Genel Blog

En Çok Kullanılan Hava Tahmin Araçlarının Çalışma Prensipleri

26

En Çok Kullanılan Hava Tahmin Araçlarının Çalışma Prensipleri

Yaygın hava ölçüm araçları rüzgârölçer, rüzgar gülü, basınç sensörü, termometre, nemölçer ve yağmur ölçer olarak Hava durumu ölçüleri özel formatta biçimlendirilir ve hava tahmin modeline yardımcı olmak için hava tahmin istasyonlarına gönderilir. Bu yazıda hava tahmini yaparken en fazla kullanılan hava varsayım araçlarının çalışma prensipleri hakkında bilgiler bulunmaktadır. Basınç Ölçer Barometre hava tahmini en manâlı araçlardan …

Yaygın hava ölçüm araçları rüzgârölçer, rüzgar gülü, basınç sensörü, termometre, higrometre ve yağmur ölçer olarak Hava durumu ölçüleri özel formatta biçimlendirilir ve hava varsayım modeline yardım etmek için hava varsayım istasyonlarına gönderilir. Bu yazıda hava tahmini yaparken azami kullanılan hava tahmin araçlarının alıştırma prensipleri hakkında bilgiler bulunmaktadır.

Barometre

En Çok Kullanılan Hava Tahmin Araçlarının Çalışma PrensipleriHalkın Nabzını Ölçen Kimse hava tahmini en önemli araçlardan biridir. Adından da anlaşılacağı gibi, yerel atmosferik hava basıncını ölçmek için kullanılmaktadır. Evangelista Torricelli, 17. yüzyılın ortalarında barometrenin icadıyla büyük ölçüde şeref görmektedir. Oysa tarihsel belgeler, diğer bir İtalyan bilim adamı Gasparo Berti’nin 1640-1643 yılları arasında raslantı çalışan bir barometre yaptığını da göstermektedir. Berti, Torricelli’nin akıl veren olan Galileo’nun bir arkadaşıydı.
Berti, barometresinin nasıl çalıştığını açıklayamamış ve vakumun bir şekilde tüpteki su seviyesini tuttuğuna dair bir teoriye başvurmuştur ve Galileo’dan nasihat istemiştir. Bu doğruysa, Torricelli sonra atmosferik basınç ile Gasparo Berti’nin cihazında anlattığı fenomen arasındaki bağlantıyı kurmuştur. daha sonra bu icadı cıva gibi daha yoğun sıvılar kullanarak minyatürde kopyalayabileceğini keşfetmiştir. Geleneksel olarak, barometreler bazı biçimlerle oluşturulmuştur ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Su (Goethe)
• Cıva ve
• Aneroid (daha sonra 1844’te Lucien Vidi göre buluş edilmiştir).
Analog formlar, günümüzde resmi hava tahmini için arada bir kullanılmaktadır ve büyük ölçüde dijital olanlarla değiştirilmiştir. Dijital barometreler, atmosfer basıncını saptamak için vakumdaki sıvılar yerine elektrikli transponderler kullanır ve bugün devlete ait meteoroloji istasyonlarında en yaygın kullanılan formdur. Esinti gözlemleriyle birleştirildiğinde hava basıncı, 19. yüzyılın sonlarından bu yanlamasına kısa vadeli hava tahminlerini epeyce içten bir şekilde tahmin etmek için kullanılmıştır.

Rüzgârölçer

Rüzgâr hızları, anemometre adı bahşedilen cihazlar kullanılarak doğru bir şekilde ölçülebilir. İlk olarak İtalyan sanatçı Leon Battista Alberti tarafından 1450’de ancak 20. yüzyılda çok sonradan geliştirilmiştir. Çoğunlukla hava istasyonlarında bulunan karşılıklı bir araçtır. 15. yüzyıldan beri tasarımları fazla eksik değişliğe uğramıştır. Hava tahmininde kullanılan en basit tanınabilir formlar vardır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Kupalı anemometreleri.
• Kanatlı anemometreler.
İlki, fincan çarkının ne kadar süratli döndüğüne tabi olarak esinti hızını belirler. 1991’de tasarımda yapılan iyileştirmeler Derek Weston göre, çanak çarkının hızındaki döngüsel değişikliklerden rüzgâr yönlerini belirlemelerine de izin verir. Teoride basit olmasına karşın, reel rüzgâr hızlarını belirlemeden önce diğer faktörlerin hesaba katılması gerekir. Örneğin, cihazın kendisinden kaynaklanan türbülans ve kurulum noktasından kaynaklanan sürtünmenin hesaba katılması gerekir. Bir pervane anemometre dahası, bir pervane, benzer cihaz içten ve hassas bir esinti hızı ve yönü ölçümleri edinmek için aynı eksen üstünde bir kuyruk birleştirir. Rüzgâr hızı, sonra rüzgâr hızına dönüştürülen bir devir sayacı kullanılarak belirlenir. Diğer rüzgârölçer formları da vardır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Sıcak telli anemometreler (en popüler sabit sıcaklık cihazları),
• Lazer Doppler anemometreler,
• Ultrasonik anemometreler
• Ping-pong topu rüzgârölçer

Yağmurölçer

Yağmurölçerler, kayıtlı bir vakit her tarafında tek bir konumdaki akıcı yağış miktarını aracısız değerlendirmek için kullanılan epeyce kolay araçlardır. Meteorologlar ve hidrologlar için hayati tartma taşıyan araçlardır. Dünyanın en eski ve en esas hava durumu göstergelerinden biridir. Kaydedilen ilk aygıtlardan bazıları MÖ 500 civarında Antik Yunanistan‘a kadar uzanmaktadır. İlk standartlaştırılmış yağışölçer Kore’nin Joseon Hanedanlığı’nda MS 1441’de geliştirilmiş gibi görünüyor.
Yağmurölçerin ilk devirme kovası formu, 1662’de Sir Christopher Wren kadar geliştirilmiştir. Richard Towneley, 1677’den 1694’e 15 takvim bir vakit her tarafında yağmuru sistemli olarak ölçen ve kaydeden ilk kişidir. sonradan, çağın öteki bilim adamlarına ve sonunda İngiliz Yağış Örgütü’nü kuran George James Symons’a (birincil yetkililerden biri) meteorologlara ilham vermiştir. Çoğu çağdaş yağmurölçeri, genelde belirlenen süre dahilinde her metrekareye düşen yağış miktarının milimetre yüksekliğini ölçmektedir. Bu da metrekare başına düşen litre miktarıyla benzer değerdedir. Bunlar, daha sonra yağışları değer biçmek için meteorologlar kadar ziyaret edilen veya uygun data toplamak için otomatik hale getirilen kolay birleştirme sistemleri olabilir.

Hava Durumu Balonu

En Çok Kullanılan Hava Tahmin Araçlarının Çalışma PrensipleriHava durumu veya sondaj balonları, bilimsel enstrümanları üst atmosfere taşıyan etkin bir şekilde mobil hava istasyonlarıdır. Atmosferik basınç, sıcaklık ve nem gibi hava değişkenlerini değerlendirmek için algılayıcı takımları ile donatılmış olma eğilimindedirler. Bu bilgiler depolanmak ve inceleme edilmek üzere yer bazlı tip istasyonlara iletilir. Yel verileri gibi öteki bilgiler, balonun konumunu radar, radyo yön bulgu veya her bir balona GPS sistemleri kurarak takip ederek elde edilebilir. Diğer aletler, ufak, paraşütle donatılmış, ama genellikle harcanabilir, radyo sondalar adı verilen yüklerle kaplanmıştır.
Her balon büyük, çoğunlukla 6 ft (1,8 metre) uzunluğa değin çıkma eğilimindedir. Balonlar sonra uçuş esnasında daha hassas aletleri kaplayan ve koruyan bir makine tartı paketi taşırlar. Fransız meteorolog Leon Teisserence de Bort, hava balonlarını ilk kullananlardan biridir. Troposfer ve stratosferin keşfine yol açan 1896’da yüzlercesini fırlatmışlardır. Transosond adı bahşedilen bazı balonlar, uzun süre havada kalacak şekilde tasarlanmıştır. Ilk Olarak, 1950’lerde atomik serpinti kaynaklı radyoaktif kalıntıların izlenmesine yardım etmek için tasarlanmışlardır.

Kolay Termometre

Hava tahmini için kullanılan bir öteki esas fakat temel araç kolay termometredir ve genellikle havanın etraf sıcaklığını değerlendirmek için kullanılırlar. Cihaz, tasarım açısından oldukça basittir ve bir takım kayda değer bileşenlerden oluşur. Bu bileşenler aşağıdaki gibidir:
• Bir sıcaklık sensörü: Bu, geleneksel analog termometrelerde bir cıva ampulü veya modern kızılötesi termometrelerde bir dijital dedektör içerir.
• Sıcaklıktaki değişiklikleri sayısal bir değere dönüştürmenin bir yolu: Bunlar, eski analog termometrelerde, çağdaş termometrelerde dijital okumalara kadar görünür ölçeklerdir.
Termometrenin temel konsepti eski Yunanlılar tarafından bilinmektedir. Fakat bilindiği şekliyle termometre 17. yüzyılda Galileo’nun 16. asır termoskopundan ağır ağır gelişmiştir. Standardizasyon, 17. ve 18. yüzyıllar aralarında bir ara başlamıştır. bununla beraber meteorolojide, yer tabanlı meteoroloji istasyonlarının veya hava durumu balonlarının ayrılmaz bir parçasıdırlar.

Nemölçer

En Çok Kullanılan Hava Tahmin Araçlarının Çalışma PrensipleriHigrometreler, atmosferdeki, topraktaki veya iç mekândaki nem ve hava nem içeriğini değerlendirmek için kullanılan araçlardır. İlk higrometre, kaba olmasına rağmen, İtalyan dehası Leonarda da Vinci göre takriben 1480’de icat edilmiştir. Daha modern versiyonlar 1755’te İsviçreli bilge Johann Heinrich Lambert kadar oluşturulmuştur. Daha eski analog higrometreler, birkaç ad saptamak icabında, saç gerilimi higrometreleri ve askı psikrometreleri dâhil olmak üzere çeşitli biçimlerde kazanç. İlki, adından da anlaşılacağı gibi, saçın uzunluğu değiştikçe bağıl hava nemindeki değişiklikleri tespit etmek için hayvan kılı (higroskopik – su emici) kullanır.
İkincisi, biri ıslak diğeri kuru edinmek üzere havada döndürülen iki termometre kullanır. Sıcaklıklar suyun donma noktasının üzerinde ya da aşağıda dalgalandıkça, ıslak termometre, kuru termometre ile karşılaştırıldığında daha soğuk bir sıcaklık (su donma noktasının üzerinde buharlaşırsa) veya daha düşük (buz oluşursa) gösterir. Bağıl nemdeki değişiklikleri algılamak ve bunu zahmetsizce okunabilir bir sayısal değere dönüştürmek için elektronik sensörler kullanırlar.

Radar

En Çok Kullanılan Hava Tahmin Araçlarının Çalışma PrensipleriRadar, herhangi bir hava durumu enstrümantasyonunun ayrılmaz bir parçasını oluşturur ve ilk önce yağışları bulmak, izlemek, türünü (kar, yağmur, vb.) ve yoğunluğunu tahmin etmek için kullanılır. Ayrıca radar gök şamatalı fırtınalar, kasırgalar ve kış fırtınaları ile ilişkili yağışları tahminde bulunmak için de kullanılabilir. Ilk Olarak İkinci Dünya Savaşı esnasında düşman uçaklarını saptamak ve izlemek için geliştirilmiştir. Personel kısa zaman sonra yağmurdan kaynaklanan ekranlarında gürültü veya yankılar fark etmiş ve bu da teknoloji için potansiyel bir uzlaşma zamanı uygulamasını ortaya çıkarmıştır.
Savaşın sona ermesinden kısa bir zaman sonra, pozitif radar ekipmanı meteoroloji istasyonlarında her tarafta tasarlanmıştır. Çağdaş istasyonlar, doğrusu yağmur damlacıklarının hareketini ve yağışın yoğunluğunu algılayabilen pulse-doppler radar kullanır. Genellikle dikey ve yatay darbeler gönderen ve bölge çift kutuplu radar kullanırlar. Bu, meteorologlara herhangi bir zamanda çok boyutlu şart hakkında fazla daha net bir değer biçme sağlar.

Otomatik Meteoroloji İstasyonu (AWS)

En Çok Kullanılan Hava Tahmin Araçlarının Çalışma PrensipleriOtomatik meteoroloji istasyonu (AWS), hava durumu enstrümantasyonunun en önemli parçasıdır. Bunlar, adından da anlaşılacağı gibi, otomatik olarak tamamlanan hava istasyonlarıdır. Herhangi bir insanın yokluğunda sensörleri hava durumu verilerini bir hava durumu kaydediciyle ilişkilendiren değişmez ya da mobil siteler olabilirler. AWS, ulaşılması güç veya uzak yerlerde (denizde olduğu gibi) tatbik için özel olarak tasarlanmıştır. Otomatik istasyonlar, yukarıda listelenen sensörlerin çoğunun merkezi bir işlemciye tabi olma eğilimindedir. Veriler bir kaydedicide saklanabilir, kablo ve radyo sinyali ile bir ya da daha pozitif uzakta konuma iletilebilir.
İstasyonun bütün gubbinleri de su geçirmez bir muhafaza içinde bulunma eğilimindedir. Çok Miktar edilebilir bir batarya, bir güneş paneli ya da bir yel türbini ile çalıştırılırlar ve algılayıcı sayısı ihtiyaçlara bağlıdır. Tipik olarak otomatik bir istasyon, en azından bir termometre, rüzgârölçer, rüzgâr çorabı, higrometre ve bir barometreye sahip olurlar. Başta ulusal meteoroloji hizmetleri göre kullanılma eğilimindedirler, ama aynı zamanda araştırmacılar veya amatör meteorologlar tarafından da kullanılabilirler.

.

Bir önceki yazımız olan Mikroskopta Boyut Neden Önemlidir? başlıklı makalemizde biyoloji, biyoloji tarihi ve hooke hakkında bilgiler verilmektedir.

Yoruma kapalı.