Atmosfer katmanları içindeki bir hava hareketinin açıklanan mekanizmaları, dünya üzerinde var olan küresel hava sirkülasyon sisteminin ön koşuludur.

Küresel ölçekte, dünyanın yüzeyi en çok güneşin zirvede olduğu yerde (yani ekvator çevresindeki alanda) ısınır. Bu, ekvatora yakın, kuzeyden ve güneyden hava akımlarının olduğu bir alçak basınç bölgesine neden olur.

Kıtaların neden olduğu etkiler olmasaydı, bu ekvatoral yakınsama kuşağı ekvator etrafında bir kuşak gibi gerilir, güneşin konumunun mevsimsel olarak değişmesine paralel olarak Yengeç ve Oğlak Dönencesi arasında belirli bir gecikmeyle kayardı.

Okyanusların ve kıtaların fiili verili etkisi nedeniyle, bu yakınsama bölgesi neredeyse her zaman ekvatorun kuzeyindedir; ancak değişen mevsimlerle birlikte biraz hareket eder. Dünya dönmeseydi, hava kutup bölgelerinden ekvatora doğru yere yakın akardı.

Burada, yakınsama bölgesine yükselecek ve daha yüksek atmosferik katmanlarda tekrar kutuplara doğru akacaktır. Direklerin üzerindeki yüksek basınç bölgelerine batarak sirkülasyon işlemi tamamlanmış olur.

Dönen bir gezegende bu kadar basit akış koşulları oluşamaz. Bu nedenle, deniz ve karanın etkisine bakılmadan, ilk bakışta sadece “ideal” dönen bir gezegen incelenir. Bu nedenle, sıcaklığın sadece enlem tarafından belirlendiği bir bitki dikkate alınır.

Hava daha sonra ekvatora yakından tropikal yakınsama bölgesine doğru akar. Ancak Coriolis kuvveti tarafından yönlendirilir. Bu, tüm yıl boyunca Kuzey-Doğu ve Güneydoğu’dan (Kuzey-Doğu ve Güneydoğu alize rüzgarları) neredeyse aynı kuvvette esen bir hava akımına yol açar.

Alize rüzgarları, her yarımkürede 30. enlem civarında bulunan subtropikal yüksek basınç hücrelerinden akar. Bu subtropikal yüksek basınç kuşağı, zayıf rüzgarlar ve açık hava ile karakterize edilir. Kutup tarafında, orta enlemlerin Batı rüzgarlarının baskın olduğu bir bölge izler.

Örneğin Orta Avrupa bu etki alanı içinde yer almaktadır. Bu bölgede dolaşan siklon ve antisiklonlara bağlı olarak rüzgar yönü ve rüzgar hızı önemli ölçüde değişmektedir. Bu Batı rüzgar alanı, kutupların her birine doğru bir alçak basınç çukuru ile sınırlandırılmıştır. Kutup bölgelerinde rüzgar koşulları güçlü dalgalanmalar gösterir. Ortalama olarak, daha derin katmanlarda zayıf yüksek basınç alanları hakimdir.

Ek olarak büyük ölçüde deniz ve karanın yanı sıra mevsimsel ve diğer etkilerden etkilenen bu karmaşık karşılıklı bağımlılıklar nedeniyle, küresel bir hava sirkülasyon sistemi yaratılır. Küresel hava değişiminden sorumludur. Bu hava sirkülasyon sistemlerinin aktif olduğu yüksek rakımlarda taşınan atmosferin enerjisini kullanmak şu anda neredeyse imkansız olduğundan, enerji kullanımı için bu hava hareketlerinin önemi çok azdır.

Lokal Hava Sirkülasyon Sistemleri

Rüzgar oluşumundan sorumlu kuvvetler atmosferin her yerinde aktiftir. Ancak yeryüzüne olan yakınlık arttıkça yerel etkilerden de giderek daha fazla etkilenirler. Bu nedenle, açıklanan küresel hava sirkülasyon sistemlerinin aktif olduğu büyük irtifalarda sözde serbest atmosfer ve dünya yüzeyine yakın konumlanmış gezegen sınır tabakası farklılaşır.

Jeostrofik rüzgar ve gradyan rüzgarı, yalnızca basınç gradyanı ve Coriolis kuvveti baskınsa meydana gelir. Bu sadece serbest atmosfer içinde geçerlidir.

Küresel hava sirkülasyon sistemleri bu nedenle yalnızca orada gerçekleşebilir. Bu serbest atmosferin altında, dünyanın yüzeyinde son bulan gezegensel sınır tabakası bulunur.

Bu sınır tabakası içinde ve dolayısıyla yere yakın yerlerde bile, yerel rüzgarlar olarak adlandırılan hava akımları üretilir. Termal aşağı ve yukarı akıntılar, kara ve deniz rüzgarları, dağ ve vadi rüzgarları bu kategoriye girer. Bu tür hava hareketleri çoğunlukla aynı şekilde üretilir.

Yükselen hava kütleleri, gelen güneş radyasyonu nedeniyle hızla ısınan alanlarda bulunur, yani düşük ısı kapasitesine sahip alanlar (örneğin kara) ve alçalan hava kütleleri, ancak daha büyük ısı kapasitesine sahip komşu alanların üzerindedir. Gündüzleri rüzgar ikinci bölgelerden eski bölgelere doğru eser (örneğin deniz rüzgarı) ve geceleri bu süreç tersine döner.

Küresel ısınma ve iklim değişikliği sonuçları
Küresel ısınma ve iklim değişikliği farkı
Küresel ısınma nedir kısaca
Küresel ısınma ile ilgili Sunum
Küresel ısınma ve iklim Değişikliği pdf
Küresel ısınma ve iklim Değişikliği sunum
Küresel ısınma sonucunda hangilerinde artma beklenir
Küresel ısınma proje ödevi

Farklı bir kuvvete sahip olan bu yerel hava sirkülasyon sistemleri dünyanın hemen her yerinde karşımıza çıkmaktadır. Yer yüzeyine yakınlıkları nedeniyle rüzgar enerjisi üretimi için kullanılabilirler. Bu tür kara ve deniz rüzgarlarının kullanımına örnek olarak Kaliforniya’daki (ABD) bazı büyük rüzgar parkları verilebilir.

Dünyanın (pürüzlü) yüzeyi ile sürtünme nedeniyle, jeostrofik rüzgar veya yerel etkilerden kaynaklanan hava sirkülasyonu, gezegenin sınır tabakası (bu nedenle genellikle sürtünme tabakası olarak da adlandırılır) içinde neredeyse doğrudan yakınlıkta durma noktasına kadar azalır. 

Seçilen yüzey koşulları için ortaya çıkan dikey ortalama rüzgar hızı profili açıklanmaktadır. Rüzgârın dikey yönü ve dolayısıyla gezegen sınır tabakasının yüksekliği, hava koşullarına, toprağın pürüzlülüğüne ve topografyanın karakterine bağlıdır. Sınır tabakasının kalınlığı yerden yaklaşık 500 ila 2.000 m arasında değişir.

Toprağın pürüzlülüğü bitki örtüsü ve arazi gelişimi ile belirlenir. Düşük seviyede pürüzlü yüzeylerin üzerinde (örneğin su yüzeyleri), gezegen sınır tabakasının alt %10’unda artan rakımla birlikte rüzgar hızı çok hızlı bir şekilde artar.

Bu koşullar altında gezegen sınır tabakasının kalınlığı düşük değerler gösterir. Buna karşılık, yüksek düzeyde pürüzlü alanların (örneğin yerleşim yerleri) üzerinde, serbest atmosferin rüzgar hızına daha yüksek rakımlarda ulaşılır; rüzgar hızının zemin üzerindeki dikey artışı bu durumda daha yavaştır.

Bu nedenle, zeminin pürüzlülüğü, rüzgar hızının yerden dikey yöndeki artış hızının bir ölçüsüdür. Genellikle pürüzlülük uzunluğu terimi ile tanımlanır.

Pürüzlülük uzunluğunun yanı sıra, termal tabakalaşmanın da gezegen sınır tabakasındaki rüzgar hızındaki dikey değişim üzerinde bir etkisi vardır. Örneğin dikey sıcaklık düşüşü 0,98 K/100 m aralığındaysa buna (kuru-)adyabatik sıcaklık gradyanı denir.

Atmosfer daha sonra nötr bir şekilde katmanlanır. Bu durumda, atmosferin termal tabakalaşmasının dikey rüzgar profili üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Bununla birlikte, dikey sıcaklık gradyanı adyabatik gradyandan daha küçükse tabakalaşma kararlıdır.

Bu koşullar altında yerden irtifa arttıkça rüzgar hızı daha hızlı artar. Kararsız katmanlaşma durumunda (yani adyabatik duruma kıyasla daha büyük bir dikey sıcaklık gradyanı), artan rakımlarla birlikte rüzgar hızındaki artış daha küçüktür.

The post Küresel Hava Sirkülasyon Sistemleri – Enerji Mühendisliği Ödevleri – Enerji Mühendisliği Ödev Hazırlatma – Enerji Mühendisliği Alanında Tez Yazdırma – Enerji Mühendisliği Ödev Yaptırma Fiyatları first appeared on Online (Parayla Ödev Yaptırma).