Meteoroloji Ders Kitabı

Açıköğretim olarak öğrenim gören öğrenciler derslere fiziksel olarak katılamadıkları için evde kendilerinin ders çalışması gerekiyor. Açıköğretim ders kitaplarının fiziksel olarak dağıtımı durdurulup sadece e-kitap şeklinde e-kampüs sayfasında yer almaktadır. Öğrenciler, öğrenci sayfalarına giderek ders kitabını pdf olarak indirebildikleri gibi bu sayfadan da erişim sağlayabilirler.

Açıköğretim ders kitabını fiziki olarak almak isteyenler ise kitap başına bedel ödeyerek ders kitaplarını temin edebilmektedir. ( Kitap bedeli her yıl değişkenlik göstermektedir. )

Ders kitapları fiziksel olarak dağıtılmadığı için ders kitaplarını e-kitap olarak sizlerle paylaşmaya çalışıyoruz. Sizlerde öğrenci sayfanızdan indirdiğiniz ders kitaplarını bizlere göndererek sayfada paylaşılabilmesini sağlayabilirsiniz.

Aşağıda açıköğretim derslerinden bir tanesi olanMeteoroloji ( HİŞ231U ) dersinin e-kitabını görüyorsunuz. Açıköğretim ders kitaplarında zaman zaman değişiklikler yapılabilmektedir. Ekampüs sayfanızdan kitabın son halini kontrol etmenizi öneririz. Güncellenmiş olan ders kitabını bize ilettiğinizde sayfamıza ekleyebiliriz.

Ders Kitabı E-Kitap şeklinde olup dosyanın boyutuna göre yüklenmesi uzun sürebilmektedir.

Meteoroloji ( HİŞ231U ) Ders e-Kitabı:

Not: Ders kitapları zaman zaman güncellendiği için buraya tıklayarak ders kitabının güncellik kontrolünü yapmanızı öneririz. Sayfamızda ders kitabı güncel değil ise e-kampüs sayfasından ders e-kitabını alarak BURAYA tıklayıp bizlere gönderebilirsiniz. Sizlerin adına sayfamızda paylaşabiliriz.

1 METEOROLOJİ DERS KİTABI i

2 ÖNSÖZ Bilindiği üzere Ülkemiz Hava Sahası içerisinde seyrüsefer yapan trafiklere; Genel Müdürlüğümüze bağlı Liman/Meydanlarda görev yapan Hava Trafik Personeli tarafından, Hava Trafik Kontrol Hizmeti verilmektedir. Söz konusu hizmetin emniyetli olarak verilebilmesi; hava trafik kontrol hizmeti verilirken kullanılan bilgilerin doğruluğu ve kalitesiyle doğru orantılıdır. Hava araçlarının, aletle ya da görerek, iniş, kalkış dahil her türlü operasyonunu çok yakından etkileyen Meteorolojik Hadiselerin, Hava Trafik Kontrolörleri tarafından genel hatları ile bilinmesi, Hava Trafik Hizmetlerinde kullanılan Meteorolojik Bilgilerin kodlanması ve kodlanmış bilgilerin açılması ile talep edildiğinde aktarılabilmesi amacıyla kullanılacak bilgilerin yer aldığı bu doküman aynı zamanda, Genel Müdürlüğümüz bünyesinde verilen Temel ATC kurslarında eğitim gören kursiyerlere ders notu olarak okutulmak üzere hazırlanmıştır. Bu doküman; ICAO, FAA ve EUROCONTROL gibi kuruluşlara ait bazı dokümanlardan ve havacılık ile ilgili yerli ve yabancı çeşitli internet sitelerinden yararlanılarak, DHMİ Genel Müdürlüğü - Seyrüsefer Dairesi Başkanlığı - Hava Trafik Müdürlüğü - Hava Trafik Kontrolörü Sıtkı Kağan ERTAŞ tarafından derlenmiştir (Haziran,2004). ii

3 ADAY HAVA TRAFİK KONTROLÖRLERİ İÇİN HAVACILIK METEOROLOJİSİ DERS NOTLARI İÇİNDEKİLER Sayfa No: ÖNSÖZ 1. METEOROLOJİ NEDİR? 1 2. METEOROLOJİNİN DALLARI 1 3. ATMOSFERİN BİLEŞİMİ, YAPISI VE TABAKALARI ATMOSFERİN TANIMI ATMOSFERİN BİLEŞİMİ ATMOSFERİN YAPISI ATMOSFERİN TABAKALARI TROPOSFER STRATOSFER MEZOSFER TERMOSFER İYONOSFER STANDART ATMOSFER KAVRAMI ICAO STANDART ATMOSFERİ ICAO STANDART ATMOSFERİNİN ÖZELLİKLERİ YOĞUNLUK, SICAKLIK VE BASINÇ iii

4 DEĞİŞİMLERİ ARASINDAKİ BAĞINTI 9 4. BASINÇ VE ALTİMETRE BASINÇ ATMOSFERİK BASINÇ ATMOSFERİK BASINÇ BİRİMLERİ ATMOSFERİK BASINCIN ÖLÇÜLMESİ ATMOSFERİK BASINÇ VERİLERİNİN METEOROLOJİK HARİTALAR ÜZERİNE İŞLENMESİ, İZOBAR KAVRAMI ALTİMETRE ALTİMETRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ ALTİMETRENİN ÖNEMİ ALTİMETRE TANIMLARI ALTİMETRE VE DİKEY AYIRMA KAVRAMI BASINCIN SICAKLIKLA DEĞİŞİMİ; ALTİMETRE DÜZELTMELERİ HAVA SEYRÜSEFER HİZMETLERİNDE ALTİMETRE KAVRAMI İRTİFA İLE UÇUŞ SEVİYESİ ARASINDAKİ GEÇİŞ, GEÇİŞ İRTİFAI, GEÇİŞ SEVİYESİ GEÇİŞ İRTİFAI (TRANSITION ALTITUDE; TA) GEÇİŞ SEVİYESİ ( TRANSITION LEVEL; TL) GEÇİŞ TABAKASI ( TRANSITION LAYER) GEÇİŞ SEVİYESİ HESABI (TL NASIL BULUNUR?) KONVEKSİYON (ISI YAYIM) VE ADVEKSİYON ISI İLETİMİ 25 iv

5 7. ATMOSFER DE SU KAVRAMI SU BUHARLAŞMA, YOĞUŞMA, DOYMA, SÜBLÜMLEŞME YAĞIŞ BAĞIL NEM VE İŞBA KAVRAMI BULUT OLUŞUMU VE ATMOSFERİK KARARSIZLIKLAR BULUT TABANI (CLOUD BASE) BULUT TABANININ ÖLÇÜLMESİ BULUTLULUK MİKTARI (KAPALILIK ORANI) BULUT TAVANI (CEILING) TEMEL BULUT TÜRLERİ VE SINIFLANDIRMASI KÜME BULUTLARI TABAKA BULUTLARI YÜKSEK İRTİFA BULUTLARI ORTA İRTİFA BULUTLARI ALÇAK İRTİFA BULUTLARI METEOROLOJİK GÖRÜŞ VE RÜZGAR KAVRAMI METEOROLOJİK GÖRÜŞ KAVRAMI GÖRÜŞ (RÜYET) PİST GÖRÜŞ MESAFESİ (RVR) RÜZGAR KAVRAMI METEOROLOJİK HADİSELER BUZLANMA TÜRBÜLANS RÜZGAR KESMESİ (WIND SHEAR) SİS JET STREAM 41 v

6 11.6. HAVA KÜTLELERİ VE CEPHELER HAVA KÜTLESİ SICAK HAVA KÜTLESİ SOĞUK HAVA KÜTLESİ SOĞUK VE SICAK HAVA KÜTLELERİNİN KARAKTERİSTİK ÖZELLİKLERİ CEPHELER VE CEPHE OLUŞUMLARI SOĞUK CEPHE SICAK CEPHE OKLÜZYON CEPHE CEPHELERİN ÖZELLİKLERİ METEOROLOJİK KODLAMALAR METAR/SPECI KODLAMALARI TAF KODLAMALARI SIGMET VE AIRMET MESAJLARI METAR KODLAMA ÖRNEKLERİ SPECI KODLAMA ÖRNEKLERİ TAF / TAF AMD KODLAMA ÖRNEKLERİ VHF VOLMET YAYIN ÖRNEKLERİ GAMET SAHA TAHMİNİ MESAJ ÖRNEKLERİ 100 vi

7 METEOROLOJİ DERS NOTLARI 1. METEOROLOJİNİN TANIMI: Meteoroloji, dünyamızı çevreleyen atmosferi ve atmosferde meydana gelen değişiklikleri matematik, fizik, kimya gibi pozitif bilimlerin esaslarına dayanarak inceleyen bilim dalıdır. 2. METEOROLOJİNİN DALLARI: Genel Meteoroloji: Meteoroloji hakkında genel bilgi ve tanımları verir. Dinamik Meteoroloji: Hareketi meydana getiren ve devam ettiren kuvvetlerle ve bu hareketlerle ilgigli enerji dönüşümlerini açıklar. Fiziksel Meteoroloji: Atmosferdeki radyasyon, buharlaşma, yoğunlaşma, bulut oluşumu, yağış gibi tamamen fiziksel nitelikteki olaylarla ilgili branştır. Klimatoloji İstatistiksel Meteoroloji: Meteorolojik elemanların ortalama değerleri, normalleri, frekansları, değişimleri, dağılımları gibi istatistiksel verilerin incelenmesi ve elde edilen bilgilere dayanarak çeşitli iklim tiplerinin tayin edilmesi ile ilgili branştır. Sinoptik Meteoroloji: Eş zamanlı (simultane) yapılan sinoptik ölçümlere (gözlemlere ) dayanarak çeşitli iklim tiplerinin tayin edilmesi ile ilgili branştır. Bio-meteoroloji: Hava olaylarının canlılar üzerindeki etkilerini inceler. Hidro- meteoroloji: Su temini, sel (taşkın) kontrolü, sulama ve benzeri konulara yönelik meteorolojik verileri tesbiti ile ilgili meteoroloji dalıdır. Denizcilik Meteorolojisi: Denizcilikle ilgili meteorolojik olayları inceleyen branştır. Tarımsal Meteoroloji: Tarım, toprak korunması ve benzeri konularla ilgili meteorolojik olayları inceleyen branştır. Havacılık Meteorolojisi (Aeronatik Meteoroloji): Uçuş faaliyetlerini etkileyen meteorolojik olay(oraj, Downburst, Microburst, Türbülans, Buzlanma, Sis gibi) ve parametrelerin gözlem ve tahminlerini kapsamına alan ve meteorolojinin havacılıkla ilgilenen dalıdır. 1

8 3. ATMOSFERİN BİLEŞİMİ, YAPISI VE TABAKALARI 3.1. ATMOSFERİN TANIMI: Atmosfer, genel olarak dünyayı çevreleyen bir gaz küre olarak tarif edilmektedir. Alt sınırı yer yüzeyidir.üst sınırı teorik olarak bulunmamakla birlikte atmosfer basıncının sıfır veya değişmez olduğu yer, atmosferin tepe noktası olarak kabul edilmektedir ATMOSFERİN BİLEŞİMİ: Atmosfer, bol miktarda nitrojen ve oksijen içermektedir.bu iki gazın oranı kuru havanın yaklaşık %99 unu oluşturmaktadır.yapılan ölçümler, atmosferin gaz kompozisyonunun yerden yaklaşık 60 Km( kimi kitaplarda 90 Km olarak belirtilmiştir) yüksekliğe kadar ozon miktarı dışında hemen hemen aynı olduğunu göstermektedir.atmosferi oluşturan diğer elementler ise Argon ( Ar), Karbondioksit (CO 2 ), Neon (Ne), Helyum (He), Kripton (Kr), Hidrojen ( H 2 ), Xenon (Xe) ve Ozon dur (O 3 ).(Bknz. Tablo 1)Çok az miktarda bulunan bu gazların hava olaylarının incelenmesinde pratikte bir önemi yoktur. Bununla birlikte hava, içerdiği %1 ila %4 oranında su buharı nedeniyle aslında hiçbir zaman kuru değildir.uçuş ve uçuş emniyeti açısından önemli tüm hava hadiselerinin ( sis, bulutlar, yağmur, kar, dolu, çiğ, kırağı, buz vb.) atmosferde bulunan su buharı ile ilişkili olması, ayrıca, görüşü (visibility)etkileyen toz parçacıkları, duman ve diğer partiküler içeriklerin, içerisinde asılı(suspanse) halde bulunması nedeniyle, su buharı havacılık açısından çok önemlidir. GAZ IN ADI HACİMSEL YÜZDESİ (%) MOLEKÜLER AĞIRLIĞI HAVAYA GÖRE YOĞUNLUĞU AZOT ( N 2 ) ± OKSİJEN ( O 2 ) ± Argon ( Ar) ± Karbondioksit (CO 2 ) ± Neon (Ne) (1.821 ± 0.004)X Helyum (He) (5.239 ± 0.005)X Kripton (Kr) (1.14 ± 0.01)X Hidrojen ( H 2 ) 5.0 X Xenon (Xe) (8.7 ± 0.1) X Ozon (O 3 ) 1 X X KURU HAVA TABLO 1 2

9 3.3. ATMOSFERİN YAPISI: Gazların özellikleri: Bütün gazlar sıcaklık, basınç ve yoğunluk özelliklerine göre tanımlanırlar.bu özelliklerden sıcaklık, gazın, ısınmaya bağlı olarak iç moleküler aktivitesinin ölçütüdür.başka bir deyişle, gaz moleküllerinin ısı karşısındaki ortalama hareketlerinin (moleküler titreşimler hariç), Santigrad (celcius), fahrenheit ve mutlak sıcaklık (kelvin) cinsinden ifadesidir. Yoğunluk, birim hacimde bulunan madde miktarını ve basınç ise belirli bir sıcaklık ve yoğunluktaki gazın birim yüzeye uyguladığı kuvveti ifade eder. Havanın ağırlığı yer yüzeyine yaklaştıkça ihmal edilemeyecek kadar artar ve ortalama yoğunluk 0ºC ve 760 mm civa basınç altında 1.3 Kg / m 3 *civarında olur ( 1 m 3 hava yaklaşık 1.3 kg olur). Bu sebeple, yer yüzeyine yakın katmanlar daha yoğundur.üst seviyelere çıkıldıkça yoğunluk eksponansiyel olarak azalır.basıncın yükseklikle değişimi alt seviyelerde o kadar hızlıdır ki, toplam kütlesi 5.6 X ton olan atmosfer kütlesinin yarısı, yaklaşık olarak yerden ilk 5.5 Km içerisinde, 3/4 ü 11 Km nin altında ve %99 u 35Km nin altında bulunur. Güneş ışınlarının yer yüzeyi tarafından havaya göre daha iyi absorbe edilmesi sonucunda, ilk önce, bu yüzeyle temas eden alt katmanlar ısınır.bu sebeple düşük irtifalarda sıcaklığın daha yüksek olması beklenir. Sonuç olarak atmosferde yer yüzeyinden başlayarak yukarılara ( üst seviyelere) çıkıldıkça, yer çekimi azalır, sıcaklık, basınç ve yoğunluk düşer ATMOSFERİN TABAKALARI: Atmosfer, sıcaklık, sıcaklık gradyanı, moleküler ağırlık, iyonizasyon, hakim kimyasal işlemler veya bunların bazı kombinasyonları gibi tarif edilebilir ve ölçülebilir parametrelerin değişimine göre tabakalara ayrılabilir. Biz, gazların yukarıda belirtilen özelliklerini dikkate alarak atmosferi 4 ana tabaka olarak inceleyeceğiz.(bknz Şekil 1) 3

10 *Bu değer ICAO annex 3 te Kg/m3 olarak belitilmektedir. ŞEKİL TROPOSFER: Sivil havacılık açısından atmosferin en önemli tabakasıdır.sivil uçuşların büyük bir çoğunluğu ve bilinen tüm hava olayları bu tabaka içerisinde meydana gelmektedir.troposferin belirleyici özellikleri; - Sıcaklık, basınç ve yoğunluğun yükseklikle belirgin şekilde azalması - Bulutların ve hava hadiselerinin çoğunluğunun oluşumuna yol açan su buharının hemen hemen tamamının bu tabaka içerisinde bulunması - Dikey ve yatay hareketlerin bölge ve zamana bağlı olarak belirgin şekilde değişmesi şeklinde sıralanabilir. Troposfer içerisinde sıcaklık, yükseklik arttıkça lineer olarak azalır.( Her 1000 metrede 6.5 ºC). Sıcaklığın 56.5 ºC ulaştığı yer troposferin üst limitidir ve Tropopoz (Tropopause) olarak adlandırılır.tropopozun yüksekliği, mevsimlerle ve enlemle (latitude) değişmekle birlikte, ekvator üzerinde Ft e (16 Km) kadar olabilir ve kutuplar üzerinde, iki coğrafi konum arasındaki belirgin sıcaklık farkından dolayı, Ft e (8 Km) kadar düşer. Tropopozun yüksekliği bunlara ek olarak, troposferde meydana gelen büyük hava hadiseleri sonucunda, bölgesel olarakta değişiklik gösterebilir. 4

11 STRATOSFER: Tropopozun üzerinde, güneş ışınlarının ozon ile tepkimeye girmesi sonucunda ortaya çıkan enerjiye bağlı olarak, sıcaklık artar ve yer yüzeyindeki ortalama seviyeye ulaşır.sıcaklıktaki artış yer yüzeyinden yaklaşık 50 Km yükseklikte durur ki, bu yeni bir tabakanın sınırını belirler.bu tabaka Stratosfer ( stratosphere) ve üst limiti Stratopoz dur (Stratopause). Stratosferin en karakteristik özelliği, atmosferdeki ozon un büyük çoğunluğunun bu tabaka içerisinde bulunmasıdır. Stratosfer, tipik hava hadiselerinin çoğunluğunun ve türbülansın gözlemlenmediği (oluşmadığı) tabaka olarak bilinse de, bazı yüksek bulutların tavanlarının, bu tabakanın alt bölgelerine ulaşması halinde, nadirende olsa açık hava türbülansı görülebilmektedir. Sivil ve askeri uçaklar bu tabakanın ancak alt bölgelerinde uçabilmektedirler.(daha yüksek irtifalarda uçuş için dizayn edilmemişlerdir.) MEZOSFER: Yerden 50 Km yükseklkten başlayarak 80 Km yüksekliğe kadar çıkan ve Startosferin üzerinde yer alan tabakadır. Bu tabakada herhangi bir ısı kaynağı bulunmaması sebebiyle sıcaklık yükseklikle orantılı olarak azalır ve üst sınırda ( Mezopoz; Mesopause) 80 ºC ila 100 ºC civarındadır.bu nokta aynı zamanda atmosferin en soğuk olduğu yerdir. Herhangi bir hava hadisesi oluşmasının beklenmediği bu katmanda basınç değeri 0.01 hpa a kadar düşer TERMOSFER: Bu trabakada sıcaklık önceleri yavaş, üst seviyelere çıkıldıkça hızlı bir şekilde artmaktadır Km yükseklikte başlar ve 400 ila 500 Km ye kadar çıkar. Termosferin üst kısımlarında sıcaklık 1000º C ila 2000ºC civarındadır. Bu tabakada ki yüksek sıcaklığatermodinamik dengeyi korumak için moleküller arasında sık sık meyadana gelen çarpışmalar neden olur. Yukarıda belirtilen tabakaların yanı sıra atmosferi gazlara ya da fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre de sınıflandırmak mümkündür. Havacılık açısından önemi olmayan bu sınıflandırmalar içerisinde sadece İyonosfer tabakasının bilinmesi yeterlidir (fiziksel ve kimyasal özelliklerine göre). 5

12 İYONOSFER : İyonosfer tabakası, mezopozun üzerinde olup, yerden Km yüksekliğe kadar uzanır.güneş ışınlarının direkt olarak etkilemesi sebebiyle bu tabakada sıcaklık, ºC ye kadar yükselir. Herhangi bir hava hadisesinin beklenmediği bu katmanın sivil havacılık açısından önemi, iletişim amaçlı radyo dalgalarının yayıldığı ya da yansıdığı yer olması ve uyduların kullanılmasıdır STANDART ATMOSFER KAVRAMI Standart atmosfer, bütün atmosferin veya daha geniş bir alan üzerindeki atmosfer parçasının ortalama şartlarını gösterecek şekilde hazırlanmış farazi bir atmosferdir. Standart atmosferler, altimetrenin kalibrasyonu, uçak performans hesapları, uçak ve roketlerin dizaynı, balistik tablolar gibi amaçlar için hazırlanır.çeşitli atmosfer tipleri bulunmaktadır.bunlara örnek vermek gerekirse; - ICAN Standart Atmosferi ( International Commision for Air Navigation) - NACA Standart Atmosferi ( National Advisory Commite of Aeronatics) - ARDC Standart Atmosferi ( Air Reserch Development Command) - ICAO Standart Atmosferi ( International Civil Aviation Organisation) Havacılıkta kullanılan Ülkemizinde üyesi buluduğu ICAO (Uluslararası Sivil Havacılık Örgütü) tarafından tanımlanan standart atmosferdir ICAO STANDART ATMOSFERİ: Hava araçlarının dizaynındaki hesaplamalar, cihazların kalibrasyonu, altimetrik basınç hesaplamaları, belirli durumlarda uçakların performansları ve genel davranışlarını belirlemek ve birbirleri ile mukayese edilebilmelerini sağlamak amacıyla ICAO tarafından, uzun yıllar boyunca yapılan rasartlardan elde edilen ortalama değerlere göre hazırlanarak yayınlanan değer ve tablolardır. Hava aracı üreticileri, uçuşu etkileyen bütün parametreleri de kapsayan matematiksel modeller kullanırlar.bu parametreler kısaca hava aracının özel şartlar altındaki performansı ve genel hareketini belirlerler.ayrıca, hava araçlarının operasyonu için hazırlanan, her türlü Aletle Alçalma Usulünün tasarımı sırasında da bu parameterelerden (hız, ve atmosferik basınç gibi) yararlanılmaktadır. 6

13 Bir hava aracının uçuşu temel olarak 4 faktöre bağlıdır; Hava aracının toplam ağırlığı (Weight, W) Uçağın kaldırma gücü ( Lift, L) Sürtünme ( Drag, D) Hareket gücü, itme ( Thrust, T) Belirli bir irtifadaki havanın yoğunluğu, hava aracının uçuş performansını belirleyen, kaldırma (Lift ) ve sürtünme (Drag) bileşenlerini direkt olarak etkilemektedir. Başka bir deyişle, taşıma kapasitesi, uçuş tavanı, yakıt kapasitesi, menzil ve hız gibi operasyonu yakından ilgilendiren tüm özellikler havanın yoğunluğu ile bağlantılı olarak değişmektedir.son olarak, hava basıncı, hava trafiğinin idaresi için son derece önemli olan dikey mesafenin belirlenmesini etkiler ki, hava araçları arasında dikey ayırmanın ( vertical seperation) sağlanması tamamen bu sayede gerçekleşmektedir. ICAO standart atmosferi; Basınç ve hızla ilgili (altimetre, mach metre, pitot tübü gibi ) hava aracı parçalarının üretimi, geliştirilmesi ve kalibrasyonu ile hava aracının dizaynı ve test edilmesi amaçları ile hazırlanmıştır ICAO STANDART ATMOSFERİNİN ÖZELLİKLERİ; a) Standart atmosfer tamamen kuru olarak kabul edilmiştir. b) Fiziksel sabitler: Ortalama deniz seviyesinde (Mean Sea Level ; MSL) havanın fiziksel özellikleri: - Sıcaklık : 15 ºC - Basıç : hpa dır (29.92 inch) - Yoğunluk :1.225 Kg/m 3 c) Tropopozun yüksekliği : 11 Km (MSL) d) Tropopozdaki sıcaklık : ºC e) Sıcaklığın ve basıncın yükseklikle değişimi (lapse rate): Lapse rate: Bir fiziksel büyüklüğün bir diğer fiziksel büyüklüğün artışına göre değişimi. 7

14 Hava sıcaklığının, yüksekliğe bağlı olarak değişim oranı sabittir.bu oran, Ortalama deniz seviyesine göre yükseklik Sıcaklık değişimi oranı (Lapse Rate) (ºC/Km) - 5 Km* / 11 Km -6.5 ( azalır) 11 Km / 20 Km 0 (sıcaklık yükseklikle değişmez, ºC sabit kalır) 20 Km / 32 Km 1.0 (artar) 32 Km / 47 Km 2.8 (artar) 47 Km / 51 Km 0 (sıcaklık yükseklikle değişmez, ºC sabit kalır) 51 Km / 71 Km -2.8 (azalır) 71 Km / 80 Km -2.0 (azalır) * Ortalama deniz seviyesinin altında olarak ifade edilebilir. Bu tabloyu sivil havacılıkta kullanılan seviyeler dikkate alındığında aşağıdaki şekilde sadeleştirebiliriz. Yükseklik (MSL) Sıcaklık değişimi Basıç değişimi feet e kadar ºC/1000 ft -1 hpa / 27 ft feet in üzerinde 0 ºC/1000 ft -1 hpa / 50 ft ÖNEMLİ NOT: Pratik hesaplamalarda bu oranlar; - sıcaklık için : - 2ºC / 1000 feet - basınç için : - 1 hpa / 30 feet olarak kullanılmaktadır. Yukarıdaki tablodan da anlaşılacağı üzere, basıcın yükseklikle değişimi feet in (MSL) altında, feet in üzerindekine nazaran 2 kat daha çok olmaktadır. Bu farklılaşma, hava araçları arasında 1000 feet olarak uygulanmakta olan dikey ayırmanın, feet ve üzerinde 2000 feet e çıkarılmasının başlıca sebebidir.bu değişikliğe uyumlu altimetreler üretilmesi ile Avrupa Bölgesinde Ülkemizinde dahil olduğu Ülkelerde 24 Ocak 2002 tarihinde RVSM (reduced vertical seperation minimum, azaltılmış dikey ayırma minimumu) uygulamasına başlanılmıştır.rvsm kısaca, RVSM hava sahası içerisinde, FL290 ile FL410 arasında RVSM onaylı uçaklar arasında 1000 feet lik dikey ayırma uygulanmasıdır. 8

15 YOĞUNLUK, SICAKLIK VE BASINÇ DEĞİŞİMLERİ ARASINDAKİ BAĞINTI: Hatırlanacağı gibi, gazların yoğunluğu basınç/sıcaklık oranı ile bağlantılı olarak değişmektedir. Standart atmosferde basıncın yükseklikle değişimi, sıcaklığın yükseklikle değişimine oranla daha hızlı olduğu için havanın yoğunluğu, üst irtifalara çıkıldıkça azalmaktadır.(bknz şekil 2) Hava yoğunluğunun hava aracı performansına etkilerini tekrar hatırlamak gerekirse, - Kaldırma gücü (lift) ve tırmanma varyosu ile uçuş tavanı (uçulabilecek üst seviye) - Motora alınan hava içerisindeki oksijen miktarına bağlı olarak, jet motorları tarafından üretilecek güç miktarı - Pervaneye uygulanan aerodinamik kuvvetlerle bağlantılı olarak sağlanacak itmeye (thrust). Tüm yukarıda anlatılanları özetlemek gerekirse sıcaklık ve yoğunluğun hava aracı performasına etkileri: Sıcak hava; havanın yoğunluğu azalacağından kaldırma gücü(lift) düşer, motorun ürettiği güç azalır. Düşük tırmanma varyosu Soğuk hava; havanın yoğunluğu artar, kaldırma gücü ve motorun ürettiği güç artar. Yüksek tırmanma varyosu Düşük irtifalarda Hava araçları (hava yoğunluğunun yüksek oluşu sebebiyle); - Düşük Hız, çok yakıt tüketimi yüksek sürtünmeye bağlı olarak - Yüksek tırmanma varyosu yüksek kaldırma gücü ve motora giren havadaki oksijen miktarının çok olması Yüksek irtifalarda Hava araçları (hava yoğunluğunun az olması sebebiyle); - Yüksek Hız, ekonomik uçuş şartları düşük sürtünmeye bağlı olarak - Düşük tırmanma varyosu düşük kaldırma gücü ve motora giren havadaki oksijen miktarının az olması 9

16 YÜKSEK MOTOR GÜCÜ SOĞUK HAVA YÜKSEK TIRMANMA VARYOSU YÜKSEK KALDIRMA GÜCÜ (Lift) SICAK HAVA YÜKSEK TIRMANMA VARYOSU DÜŞÜK KALDIRMA GÜCÜ (Lift) DÜŞÜK MOTOR GÜCÜ ŞEKİL BASINÇ: 4. BASINÇ VE ALTİMETRE ATMOSFERİK BASINÇ: Hava basıncı, gaz ve sıvı karışımı moleküllerin aktivitesi ile birim saha üzerine etki eden kuvvettir.birim sahaya (S) etki eden kuvvet (F) olarak tanımlanan atmosferic basınç (P), bütün atmosfer boyunca uzanan birim kesit sütun içerisindeki ağırlığa eşittir. ( P= F/S) Yükseldikçe basınç değeri azalan bu atmosfer ağırlığına Statik Basınç ya da Barometrik Basınç denilir. Yükseklikle basınç azalması, atmosferin alt katlarında her bir 1000 feet içi hpa2dır ATMOSFERİK BASINÇ BİRİMLERİ: Meteorolojide sivil uçaklar tarafından kullanılan basınç birimi Hecto Pascal dır (hpa). Bir hpa, 1 cm2 lik yüzeye etki eden 1000 dyn lik kuvvettir. Toricelli deneyinden de hatırlanacağı üzere, standart bir günde deniz kenarında atmosferik basınç, bir cam tüp içerisindeki 760mm lik civa bloğunu 10

17 dengeler ve bu bloğun en alt yüzeye uyguladığı basıç Pascal dır.havacılıkta bütün uygulamalarda Pascal ın 100 de biri olarak ifade edilen Hecto Pascal (hpa) kullanılmaktadır. ICAO standart atmosferinde ifade edilen Standart basınç olan Hpa bu şekilde elde edilmiştir.(bazı eski dokümanlarda hpa yerine Milibar (mb) birimi kullanıldığı görülebilir.milibar tamamen hpa denk olmasına rağmen uluslararası birim sistemine geçilirken hpa ile değiştirlmiştir. (SI; System International) NATO uçakları ve Amerika tarafından kullanılan bir başka basınç birimide INCH tir. Inch, toricelli deneyinde kullanılan düzenekte, civa bloğunun yüksekliğinin inch cinsinden ifade edilmesidir. Sonuç olarak atmosferik basınç her üç birimle de ifade edilebilirsede hpa en yaygın kullanımı olan birimdir. Standart basınç : hpa ; 760 mm Hg veya inch Hg olarak ifade edilir ATMOSFERİK BASINCIN ÖLÇÜLMESİ: Bir gazın basıncını ölçen düzeneğe Barometre adı verilir. Diğer barometrelerin kalibrasyonu için kullanılan standart barometre doğal olarak civalı barometredir.bu barometre, içi civa dolu bir cam tüpün, yine içi civa dolu bir çanağın içine ters çevrilerek batırılması sonucunda,tüpün içerisinde havanın basıncı ile dengede kalan civanın yüksekliğinin ölçülmesi esasına göre çalışır. Elde edilen yükseklik değeri yukarıda açıklanan basınç birimlerinden biri ile ifade edilebilir. Civalı barometrelerden elde edilen sonucun hasas olabilmesi için hava basıncının dışında civanın yüksekliğine etki edebilecek diğer faktörlerinde değerlendirilmesi (enlem, kutuplara yaklaştıkça yer çekimi değişir; sıcaklık, değiştikçe civanın özgül ağırlığı değişir) ve düzeltme uygulanması gereklidir. Civalı barometreler hassas sonuçlar vermesine rağmen yapı olarak hava araçlarında kullanılmaya uygun değillerdir.bu sebeple,hava araçlarında, daha az kırılgan olan ve daha az yer kaplayan, okuması kolay Madeni Barometreler (Aneroid Barometer) kullanılmaktadır.(bknz Şekil 3) 11

18 ŞEKİL ATMOSFERİK BASINÇ VERİLERİNİN METEOROLOJİK HARİTALAR ÜZERİNE İŞLENMESİ, İZOBAR KAVRAMI: Yer yüzeyi üzerindeki farklı istasyonlardan elde edilen basınç değerlerinin karşılaştırılabilmesi ve basınç dağılımının belirlenilebilmesi için, basınç verilerinin meteorolojik haritalar üzerine işlenilmesi gerekmektedir.ancak yer yüzeyinin şeklinden dolayı rasat yapılan istasyonların yüksekliklerinin farklı olması ve yükseklik ile basıncın değişmesi, elde edilen verilerin karşılaştırılabilmesi için ortak bir referans yüzeyin belirlenmesini gerektirir ki, bu yüzey ortalama deniz seviyesi olarak tespit edilmiştir.her istasyon gözlemlediği basınç değerini deniz seviyesine indirger.(bknz Şekil 4) 12

19 Şekil 4 Örneğin, ortalama deniz seviyesinden 1200 feet yukarıda tesis edilmiş bir meteoroloji istasyonu lokal basınç değerini 985 hpa olarak rasat etmiştir.bu lokal basınç değerini ortalama deniz seviyesine indirgemek için basıcın yükseklikle değişim oranı olan 1hPa/30 feet bağlantısını kullanırsak, 1200 feet yüksekliğe karşılık gelen basınç değişimi 1200 feet x (1hPa / 30 feet) = 40 hpa olarak bulunur. İstasyon deniz seviyesinden yukarıda olduğuna göre bulunan bu fark, tespit edilen lokal basınç değerine eklenirse, ortalama deniz seviyesindeki basınç değeri tespit edilmiş olur.(basınç yükseklikle ters orantılı olarak değişir.) Deniz seviyesine indirgenmiş basınç = = 1025 hpa. Büyük bir saha içerisinde oluşan basınç sistemlerini ve / veya sistemlerin hareketlerini tespit edebilmek için, deniz seviyesine indirgenmiş lokal basınç değerleri meteoroloji haritalarına işlenir ve basınç değerleri aynı olan noktalar birleştirilir.basınç değerleri aynı olan noktaları birleştiren bu çizgilere İsobarik çizgi ya da bilinen adıyla isobar denilir. İsobarlar ile birlikte genel meteorolojik rasat bilgilerinin gösterildiği meteorolojik haritalara Sinoptik Haritalar denilir.(bknz Şekil 5) 13

20 ŞEKİL 5 14

21 4.2. ALTİMETRE ALTİMETRENİN ÇALIŞMA PRENSİBİ: Basıncın yükseklikle değişim oranın sabit olması ve hava araçlarının üretiminde aynı uluslararası standartların (ISA) kullanılması, barometrelerin hava aracının yüksekliğinin belirlenmesinde kullanılabilmesine olanak sağlamaktadır. Daha önce açıklandığı gibi hava araçlarında madeni barometreler (aneroid barometer) kullanılmaktadır.ancak bu barometrelerin göstergeleri basıncı değil, basınca bağlı olarak hava aracının dikey mesafesi gösterecek şekilde (feet ya da metre cinsinden) dizayn edilmiştir. Eğer iki seviye arasındaki basınç farkı bilinirse, basınç değişim katsayısı kullanılarak bu iki yükseklik arasındaki dikey mesafe kolayca hesaplanabilir. Örnek vermek gerekirse, basıncın 1020 hpa olduğu bir vadi ile, basıncın 975 hpa olduğu bir tepe arasındaki dikey mesafe ; ( ) hpa x (30 feet / 1hPa) = 1350 feet olarak hesaplanır.tepenin vadiye göre dikey mesafesi 1350 feettir. Aynı mantıkla, bir hava aracının, bir yüzeye göre yüksekliğini ya da bir yüzey üzerinde tespit edilen noktaya olan yüksekliği tespit edilebilir.hava aracının bulunduğu yükseklikteki basınç, üzerinde bulunan bir madeni barometre ya da altimetre cihazı vasıtasıyla ölçülmektedir.aynı bölgede yer yüzeyindeki basıncın bilinmesi durumunda yukarıdaki bağıntı kullanılarak yere nazaran yükseklik bilgisi elde edilir.işte hava aracının bulunduğu yüksekliğin tespit edilmesi amacıyla kullanılan referans basınca (yer yüzeyindeki basınç) Basınç Datum u (Pressure Datum) adı verilir. Pd; referans basınç değeri ve Pa; hava aracının bulunduğu yükseklikte ve bölgedeki ortam basıncı olmak üzere, hava aracının yüksekliği aşağıdaki denklemle tespit edilir.(bknz şekil 6) Altimetre göstergesi = (Pd Pa )hpa x basınç değişim oranı(lapse Rate) 15

22 ŞEKİL 6 Havacılıkta, Basınç ya da Altimetre Ayarı olarak da bilinen, Basınç Datum u altimetre göstergesi üzerinde ayar penceresine (Altimeter Sub scale) set edilir. (Bknz Şekil 7) ŞEKİL 7 16

23 ALTİMETRENİN ÖNEMİ Pilotlar altimetreyi aşağıdaki amaçlarla kullanırlar: Yer ve yüksek arazinin üzerinden emniyetli bir şekilde uçabilmek Kalkış ve varış usullerini doğru bir şekilde uygulamak Hava aracının özelliklerine göre en ekonomik seviyelerde uçuş yapmak. Bu yüzeyler birbirlerinden, belirlenmiş (sabit) basınç aralıkları ile ayrılır. Bir pilot tarafından, hava aracının bulunduğu yerin irtifaı tespit edilmek istenildiğinde, ortalama deniz seviyesine indirgenmiş lokal basınç değerinin altimetreye set edilmesi gereklidir.set edilen bu değer, QNH olarak adlandırılır. Aynı şekilde bir pilot hava aracının bulunduğu yerin uçuş seviyesini (FL) tespit etmek istediğinde ise standart basınç değeri olan hpa altimetresine set 17

24 eder.bu değer bölgesel olarak değişmez.sabit bir değerdir ve QNE olarak adlandırılır. İrtifa, bir hava aracının yere nazaran dikey mesafesinin hassas olarak bilinmesine ihtiyaç duyulan durumlarda (hava aracının yere yakın olduğu ) kullanılır. Arazi ya da manialarla olan dikey ayırmanın, minimum emniyet gereklilikleri doğrultusunda sağlanabilmesi temel amaçtır.dolayısı ile hava aracının bulunduğu bölgede tespit edilen lokal basınç değerinin kullanılması ve tespit edilen lokal basınç değerinin sürekli olarak güncellenmesi gereklidir ALTİMETRE VE DİKEY AYIRMA KAVRAMI Dikey ayırma, hava araçları arasında belirli bir dikey mesafenin sürekli olarak muhafaza edilmesi esasına dayanır.bu dikey mesafe, hava araçlarında bulunan altimetre cihazları vasıtasıyla tespit edilmektedir.daha önce altimetrenin çalışma prensibi anlatılırken açıklandığı üzere, yükseklik bilgisi, cihaza set edilen referans basınç değeri ile, hava aracının bulunduğu yükseklikte, yine hava aracı üzerinde bulunan madeni barometre tarafından tespit edilen basınç değeri arasındaki farkın, atmosfer basınç değişim oranı (pressure lapse rate) kullanılarak yükseklik bilgisine dönüştürülmesi ile elde edilmektedir. Üst üste uçmakta olan iki hava aracı arasındaki dikey mesafe, Hava araçlarının altimetrelerine set edilen referans basınç değerinin aynı olması durumunda, her ikisinin de aynı yüzeyden(referans basınç değerine karşılık gelen basınç yüzeyi) olan dikey mesafeleri bilineceğinden, aralarındaki dikey mesafe kolaylıkla hesaplanabilir. Her iki hava aracıda aynı basınç yüzeyinde uçuyorlarsa, her ikisi de aynı yükseklikle uçuyorlar demektir.eğer iki hava aracının altimetre cihazlarının okuduğu basınç değerleri arasındaki fark hep aynı kalıyor ise, bu hava araçları arasındaki dikey mesafenin korunmaktadır.(bu karşılaştırmaların yapılabilmesi, her iki aracın altimetrelerine aynı referans basınç değerinin girilmesi koşuluna bağlı olduğu unutulmamalıdır.) BASINCIN SICAKLIKLA DEĞİŞİMİ; ALTİMETRE DÜZELTMELERİ; Basınç değeri gerçekte her zaman standart basınç değerine eşit değildir. Basınç değerindeki sapmanın asıl nedeni sıcaklık değişimidir.isınan havanın yoğunluğu ve ağırlığı azalır ve böylece yükselir.aynı şekilde, soğuyan havanın yoğunluğu ve ağırlığı artar ve alçalarak yükselen sıcak havanın yerini alır.bu sebeple, bir seviyede, sıcaklık farklılaşması nedeniyle, bölgeler arasında lokal basınç farklılıkları oluşabilir.standart sıcaklıktan daha yüksek sıcaklığa sahip 18

25 bölgelerin basıncı standart basınca nazaran daha düşük, ve soğuk bölgelerin basıncı standart basınca nazaran daha yüksektir. Altimetreler, daha önce belirtildiği gibi diğer hava aracı cihazları gibi uluslararası standart koşullara (ISA) göre kalibre edilmişlerdir. Bir pilot, sıcaklık değişimini dikkate almadan, aynı basınç yüzeyinde uçarsa, altimetresinde aynı irtifa (yükseklik) değerini okumasına rağmen, yere nazaran dikey pozisyonu değişir. Hava aracı, altimetre aynı irtifa (yükseklik) değerini göstermesine rağmen, sıcak bölgelerde göreceli olarak tırmanacak(yere nazaran irtifa kazanacak) ve soğuk bölgelerde göreceli olarak alçalacaktır. (Bknz Şekil 8) STANDART 669 hpa 679 hpa 300 FT STANDARDIN ÜZERİNDE - 05 ºC ALT: 10300FT - 05 ºC 05 ºC ALT: 9700FT 300 FT STANDARDIN ALTINDA 689 hpa YÜKSEK OKUMA STANDARTTAN DAHA SOĞUK FT DÜŞÜK OKUMA STANDARTTAN DAHA SICAK 05 ºC 1013 hpa 15 ºC 25 ºC ŞEKİL HAVA SEYRÜSEFER HİZMETLERİNDE ALTİMETRE KAVRAMI 19

26 Hava Trafik Hizmetlerinde (ATS) yukarıda kısaca bahsedildiği üzere, irtifa, yükseklik, uçuş seviyesi şeklinde ifade edilen dikey pozisyonlar için özel basınç referans kodlamaları kullanılmaktadır.bunlar; QFE : Bir hava alanı seviyesinde ya da tanımlanan bir başka referans seviyede ( pist başı rakımı gibi) ölçülen lokal basınç değeridir.altimetresine QFE değeri bağlayan uçak, referans noktaya göre yüksekliğini okur. (QFE değeri, meteoroloji istasyonunca tespit edilen lokal basınç değerinin, aktif olarak kullanılan pist başı rakımına göre düzeltilmesi ile bulunur.qfe değerini altimetresine set eden bir hava aracı, meydana indiğinde altimetresinde 0 (sıfır feet, metre) okur. QNH : Belirli bir zamanda ve yerde (bölgede), hava aracının altimetresine set edildiğinde irtifa bilgisi sağlayan basınç değeridir.başka bir deyişle, QFE değerinin (rasat edilen bölgesel basınç değerinin), ICAO Standart atmosferine göre, ortalama deniz seviyesine indirgenmiş halidir.bu durumda meydana iniş yapan hava aracı meydanın ortalama deniz seviyesinden olan yüksekliğini (rakım) okur. QNE: 1013 hpa lık referans basınç değeri set edilerek meydana inildiğinde altimetrede okunan yükseklik değeridir.başka bir değişle QFE nin ICAO standart atmosferindeki basınç irtifasıdır.asıl olarak, çok yüksek rakımlı hava alanlarında, hava basıncının çok düşük olduğu ve altimetre cihazlarının ayarlanamayacağı ( hatırlanacağı üzere, altimetre cihazında referans basınç, ayar düğmesinin istenilen basınç değeri görüntüleninceye kadar sağa sola çevrilmesi ile set edilir. İşte bu işlem sırasında, set edilmek istenilen basınç değeri, cihazın ölçeğinde bulunmadığı için) 1013 standart değeri girilir. Referans Basınç (altimetreye set edilecek değer) Altimetre de okunan değer Dikey pozisyon belirlenirken referans alınan yüzey QNH İRTİFA ORTALAMA DENİZ SEVİYESİNDEN YÜKSEKLİK hpa UÇUŞ SEVİYESİ OLDUĞU VARSAYILAN hPa LIK BASINÇ YÜZEYİNE NAZARAN YÜKSEKLİK QFE YÜKSEKLİK BASINÇ DEĞERİ QFE YE EŞİT OLANNOKTA YA DA 20

27 YÜZEYE NAZARAN YÜKSEKLİK(GENELDE MEYDAN RAKIMI YA DA PİST BAŞI RAKIMIDIR) 5. İRTİFA İLE UÇUŞ SEVİYESİ ARASINDAKİ GEÇİŞ, GEÇİŞ İRTİFAI, GEÇİŞ SEVİYESİ Bir meydana iniş için yaklaşan bir hava aracı manialardan ve araziden korunmak için, normal olarak o bölge için tespit edilmiş QNH değerini bağlar ve altimetresinde okuduğu değer irtifadır. Hava aracı yeterince yükselerek, yerdeki manialardan yeterince ayrıldıktan sonra (manialarla çarpışma riski kalmayınca) altimetresine standart basınç değerini ( hpa) bağlamak zorundadır.çünkü: Yerdeki manialarla ilişkisi kalmayacak kadar yükselen hava aracının pilotunun, sürekli olarak üzerinden geçtiği bölgenin QNH değerini bağlaması iş yükünü arttırmasının yanı sıra her zaman mümkünde olamayacaktır.bu bilgi dünya üzerinde hava aracının geçtiği her saha için zaten üretilmemektedir. Yüksek irtifalarda uçakların yerle olan ayırması sorun yaratmaz.önemli olan diğer hava araçları ile olan dikey ayırmanın sağlanmasıdır. İrtifadan Uçuş seviyesine ya da Uçuş Seviyesinden İrtifaya geçilirken şunlara dikkat edilmesi gerekir; Uçuş seviyesinden, irtifaya geçilirken nelere dikkat edilmeli, kullanılacak en düşük uçuş seviyesi ne olmalı? En düşük uçuş seviyesini kullanan hava aracı ile, en yüksek irtifada uçan hava aracı arasında dikey ayırmanın nasıl sağlanmalı? Yukarıdaki soruların cevaplandırılabilmesi için öncelikle birkaç tanım yapılması gereklidir Geçiş İrtifası (Transition altitude ; TA) : 21

28 İntikal irtifası olarak da bilinir.hava aracının dikey pozisyonunun irtifalara göre tanımlanabileceği( kontrol edilebileceği) en üst irtifadır. Bu irtifa Hava Trafik Hizmetleri (ATS) otoritesi tarafından belirlenir ve ilan edilir Geçiş Seviyesi (Transition Level ; TL): İntikal seviyesi olarak da bilinir.geçiş irtifaının üzerinde kullanılabilecek en düşük (ilk) uçuş seviyesidir.bu seviye bord başında çalışan Hava Trafik Kontrolörü tarafından o anki QNH değerine göre belirlenir Geçiş Tabakası (Transition Layer): İntikal tabakası olarak da bilinir.geçiş irtifası ile geçiş seviyesi arasındaki tabakadır. Geçiş irtifası ile geçiş seviyesinde uçmakta olan hava araçları arasındaki 1000 feet lik dikey ayırmayı muhafaza edebilmek için aşağıdaki yöntem kullanılacaktır Geçiş seviyesi hesabı: Farklı yüksekliklerde olan iki hava arcının arasında en az 1000 feet lik dikey ayırma sağlanması gerekliliğinden yola çıkarak TL ve TA arasında en az 1000 Feet olması gerekir. TA ve TL farklı referans basınçlara bağlı olarak hesap edildikleri için, iki yüzey arasındaki dikey mesafenin hesabında 1013 hpa ve QNH değerleri dikkate alınacaktır. Hesap yöntemi; - Geçiş irtifaının üzerine 1000 feet ekle hpa ile Qnh değeri arasındaki farkı hesapla.(bu işlem yapılırken her zaman 1013 QNH olarak uygulanacaktır.)bulunan fark değerini 30 feet / hpa ile çarp.(bunun amacı iki referans basınç yüzeyi arasındaki dikey mesafeyi hesap etmektir.) - İkinci maddede elde edilen farkı ilk madde elde edilen değere ekle. - Üçüncü maddede elde edilen değer feet cinsindendir.bulunan bu değeri 100 e böl ve bir üste tamamla. (Uçuş seviyesi olarak ifade 22

29 edebilmek için 100 ün katları şeklinde olmalı.son olarak 3 digit olarak ifade et.) TL= 100 ün katı olarak [TA (1013 QNH) x 30] / 100 Şeklinde formüle edilebilir. ÖRNEK: TA= 5000 Feet ve QNH = 1020 hpa 5000 feet feet= 6000 feet 1013 hpa hpa = -7 hpa -7hPa x 30 feet/hpa= -210 feet 6000feet +(-210feet) = 5790 feet 5790feet / 100 = 57.9 TL = FL060 olarak bulunur. QNH değeri 1013hPa dan daha küçükse TL yükselir.önceden açıklandığı gibi düşük lokal basıncın düşük olduğu durumlarda, 1013 hpa lık basınç yüzeyini referans alan uçaklar yere yaklaşacağından TL nın bu yakınlaşmayı kompanse edecek şekilde yükselmesi emniyet açısından uygundur. QNH değeri 1013 hpa dan daha büyükse TL azalır. QNH değeri 1013 hpa arasındaki fark 33 hpa dan daha büyükse TL 1000feet aşağı ya da 1000 feet yukarı hareket eder. TL 055, 065 gibi buçuklu değerlerde alabilmektedir. Ancak ilgili Hava Trafik Kontrolörü tarafından IFR operasyonlar için buçuklu seviyeler yerine tam seviyelerin (1000 in katları şeklinde) kullanılması daha uygun olur. 23

30 6. KONVEKSİYON (ISI YAYIM) VE ADVEKSİYON: Konveksiyon; atmosferde ısı iletimi sebebiyle oluşan dikey hava hareketlerini tanımlamak için kullanılan terimdir.meteorolojide konveksiyon, yerle temas halindeki hava kütlelerinin yeryüzeyi tarafından iletilen ısı sebebiyle ısınarak yükselmesi olarak tarif edilebilir.bu terim meteorolojide çok kullanılan bir terimdir. Sebebi ise rüzgar, atmosferik sirkülasyon, ya da bulut oluşumlarının önemli bir bölümünün sebebi olmasıdır.(bknz şekil 9)

31 Şekil 9 Sıcak havanın yükselmesi daha yükseklerdeki soğuk havanın alçalmasına yol açar ki bunun asıl sebebi yoğunluk farkıdır.isının artması, havanın yoğunluğunun azalmasına yol açar ve böylece sıcak hava, soğuk havanın bulunduğu ortamda kolayca yükselir.bu olayın terside doğrudur. Yani soğuyan havanın yoğunluğu artar ve hava ağırlaşarak yere doğru alçalmaya başlar ISI İLETİMİ: Isının iletimi 4 farklı mekanizma ile açıklanabilir. Bunlar Radiation (Işıma) Conduction (direkt temas ile) Advection(adveksiyon) Turbulance( türbülans) Isı iletim mekanizmalarının meteorolojik açıdan etkileri: Isı İletim Mekanizması Işıma(Radiation) Direkt temas (Conduction) Adveksiyon (Advection) 25 Meteorolojik Etkisi - Dünyanın güneş tarafından ısıtılması - Suyun buharlaşması - Suyun buharlaşma enerjisinin, su buharının soğuyarak tekrar yoğunlaşması ile atmosfere serbest bırakılması. Çevreye bırakılan bu ısı, kararsızlığa (instability) sebep olarak fırtınaların oluşmasına yol açar. - Havanın yeryüzeyi ile teması sonucunda ısınarak yükselmesi - Özellikle soğuk gecelerde, çok soğuk yeryüzeyi ile temas eden havanın soğuyarak sis oluşturması. Sıcak kuru havanın sisli bir arazi üzerinde esmesi sonucunda sisi dağıtması ve ısının yükselmesi Dağlardan deniz üzerine inen soğuk havanın su buharını yoğuşturarak su yüzeyi üzerinde sis oluşturması.

32 Türbülans (Turbulance) Soğuk türbülanslı havanın yer yüzeyindeki nem ile karışıp kalın bir pus ya da sis tabakasını üst seviyelere doğru taşıması. 26

33 7. ATMOSFER DE SU KAVRAMI 7.1. SU Atmosferde su katı, sıvı ya da gaz halinde bulunur.bu tamamen su moleküllerinin hareket serbestisine ya da bir başka değişle suyun sıcaklığına bağlıdır.sıcaklık artışına bağlı olarak su molekülleri arasında ki mesafe artar ki, bu durumda su sıvı halden gaz hale dönüşmeye başlar. Su soğutulduğunda ise tam tersi su moleküllerinin hareket kabiliyetleri azalır ve sıvı halden katı hale dönüşür. Su moleküllerinin hareket kabiliyetini etkileyen en önemli faktör ISI dır. ISI arttıkça su molekülleri da hızlı hareket etmeye başlar ki bu, sonuçta hacimin genişlemesine ve sonrasında, su molekülleri arasındaki bağların zayıflamasına ve suyun sıvı halden gaz haline dönüşmesine yol açar.gaz hale dönen su BUHAR olarak adlandırılır ve bulunduğu yerdeki havaya karışır. ISI azaldıkça su moleküllerinin hareketleri kısıtlanır, yukarıda açıklanan durumun tersine hacim azalmaya başlar ve gaz haldeki su, sırasıyla sıvı ve daha sonra da katı hale dönüşür BUHARLAŞMA, YOĞUŞMA, DOYMA, SÜBLÜMLEŞME; Suyun sıvı halden gaz hale geçmesine BUHARLAŞMA denilmektedir.buharlaşma atmosferde bulunan suyun en önemli kaynağıdır. Su, güneş etkisi ile okyanuslar, denizler, nehirler ve göllerden buharlaşma yoluyla atmosfere karışır. Bu olayın tersi, yani atmosferdeki su buharının sıvı hale dönüşmesine ise YOĞUŞMA denilmektedir. YOĞUŞMA, bulut oluşumu ve görüş tahditlerinin sebebi olması açısından önem taşımaktadır. Su buharının ani ve aşırı soğumasıyla (ISI kaybetmesiyle) su, gaz halden direkt olarak katı hale geçer ki, bu durum SÜBLÜMLEŞME olarak adlandırılmakta ve hava aracı gövdesinde çok hızlı ve tehlikeli miktarda BUZLANMAYA yol açması nedeniyle bilinmesi gerekli önemli bir hadisedir. Su buharı, YOĞUŞ uncaya kadar atmosferde çözülmüş halde bulunur ve gözle görülemez. İşte atmosferde çözülmüş halde bulunan suya NEM adı verilmektedir. Atmosferde çözülmüş olarak bulunan su, soğuk hava ile temas eder ise ya da çözünen su miktarı belirli bir limiti aşar ise bir miktar su, gaz halden sıvı hale döner ki bu durum havanın suya doyduğu anlamına gelir.bu durum DOYMA olarak adlandırılır. Havanın kaldırma kuvvetine ya da sürüklenmeye bağlı olarak, çok küçük su partikülleri BULUT ya da SİS olarak havada asılı kalabilirler.ancak, daha fazla suyun sıvı hale geçmesi ile büyüyen su parçacıkları yeterli ağırlığa ulaştıklarında yağmur ya da diğer formlarda YAĞIŞ a dönüşürler. 27

34 7.3. YAĞIŞ YAĞIŞ terimi, suyun, yoğuşmaya bağlı olarak, aşağıda açıklanan formlarda yere düşmesini ifade etmektedir; Çisenti (Drizzle, DZ); su yüzeyine çarptıklarında, etkilerinin gözle algılanamayacak kadar küçük olduğu su partikülleridir. Genellikle SİS ile birlikte görülürler ve ince tabaka bulutları içerisinde oluşurlar. Yağmur (Rain, RA); fark edilebilir büyüklükte su parçacıklarıdır.genellikle bulut içerisinde buz kristalleri şeklinde oluşup, yer yüzeyine yaklaştıkça sıcaklığın artması ile sıvı hale geçerek yağmur damlalarını oluştururlar. Kar (Snow, SN); Bulut içerisinde oluşan buz kristallerinin bir araya gelerek, havanın taşıyamayacağı büyüklüğe ulaştıklarında, yer yüzeyine, erimeden, kar tanecikleri olarak düşmesidir. Kar yağışı için, yer seviyesinde sıcaklığın + 4 º C nin altında olması gerekmektedir. Dolu (Hail, GR); Diğer yağış formlarında olduğu gibi dolu da, bulut kümesinin üst tabakalarında buz kristalleri şeklinde oluşur. Buz kristalleri, aşağılara doğru ilerledikçe aşırı soğumuş su damlacıkları ile çarpışmaları sonucunda büyürler.yeterli büyüklüğe ulaşabilmeleri için, bulut içerisinde yeterli bir süre yol almaları gerekmektedir ki, bu durum kuvvetli dikey akımların bulunmasına bağlıdır BAĞIL NEM VE İŞBA KAVRAMI Suyun yoğuşması, tamamen içerisinde bulunduğu havanın sıcaklığına ve çözünen su miktarına bağlıdır. DOYMA NOKTASINDA, havanın içerisinde bulunan su miktarı, MAKSİMUM NEM için bir ölçüt olarak kullanılmaktadır.doyma noktasında nem miktarı 100% olarak kabul edilmektedir. Örnek vermek gerekirse, havanın içerisinde çözülmüş su miktarı Doyma Noktası Nem Miktarının 10% u kadar ise, bu durumda BAĞIL NEM 10% dur, denilir. BAĞIL NEM; Havanın içerisinde çözülmüş halde bulunan su buharı miktarının, havayı doyma noktasına getirmek için gerekli maksimum su miktarına oranıdır. Havacılıkta, havada bulunan nem miktarının yerine kullanılmasının sebebi, BAĞIL NEM in, ortam sıcaklığına bağlı olarak, yoğuşmanın ne zaman başlayacağı hakkında bize bilgi sağlamasıdır. Bu bilgi için, üzerinde çalışılan hava kütlesindeki nem miktarının önemli ölçüde değişmeyeceği kabul edilmektedir. 28

35 Havadaki nem miktarının kesin olarak bilinmesi halinde, yoğuşmanın hangi sıcaklıkta başlayacağı kolaylıkla bulunabilir.yoğuşmanın başlayacağı sıcaklığa İŞBA adı verilmektedir. Havacılıkta hali hazırdaki hava sıcaklığına ek olarak, İŞBA da verilmektedir. Bu bilgi, havacılara nem miktarı ve yoğuşmanın ne zaman başlayabileceği konusunda fikir verir. Örnek olarak; 15º C / 13 º C (hava sıcaklığı 15 santigrad derece, İşba 13 santigrad derece ); Bu durumda havanın Doyma Noktasına çok yakın olduğu, bir başka deyişle bağıl nem miktarının çok yüksek olduğu söylenebilir.hava sıcaklığının 2 º C azalması halinde, havada çözülmüş bulunan nem yoğuşarak daha önce açıklanan yağış şekillerinden biri ya da sis gibi görüşe etki eden hava hadiselerinin oluşmasına sebep olur. 15º C / -10º C ( hava sıcaklığı 15 santigrad derece, İşba eksi 10 santigrad derece); Bu durumda ise her iki sıcaklık arasındaki farkın büyük olmasından, havanın Doyma Noktasına çok uzak olduğu, bir başka deyişle bağıl nem miktarının çok düşük olduğu sonucuna varılabilir. Havada çözülmüş bulunan nemin yoğuşarak daha önce açıklanan yağış şekillerinden biri ya da sis gibi görüşe etki eden hava hadiselerinden birisinin oluşmasına sebep olabilmesi için hava sıcaklığının 25 santigrad derece azalması gerekecektir.yani yağış ya da sis gibi hadiseler beklenmemelidir. 29

36 8. BULUT OLUŞUMU VE ATMOSFERİK KARARSIZLIKLAR Bulutlar, atmosferde oluşan yoğuşmanın bir ürünüdürler.hadiselerin meydana gelmesinde her zaman sıcaklık ve işba değişimleri önemli rol oynamaktadır.bulutlar genellikle yoğuşmuş hava kütleleri olarak bilinirler ve yerden belirli bir yükseklikte bulunurlar. Sis ise yapı olarak bulutla aynı olmakla birlikte yer yüzeyinde ya da yer yüzeyine çok yakın yüksekliklerde oluşur. Bulutlar, yükselen hava kütlelerinin daha soğuk hava ile karşılaşıp yoğuşması sonucunda oluşurlar. Yükseklik arttıkça sıcaklığın azalması, sadece daha önce açıklanan Yükseklikle Sıcaklık Değişim Oranına (Lapse Rate) bağlı olarak değil, aynı zamanda basıncın azalması sonucunda hacmin göreceli olarak artması ve gaz moleküllerinin kinetik enerjilerinin dolayısı ile ısılarının azalmasına bağlı olarak da gerçekleşmektedir. Atmosferde yükseklik arrtıkça sıcaklığın azalması eğer hava çok kuru ise bir yoğuşmaya sebep olmayabilir, ancak içerisinde az da olsa bir miktar su bulunduran hava her zaman belirli bir sıcaklıkta (İŞBA sıcaklığı) yoğuşmaya başlar. Yükselme sonucunda hava kütlesine uygulanan basıncın azalması (atmosferde yukarılara çıkıldıkça basınç azalır), İŞBA sıcaklığını düşürür. Bir başka deyişle üst irtifalara çıkıldıkça İŞBA sıcaklığı düşer.işba sıcaklığına etki eden en önemli faktör olan havadaki su miktarı arttıkça İŞBAsıcaklığı doğal olarak artar ki, bu, bulutların daha düşük irtifalarda oluşmasına sebep olur BULUT TABANI (CLOUD BASE) Bulutların görülüp izlenebildiği yüksekliğin yerden olan dikey mesafesi BULUT TABANI olarak adlandırılmaktadır. Pratikte değişken olan bir çok faktörün, sonucu direkt olarak etkilemesi nedeniyle Bulut Tabanının hesap edilmesi kolay değildir. Ayrıca bulut tabanı sabit değildir.rüzgar etkisiyle bulutlar dağınık veya parçalı görülebildikleri gibi hava akımlarının etkisiyle farklı yüksekliklerde de bulunabilirler. Bununla birlikte, bulut tabanı yaklaşık olarak hesap edilmek istenirse; Bulunulan yerin sıcaklığı, İşba ve Yükseklikle Sıcaklık Değişim Oranı (Lapse Rate) kullanılarak, pratik bir yöntemle (Rule of Thumb) Bulut Tabanı hesap edilebilir. Bunun için; 30

37 DP; işba (dew point) T; yer seviyesi hava sıcaklığı Standart Atmosfer Yükseklikle Sıcaklık Değişim Oranı (Lapse Rate); 400 feet / º C Not: Bu oran ICAO Standart Atmosferi Başlığı altında açıklanan Sıcaklık değişim oranından farklıdır.bunun sebebi hassasiyeti arttırabilmek için Yükseklikle İşba değişiminin de hesapta dikkate alınmış olmasıdır. BULUT TABANI = (T DP) x 400 feet / º C Örnek 1; T: 20 º C ve DP : - 15 º C olsun. Bu durumda; BULUT TABANI= [20º C (-15º C )] x 400 feet / º C = [35 º C] x 400 feet / º C = feet olarak bulunur. Örnek 2; T: -10 º C ve DP : -15 º C olsun. Bu durumda; Önemli Not: BULUT TABANI= [(-10º C) (-15º C )] x 400 feet / º C = [5 º C] x 400 feet / º C = 2000 feet olarak bulunur. Hava Sıcaklığı hiç bir zaman İŞBA sıcaklığından daha düşük olamaz.bir başka deyişle, Hava Sıcaklığı her zaman, İşba Sıcaklığına eşit ya da daha yüksektir. Bu formül sadece kısa vadeli tahminler için kullanılabilir. Hava aracı operasyonları ya da usulleri için ihtiyaç duyulan Bulut Tabanının gerçek yüksekliğini hesap etmek için KULLANILMAMALIDIR BULUT TABANININ ÖLÇÜLMESİ Bulut Tabanı aşağıda ki methodlardan birisi ya da bir kaçı kullanılarak tespit edilebilir; Meteoroloji RADAR I, Sabit tırmanma hızı olan bir balonun, yerden bırakıldıktan sonra bulut içerisinde gözden kayboluncaya kadar geçen sürenin ölçülmesi yolu ile, Spot ışık demeti, açı ölçer ve matematiksel eşitlikler kullanılarak. (Searchlight ve klinometre) Silyometre 31

38 (Şekil 10 Bulut Tabanının Ölçülmesi) Yukarıda listelenen yöntemler dışında, bölgede uçmakta olan hava araçlarının pilotları tarafından aktarılan bilgiler de, ilgili Meteoroloji Ünitesi IŞIK HÜZMESİ tarafından rasat edilmemiş olmasına rağmen, doğru kabul edilerek diğer hava araçlarınaca kullanılmak üzere ATS bilgisi olarak yayınlanabilmektedir. METEOROLOJİ BALONUNUN BULUT İÇERİSİNDE KAYBOLMAYA BAŞLADIĞI AN 8.3. BULUTLULUK MİKTARI (KAPALILIK ORANI) h Bulutluluk miktarı (kapalılık oranı); dikey görüşün ifade edilmesi açısından çok önemli bir tanımlama olup, 8 eşit parçaya bölündüğü varsayılan semanın, ne kadarının bulutlar tarafından kaplandığının ifadesidir. RASATÇININ MESAFESİ BULUTLULUK ORANI RWY KISALTMASI MİKTARI AÇIK 0 SKC (SKY CLEAR) AZ 1/8 2/8 FEW (FEW) DAĞINIK 3/8 4/8 SCT (SCATTERED) PARÇALI 5/8 7/8 BKN h 32

Daha göster