Niçin yağmur yağıyor ? Niçin kar yağıyor ? Yıldırım nasıl düşüyor? Niçin gök gürlüyor? Niçin Ay ı bazen gündüz de görüyoruz?

Niçin yağmur yağıyor ?

Herhalde siz de haberlerin sonunda hava durumunu merakla izliyorsunuzdur.
Acaba yarın yağmur yağacak mı? Şemsiyemi yanıma alayım mı? Yağmur günlük yaşantımızın çok önemli bir parçasıdır. Bazı yerlerde kuraklıktan yağmur duasına çıkılırken, bazı yerlerde de caddelerde sandallarla dolaşılıp, sel basan evlerden, eşyaları kurtarmaya uğraşırlar. Peki nasıl oluyor da başımıza böyle gökten sular geliyor?

Aslında mekanizma basit. Güneş ışığının etkisi ile yeryüzünden su buharlaşıyor, yani gaz haline geçiyor. Bu durumda havadan hafif olduğundan atmosferde yükseliyor. Yükseldikçe hava soğuyor ve hava basıncı azalıyor. Su buharı soğudukça havadaki toz parçacıklarına tutunarak su damlası haline dönüşüyor ve bunların milyonlarcası havada birleşerek gözümüze bulut olarak görülüyorlar.

Bulutları oluşturan bu su damlacıkları hemen yakınlarındakilerle sürekli birleşiyorlar, büyüdükçe büyüyorlar, ağırlıkları artıyor, yeterli ağırlığa ulaşınca yer çekiminin etkisi ile yere düşmeye başlıyorlar. Yeryüzünden buharlaşıp, bulut oluşturup sonra yağmur olarak yeryüzüne dönen su buharının havada geçen bu macerası ortalama 8 gün sürüyor.

Ancak bulutun içindeki su damlacıklarının tümü yağmur olarak yeryüzüne inmiyor. Bir bulutun en fazla yarısı yağmur olarak yağabilir ve bu da normalde 30 dakika sürer ama bulut devamlı olarak yeniden oluştuğundan yağmur saatlerce, hatta günlerce sürebilir. Bu arada rüzgara bağlı olarak bulutlar devamlı hareket ettiklerinden yağmur çok geniş bir alana yağabilir. Bugüne kadar dünyamızda tespit edilebilmiş en yoğun yağış 26 Kasım 1970 tarihinde Guadaloupe'de olmuş, sadece bir dakikada 3.81 santimetre yağmur yağmıştır.

Atmosferde, yani başımızın üzerindeki havada 13 milyar ton su buharı bulunuyor. Bunun hepsinin bir anda yeryüzüne indiğini düşünebiliyor musunuz?

Dünyamızda yağmurun çoğu, yani yüzde 78'i okyanusların üzerine yağıyor. Bu da çok nor mal, çünkü havanın içindeki su miktarının kaynağı hemen hemen aynı oranda okyanuslardan geliyor.
Yağmur damlalarının yarı-çapları 0.5 milimetreden 6.35 milimetreye kadar değişebiliyor. 5.0 milimetre yarı-çapındaki bir yağmur damlasının 1800 metre yükseklikteki bir buluttan çıkıp başınızın üstüne düşmesi için geçen zaman yaklaşık 3 dakikadır. Yani aslında şemsiyenizi açabilmeniz için yeterli süre vardır.

Suni yağmur yaratabilmek için günümüzde bazı teknolojiler geliştirildi ki, temeli su damlacıklarının yapışabilmesi için çekirdek görevi yapabilecek tozları bulutun içine gönderebilmektir. Bunun için bulut uçak veya helikopterden gümüş iyodür ile bombalanıyor. Bu işte de en usta olan İsrailliler. Onlar bu yöntemle yağmur miktarını yüzde 13 oranında arttırabilmişler. Yağmurun oluşabilmesi için ana etkenlerden biri olan toz parçacıklarının, yani hava kirliliğinin artması ise tam ters etki yapıyor, bu durumda damlacıklar küçülüyor ve yağmur olarak yere düşmeyi başaramıyorlar.

Niçin kar yağıyor ?

Kış aylarında güneş ışınları çok güçlü olmadığı için, bulutların bulundukları
yüksekliklerde hava sıcaklığı çok düşük olunca, yükselen su buharı, sublime denilen şekilde sıvı hale geçmeden, bu aşamayı atlayarak doğrudan buz kristali haline dönüşür. 0. l milimetre çapındaki buz kristalleri birbirlerine yapışarak kar tanelerini oluştururlar.

Eğer bulut ile yer arasındaki hava sıcaksa bu kar taneleri yere düşene kadar yağmur tanesi haline dönüşebilirler, ama soğuksa yere kadar kar tanesi olarak inmeyi başarabilirler. Hafiflikleri nedeniyle yere o kadar yavaş inerler ki 3000 metreden inmeleri 2 saat alabilir. Bazen bulutun altındaki sıcaklık öyledir ki, bir kısmı kar, bir kısmı yağmur damlası halinde düşerler, biz buna 'sulu sepken'
diyoruz. Yani yağmur veya kar yağmasını belirleyen ana unsur, bulut ile yer arasındaki hava sıcaklığıdır.

Genel kanının aksine kar yağması havayı ısıtmaz, aksine ısınan hava karın yağmasına sebep olur. Çok soğuk havanın içine su alma kapasitesi daha azdır.
İçine alamadığı su ya 'don' şeklinde yeryüzünde kalır ya da 'kırağı' oluşur. Bu şartlarda kar kesinlikle oluşamaz. Hava 3 derece gibi biraz ısınınca, su buharı yeryüzünden yükselebilir, çok yüksekliklerdeki soğuk hava tabakalarına ulaşabilir ve kar yağışı meydana gelebilir. Biz de sanki kar yağdığı için hava ısınmış gibi algılarız.

Kar tanesinin oluşumu hakikaten bir tabiat mucizesidir. Gerçi bazı kayak merkezlerinde, kar yağışı yetersiz olduğu zamanlarda suni kar üretiliyor ama bu görüldüğü kadar kolay değil.
Doğal kar tanelerinin ortasında çekirdek olarak toz parçacıklarının olduğunu biliyoruz. Eğer bunlar olmazsa saf su -40 derecede bile kristalleşemiyor.

İlk olarak 1975 yılında Berkeley, California Üniversitesinden Prof. Steve Lindow 'snomax' denilen bir proteini toz parçacıkları yerine kullanarak suni kar üretmeyi başardı. Bu madde sayesinde daha hafif ve kuru kar tanelerinin üretilmesi sağlandı ve Norveç'te yapılan 1994 kış olimpiyatlarında çok yaygın olarak kullanıldı.

Kar kristalleri altıgen bir şekil içindedirler. Her bir koldan 3 ve 12'li kollar çıkar.
Bu dizilişin sebebinin oksijen atomlarının diziliş şekli olduğu sanılıyor.
Dolu yağışı daha ziyade ılıman iklimlerde ve bahar aylarında görülür. Isınan hava ile yükselen su buharı, hava akımları ile daha da yükselerek 12.000 metre civarında -50 derece hava sıcaklığında buz kristallerine dönüşür. Buradaki güçlü hava akımları ile bu buz kristalleri de birleşerek buz tanelerini oluşturur.

Bu buz taneleri ağırlıkları nedeni ile o kadar hızlı düşerler ki bulut ile yer arasındaki sıcaklık ne olursa olsun eriyecek zaman bulamazlar. Çapı 5 milimetreden büyük dolular halinde yeryüzüne ulaşırlar. Aslında tüm bu şartların oluşması çok enderdir ve bu nedenle dolu yağışı hem çok az görülür, hem de çok kısa sürer.

Yıldırım nasıl düşüyor?

Gökyüzünde yılda 3 milyar şimşek veya yıldırım oluşmaktadır. Bir diğer deyişle yılın herhangi bir zamanında dünyanın üstünde 2000 yıldırım bulutu vardır ve dünyamıza her saniyede 100 yıldırım düşmektedir. Güçlü bir fırtına, Hiroşima'ya atılan atom bombasından 100 kat daha fazla enerji açığa çıkarmaktadır. Kim bilir? Belki bir gün gelecek yıldırımları da enerji kaynağı olarak kullanmayı
öğreneceğiz.

Bu gök olayı insanlığın ilk tarihinden itibaren ilahi bir işaret olarak görülmüştür. Yıldırım düşmesi insanlar için tehlikeli olmasına rağmen insan yaşamına faydası da vardır. Yıldırımlar yeryüzündeki bitkiler için faydalı maddeler olan nitratlar ve oksijenin de yeryüzüne inmesine neden olurlar.
Her şey güneş ışıkları ile yeryüzünde ısınan havanın yükselmesi ile başlıyor.
Tabii içinde buharlaşan suyu da yukarı taşıyarak. Bu yükselen hava yaklaşık 2-3
kilometreye ulaşınca havanın soğuk katmanlarına rast geliyor. Soğuk havalarda
nefes verince nefesimiz nasıl buharlaşıyorsa aynen o şekilde buharlaşıyor ve gördüğümüz bulutu oluşturuyor. Bu bulutlar daha sonra hava akımları ile 20.000 metreye kadar tırmanabiliyorlar.
Aslı tam bilinememesine rağmen bulutların bu yükselişleri sırasında içlerinde oluşan buz kristallerinin birbirlerine sürtünerek bir statik elektrik enerjisi açığa çıkardıkları öne sürülüyor. Bu elektrik enerjisi bulutların üst katmanlarında pozitif(+), alt katmanlarında ise negatif(-) yüklü olarak birikiyor. Bulutun içindeki yük havayı iyonize edecek güce ulaştığında şimşek oluşuyor.

Yağmur bulutlarının alt yüzeylerindeki büyük negatif yük içindeki elektronları iterek orayı da pozitif yüklü hale getiriyor ve bu yük saniyede 1000 kilometre hızla toprağa iniyor, yani kısa devre yapıyor. Yıldırımın bu andaki ısısı 30.000 derece olup güneşin yüzeyindeki ısının 5 katı kadardır.
Yıldırım düşerken çok şaşırtıcı bir şey oluyor. Yerden de buluta doğru bir boşalma oluyor. Yerden 100 metre yükseklikte bu iki akım birleşiyor ve iletkenliği çok fazla olan bir koridor oluşuyor. İşte bundan sonra yıldırımı hiçbir şey durduramaz, pozitif yük hızla buluta doğru onu nötr hale getirmek için yükselir. İşte yıldırımın havadan yere mi, yoksa yerden havaya mı oluştuğunu yaratan soru bu.
Bu koridordan yerden göğe doğru neredeyse ışık hızının üçte biri hızla yükselen akım yıldırımın göze gelen şiddetli ışığını da yaratır. Ardından yine yukarıdan yere iner ve iki taraf arasındaki potansiyel farkı sıfırlanana kadar bu olay 10-12 kez tekrarlanabilir.

Niçin gök gürlüyor?

Kış aylarında kar yağarken şimşek, yıldırım ve gök gürültüsü nadiren olur.
Yıldırım ve gök gürültüsü en çok yaz aylarında, hava ılık ve nemli iken yükselen havanın etkisiyle olur. Kış aylarında havanın alçak ve yüksek kısımları arasında ısı farkı az, alçak seviyelerde ise nem de fazla olduğundan şimşek, yıldırım ve sonucunda gök gürültüsü olayı daha az görülür.
Şimşek veya yıldırım etraflarındaki havayı saniyenin milyonda biri kadar bir sürede 30.000 dereceye kadar ısıtırlar. Isınan bu hava aniden genleşir, genişler.

Normal atmosfer basıncının neredeyse 100 misli bir basınçla, ses hızından çok hızlı ses dalgaları yayar. Bu aynen ses hızını geçen uçaklarda olduğu gibi kulağımıza bir nevi patlama sesi olarak ulaşır. Buna gök gürlemesi diyoruz.

Şimşek de, yıldırım da tek bir olay değil bir seri olayın birleşimidirler. Yıldırımın ilk çakışından sonraki yukarı doğru olan dönüş çakışında, elektrik akımı daha güçlü olduğundan kulağımıza gelen ikinci ses birincisinden güçlüdür.

Yıldırım veya şimşeğin görülmesi ile gök gürlemesinin duyulması arasında geçen süre saniye olarak ölçülür ve üçe bölünürse uzaklık kilometre olarak bulunabilir.

Çünkü gök gürültüsünün sesi bize ses hızı ile ulaşırken, şimşek ve yıldırımın görüntüsü gözümüze ışık hızıyla ulaşır.

Gök gürlemesi normal şartlarda 24 kilometreden daha fazla mesafelerden işitilmez.
Niçin Ay ı bazen gündüz de görüyoruz?

Ay sadece gece görülebilir diye bir şey yok. Gündüzleri de periyoduna bağlı olarak ay da tepemizde, bütün yıldızlar da. Ama güneşin atmosferimizde yansıyan ışınları onları görmemize mani oluyor. Atmosferimiz olmasaydı gökyüzü gündüzleri de karanlık olacak, güneşle birlikte yıldızları da görebilecektik.

Ay dünyamıza çok yakın olduğundan gökyüzünde görüntü olarak yıldızlardan çok büyük görünür. Eğer konumuna göre güneşten iyi ışık alabilirse gündüzleri de gökyüzünde rahatlıkla görünebilir. Ayın yüzeyi bir asfalt yol yüzeyi gibi yansıtıcıdır. Koyu renktedir ama tam siyah da değildir. Biz gökyüzünde aya baktığımızda sadece onun güneşten yansıttığı ışığı görüyoruz. Güneş kadar ışık saçmıyor ama yine de gökyüzündeki en parlak yıldızdan 100.000 kat daha fazla ışık yansıtabiliyor.
Gündüz havanın aydınlığı yıldızların parıltısını yok eder. Aslında parlak yıldızların olduğu bölgede gökyüzünün parlaklığı da biraz daha farklıdır ama bu farkı pek algılayamayız. Ama ayın olduğu bölgede ışık yeterli ise geceki gibi çok parlak olmasa da onu görebiliriz. Hatta hava şartlarının olumlu olduğu durumlarda hava aydınlıkken Venüs gezegenini bile görebiliriz.

Güneşi büyük bir ampul, ayı da büyük bir ayna olarak düşünebiliriz. Bazı durumlarda ampulün ışığını doğrudan görmesek bile, aynanın yansıttığı ışığını görebiliriz. Bu, geceleri olan durumdur. Güneşi göremeyiz, çünkü dünyamız ondan gelen ışığı bloke etmiştir. Ayı, yani aynadan yansıyan ışığını görebiliriz.

Ampulü de, aynayı da birlikte gördüğümüz durum ise ayın gündüz görünme durumudur. Genellikle 'ayın karanlık yüzü' diye kullanılan deyiş şekli yanlıştır. Doğrusunun 'ayın arka yüzü' olması gerekir. Ayın dünyamız etrafındaki dönüş süresi ile kendi etrafındaki dönüş süresi hemen hemen aynı olduğundan, biz ayın hep bir yüzünü görürüz ama ay dünya ile güneş arasındayken bize bakan yüzü karanlık, güneşe bakan arka yüzü aydınlıktır.