süre küçük açıyı telafi etmez. Türkiye'de güneşlenme süresinin bulutlu Karadeniz kıyısında az, güneyde fazla olduğu ders kitaplarında anlatılır.

Yükselti: her 200 metrede yaklaşık 1 °C

Isı kaynağı yer olduğu için yerden uzaklaştıkça sıcaklık düşer; yukarıda seyrekleşen hava da ısıyı daha az tutar. Ders kitaplarında kullanılan değer şudur: yükselti her 200 m arttığında sıcaklık ortalama yaklaşık 1 °C azalır (100 m'de yaklaşık 0,5 °C). Gerçek havada bu oran günden güne değişir; sorularda verilen kural bir ortalamadır.

Hesap basittir. Deniz kıyısında 22 °C ölçülen bir anda, aynı bölgedeki 1.600 m yükseltideki bir yaylada beklenen sıcaklık 1.600 ÷ 200 = 8, yani 22 − 8 = 14 °C civarındadır. Kancadaki geçitte karın durması, aynı enlemdeki dağların yamaç boyunca katman katman farklı bitki örtüsü taşıması ve yüksek yaylalarda yazın bile serin geceler yaşanması bu kuralın sonuçlarıdır.

Kara ile su farklı ısınır

Suyun özgül ısısı karanınkinden büyüktür: aynı miktar enerjiyle su daha az ısınır. Üstelik ışınlar suyun derinlerine iner, dalga ve akıntılar ısıyı aşağıya karıştırır, buharlaşma da ısının bir kısmını harcar. Kara ise ısıyı ince bir yüzey katmanında toplar. Sonuç: karalar çabuk ısınır, çabuk soğur; denizler geç ısınır, geç soğur.

Bu fark iki iklim karakteri doğurur. Denizin etkisi altındaki yerlerde, yani denizel yerlerde, yazla kış arasında da, geceyle gündüz arasında da sıcaklık pek açılmaz; deniz yazın serinletir, kışın ılıtır. Denizden uzak ya da dağlarla denizden ayrılmış karasal yerlerde bu farklar büyür. Aşağıdaki tablo bu ayrımı öğretici bir örnekle gösteriyor.

P ile R aynı enlemde ve aynı yükseltidedir; aralarındaki fark denize uzaklıktan gelir. R ile S ise denize eşit uzaklıktadır; S'nin her ay yaklaşık 5 °C serin olması 1.000 m yükselti farkının (1.000 ÷ 200 = 5) sonucudur. Denizel yerlerde en sıcak ayın temmuzdan ağustosa kayabildiği de ders kitaplarında anılır; deniz ısısını geç aldığı için geç verir.

Bakı, akıntılar, bitki örtüsü ve nem

Bakı, Türkiye'nin konumunu işlediğimiz derste anıldı: Kuzey Yarım Küre'de orta enlemlerde yüzü güneye dönük yamaç, öğle ışınlarını öteki yamaçtan daha dik bir açıyla karşılar ve onu ısıda geride bırakır. Kancadaki karın hep kuzeye bakan yamaçta kalması budur.

Okyanus akıntıları ısıyı enlemler arasında taşır. Düşük enlemlerden gelen sıcak akıntılar geçtikleri kıyıları aynı enlemdeki başka kıyılara göre ılık tutar; Golfstrim'in kuzeye uzanan kolunun Batı ve Kuzey Avrupa kıyılarını ılıttığı ders kitaplarının bilinen örneğidir. Yüksek enlemlerden gelen soğuk akıntılar ise kıyıyı serinletir; Kuzey Amerika'nın kuzeydoğu kıyısındaki Labrador Akıntısı bu tür bir akıntıdır.

Bitki örtüsü ve nem sıcaklığın uç değerlerini yumuşatır. Su buharı ve bulut, yerin gece yaydığı ısıyı tutar; bu nedenle nemli ve bulutlu yerlerde günlük sıcaklık farkı azdır. Kurak çöllerde gökyüzü açık, hava kuru olduğundan gündüz kızgın yüzey gece hızla soğur ve günlük fark büyür. Orman da gölge yaparak ve terleme yoluyla nem vererek gündüz ısınmasını sınırlar.

Sıcaklık terselmesi (inversiyon)

Normalde yükseldikçe sıcaklık azalır. Bazı koşullarda ise yerden belli bir yüksekliğe kadar sıcaklık artar; buna sıcaklık terselmesi (inversiyon) denir. Ders kitaplarında en çok anlatılan durum şudur: açık ve rüzgârsız bir kış gecesinde yer ısısını hızla kaybeder, yere değen hava soğur. Soğuk hava ağır olduğu için yamaçlardan aşağı süzülür ve çukur ova ile vadi tabanlarında birikir. Sabah ova tabanı, onu çevreleyen yamaçlardan soğuktur.

Bunun sonuçları gündelik hayatta görülür. Soğuk hava ova tabanında sis oluşturabilir; durgun katman yukarı karışmadığı için kentlerde kirli hava yere yakın kalır. İlkbaharda çukurlardaki meyve ağaçları don zararı görürken yamaçtakiler kurtulabilir; bu yüzden meyve bahçeleri çoğu zaman yamaçlara kurulur. Kancadaki dedenin sözü de buydu.

İzoterm haritaları

Aynı sıcaklıktaki noktaları birleştiren eğrilere izoterm (eş sıcaklık eğrisi) denir. İzohipslerin yükseltiyi gösterdiği gibi izotermler de sıcaklığın dağılışını gösterir.

İki tür izoterm haritası vardır. Gerçek izoterm haritası, istasyonlarda ölçülen değerlerle çizilir; yükseltinin etkisi de içindedir ve eğriler dağlarla, yaylalarla kıvrılır. İndirgenmiş izoterm haritasında her istasyonun değeri deniz seviyesine çekilir: istasyonun yükseltisinin her 200 m'si için 1 °C eklenir. Örneğin 1.200 m'deki bir istasyonda 4 °C ölçülmüşse indirgenmiş değer 4 + 6 = 10 °C olur. İndirgeme yükseltinin etkisini haritadan çıkarır ve geriye enlem, kara ile deniz dağılışı ve akıntıların izini bırakır. Dünya genelindeki izoterm haritaları genellikle indirgenmiş değerlerle çizilir.

Sıcaklık yalnız enleme bağlı olsaydı izotermler paralellere, yani Ekvator'a paralel uzanırdı. Onları bu düzenden saptıran etkenler kara ile denizin farklı ısınması, okyanus akıntıları, hâkim rüzgârlar ve gerçek haritalarda yer şekilleridir. Güney Yarım Küre'de denizler çok daha geniş yer kapladığı için izotermler Ekvator'a daha paralel uzanır. En yüksek sıcaklıkların görüldüğü kuşağa termik Ekvator denir; ders kitaplarında bu kuşağın, karaların daha geniş olduğu Kuzey Yarım Küre'ye kaydığı anlatılır.

Bükülmeyi okumak için tek kural yeter: izoterm, aynı enlemdeki çevresinden sıcak olan yüzeyin üzerinde kutba doğru, soğuk olan yüzeyin üzerinde Ekvator'a doğru bükülür. Kuzey Yarım Küre'nin ocağında karalar denizlerden soğuktur; izotermler karalarda Ekvator'a, denizlerde kutba doğru kıvrılır. Temmuzda karalar daha sıcaktır; bükülme yön değiştirir ve karalarda kutba doğru olur. Sıcak akıntının geçtiği kıyıda izoterm kutba, soğuk akıntının geçtiği kıyıda Ekvator'a doğru sarkar.

Sözel harita: ocak izotermlerini kâğıda çiz

Bir kâğıdı yatay tut, üst kenar kuzey olsun. Alt kenara yakın "30° K", üst kenara yakın "60° K" yaz. Kâğıdın ortasına, iki paralel arasında uzanan dikdörtgene benzer bir kıta çiz; batısında ve doğusunda okyanus kalsın. Kıtanın batı kıyısı boyunca kuzeye uzanan bir ok çiz ve yanına "sıcak akıntı" yaz; doğu kıyısı boyunca güneye inen bir ok çiz, yanına "soğuk akıntı" yaz.

Şimdi 0 °C ocak izotermini çiz. Batı okyanusunda kuzeyde, 60° K'ye yakın başlasın ve sıcak akıntının yanında kuzeye doğru şişsin. Kıtaya girince belirgin biçimde güneye kıvrılsın ve kıtanın içinde 40° K'ye kadar insin. Doğu kıyısına ulaşıp soğuk akıntının yanından geçerken de güneyde kalsın, okyanusun açığına doğru yeniden kuzeye kıvrılsın. Bu çizim, batı kıyısının aynı enlemdeki doğu kıyısından ve kıta içinden kışın daha ılık olduğunu tek bakışta gösterir.

Türkiye'de sıcaklığın dağılışı

Aynı kurallar Türkiye haritasında da okunur. Ocakta denizin ılıttığı kıyılar iç kesimlerden ılıktır; izotermler kıyılara koşut uzanır ve en soğuk değerler yüksek ve denizden uzak Doğu Anadolu'da görülür. Temmuzda en yüksek değerler alçak, karasal ve güneydeki Güneydoğu Anadolu'da toplanır; yüksek yaylalarda ise yaz serin geçer. Kıyıda yıllık sıcaklık farkı az, iç kesimde büyüktür.

Bu dersin sonunda elimizde, yerden yere ve aydan aya değişen bir sıcaklık haritası var. Isınan ya da soğuyan hava ise yerinde durmaz; genleşir ya da sıkışır ve yere bastırdığı ağırlık değişir. Ocak haritasında kıta üzerinde güneye kıvrılan soğuk izotermlerin altında nasıl bir hava birikiyor? Sonraki derste havanın yere yaptığı basıncı, bu basıncın yükselti ve sıcaklıkla ilişkisini, doğrudan ısınma farkından doğan termik merkezleri hava hareketinin yarattığı dinamik merkezlerden ayırmayı ve izobar haritalarını okumayı işleyeceğiz.

Örnek 1 — Zirvedeki sıcaklık

Soru: Deniz kıyısındaki bir istasyonda 16 °C ölçüldüğü anda, aynı bölgedeki 2.400 m yükseltili bir zirvede ders kitabı değerine göre yaklaşık kaç °C beklenir?

• A) 28
• B) 12
• C) 8
• D) 4
• E) −8

Çözüm: 2.400 ÷ 200 = 12, yani zirve kıyıdan yaklaşık 12 °C serindir. 16 − 12 = 4 °C. A şıkkı farkı eklemiş, E şıkkı iki katını çıkarmıştır. Cevap: D.

Örnek 2 — İndirgenmiş değer

Soru: 800 m yükseltideki bir istasyonda ocak ortalaması −2 °C ölçülmüştür. Bu istasyonun indirgenmiş izoterm haritasındaki değeri kaç °C'dir?

• A) −6
• B) −2
• C) 0
• D) 2
• E) 6

Çözüm: İndirgemede istasyon deniz seviyesine çekilir; aşağı inildikçe sıcaklık artacağı için her 200 m'de 1 °C eklenir. 800 ÷ 200 = 4, −2 + 4 = 2 °C. A şıkkı ekleme yerine çıkarma yapmıştır. Cevap: D.

Örnek 3 — Tabloyu okumak

Soru: Konu anlatımındaki örnek veri tablosuna göre aşağıdakilerden hangisi yanlıştır?

• A) P'nin yıllık sıcaklık farkının az olması denize yakınlığından kaynaklanır.
• B) R ile S'nin aylık farkı yükseltiden kaynaklanır.
• C) S, R'den yüksekte olduğu için yıllık sıcaklık farkı daha azdır.
• D) R kışın P'den soğuk, yazın P'den sıcaktır.
• E) P ile R arasındaki fark enlemle açıklanamaz.

Çözüm: P ile R aynı enlem ve yükseltide olduğuna göre farkları denizden gelir; A, D ve E doğrudur. S, R'den her ay yaklaşık 5 °C serindir; bu fark 1.000 m'den gelir, B doğrudur. Ancak iki kentin yıllık farkı da 31 °C'dir; yükselti ortalamayı düşürmüş, karasallığı değiştirmemiştir. Cevap: C.

Örnek 4 — Sözel haritada izoterm

Soru: Konu anlatımında çizdiğin ocak haritasına göre hangisi doğrudur?

• A) 0 °C izoterminin kıtada güneye kıvrılması karanın kışın denizden sıcak olduğunu gösterir.
• B) Batı kıyısı, aynı enlemdeki doğu kıyısından kışın daha ılıktır.
• C) Doğu kıyısındaki soğuk akıntı izotermi kutba doğru iter.
• D) İzotermler Ekvator'a paralel uzandığı için yalnız enlem etkilidir.
• E) Kıtanın içi 50° K'de ocakta batı kıyısından ılıktır.

Çözüm: İzoterm soğuk yüzeyde Ekvator'a doğru bükülür; kıtadaki güney kıvrımı karanın soğuk olduğunu gösterir, A ters kurulmuştur. Batı kıyısında sıcak akıntı izotermi kuzeye çeker; aynı enlemde batı kıyısı daha ılıktır. Soğuk akıntı izotermi Ekvator'a doğru sarkıtır, C yanlıştır. Cevap: B.

• İndirgemede çıkarma yapmak. İstasyon deniz seviyesine indirilirken sıcaklık artar; yükseltinin her 200 m'si için 1 °C eklenir, çıkarılmaz.
• Yükselti farkını karasallıkla karıştırmak. Yükselti ortalama sıcaklığı düşürür; yıllık sıcaklık farkını büyüten esas etken denizden uzaklıktır.
• İzoterm bükülmesini ezberle okumak. "Karada güneye kıvrılır" yalnız Kuzey Yarım Küre'nin ocak haritası için doğrudur. Her haritada önce hangi yüzeyin daha sıcak olduğunu sor: izoterm sıcak yüzeyde kutba, soğuk yüzeyde Ekvator'a kıvrılır.
• İnversiyonu yükselti kuralının bozulması sanmak. Terselme belirli bir katmanda ve belirli koşullarda görülür; yükselti kuralı genel bir ortalama olarak geçerliliğini korur.
• Uzun gündüzü yüksek sıcaklık saymak. Kutup çevresindeki uzun yaz gündüzü küçük geliş açısını telafi etmez; açı ile süre birlikte düşünülür.
• Güneşli yamacı gece de sıcak saymak. Bakı etkisi güneş ışınına bağlıdır; açık bir kış gecesinde belirleyici olan soğuk havanın çukura çökmesidir.