Meteoroloji Radarıyla İlgili Temel Bilgiler

Radar görüntüsü nowcasting (şimdigörü) için kullanılan en önemli meteorolojik verilerden biridir. Bu yazıda radarlarla ilgili bazı temel bilgiler paylaşacağım.

Bu konuyla ilgili vereceğim ilk bilgi MGM sitesinden yayınlanan radar görüntülerinin saatiyle ilgili. Gördüğünüz saatler UTC bir başka ifadeyle GMT yani 0 derece boylamındaki saat dilimine göredir ve ülkemizde kış saati uygulaması olduğu dönemlerde +2 yaz saati uygulaması olduğu dönemlerde ise +3 saat ilave edilmelidir. Yine bu görüntülerin yaklaşık 15 dakikalık bir gecikmeyle yansıtıldığını da belirtmemiz gerekir. Radardaki son görüntüde size çok yaklaşmakta olduğunu gördüğünüz bir kütle o sırada tam üzerinizde olabilir veya çok hızlı hareket ediyorsa üzerinizden geçip gitmiş de olabilir. Aşağıdaki resimde ayrıca İstanbul radarının 370 km. çapında bir alanı tarayabildiğini de görüyoruz

MGM sitesinde radar ürünleriyle ilgili bazı açıklamalar verilmiştir. Bir kez de buradan paylaşalım.

PPI: Meteorolojik radarların en temel ürünü olarak bilinir ve radar kapsama alanının genel olarak taranması ve izlenmesi amacıyla kullanılır. PPI ürünü, Z (reflektivite), V (hız), W (spektral genişlik) ve R (yağış oranı) parametreleri ile ilgili bilgi içerecek şekilde elde edilebilir. PPI ürünü sistemin konumu ve şiddeti ile ilgili bir öngörü ürünüdür. Sadece PPI ürününe bakılarak tarama alanının altındaki veya üstündeki kütleler tespit edilemez.

MAX: Hadiselerin daha aktif olduğu seviyeler ve hava kütlelerinin yoğun çekirdekleri hakkında bilgiler verir. MAX ürünü aynı anda 3 farklı gösterim içerir. 360°lik düzlemsel görüntü, hacimsel tarama içerisinde her bir piksel için dikey yönde (dikey sütunda) tespit edilen maksimum değeri verir. Görüntünün üst tarafındaki gösterim, doğu – batı doğrultusunda, herbir yatay seviye için ölçülen maksimum değeri, görüntünün sağ tarafında kalan gösterim ise, kuzey – güney doğrultusunda her bir yatay seviye için ölçülen maksimum değeri gösterir.

VIL: Alt ve üst seviyesi tanımlanan atmosferik tabaka içerisinde bulunan su içeriğinin anlık tahminsel değerini verir.

Radar görüntüsüyle ilgili en çok karşılaştığım sorular üzerimizde yağış görünüyor ama neden yağış yok veya radarda kütle yok ama yağış var bu nasıl olabiliyor şeklinde. Aşağıdaki resimde üst tarafta kütlelerin batı doğu doğrultusundaki dikey profilini sağ tarafta ise kuzey güney doğrultusundaki dikey profilini görüyorsunuz. 5.1 ve 10.2 gibi sayılar ise bulut tepe yüksekliklerini kilometre cinsinden göstermektedir. Böylece bulutun stratus tipi hafif yağışlar bırakan sığ bir bulut mu yoksa cb gibi dikine gelişim gösteren şiddetli hava olaylarına neden olabilecek bir bulut mu olduğunu görebilmekteyiz. Siyah renkle işaretlediğim yerler dağ ve tepe gibi fiziki şartlar veya radarın bulunduğu noktanın yükseltisi nedeniyle radarın göremeyip tarayamadığı kör noktalardır. Radar ışını dünyanın yuvarlak olmasından dolayı mesafe uzadıkça yükselir, bu nedenle radardan uzaklaştıkça görüntü kalitesi de düşer. Bu bölgelerle ilgili sağlıklı bir analiz yapılamaz. Diğer kısımlarda ise bulut ve yağış miktarıyla ilgili analizler yapılabilir. Kırmızıyla işaretlediğim bölgede görülen boşluklar buluttan çıkan yağışların yere ulaşamadan buharlaştığını göstermektedir. Bu yağış tipine virga denilmektedir. Radarda üzerimde kütle var fakat neden yağış yok sorusunun cevabı da öncelikle burada saklıdır.

Virga aşağıdaki skew-t diyagramında göreceğiniz gibi üst seviyelerin nemli fakat yere yakın katmanların daha kuru olduğu zamanlarda görülen bir yağış tipidir.  Sıcak cepheyle gelişen yağışlar öncesinde ve özellikle bahar ve yaz mevsimlerinde Anadolu’nun dağ sıralarının ardında kalarak nem sıkıntısı görülen yerlerinde bu yağış tipiyle sıkça karşılaşılabilmektedir.

Radarda yağış miktarıyla ilgili en sağlıklı veriyi VIL ürünü sunmaktadır. Aşağıdaki radar görüntüsü VIL  ürününe göre sağdaki yağış miktarı sınıflandırmasını gösteren çizelgeyi dikkate alacak olursak İzmir’e düşecek yağış hafiftir ve 1 kilogramın altında kalacaktır. Bu görüntüde kırmızı renk görseydik İzmir’e tahmini olarak 25 kg civarında bir yağışın düşeceğini söyleyebilirdik. Sadece PPI ve Maks ürününe bakarak üzerimizde sarı renkler var, yeşiller var ama yağış hafif veya açık yeşil var ama yağış iri taneli ve kuvvetli gibi ifadeler kullananların sayısı az değil. PPI ve Maks ürünlerinden kaynaklanabilecek bazı yanlış algılamaları da VIL ürünü sayesinde telafi edebilirsiniz.

Aşağıdaki radar görüntüsünde Karadeniz açıklarında bulunan bulutların tepe yüksekliklerinin 5 kilometreyi geçtiğini ve su içeriğinin fazla olduğunu görebiliyoruz. Bulutlarla yer seviyesi arasında boşluk yok ve yağışların neredeyse tamamı yer seviyesine ulaşabiliyor.

Aşağıdaki radar görüntüsünde dikine gelişim gösteren cb bulutları ve dolu, hortum gibi şiddetli hava olaylarına neden olan süperhücreler görülmektedir. Bulut tepe yükseklikleri 10 kilometrenin üzerindedir.

Aşağıdaki görüntüde bulut seviyelerinin çok düşük olduğu sığ deniz etkisi yağışları görülüyor. Bulut tepe yükseklikleri 2 kilometrenin de altındadır.

Şimdi gelelim radarda yağış görünmüyor fakat yağış var bu nasıl oluyor sorusunun cevabına. Stratus tipi bulutlarla oluşan çisenti, kar greni gibi çok hafif yağışlar bazen radar tarafından algılanamamaktadır. Bulutun radarın bulunduğu noktanın altında bir seviyede olması durumunda bulutlar radarın görüş açısı dışında kaldığı için yağışı yakalayamamaktadır.

Kaynak

Örneğin yaklaşık 1.200 metre yükseklikteki Ankara Elmadağ radarı bu seviyenin altında kalan bir buluttan gelişen kar greni gibi bir yağışı göremez. Orografik yağışlarda da benzer sıkıntılar yaşanabilmektedir. Hatay radarı ise Amanos dağlarının engel olması nedeniyle bu dağı aşan kütleleri görememektedir. Doğu bölgelerinde radar kurulmamasının sebebi de bölgedeki yüksek dağlardır. Çeşitli sebeplerden radarın kapsama alanı dışında kalan yerlerde yağış gelişse de radar bunu algılayamaz.

Dünya üzerindeki diğer radar görüntüleri için http://wrd.mgm.gov.tr/miscellaneous/image-links.aspx?l=tr ve http://www.skyclear.ro/radar.html adreslerini kullanabilirsiniz.

Meteoroloji radarlarıyla ilgili çok daha ayrıntılı bilgiye şu adresten ulaşabilirsiniz.

Deniz Etkisiyle Oluşan Yağışlar

Deniz etkisiyle oluşan yağışlar, soğuk hava kütlesinin sıcak denizler üzerinden geçerken ısınması ve deniz üzerindeki buharlaşma sonucu nem kazanmasıyla oluşan bir tür kararsızlık yağışlarıdır. Bu yağışların tamamının, oluştuğu bölgede bulunan deniz yada gölün varlığı sayesinde gelişmesi gerekir. Yağışların görüldüğü bölgede büyük bir göl ya da deniz olmasaydı bu yağışlar yine de görülebilir miydi sorusuna vereceğiniz yanıt hayır ise bu yağışlar deniz etkisiyle yağıştır. Bu yağışlar yine görülürdü fakat bu kadar etkili olmazdı deniz ya da gölün varlığı yağışların miktarını arttırdı derseniz bunun karşılığı deniz etkisiyle kuvvetlenen yağıştır ve farklı bir durumdur. Bu bölgede deniz ya da göl olsa da olmasa da bu yağışlar yine görülebilirdi diyorsanız bunun deniz etkisiyle yağışlar ile bir ilgisi yoktur.

Bir bölgede deniz ya da göl etkisiyle yağış oluşması için öncelikle iki yakası arasında en az 80km. mesafe bulunan bir göl ya da deniz gerekir. Bu mesafe ne kadar artarsa toplanacak nem de aynı oranda artacağı için yağış miktarı artacaktır.

Bu göl ya da deniz mevcutsa suyun sıcaklığı ile 850hpa seviyesindeki hava sıcaklığı arasında (istisnalar haricinde) 13 dereceden az olmamak şartıyla fark bulunması gerekmektedir.  Bu fark ne kadar artarsa kararsızlık da artacağından yağış miktarının artmasına neden olabilir. Örneğin deniz suyu sıcaklığı 15 dereceyse 850hpa sıcaklığının 2 derece ve daha altında bir değer olması gerekir.

 

Deniz etkisiyle oluşan yağışlarda kararsızlığın atmosferde hangi seviyeye kadar ulaştığı önemlidir. Skew-t diyagramlarındaki tepe enverziyonu seviyesi eğer yüksekse daha kalın bulutlar oluşur, aksi halde sığ bulutlar meydana gelir ve daha az yağış oluşturur. Üst seviyelerde sıcaklık düştükçe kararsızlık artacağından bulutlar dikine daha fazla gelişebilecek ve tepe enverziyonu seviyesi de yükselecektir. Sıcaklık arttıkça buharlaşma artacağından genellikle mutlak nem de artar. Hava sıcaklığı arttıkça havanın nem taşıma kapasitesi de artmaktadır. Bu nedenle deniz suyu ve hava sıcaklığının kış ve ilkbahar mevsimlerine göre daha yüksek olduğu sonbahar ve yaz mevsimlerinde görülecek deniz etkisi yağışlarında düşen yağış miktarı daha fazla olmakta su baskını ve sellere neden olabilmektedir.

Örneğin eylül ayında Karadeniz’de deniz suyu sıcaklığının 25 derece  olduğu bir dönemde kuzeyden çok güçlü bir soğuk hava iner 850hpa sıcaklığı 0 dereceye kadar düşer ve sıcaklık farkı 25 derece olursa böyle bir tabloda gelişecek deniz etkisi yağışlarının su baskınları ve sellere neden olması kaçınılmazdır. Bazı noktalara bir günde metrekareye 300 kg. civarında yağış düşebilir.

Bir başka örnekte şubat ayı sonunda Karadeniz’de deniz suyu sıcaklığının 7 derece  olduğu bir dönemde kuzeyden çok güçlü bir soğuk hava iner 850hpa sıcaklığı -20 dereceye kadar düşer ve sıcaklık farkı 23 derece olursa böyle bir tabloda gelişecek deniz etkisi yağışlarında havanın nem tutma kapasitesi daha düşük olacağından yazın olduğu gibi metrekareye 300 kg. kadar yüksek miktarda yağış düşmez su baskınları ve seller görülmez ancak bu kez de aşırı kararsızlık nedeniyle metrekareye 100 kg. civarında yağış düşer ve Karadeniz’e kıyısı olan yerlerde yer yer 1 metreyi bulan hatta aşan kar kalınlıkları ölçülebilir. Benzer bir durum 2014 Kasım ayında ABD büyük göller yöresinde yaşanmış göl sıcaklığı 10 dereceyken kutuptan 850hpa sıcaklığını -21 dereceye kadar düşüren bir soğuk hava gelmiş aradaki 31 derecelik sıcaklık farkı kararsızlığı arttırdığından ve tepe enverziyonu seviyesi de yüksek olduğundan bazı yerlerde metrelerce kar kalınlıkları ölçülmüştür.  http://sabolscience.blogspot.com.tr/2014/11/unbelievable-november-cold-lake-effect.html

Aşağıdaki örnekte tepe enverziyonu seviyesinin 700hpa seviyelerine kadar çıktığı görülüyor. Böyle bir durumda hafif yağış beklenmez. Bulutların tepe yüksekliği 3 kilometreyi aşacaktır.

Aşağıdaki örnekte ise tepe enverziyonu seviyesinin neredeyse 850hpa seviyelerine kadar alçaldığı görülüyor. Ek olarak yer seviyesinde de çiy noktası sıcaklığı (mavi çizgi) ile hava sıcaklığı (kırmızı çizgi) arasındaki farkın az da olsa açıldığı görülüyor. Böyle bir durumda durumda gelişecek bulutlar sığ olacağından yağışlar da hafif olabilir.

Deniz etkisiyle oluşan yağışlarda en önemli faktörlerden biri de rüzgardır. Kuvvetli yağışlar için rüzgar yönünde yer seviyesi ve tepe enverziyonu seviyesi arasında 60 derece, yer seviyesi ve 850 hpa arası ise 30 dereceden az yön farkı olması gerekir. Rüzgar hızının da 10-25 knot civarında olması yağış bantlarının yeterli nemi toplaması ve sistemin organizasyonu için ideal koşullardır. Örneğin yer seviyesinde rüzgar 45 dereceden yani poyrazdan esiyorsa 850hpa seviyesinde de en fazla 15 yada 75 dereceden poyrazdan esmesi gerekmektedir. Açı farkı ne kadar az olursa kütleler o kadar rahat organize olur. Bu fark arttıkça organize olması zorlaşır. Örneğin geçen sene ocak ayında etkili olan sistemde bu açı farkları nedeniyle Marmara’nın kuzeyinde kütleler organize olamamış İstanbul’un merkez ilçeleri kar yağışlarından yeterince etkilenememiştir. Yakın geçmişte 31 Ocak 2012 ve 17 Şubat 2015 tarihlerinde bu şartlar sağlandığı için yer yer yoğun kar yağışları görülebilmiştir.

Deniz etkisiyle yağışlarda oluşan kütlelerin nerelere doğru sürükleneceğini anlamak için öncelikle 850 ve 700hpa seviyelerindeki rüzgarların yönüne bakmak gerekir. Yer seviyesi haritaları da bu konuda az çok fikir verecektir. İzobarların izlediği yol kütlelerin sürüklenebileceği yerler hakkında fikir verir.

Aşağıdaki örneklerde rüzgar yönlerinin kuzey ve kuzeydoğu ağırlıklı olduğu görülmektedir. Böyle durumlarda Batı Karadeniz’de oluşacak kütlelerin yönü  kuzey/kuzeydoğudan, güney/güneybatıya doğru olacaktır. Tekirdağ’ın Saray, Çorlu gibi ilçeleri, Kırklareli’nin Vize, Balıkesir’in Bandırma ilçesi İstanbul il genelinin yağışlardan daha fazla etkileneceği söylenebilir. Yine Karadeniz boyunca izobar çizgileri takip edildiğinde Sinop, Kastamonu, Giresun, Trabzon gibi yerlerin de bu tip yağışlardan etkilenebileceği görülmektedir.

Aşağıdaki örnekte ise rüzgarların kuzeybatı ağırlıklı olduğu görülmektedir. Karadeniz’in batısında gelişecek kütleler İstanbul’un Anadolu yakası, Zonguldak çevreleri ve Doğu Marmara’ya doğru sürüklenecektir.

Önümüzdeki hafta Rusya üzerinden gelerek kuzey ve doğu bölgeler başta olmak üzere ülkemizi etkisi altına alacak soğuk hava dalgası, Marmara’nın orta ve doğu kesimleriyle Karadeniz kıyıları boyunca deniz etkisiyle oluşan yağışların gelişmesine neden olacaktır.Hava sıcaklıkları düşük değerlerde seyredeceğinden bu yağışların büyük bölümü kar şeklinde düşecektir. 500hpa sıcaklığının -35 derecenin altına düşmesi beklendiğinden kararsızlık iyice artacak, tepe enverziyonu seviyesi yükselecek, bulutlar dikine daha fazla gelişebilecek, radardaki yükseklikleri 5 kilometreyi aşacaktır. Bu nedenle yağışlar yer yer yoğun olacak, bazı noktalarda şimşek ve yıldırımlar görülüp, gökgürültüleri duyulabilecektir.

Kaynak: http://egitim.mgm.gov.tr/ekdn/Nowcasting%20E%C4%9Fitimi%20Antalya%2023%20Ekim%202015/