İklim Değişikliği Koşulları Altında Su Kaynaklarının Sürdürülebilir ve Entegre Yönetimi

İklim Değişikliği Koşulları Altında Su

Kaynaklarının Sürdürülebilir ve

Entegre Yönetimi

Doç. Dr. G. Duygu Semiz

Ziraat Fakültesi

Tarımsal Yapılar ve Sulama bölümü

semiz@ankara.edu.tr

Doğada 2 tip denge var.

1.Enerji ve sıcaklık dengesi (Gelen=Giden enerji)

2.Su dengesi (Hidrolojik döngü)

Tüm cisimlerin molekülleri sürekli titreşmektedir ancak –273

0

_{C de bu titreşim durur. Buna mutlak sıfır deniyor.}

IsıSıcaklık

Isı ile sıcaklık aynı değildir.

Isı:

Bir cismin kütlesi içerisinde sahip olduğu enerji toplamıdır

yani ısı mevcut potansiyel güç,

sıcaklık

ise bu gücün kinetik

enerjisidir.

Isı birimi → kaloridir.

1Kalori

=1 gram suyun sıcaklığını +4

0

C den +5

0

C ye çıkarmak

için gerekli enerjidir.

Cisimlerin molekülleri, kütleleri içerisindeki enerjinin

etkisiyle sürekli titreşim halindedirler.Bu titreşim gelen

enerjinin şiddetine göre artar ya da azalır. Öyle bir

noktaya gelirki; bu noktadan sonra titreşim durur, bu

nokta

mutlak sıfır noktasıdır

ve -

273°C’dir.

Bütün gazlar için basıncın sıfır olduğu andaki sıcaklık

değeridir. mutlak sıfırın tanımı:

Kelvin

ölçeğinde 0 K,

Celcius

ölçeğinde -273.15 °C ve

Fahrenheit

ölçeğinde

-459.67 °F.

3.1 Sıcaklık Değişimi ve Isınma

Güneş ışınlarının yeryüzüne iletilmesi ile kara, deniz ve

atmosfer ısınır. Sıcaklığı farklı ortamlar arasında ısı değişimi üç

şekilde olur. Kondüksiyon, konveksiyon ve radyasyon

1. Kondüksiyon: iki kitlenin birbirine teması sonucunda

meydana gelen ısı transferidir. Birbiri ile temas eden iki cisim

arasında sıcaklık dengeleninceye (sıcaklık farkı kalmayıncaya)

kadar sıcak cisimden soğuk cisime doğru ısı akışı meydana

gelir. Atmosfer kondüksiyonla ısının tekrar uzaya dönmesini

engeller.

Bir madde içerisinde molekülden

moleküle olan ısı iletimine

kondüksiyon denilmektedir.

Elinizde bulunan metal iğnenin

diğer ucu yanan bir mum üzerine

tutulsun. Ateşten aldığı enerji

nedeniyle iğnedeki moleküller daha

hızlı titreşim yapacaktır. Bu

moleküller komşu moleküllerle

çarpışacak ve parmaklar arasındaki

uca kadar bu olay zincirleme

devam edecektir. Bu hızlı hareket

eden moleküller nihayetinde

parmaklarda bulunan moleküllerin

de daha hızlı titreşmesine neden

olacaktır.

Isı şimdi iğneden parmaklara

iletilmiş olmakta ve hem iğne

ısınmakta hem de parmaklar

sıcaklığı hissetmektedir. Şayet

yeteri kadar ısı parmaklara

iletilirse, iğne elden düşecektir.

Isının iğnenin bir ucundan diğer

ucuna ve parmaklara iletilmesi

kondüksiyon yoluyla meydana

gelmektedir. Bu şekildeki ısı

iletiminde ısı daima sıcak bölgeden

soğuk bölgeye doğru akmaktadır.

Genellikle daha yüksek sıcaklık

farkı, daha hızlı ısı iletimi

Malzemeler enerjiyi bir molekülden diğerine kolayca

aktarabildikleri zaman iyi ısı iletken olarak dikkate

alınmaktadırlar. Malzemelerin ısıyı ne kadar iyi ilettikleri

moleküllerin yapısal şekilde bir biriyle olan bağlantısıyla

ilişkilidir. Hava son derece düşük ısı iletkendir. Bu nedenle

birçok yalıtım malzemesi içinde çok sayıda hapsedilmiş

hava boşlukları bulunmaktadır. Hava böyle zayıf ısı iletici

olduğundan dolayı durgun havalarda sıcak zemin ancak

birkaç santimetre kalınlığında sığ hava tabakasını

kondüksiyonla ısıtabilmektedir. Sonrasında hava bu

enerjiyi hızlı şekilde bir bölgeden diğerine taşımaktadır. Bu

aşamada enerji nakli nasıl meydana gelmektedir?

2. Konveksiyon:

Bir akışkanın kütle hareketi yoluyla ısı

transferine konveksiyon denilmektedir.

Farklı sıcaklıkta

kütlelerin hareket etmesiyle ısı akışı olur. Atmosferde

sıcaklık konveksiyonla dengelenir.

Isınan hava genleşir, yükselir orada tekrar soğur ve çöker

ve yeniden ısınır. Bu duruma

konvektif sirkülasyon

yada konveksiyon

denir. Sıcaklık farkından dolayı

gerçekleştiği için termik konveksiyon olarak da

isimlendirilir.

• Konvektif çevrimin yatay şekilde hareket eden kısmı (rüzgâr),

üzerinde estiği alandaki hava özelliklerini de beraberinde

taşımaktadır. Yatay şekilde hareket eden havayla birlikte bu

özelliklerin transferine adveksiyon denilmektedir. Örneğin, bir

su kitlesi boyunca esen rüzgâr, buharlaşma yüzeyinden su

• Şayet hava soğuk ise su buharı bulut damlacıkları

şeklinde yoğunlaşabilecek ve gizli ısılarını serbest

bırakacaklardır. Bir bakıma, su buharı rüzgârlarla

süpürülürken bu su buharıyla birlikte ısı taşınmış

olacaktır. Daha önce de görüldüğü gibi, bu süreç

atmosferde ısı enerjisinin yeniden dağıtılmasında

önemli bir yol olmaktadır.

Bilim heryerde !

• Yükselen bir termal içerisindeki hava yeterince nemli ise

kümülüs bulutları denilen tabanı düz kabarık bulutlar

meydana gelebilmektedir. Oluşmakta olan bir kümülüs bulutu

altından uçmakta olan küçük bir uçak konveksiyonla ilişkili

yükselen ve alçalan hava akımları tarafından sarsılabilir. Bu

sarsılma, uçaktaki yolcuların hava tutulması yaşamasına

neden olabilecek kadar şiddetli olabilir. Bunun sonucunda

pilotlar, kümülüs bulutlarının alt tarafından ziyade üst

• Kısa Özet

• Sonraki konulara geçmeden önce, burada önemli kavram

ve kurallar özetlenmiştir:

• - Bir maddenin sıcaklığı, o maddenin atom ve

moleküllerinin ortalama kinetik enerjisinin (ortalama

hızının) bir ölçüsüdür.

• - Buharlaşma, havayı soğutabilen bir soğuma işlemidir

buna karşın yoğunlaşma havayı ısıtabilen bir ısınma

işlemidir.

• - Isı, aralarındaki sıcaklık farkı nedeniyle bir cisimden

diğerine transfer edilen enerji olmaktadır.

• - Moleküler transfer yoluyla ısı iletimi olan kondüksiyon

da, ısı daima sıcak bölgelerden soğuk bölgelere doğru

akmaktadır.

• - Hava zayıf bir ısı iletkendir.

• - Konveksiyon, sıcak havanın yukarı doğru ve soğuk