Atmosferdeki hava olaylarının çoğu yeryüzünün düzensiz ısınmasından kaynaklanır. Bu nedenle meteorolojik değişimleri anlayabilmek için sıcaklığı ve sıcaklığa etki eden faktörleri iyi anlamamız gerekir.
Sıcaklığın atmosfere etkisinin nedeni havanın yoğunluğunun değişmesinden kaynaklanmaktadır. Yoğunluğu azalan hava yükselir, artan hava ise alçalır. Bu değişimler atmosferik hareketleri tetikler.
Sıcaklığa etki eden faktörleri şöyle özetleyebiliriz:
- Dünyanın yuvarlak şekli nedeniyle güneş ışınları farklı açılarla yeryüzüne çarparlar, bundan dolayı yeryüzüne çarpan enerji miktarları farklı olur, ekvatorda daha yüksek enerji oluşurken kutuplarda daha az enerji meydana gelir.
- Atmosferdeki bulut ve diğer toz veya parçacıkların engellemeleri
- Yeryüzünün farklı yüksekliklerde olması ve kara deniz dağılımları
- Gece gündüz hareketleri
Sanılanın aksine, havanın ısı kaynağı yeryüzüdür. Bu nedenle yerden uzaklaştıkça ısı da azalır. Ayrıca yüksek kesimlerde su buharı da azaldığından, tutulabilinen ısı da göreceli olarak az olur.
Sıcaklık Azalma Oranı (İng. Lapse Rate): Hava sıcaklığı her 100 metre yükseltide yaklaşık (veya her 1000 feette ) azalır. Bu bilgi, bir denizcinin yüksek dağlara bakarak bulut oluşumunu tahmin etmesine yardımcı olur.
Sıcaklık Terselmesi: Normalde yükseklikle azalan sıcaklığın, bazı durumlarda (özellikle durgun gecelerde) yerden yükseldikçe artması durumuna sıcaklık terslemesi ya da İnversiyon denir. Bu durum, kirli havanın ve nemin yere yakın hapsolmasına, dolayısıyla görüşü engelleyen yoğun deniz sislerine neden olur.
Kara ve Deniz Meltemleri: Gündüz karaların daha çok ısınmasıyla denize göre oluşan alçak basınç, denizden karaya doğru Deniz Meltemi‘ni başlatır. Gece ise tam tersi gerçekleşerek Kara Meltemi oluşur. Denizciler için kıyı seyrinde bu yerel rüzgar döngülerini bilmek çok değerlidir.
Çiğ Noktası (İng. Dew Point): Havanın içindeki nemin yoğuşmaya başladığı sıcaklığa Çiğ Noktası denir. Eğer hava sıcaklığı çiğ noktasına kadar düşerse, denizcilerin en büyük düşmanı olan sis veya yoğuşma (güvertede ıslanma) başlar.
Gece gündüz oluşumlarından oluşan sıcak farklılıkları en çok hissettiğimiz farklardır. Gündüz güneşten ısı alabilirken geceleri alamayız ve bu iki sıcaklık değişimine günlük sıcaklık değişimi denir. Dünyanın güneş etrafında dönmesiyle meydana gelen mevsimlerde de sıcaklık farkları görülür. Denizler, karalara göre daha geç ısınır ve daha geç soğurlar. Bunun neticesinde karalarda daha büyük sıcaklık değişimleri görülür.
Denizler karalara göre daha geç ısınır ve daha geç soğurlar, bundan dolayı karalarda daha büyük sıcaklık değişimleri görülür.
Havanın hareketleri ise hem düşey hem de yatay doğrultuda olur. Havanın düşey doğrultudaki hava hareketlerine konveksiyon (ing. convection) denir. Hava ısındığında hafifler ve yükselir. Havanın yukarıda soğuması ve yoğunlaşmaya başlamasıyla ağırlığı da artar ve hava alçalmaya başlar. Bu da bir konveksiyon hareketidir ama havanın yukarıdan aşağıya bu şekilde alçalmasına sübsidans (İng. subsidence) denir. Sübsidans kelimesi aynı zamanda yer ve yeraltı biliminde de kullanıldığından bazen kafa karıştırabilir.
Termometreler
Meteorolojik ölçümlerde günlük kullandığımız termometrelerden daha değişik çeşit termometre kullanılır. Günümüzde elektronik olarak an ve an kaydedebilen termometreler olduğu için bir çok çeşidi günümüzde yaygın olarak kullanılmasa da kısaca termometre tiplerini ve özelliklerini inceleyelim:
1- Normal Termometre
Günlük yaşantımızda da kullandığımız, cam tüp içerisinde cıva bulunan termometredir. Çalışma prensibi şu şekildedir; sıcaklık yükseldikçe içindeki cıva genleşir ve cam tüp içinde yükselmeye başlar, soğuyunca da düşer. Cam tüpün yapısı ve cıvanın oranına göre üzerine kalibre edilerek dereceler çizilmiştir.
2- Minimum termometre
Gün içindeki en düşük hava sıcaklığını ölçmek için kullanılır. Cıva yerine alkol vardır ve yatık olarak kullanılır. İçerisinde bulunan özel bir iğne sayesinde gün içindeki minimum değeri okumamızı sağlar, bu iğne özel bir mekanizma ile sadece düşük sıcaklığı ölçer, sıcaklık arttığında iğne hareket etmez. Termometreyi tekrar kullanmak için alkol haznesi kaldırılır ve iğne tekrar alkolün ucuna doğru getirilir.
3- Maksimum termometre
Gün içindeki en yüksek hava sıcaklığını ölçmek için kullanılır. Normal termometrelerdeki gibi cıva kullanılır. Tüpün iç yapısı çok dardır, cıva sıcaklıkla yükselmeye başladığında cıva tüpte ilerleyebilir ama sıcaklık düştüğünde cıva geri gelemez. Yeniden kurulması için termometrenin silkelenmesi gerekir.
4- Six Termometresi
Maksimum ve minimum termometrelerin birleştirilmesinden meydana gelir. Genellikle meteoroloji istasyonlarında kullanılır. Ölçüm yaparken “indislerin (iğnelerin) alt uçlarının” okunması gerekir.
5- Deniz Suyu Termometresi
Deniz suyu sıcaklığını ölçmek için kullanılır. Deniz suyunun sıcaklığını ölçmek için deniz yüzeyinden 10-20cm batırılıp 10 dakikaya yakın bekletilir. Basınçtan etkilenmemesi, doğru ölçüm yapılabilmesi için üzerinde metal bir kap konulur. Deniz suyu termometresi yoksa denizden kova ile su alıp normal termometre ile de ölçüm yapılabilir.
Deniz suyunun ölçülmesi hava tahminleri yapmamız açısından önemlidir. Denizin havaya göre ısınması rüzgar veya fırtınayı haber verirken aşırı soğuması da sis oluşumunu haber verebilir.
Teknede termometreyi direk güneş almayan ve ısı yayan cihazlardan uzak bir yerde bulundurmalıyız.