İklim Değişikliği Koşulları Altında Su Kaynaklarının Sürdürülebilir ve Entegre Yönetimi

(1)

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

(2)

3. Radyasyon:Güneşten gelen ısı enerjisinin

dalgalar

halinde

bir

yerden

bir

yere

iletilmesidir. Güneşten gelen radyasyonun bir

kısmı

atmosfere

girdikten

sonra

ve

yeryüzünden geri döner, bir kısmı atmosfer ve

yeryüzünde tutulur.Gelen ve giden radyasyon

arasında bir denge vardır.

Doç.Dr. G. Duygu Semiz, semiz@ankara.edu.tr, kesmezduygu@gmail.com. Tarımsal Yapılar ve Sulama Böl.,

(3)

• Etraftaki hava oldukça soğuk iken acı soğuk bir akşamda büyük

bir ateşin önünde dururken yüzümüzün sıcaklığı nasıl

hissetmekte olduğuna ve kızarmakta olduğuna hiç dikkat ettiniz

mi? Her nasılsa, ateş enerjisi, havanın da çok az etkisiyle birlikte

yüzümüze kadar iletilmektedir. Bununla birlikte yüzümüz bu

enerjiyi absorbe etmekte ve onu ısı enerjisine çevirerek sıcaklık

hissedilmektedir.

(4)

• Yaz güneşi altında dışarıda uzanırken de muhtemelen

aynı etkiyi tecrübe etmişsinizdir. Ateşten ve güneşten

yüzümüze transfer edilen enerjiye radyant enerji veya

radyasyon denilmektedir. Radyant enerji dalgalar

şeklinde yol almaktadır ve bir nesne tarafından absorbe

edildikleri zaman enerjilerini o nesneye vermektedirler.

(5)

• Bu dalgalar manyetik ve elektriksel özelliklere sahip

oldukları için onlara elektromanyetik dalgalar

denilmektedir. Elektromanyetik dalgaların

yayılmaları için moleküllere ihtiyaç

duyulmamaktadır. Vakumlu ortamda ışık, 300000

km/s sabit hızda yol almaktadır. Öncelikle

elektromanyetik dalgaların bazı karakteristikleri ve

özellikleri incelendikten sonra enerjiyi nasıl

ilettikleri görülecektir.

(6)

Dalganın aşağı noktasına oluk, en yüksek noktasına sırt denir. Yunan

alfabesinde lamda ile gösterilmekte olan iki ardıl sırt arasındaki

yatay mesafe dalga boyudur. Elektromanyetik dalgaların boyları çok

geniş şekilde değişmektedir.

Görülebilir ışık ortalama dalga boyu

0.5 mikrometre dir.

_{kesmezduygu@gmail.com. Tarımsal Yapılar ve Sulama Böl.,}Doç.Dr. G. Duygu Semiz, semiz@ankara.edu.tr,

(7)

• Radyasyon ve Sıcaklık

• Büyüklüğüne ve küçüklüğüne bakılmaksızın her şey

radyasyon yaymaktadır. Elimizdeki kitap, vücudumuz,

çiçekler, ağaçlar, hava, yeryüzü ve yıldızlar geniş bir

aralıkta elektromanyetik dalga yaymaktadırlar. Her bir

nesnede milyarlarca bulunan ve hızlı şekilde hareket

eden elektronlardan bu enerji kaynaklanmaktadır.

Buna göre, güneş maksimum miktarda radyasyonu

0.5 mikrometre ye yakın dalga boylarında

yaymaktadır.

(8)

• Atmosfere ulaşan güneş enerjisinin %25 i bulutlar ve

atmosfer etkisi ile uzaya geri dönerken, %25 i dağılmaya

(difüzyona) uğrar, %15 i atmosfer tarafından absorbe

(emilir) edilir, %8 i yere çarptığında geri yansır, %27 si de

yeri ısıtır. Güneşten gelen radyasyonun ancak %67 si

yeryüzünün aydınlatılması ve ısıtılmasında kullanılır.

Yeryüzü kazandığı enerjinin %24’nü uzun dalga ışınları

halinde atmosfere geri verir. Buna giden radyasyon (yer

radyasyonu) denir. Bunun %8’i uzaya geri döner, %16’sı

havadaki su buharı ve gazlar tarafından emilir.

(9)

3.2 Sıcaklığın Yatay Dağılımı

Belirli zamanlarda aynı sıcaklık değerlerinin birleştirilmesi

ile oluşturulan eğrilere izoterm denir. Gerçek ve ayarlanmış

olmak üzere iki tip izoterm vardır. Gerçek izotermlerde

düzeltme yapılmamış gerçek sıcaklık değerleri kullanılır.

Ayarlanmışlarda

ise,

sıcaklık

değeri

deniz

seviyesine

ayarlanmıştır, haritalarda yükseklikler de gösterilir.

(10)

3.3 Sıcaklığın Düşey Değişimi

Atmosferde yukarı çıkıldıkça sıcaklık düşer. Bu duruma Gradiyent

sıcaklık azalması denir. Bu azalma troposfer tabakasının üst sınırı

12 km’ye kadar devam eder.

Adiyabatik sıcaklık değişimi:Yükselen hava kütlelerinde hacim

genişlemesi sonucu soğuma, alçalan hava kütlelerinde ise

sıkışma yani hacim azalması sonucu ısınma oluşur, bu olaya

adiyabatik sıcaklık değişimi denir. Yükselen hava genleşir ve

soğur. Yani yükselmeyle sıcaklık değişimidir.

Bu hacimsel genişleme ve daralma kuru hava koşullarında ise

kuru adiyabatik sıcaklık değişimi, nemli koşullarda oluşuyorsa

nemli adiyabatik sıcaklık değişimi denir.

(11)

• Kuru adiyabatik sıcaklık değişimi her 100 m’de 1 °C dir. Bu

yoğunlaşma noktasına kadar devam eder. Yoğunlaşma başladıktan

sonra nemli adiyabatik sıcaklık değişimi etkili olur.Yükselme ile

birlikte soğuma olduğu için bağıl nem oranı%100’e erişir, sıcaklık

düşüşü her 100m’de oldukça az meydana gelir.

• Bağıl nem %100’ü geçince yoğunlaşma başlamakta ve çevreye

enerji verilmektedir. Yoğunlaşan su çevresine 539 kcal enerji verir.

(12)

• İnverziyonlar: Düşey sıcaklık eğimi güneşlenme ile ilişkilidir. Yaz

aylarında değeri büyümekte, kış aylarında ve geceleri

küçülmektedir. Geceleri ve kış aylarında bazen atmosferin bazı

kısımlarında yükseklerde sıcaklık azalması yerine sıcaklık artışı

görülür. Bu duruma inverziyon denir. Yani yükseldikçe sıcaklığın

artmasına inverziyon denilir.

• Yükseklikle sıcaklık artışı toprak yüzeyinden başlamak üzere

ortaya çıkarsa toprak inverziyonu denir. Toprak inverziyonu

genellikle kış geceleri ortay çıkar ve sise neden olur.

(13)

Güneşten gelen ışınlar yeryüzüne inerken atmosfer içinde

değişikliğe uğramaktadır.

Yerküresinin atmosferin ısınmasındaki rolü:

a) Güneş ışınlarının yere geliş açısı

b) Işınların aydınlatma süreleri

Havanın yoğunluğunu azaltmak ve genleşmesi için verilen

sıcaklığa virtüel artım ve bu artımın gerçek hava sıcaklığına ilave

dilmesiyle elde edilen sıcaklığa virtüel sıcaklık denir.

(14)

• Havadaki spesifik nemin sabit basınç altında

yoğunlaşması sonucunda sıcaklığın artmasına

ekivalent artım, bu sıcaklığın mevcut hava

sıcaklığına eklenmesiyle bulunan hava sıcaklığına

ekivalent sıcaklığı denir.

(15)

3.4 Çeşitli Sıcaklık ve Isı Deyimleri

Hava kütlesinin 1 atm. basınçta sahip olduğu sıcaklığa

havanın

potansiyel sıcaklığı

denir. Bir ortamdaki basınç değişirse sıcaklıkta

değişir.

1 gr su 1 gram buhar

Isınma

Isısı

1 gram suyun buharlaşması için alması veya subuharının

tamamı ile buharlaşması için vermesi gereken ısı miktarına

ısınma ısısı denir. Buharlaşan suyun kendi içinde sakladığı

enerjiye gizli ısı denir.

(16)

1 gr buz 1 gram su

Ergime

Isısı

1 gr buz 1 gram buhar

Süblimleşme

Isısı

1 gr buzun erimesi için çevresinden aldığı veya 1 gr suyun buz

haline gelmesi için etrafına verdiği ısı miktarına ergime ısısı

denir.

1 gr subuharının buz haline geçebilmesi için çevresine vermesi

gereken ısı miktarına süblimleşme ısısı denir.

(17)

3.5 Sıcaklığın Ölçülmesi

Sıcaklık yerden 2 m yüksekte güneş görmeyen beyaz boyalı

siperlerde termometrelerle ölçülür.

Termometrede

civa

veya

alkol

vardır.

Termometrelerin

derecelendirilmesinde esas; damıtık suyun donma ve kaynama

noktalarının arasındaki açıklıktır. 4 farklı derecelendirme var.

1.Celsius ıskalası (santigrat)

Donma = 0 . . . .100 eşit dilim . . . . Kaynama=100

o

C

2.Fahrenhayt ıskalası

Donma = 32 . . . .180 eşit dilim . . . . Kaynama=212

o

F

3.Reomur ıskalası

Donma = 0 . . . . 80 eşit dilim . . . . Kaynama=80

o

_R

4.Mutlak ıskala (Kelvin ıskalası)

Mutlak sıfır denen -273

o

_{C den başlar}

_M=

o

_C+273

Doç.Dr. G. Duygu Semiz, semiz@ankara.edu.tr,

kesmezduygu@gmail.com. Tarımsal Yapılar ve Sulama Böl., Ziraat Fakültesi, Ankara Üni.