İklimin Temel Elemanı: Sıcaklık

İklim elemanları içinde en önemlisi sıcaklıktır. Çünkü diğer iklim elemanları sıcaklığın kontrolündedir.
Sıcaklık; cisimlerin kütlesi içinde bulunan potansiyel enerjinin kinetik enerji olarak ortaya çıkışıdır. Ölçü birimi derece (santigrat) ya da (fahrenheit) olup termometre ile ölçülür.

NOT: Sıcaklık ve ısı kavramı karıştırılmaktadır. Bir cismin içerisindeki moleküllerin hareketiyle ortaya çıkan toplam enerjiye ısı denir. Doğrudan ölçülemez. Isı enerjisi kalorimetre kabı ile ölçülür ve ısının birimi de kaloridir. Cismin ısısı arttığında moleküllerin hareketi veya titreşimi de artmaktadır. Artan molekül titreşimlerinin elektromanyetik dalgalar hâlinde çevreye yaptığı etkiye sıcaklık denir. Termometre ile ölçülür. °C (Celsius), °F (Fahrenheit), °K (Kelvin) gibi teknik ölçü birimleri ile ifade edilir.
Termometrenin ölçtüğü hava sıcaklığından farklı olarak insan vücudunun hissettiği, algıladığı sıcaklığa hissedilen sıcaklık denir. Bu sıcaklık; iklimsel çevre, giysilerin ısı direnci, nem, rüzgâr, vücut yapısı ve kişisel durumdan etkilenir. Dolayısıyla sıcaklığı hissetme kişiden kişiye göre değişebilir.

Yeryüzünde Sıcaklığın Dağılışını Etkileyen Etmenler

1- Güneş

Yeryüzünün en önemli sıcaklık kaynağı Güneş’tir. Güneş’ten gelen enerji miktarı değişmektedir. Güneş lekelerindeki büyüme ve küçülmeler, Dünya’nın Güneş’e olan mesafesindeki değişmeler Güneş’ten gelen enerji miktarını da etkileyebilmektedir. Dünya, Güneş’e en yakın olduğu tarihte (3 Ocak) daha fazla enerji alır. Ancak bu durum, sıcaklıklar üzerinde büyük bir değişime neden olmaz.

NOT: Eğer Güneş’ten gelen enerji olmasaydı yeryüzündeki sıcaklığın yaklaşık -273 °C olacağı tahmin edilmektedir. Dünya’daki fosil yakıtların tümünün enerjisi, Güneş’ten yalnızca üç günde alınan enerjiye eş değerdir. Bu nedenle sıcaklık konusu İncelenirken Güneş’ten gelen enerji üzerinde daha çok durulacaktır.
Güneş’ten atmosferin üst sınırındaki 1 cm2lik yüzeye dakikada 2 kalori enerji gelir. Bu enerji miktarına Güneş sabitesi (Solar konstant) denir.

2- Atmosfer

Güneş’ten Gelen Enerji İle Yeryüzünün ve Havanın Isınması Güneş’ten gelen enerjinin tamamı yeryüzüne ulaşamamaktadır. Işınlar atmosfere girerken ve girdikten sonra enerji miktarında önemli değişimler olur.

Güneş’ten gelen ve atmosfere ulaşan enerji miktarını %100 olarak kabul edersek, bunun:
%25’i bulutlara çarparak ve atmosfer etkisiyle uzaya doğru geri yansır.
%25’i atmosfer içinde dağılır, yani difüzyona uğrar.
%15’i atmosferdeki gazlar tarafından emilir.
%35’i yeryüzüne ulaşır.
%8’i kısa dalga halinde parlak ve beyaz yüzeylerden uzaya geri yansır.
%27’si yeryüzünde kalır ve Yer’i ısıtır.

Bu duruma göre yeryüzünün ısınmasında; Güneş’ten gelen ışınların yanısıra havanın bulutluluğunun ve nem miktarının da etkileri bulunur. Örneğin; bulutlar yeryüzünden yansıyan ışınların içindeki enerjiyi tutarak, yerin ısı kazanımı ve ısı dengesi üzerinde etki yapar. Kışın bulutlu günlerin, acık günlere göre daha ılık olması bunun en güzel örneğidir.

3- Güneş Işınlarının Yere Düşme Açısı

Güneş ışınları yeryüzüne ne kadar büyük açıyla düşerse ısınma da o kadar fazla olur. Çünkü;
• Güneş ışınları dik açıyla geldiğinde daha dar bir alanı ısıtır ve aydınlatır. Açı küçüldükçe ışınların yayılma alanı genişler ve birim alana düşen enerji azalır.
• Güneş ışınlarının geliş acısı küçüldükçe ışınların atmosferde aldığı yol uzar, atmosferdeki tutulma oranı (enerji kaybı) artar. Yere ulaşan enerji azalır. Aksi durumda ise yere ulaşan enerji artar.

Güneş ışınlarının yere düşme acısı bazı koşullara bağlı olarak değişir. Bunlar:

a. Dünya’nın Şekli ve Enlem Etkisi
Güneş ışınlarının yere düşme acısı Dünya’nın küresel şeklinden dolayı Ekvator’dan kutuplara doğru gidildikçe küçüldüğünden, kutuplara doğru gidildikçe sıcaklıklar azalır. Buna enlem etkisi denir. Örneğin; Antalya’nın İstanbul’dan sıcak olması: Ekvator’a daha yakın olması ve güneş ışınlarını daha büyük acılarla alması ile ilgilidir. Güneş ışınlarının yere düşme açısı daraldıkça ışınların atmosferde aldığı mesafe uzar. Bu da atmosfer tarafından daha fazla enerjinin tutulmasına neden olur.

b. Yıllık Hareket ve Eksen Eğikliğinin Etkisi
Yer ekseninin eğik olmasına bağlı olarak, bir merkeze düşen güneş ışınlarının acısı sürekli değişir. Acı değişiminin fazla olduğu Orta Kuşak ülkelerinde sıcaklık değişiklikleri de fazla olup belirgin olarak bütün mevsimlerin yaşandığı görülür. Kutup ve Tropikal kuşaklarda bulunan yerlerde İse güneş ışınları yıl boyunca değişmesine rağmen bu değişimin özellikleri Orta Kuşak ülkelerindeki gibi belirgin değildir. Aynı zamanda eksen eğikliği nedeniyle farklı yarım kürelerde aynı anda farklı mevsim özellikleri yaşanmakta olup yarım küreler aynı anda Güneş’ten eşit şekilde enerji alamamaktadırlar.

c. Dünyanın Günlük (Eksen) Hareketinin Etkisi
Dünya’nın günlük hareketi nedeniyle güneş ışınlarının yere düşme acısı gün boyunca değişir. Buna bağlı olarak, sıcaklıklar da değişir. Güneş ışınlarının yere düşme açısı, güneşin doğuşundan öğleye kadar sürekli artar. Öğle vakti gelebileceği en büyük açıyla gelir. Öğleden sonra ise güneş batana kadar Güneş ışınlarının yere düşme açısı küçülmeye başlar. Günün en sıcak vakti, genellikle ısı birikiminden dolayı yerel saate göre 12.00-14.00 saatleri arasıdır. Güneş battıktan sonra gündüz biriken enerji kaybolmaya başlar. Gece boyunca kaybedilen enerjiye bağlı olarak en düşük sıcaklıklar, genellikle güneşin doğmasına yakın vakitlerde görülür.

X merkezinde günün en sıcak zamanı ışınların en büyük acıyla düştüğü öğle anında değil ısının birikme özelliğinden dolayı öğleden hemen sonra (12.00- 14.00 arası) yaşanır. I. ve IV. konumlarda ışınlar aynı acıyla düştüğü halde IV. konumda havanın daha sıcak olması da yine ısı birikimi ile açıklanır. Günün en soğuk zamanları ise sabahın erken vakitleridir. Çünkü yeryüzü gündüz kazandığı enerjiyi gece boyunca atmosfere geri verir. Aynı durumu yıl içinde de takip ederiz. Örneğin güneş ışınları aynı acılarla geldiği halde KYK’de kış mevsiminden çıkılan mart ayında sıcaklıklar, yaz mevsiminden çıkılan eylül ayına göre genellikle daha yüksektir

d. Bakı ve Eğim Etkisi
Dağların Güneş’e dönük yüzü diğer yamaçlara göre daha çok güneşlenir ve ısınır. Bu duruma bakı etkisi denir. Yeryüzünde dönenceler dışındaki yerlerde, örneğin; Kuzey Yarımkürede dağların güney yamacı, Güney Yarımkürede ise kuzey yamacı güneş ışınlarını daha büyük acılar ile alır ve daha çok ısınır.
Örneğin, Kuzey Yarımkürede bir bölgeye alt olan temsili şeklin güney yamaçlarında güneş ışınlarının yere değme acısının kuzey yamaçlara göre daha büyük olduğu ve yine eğim arttıkça güneş ışınlarının geliş acısının büyüdüğü belirgin olarak görülmektedir.

NOT: Güneş ışınlarını büyük acılarla alan yerlerin orman üst sının, kalıcı kar sınırı, tarım üst sınırı daha yüksek; tarım ürünlerinin olgunlaşma suresi ise daha kısa olur. Hemen belirtelim ki bakı etkisi dönenceler dışındaki yerlerde etkili iken Güneş’i yıl boyunca bazen güney, bazen de kuzeyden alan dönenceler arasındaki dağ yamaçlarında ve yerlerde ise bakı etkisinden söz edilemez.

4- Yükseltinin Sıcaklığa Etkisi

Yeryüzü daha çok yerden yansıyan ışınlarla ısındığı için, yükseldikçe sıcaklık, ortalama her 200 metrede 1 °C azalır. Bu nedenle yüksek yerler alçak yerlere göre daha soğuktur. Örneğin; aynı paralel üzerinde yer almalarına karşın Erzurum’un Ankara’dan daha soğuk olması, yükselen nemli havanın yağış bırakması, bir dağ yamacı boyunca yükseldikçe bitki türlerinin değişmesi ve ovaya yağmur yağarken yanında bulunan dağın yüksek yamaçlarına kar yağması yükseldikçe sıcaklığın düştüğünü kanıtlayan durumlardır.

5- Nemliliğin Sıcaklığa Etkisi

Havadaki nem miktarının fazla olması aşırı ısınmayı ve soğumayı engeller. Bu nedenle nemli bölgelerde sıcaklık farkları daha az olur. Buna karşın nem miktarı az olan bölgelerde ise havanın ısınma ve soğuma hızı ile sıcaklık farkları daha çok olur.

NOT: Güneş ışınlarını büyük acılarla aldığı halde, Ekvator çevresi Dünya’nın en sıcak yeri değildir. Bunun nedeni nem ve yağışın burada fazla olmasıdır. Nem azlığından dolayı ise yeryüzündeki çöller, Dünya’nın en sıcak yerleridir.

6- Kara ve Denizlerin Sıcaklığa Etkisi

Karalarla denizlerin ısınma özellikleri farklıdır. Karalar denizlere göre daha çabuk ısınıp soğurlar. Kuzey Yarımkürenin Güney Yarımküreden daha sıcak olması, yaz mevsiminde karaların, kış mevsiminde de denizlerin daha sıcak olmasının nedeni budur. Denizden uzaklaştıkça havadaki nem miktarı azaldığı için karasallık belirginleşir. Kara ve denizlerin farklı ısınmasına bağlı olarak ortaya şu sonuçlar çıkmaktadır:
• Kuzey Yarım Küre’de en sıcak ay karalarda temmuz, denizlerde ise ağustostur. En soğuk ay ise karalarda
ocak, denizlerde şubattır.
• Kuzey Yarım Küre’de karaların oranı daha fazla olduğu için günlük ve yıllık sıcaklık farkları daha fazladır.
• En yüksek ve en düşük sıcaklıklar karalar üzerinde ölçülür. Örneğin bugüne kadar en yüksek sıcaklık 56,7 °C olarak Kaliforniya’da (ABD), en düşük sıcaklık ise -89,2 °C olarak Vostok-II’de (Antarktika’daki Rus Üssü) ölçülmüştür.
• Denizden esen rüzgârlar genellikle yazın serin, kışın ise sıcak karakterlidir.
• Dünya’nın en sıcak bölgelerinin dönencelere yakın kara içlerinde olması, buna karşın dünyanın en soğuk yerlerinin de kutba yakın karalarda olması, karasallığın sıcaklık üzerindeki etkisine bağlı olarak ortaya çıkmaktadır.

7- Okyanus Akıntılarının Sıcaklığa Etkisi

Dünya’nın ekseni etrafında dönüşünden, sürekli rüzgârlardan, yoğunluk ve seviye farkından dolayı okyanus suları yer değiştirir. Buna okyanus akıntıları denir. Ekvator ve çevresinden gelen okyanus akıntıları sıcak su akıntılarıdır. Bu akıntılar ulaştıkları yerin sıcaklığını yükseltir. Kutuplar ve çevresinden gelen okyanus akıntıları ise soğuk su akıntılarıdır. Bu akıntılar da ulaştıkları yerin sıcaklığını düşürür. Sıcak su akıntılarının etkili olduğu kıyıların sıcaklık ortalaması aynı enlem üzerindeki kıyılara göre daha fazla olurken, soğuksu akıntılarının etkili olduğu kıyıların sıcaklığı ise aynı enlemdeki diğer kıyılara göre daha düşük olur.

NOT: Okyanuslarda sıcak su ve soğuk su akıntılarının karşılaştığı alanlar canlı yaşamı bakımından elverişli ortam oluşturduklarından balıkçılık acısından önemli yerlerdir. Bu alanlarda avlanan Çin, Japonya, Peru, Şili, ABD, Kanada, Rusya Federasyonu, İngiltere ve Norveç gibi ülkelerde balıkçılık çok gelişmiştir.

8- Rüzgarların Sıcaklığa Etkisi

Rüzgarlar doğdukları bölgelerin sıcaklık özelliklerini ulaştıkları bölgelere doğru taşıyarak sıcaklığı doğrudan etkilemektedirler. Ekvator yönünden esen rüzgârlar sıcaklığı arttırırken, kutuplar yönünden esen rüzgârlar sıcaklığı azaltırlar. Örneğin; Kuzey Yarımkürede kuzeyden esen rüzgârlar sıcaklığı düşürürken, güneyden esen rüzgârlar sıcaklığı yükseltir.

9- Güneşlenme Süresinin Sıcaklığa Etkisi

Yeryüzündeki herhangi bir noktanın Güneş’ten aldığı enerji, güneşlenme süresine göre farklılık gösterir. Güneşlenme süresi arttıkça, alınan enerji miktarı ve sıcaklık ortalamaları da artar.
Güneşlenme süresinin değişimi, gündüz uzunluğuna bağlıdır. Örneğin; Kuzey Yarımkürede güneşlenme süresinin en uzun olduğu donem 21 Mart- 23 Eylül İken, en kısa olduğu dönem 23 Eylül- 21 Mart’tır.

NOT: Kutup noktalarında, yılın 6 ayı güneşlenme süresi uzun olduğu halde sıcaklıkların çok düşük olması, güneş ışınlarının yere düşme açısının çok eğik olmasıyla ilgilidir.

10- Bitki Örtüsünün Sıcaklığa Etkisi

Gür bitki örtüsü, nem kaynağı olduğundan, gündüz yer yüzünün daha az ısınmasına neden olur. Geceleri toprağın ışıma yoluyla enerji kaybını azaltarak da çok fazla soğumasını engeller. Böylece bitki örtüsünün gür olduğu bölgelerde günlük sıcaklık farkı daha az olur. Ancak bitki örtüsü, sıcaklığı etkilemekten ziyade, sıcaklığın sonucu olarak bir dağılım gösterir.

11- Kar Örtüsü, Toprak veya Kaya Rengi

Yeryüzündeki zemin rengi de sıcaklığı etkilemektedir. Koyu renkli sahalar güneş ışınlarını, acık renkli yüzeylere göre daha az yansıttıklarından daha fazla ısınırlar ve ısı depolarlar.

Yeryüzünde Sıcaklığın Dağılışını Etkileyen Faktörler Ders Notu PDF İçin Tıklayın.

Doç. Dr. Rüştü ILGAR Klimatoloji Ders Notu PDF İçin Tıklayın.