6.4. İklim Sisteminin Bileşenleri

İKLİM SİSTEMİNİN BİLEŞENLERİ

Prof. Dr. Murat TÜRKEŞ
Uzm. Bahar ÖZAY

Fiziksel İklim Sistemi Nedir? Nasıl Çalışır?

Küresel iklim, en genel anlamıyla, (1) atmosfer (hava küre), (2) hidrosfer (su küre), (3) krayosfer (buz küre), (4) litosfer (taş küre) ve (5) biyosfer (yaşam küre) olarak adlandırılan başlıca beş bileşeni bulunan ve bu bileşenler arasındaki karşılıklı etkileşimleri de içeren çok karmaşık bir sistemdir ve Fiziksel İklim Sistemi ya da daha kısa bir deyişle İklim Sistemi olarak adlandırılır (Şekil 4).

Şekil 4. Fiziksel iklim sisteminin asal bileşenleri (alt sistemleri), süreçleri ve karşılıklı etkileşimleri (Türkeş 2010; Le Treut ve ark. 2007’ye göre yeniden çizildi ve düzenlendi.)

Tüm atmosfer hareketlerinin enerji kaynağı Güneş’tir. Güneş’ten gelen kısa dalga boylu enerji (GKDB Güneş ışınımı) atmosferi geçerek yeryüzüne ulaşır (Şekil 4). Güneş enerjisinin atmosferden geçişi sırasında çok az enerji emilir ve bu da atmosferin ısınmasına harcanır. Ancak, enerjinin çoğu yüzeyde soğurulur (emilir) . Önce yüzey ısınır, sonra üzerindeki hava yüzeyden başlayarak ısınır. Bu da yeryüzünü atmosfer için ana ısı kaynağı yapmaktadır. Isınmanın tutarı, günün ve yılın zamanı kadar yüzeyin şekline ve özelliklerine büyük ölçüde bağlıdır.

Güneş’ten salınan ve yeryüzüne ulaşan enerjinin eşitsiz dağılımı, rüzgâr olarak bildiğimiz yatay hava hareketlerini ve bulutlar ile yağışları oluşturan dikine hava hareketlerinin (konveksiyon) doğrudan oluşmasına neden olur. Sonuç olarak, Güneş’ten gelen ve atmosferde çeşitli süreçlere katılan enerji, uzaya geri döner. İklim sistemini yöneten Güneş enerjisi çeşitli zaman ölçeklerinde değişmektedir. Bu nedenle, iklim de değişmektedir.

Şekil 5. 1961-1990 dönemi yıllık ortalamalarından farklara göre hesaplanan, küresel yıllık ortalama yüzey sıcaklığı anomalilerinin 1850-2018 dönemindeki değişimleri. Aletli gözlem dönemindeki en sıcak yıl, 1961-1990 dönemi normaline göre yaklaşık 0.8 °C daha sıcak olan 2016 yılıdır. Değişim grafikleri CRU/UEA ve HadCentre/MetOffice’in güncelleştirdiği CRUTEM4 aylık sıcaklık verileri kullanılarak çizildi. Sıcaklık dizilerindeki yıllar arası değişkenlik, 13 noktalı düşük geçirimli Binom süzgeci (▬▬) ile düzgünleştirildi.

Örneğin küresel ortalama sıcaklıktaki uzun süreli artış (Şekil 5), Sanayi Devrimi’nden beri özellikle son yarım yüzyılda CO2, CH4 ve N2O gibi sera gazlarının atmosferdeki hızla artan birikimlerinden kaynaklanan küresel ısınma konusunda ciddi bir kaygıya yol açmaktadır. Öte yandan, insan etkinliklerinin atmosferi etkilemesinden önceki atmosfer bileşiminin, hızlı bir artış ya da azalış eğiliminden çok uzun süreli dalgalanmalar gösterdiği, yerkürenin varlığını sürdürdüğü dönem süresince atmosferin yavaşça evrimleştiği ve bunun da iklimi etkilediği anlaşılmıştır. GKDB Güneş enerjisinin dağılışındaki alansal değişimlerin yanı sıra, günlük ve mevsimlik değişimlerin sonucunda yeryüzünün çevresindeki enerji dağılışında da sürekli değişiklikler olmaktadır. Ancak, genel olarak ekvatoral ve tropikal bölgeler en fazla, kutup bölgeleri ise en az enerji almaktadır.

Fiziksel İklim Sisteminin Bileşenleri

Yerkürenin herhangi bir yerinde gözlenen ya da yaşanan iklim, fiziksel iklim sisteminin çeşitli asal bileşenleri ya da alt sistemleri arasındaki karmaşık etkileşimlerin bir sonucudur (Şekil 4). Kolayca anlaşılabileceği gibi iklim, fiziksel iklim sisteminin alt sistemleri ile etkileşim içinde bulunan ve onlardan etkilenen atmosfer değişimlerini ve “dış” etmenleri içerir. İklim sistemindeki içsel interaktif bileşenler; atmosferi, okyanusları, deniz buzunu, kara yüzeyini ve özelliklerini (yer şekilleri, bitki örtüsü, yeryüzünün Güneş ışınımını yansıtma oranı (albedo), canlı kütle ve ekosistemler, vb.), kar örtüsünü, karasal buzulu (dağ buzullarını, Antarktika ve Grönland’daki buzul kalkanlarını) ve hidrolojiyi (nehirleri, gölleri, yer üstü ve yer altı sularını) içermektedir. Bu ana bileşenler, atmosferik süreçleri kuvvetli bir biçimde etkileme gücüne sahiptir.

Atmosferin kendisi söz konusu olduğunda, birçok özelliğinin kendi gaz bileşimince etkilendiği görülür. Atmosferin gaz bileşimi ise, yeryüzündeki hayvan ve bitki yaşamından etkilenir. Örneğin insan etkinlikleri, azot ve oksijen gibi gazların ve su buharı, CO2, CH4 ve N2O gibi etkin sera gazlarının atmosferik birikimlerini (konsantrasyon) doğrudan etkiler.

Atmosferin bileşimindeki önemli değişimlerden biriyse; suyun, atmosferde su buharı, sıvı su ve buz kristalleri içeren bulutlar ve dolu şeklinde çeşitli evrelerde bulunmasıdır (Şekil 4). Ancak atmosferin ve okyanusların diğer özellikleri de değişebilir. Bu nedenle, atmosfer kimyası, deniz biyokimyası ve kara yüzeyindeki karşılıklı etkileşimler ve değişiklikler vb. konular öncelikli alanlar olarak önem kazanmaktadır.

Normal koşullarda iklim sistemine göre “dış” olarak nitelendirilen bileşenlerse Güneş’i ve enerjisini, yerkürenin ekseni çevresindeki dönüşünü, Güneş-Yer geometrisini, yerkürenin yörüngesini, kara ve deniz dağılışını, karaların fiziki coğrafi özelliklerini, okyanus tabanı topografyasını ve havza şekillerini, atmosfer ve okyanusların temel bileşimini ve kütlesini içerir. Bu bileşenler, doğal nedenler ile değişebilen “ortalama” iklimi belirlemektedir. GKDB Güneş ışınımındaki ya da yerkürenin yüzeyinden salınan giden uzun dalga boylu (GUDB) kızıl ötesi ışınımdaki dalgalanmalar nedeniyle, atmosferin dış yüzeyine ulaşan ortalama net ışınımdaki herhangi bir değişiklik, sistemin ışınımsal zorlanması olarak bilinen süreci etkiler.

Güneş’ten gelen ışınım enerjisindeki değişiklikler ve yanardağ püskürmesi gibi atmosfere çok büyük tutarlarda volkanik kül ve gaz salımına (emisyon) yol açan doğal olaylar nedeniyle atmosferin bileşiminde oluşan değişiklikler, konuyla ilgili başlıca olası değişiklikler arasında sayılabilir. Öteki dış zorlamalar, sera gazlarının salımlarındaki buna bağlı olarak da sera gazlarının atmosferdeki birikimlerinde gözlenen artışlar gibi insan etkinlikleri sonucunda oluşabilir (Türkeş, 2019).

Padlet ile yapıldı

6. ÇEVRE EĞİTİMİ ve İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ

6.1. Atmosfer, Hava, İklim ve İklim Değişikliği İlişkisi

6.2. Türkiye İklimi ve Kurak Bölgeler

6.3. İklim ve Çevre Üzerindeki Etkiler

6.4. İklim Sisteminin Bileşenleri

6.5. Güneş Radyasyonu ve Küresel Enerji Dengesi

6.6. Doğal İklim Değişiklikleri: Levha Hareketleri ve Milankoviç Döngüleri

6.7. İnsan Kaynaklı İklim Değişiklikleri: Kuvvetlenen Sera Etkisi ve Küresel Isınma

6.8. İnsan Kaynaklı İklim Değişiklikleri: Fosil Yakıtların Yakılması ve Ormanlaştırma Bağlamında Küresel Isınma Sorunsalı

6.9. Aşırı Hava ve İklim Olayları: Sıcak Hava Dalgaları, Şiddetli Yağışlar ve Kuraklıklar

6.10. İklim Diplomasisi, Birleşmiş Milletler İklim Değişikliği Çerçeve Sözleşmesi ve Kyoto Protokolü

6.11. BMİDÇS Paris Antlaşması ve Sonrası

6.12. İklim Değişikliği ile Mücadele Politikaları

6.13. İklim Değişikliğinden Etkilenebilirlik ve Uyum

6.14. İklim Değişikliği ve Enerji Verimliliği

6.15. İklim Değişikliği ve Kentler

6.16. İklim Değişikliği ve Yeşil Çatılar

6.17. İklim Değişikliği ve Tarıma Etkisi

6.18. Sürdürülebilir Kalkınma Amaçları ve İklim Değişikliği

6.19. Hava, Su, Toprak Kirliliği ve Çevre Kirliliğinin Kontrolü

6.20. Atık Yönetimi ve Sıfır Atık

Görüş, öneri ve eleştirileriniz bizim için bir gelişme fırsatıdır. Lütfen yorumlarınızı yazınız...

Başa dön tuşu