Gökgürültülü Fırtınalar Nasıl Oluşur? İklim Değişikliğinin Etkisi

Thunderstorms (Gökgürültülü Fırtınalar): Gökgürültüsü, yoğun sağanak yağmur, kuvvetli rüzgarlarla ilişkili kısa ömürlü hava rahatsızlıklarına thunderstorms adı verilir.

Gökgürültülü Fırtınalar Nasıl Oluşur?

Gökgürültülü bir fırtınanın ortaya çıkması için en önemli bileşenler nem, dikey atmosferdeki kararsız hava ve konveksiyon (updraft)’dur. Nem, bu fırtına türü için cümülonimbüs bulutlarını hasıl ederken nemlilik, updraft sonucu kararsızlık yaratarak bir thunderstorm oluşturabilir.
Gökgürültülü fırtınalar üç aşamadan meydana gelmektedir:
– Kümülüs evresi
– Olgun evre
– Dağılma Evresi

Gökgürültülü Fırtınaların Oluşum Evreleri

Kümülüs Evresi

Kümülüs aşamasında ılık ve nemli hava yapısı gereği konveksiyonel hareket gösterir. Nemli hava yükseldikçe mevcut su buharı ısı kaybederek su damlacıkları haline dönüşmeye başlar. Burada en önemli nokta konveksiyonun şiddetli olması gerekliliğidir. Aksi halde kümülüs tipi bulutlar oluşmayacaktır. Şiddetli updraftlar birkaç yol ile ortaya çıkabilir:
Sıcak ve nemli hava bir dağın yamacına çarparak hızla yükselmeye zorlanabilir, zıt karakterli (sıcak ve soğuk) hava kütlelerinin karşılaşma sahalarında sıcak hava soğuk hava üzerinde yükseltilebilir veya aşırı güneş radyasyonuna maruz kalan su kaynaklarına sahip alanlarda, atmosfere fazla miktarda su buharı taşınabilir. Tüm bu şartlar altında genellikle dikey gelişimli yoğun kümülonimbus bulutları oluşur.

Olgun Evre

Kümülonimbus bulutları içerisindeki su damlacıklarına, yükselen hava ile daha fazla su eklendiğinde damlacıklar daha fazla büyümeye başlar. Bu sırada bulut yoğunluğu arttığı için güneş ışınımının yeryüzeyine ulaşmasını engelleyerek koyu renkli olmasına sebep olur. Aynı zamanda hızla irileşen su damlalarının ağırlığı giderek artmaya başlar.
En sonunda iri su damlaları artık yerçekimine karşı koyamaz ve bulut içerisinden aşağıya doğru düşmeye başlar. Bu yağışlar donma noktasının üzerinde (0 °C ) yoğuşursa bu yağışlar dolu formunda gerçekleşir. Yüksekliği 10 km.’ye kadar çıkabilen cb bulutları muazzam miktarda yoğuşmuş su içerirler ve bu su damlaları genellikle sağanak şeklinde yeryüzeyine düşerler. Yağış anında bulutun tavanında sıcaklığını kaybeden hava, ağırlaşarak bulut gerisinde sübside (downdraft) olur. Aynı zaman bulutun ön cephesinde tavana doğru nemli hava akışı devam eder.

Yağış esnasında yere doğru düşmeye başlayan su damlacıkları pozitif (+) elektrik yüküyle yüklenirken, çevresindeki bulutlar negatif (-) yüklüdür, aşağı hızla düşmeye devam eden yağmur damlası çevresindeki nem ile yoğunlaşarak giderek büyür, damlanın çapı 5,5 mm ye geldiğinde yere düşerken yukarı yönlü hava akımının etkisiyle ikiye bölünür. Bölünen damlalarda pozitif (+) elektrik yüküyle yüklenir. Ancak bu damlalar yere düşerse şimşek oluşacak kadar gerilim yaratmayacaktır. Bu damlacıklar sürekli yükselip-alçalan hava akımıyla karşılaşırlarsa, pozitif (+) yüklü damlacıklar defalarca düşme, yükselme nedeniyle havadaki elektrik gerilimini inanılmaz boyutlara çıkartır ve diğer negatif (-) yüklü bulutlara elektrik yükünü boşaltarak şimşeği oluşturur.
Cb bulutu bünyesindeki statik elektriği aktaracak başka bulut formasyonu yoksa negatif yüklü yeryüzü ile transfer gerçekleştirir. Buna ise yıldırım adı verilir.

Dağılma Evresi

Kümülüs bulutundaki yukarı aşağı yönlü akımları tıpkı tornadolardaki gibi soğuyan havanın yeryüzünü kaplamasıyla bulut beslemesini keser ve ortalama olarak 30-60 dk. İçerisinde önce yağış kesilir ardından bulut dağılır.

İklim Değişikliği ve Gökgürültülü Fırtınalar

Gökgürültülü Fırtınalar (Thunderstorms), afet boyutundaki orajların yaşandığı ABD’nin birçok eyaletinde, tropikal ve nemli subtropikal kuşak ve Akdeniz ülkeleri (Türkiye dahil) ile orta enlemlerin güney bölümlerinde çoğu yıldırım çarpması, şiddetli dolu ve rüzgâr fırtınası olayları ile ilgili olmak üzere her yıl yüzlerce kişinin ölmesine, binlerce insanın yaralanmasına, evsiz kalmasına ve milyonlarca dolar maddi kaybın ortaya çıkmasına neden olmaktadır. Ayrıca saatte 93 km/h hızla esen rüzgarlara ve alışılmadık derecede büyük dolu yağışları üretebilirler. Bu fırtınalar üst troposferde rüzgar makasıyla karşılaşırlarsa çok daha yıkıcı ve etkili olan süperhücrelere (Supercell) evrilirler. Gökgürültülü fırtınaları besleyen iki önemli faktör vardır. Konvektif enerji potansiyeli (CAPE) ve dikey yönlü rüzgar makası.
NOAA’da meteorolog olan Harold Brooks ‘’ CAPE, fırtınalara yağmur ve dolu üretmek için ham yakıt sağlayabilir ve Rüzgar Şiri bu fırtınaları daha kuvvetli rüzgarlar üreten süperhücrelere döndürebilir’’ diyor.
Bilim adamları, ısınma durumunda yüzey sıcaklığının yükselerek buharlaşma yoluyla havaya daha fazla nem aktaracağına dair kanıtlara sahiptir. Öte yandan Kuzey Kutbundaki orantısız ısınma şiddetli gökgürültülü fırtınalara meyilli orta enlem sahalarında özellikle jet rüzgarlarının konumunun değişeceği düşünülmektedir. Bu hususun rüzgar makasını zayıflatacağı öngörülmektedir. Bu durum konvektif gökgürültülü fırtınalar için yeterli nem sağlarken çok hücreli süperhücre fırtınalar için olumsuz bir pozisyon ortaya koymaktadır.