Marmara’nın doğusunda 20 Aralık 2012 bir Perşembe günü görülen kar yağışı 1 gün evvel yetkililer tarafından tahmin edilememiş. Pek çok meteoroloji mühendisi yetkili tarafından çeşitli radyo ve televizyonlar aracılığı ile yoğun kar yağışı için “öngörülemeyen göl etkisi kar yağışı” olarak bahsedilmişti. Bu yazımızda 20 Aralık 2012’deki yoğun kar yağışını mercek altına alacağız. Konuyla ilgili soru ve/veya kendi değerlendirmelerinizi başlık altındaki yorum sekmesini kullanarak yapabilirsiniz. Yazıdan faydalanmak, kendi çalışmalarında kullanmak isteyenlerin medeni şekilde referans göstermeleri önemle rica olunur. İyi okumalar…
Mehmet Can Tanyeri
Öncelikle bazı terimlerden bahsetmemiz de yarar var.
Göl etkisi yağışı ne demektir, nasıl oluşur? Nerelerde görülür?
Bunlardan çok kısaca söz edelim.
Göl etkisi lake-effect terimi ilk olarak Amerika Birleşik Devletleri’nin Büyük Göller bölgesinde görülen yağışları ifade etmek için kullanılmaya başlanmıştı. Yapılan incelemeler sonucunda 850 mb ve göl suyu arasındaki sıcaklık farkının 13 derece, rüzgâr hızının en azından yerden ilk 2 kilometrelik mesafede 9 knottan fazla, yukarı ve aşağı seviye de rüzgârın açısal değişiminin 60 dereceden fazla olmaması gerektiği gibi sonuçlara ulaşılmıştır. Daha sonradan bu tip yağışların deniz ve okyanuslarda da çok benzer nedenlerle de görülebilir olduğu bilinmesiyle deniz etkisi sea-effect ve okyanus etkisi ocean-effect gibi yeni terimler de türetildi. Lakin göllerin su yüzey alanı ve denizlerin su yüzey alanı birbiri ile kıyaslandığında rüzgâr yön değişiminden göllerde görülen yağışların daha etkilenebilir olması, bizce de Karadeniz’de görülen yağışlar için göl etkisi yerine deniz etkisi ifadesinin kullanılmasını daha doğru kılıyor. Bunun için iki temel farklılıktan söz edelim.
Büyük göllerden biri olan Michigan gölünde (ya da o çevredeki herhangi bir gölde de) yer seviyesindeki rüzgâr ile 850 mb seviyesindeki rüzgârın açısal farkı 30 dereceye geçmemesi önemli bir kıstas olarak kabul edilirken, Karadeniz’de 30 dereceyi geçtiği durumlarda da diğer koşullar uygun ise bu tip yağışlar yine de görülebiliyor olması bu durumda göl etkisi için koyulan kıstaslar bakımından Karadeniz’de veya başka bir denizde görülen yağışları ölçüt dışı kılıyor.
Göl etkisi yağışları bakımından Bir başka farklılığı da tepe enverziyonu ölçütü oluşturuyor, genel olarak ABD’de de göl etkisi yağışları oluşurken 700 mb (yaklaşık olarak 2.9 – 3 km)seviyesinde tepe enverziyonunun bulunması bir özellikle olarak atfedilirken, Karadeniz’deki görülen yağışların bir bölümünde o seviyede gerçekten de bir tepe enverziyonu bulunmayabiliyor. Bunun temel nedeni, mevcut bir tepe enverziyonunun göl etkisi ile gelişen konveksiyonunun üst sınırını belirlemesidir. Daha açık ifadeyle göller denizlere göre daha küçük bir su yüzey alanı oluşturduğu için, oluşan konvektif bulutların eğer üst seviyede trof (oluk) veya yukarı seviye alçağı gibi dinamik kaldırma etkisi yapan unsurlar bulunmuyorsa, bu kütlelerin bir gelişme sınırı olmak zorundadır. Aksi durumda göllerdeki su yüzeyinin alanı bu derece sınırsız bir dikey gelişimi besleyecek, onu besleyip yağış yapmasına yeterli nemi sağlayamaz. Ancak denizlerde herhangi bir tepe enverziyonu bulunmadan da geniş su kütlesi bu desteği sağlayabiliyor Bunlar gibi göl etkisi ile deniz etkisi arasında daha çok sayıda farklılık mevcut bunların her birinden tek tek bahsetmek olay inceleme yazımızı amacından çıkaracaktır.
Deniz veya göl etkisi yağışları siklonlarla (yer alçakları) birlikte görüldüğü durumlarda bu yağışlar için deniz (veya göl) etkisi ile artan veya deniz (veya göl) etkisi ile kuvvetlenen yağışlar ifadesini kullanmak yerinde olur. Zira bu yağışlar ancak saf halde herhangi bir yer alçağının tesiri olmadığı durumlarda orijinal terimi bile anılabilir. Buna paralel olarak yabancı kaynaklarda da bunlar için lake-enhanced ve sea-enhanced terimleri kullanılıyor.
Yukarıdaki terim tartışmasından nihayet dönelim 20 Aralık 2012’de İstanbul’da görülen yoğun kar yağışı öncesi sistemin arka planına:
19 Aralık 2012’de Marmara bölgesinde karayel aşağı seviye jetinin etkisiyle, hava sıcaklıkları başta Trakya’da akşam saatlerinden sonra da bölgenin tamamında yer seviyesinde hava sıcaklıkları çok hızlı biçimde düştü. Soğukların Sibirya kökenli olması da soğuk havanın yerde sığ olarak hareket etmesinde başka bir önemli nedendi. Aşağı seviyelerin yukarıya göre daha önceden soğuması yağışları aynı gün Trakya genelinde yağmurdan donan yağmura, buz peletine ardından da kademeli olarak kar peleti ve kara çevirdi.
İstanbul’da ise özellikle de Avrupa yakasında 19 Aralık 2012 gecesi donan yağmur ve buz peleti şeklinde yağış sabaha kadar yer yer de öğle saatlerine kadar devam etti
Aşağıdaki İstanbul Göztepe’de 20 Aralık 2012 – 00:00Z tarihli balon verileridir.
Görüldüğü üzere soğuk hava kütlesi yaklaşık deniz seviyesinden itibaren yaklaşık 750 metrelik bir tabakada sığ olarak ilerlemiş, zira 738 metrede -2.9 derece olan sıcaklık 834 metrede 1.2 dereceye kadar yükseliyor. Yalnız bu değerlere bakarak yukarıda 500 metreden daha kalın erime tabakası(sıcaklığın sıfırın üstünde) olduğuna kesin olarak varabiliriz. İşte bu erimesi tabakasının varlığı yağışları özellikle İstanbul’un batısında yukarıda kar olarak başlayan yağışı eriterek yağmura ardından sıfırın altındaki sıcaklığa rağmen şayet yerde sığ halde bulunan soğuk hava ile donmadan yağmur şeklinde düşmesine, ya donarak buz peleti olarak düşmesini destekliyor. Bunun yanı sıra İstanbul’un birçok noktasında 20 Aralık Perşembe günü buzlu kar sleet olarak bilinen yağışın da görüldüğünü biliyoruz. Buzlu kar, zamanla soğuk hava kütlesinin ilerleyerek yukarıdaki erime tabakası inceltmesi sonucu kar taneleri bu ince tabakada (400 metreden az) kısmen eriyerek tekrar donması sonucu oluşuyor. Soğuk havanın alçak seviye jeti ile ilerlemeye devam ettiğini yine Göztepe’nin 12 saat sonraki balon verileri teyit ediyor.
Bu defa tepe enverziyonun seviyesi 19 Aralık gecesine göre daha da yükselmiş ve yaklaşık 1200 metrede başlıyor. 1189 metrede -6.5 derece olan sıcaklık 1618 metrede -1.9 dereceye kadar yükselmiş.
Yine 20 Aralık 2012 12:00Z verilerinde en dikkat çekici bir nokta ise 850 mb seviyesinden yukarı doğru rüzgârın doğulu bileşenlerinin giderek artıyor olması; 1000 mb rüzgârı ile 500 mb rüzgârı nerdeyse taban tabana ters durumda ve 500 mb rüzgârı keşişlemeye doğru bir yön değişimi içinde görünüyor.
İstanbul’da 20 Aralık’taki yağışın gerçekten bir deniz etkisi veya deniz etkisi ile artan bir yağış olarak değerlendirebilmek için öncelikle yer seviyesindeki rüzgârın batı veya karayel bileşenlerinden esmemesi gerekliydi. . Çünkü rüzgâr bu şekilde estiği sürece, İstanbul’a taşınan aşağı seviyedeki hava kütlesinin herhangi deniz yüzeyinden geçmediğini net olarak söyleyebilir, İstanbul’a hava kütlesi Trakya üzerinden taşınıyor.
Hem göl hem de deniz etkisi yağışlarına neden olan konvektif bulutların tepe seviyesini enverziyonun belirlediğini belirtmiştik. Yukarıda İstanbul/Göztepe’ye ait 20 Aralık 2012 – 12:00Z tarihli balon ölçüm verilerinden oluşturulan skew-t log (p) diyagramına göre yer seviyesinde rüzgâr poyraz olsaydı bile, deniz etkisiyle oluşan konvektif bulutların 1200 metre civarında başlayan enverziyon yüzünden dikey gelişimleri engelleneceğinden yoğun bir yağışın görülme ihtimali dahi söz konusu olamazdı.
Dahası rüzgâr aşağıda poyraz olsaydı bile oluşan deniz etkisi kökenli bulutların kar kristali üretmesi de teorik olarak imkânsızdı. Zira tepe enverziyonu başlangıç yüksekliğine kadar hava sıcaklığının ancak -6.5 dereceye kadar inebildiğini görüyoruz. Hâlbuki bulut içindeki en düşük sıcaklığın -10’dan fazla olduğu koşullarda bulut içindeki su molekülleri süper soğuk su tanecikleri supercooled droplets halinde bulunuyor olması, sıcaklığın yerde sıfırın altında bulunduğu koşullarda bile yağışın yağmur şeklinde olmasına neden olacaktı. Burayı toparlamamız gerekirse, rüzgâr koşullarından dolayı zaten deniz etkisi yağışı ihtimali 20 Aralık 2012 öğle balon sonuçlarına göre yok, fakat eğer rüzgâr poyraz olsaydı bile oluşabilecek deniz etkisi yağışı (enverziyondan dolayı) hem hafif kuvvette, hem de sıcaklık koşullarından dolayı kar değil yağmur şekilde görülebilirdi. Dolayısıyla zorlama olarak yağışı deniz etkisi olarak yorumlamaya çalışsak bile deniz etkisi ile yoğun kar yağışının görülmesi bu koşullarda imkânsızdı.
Balon ölçümünden oluşturulan skew-t log (p) diyagramına dikkat edilirse, tepe enverziyonunun kökeni çökme subsidence enverziyonu değil cepheye bağlı bir enverziyon olduğunu net şekilde söyleyebiliriz çünkü eğer çökme enverziyonu olsaydı yoğunlaşma depresyonunun da büyümesi beklenirdi. Cephesel enverziyonun yüksekliği İstanbul üzerinde 870 mb civarından başlıyor. 20 Aralık 2012’ye ait radar ve uydu verileri kontrol edildiğinde İstanbul’da yoğun kar yağışına neden olan bulutların doğudan gelmekle birlikte, yağış bırakan kütleler yalnızca Karadeniz üzerinde değil Marmara’nın güneyine kadar uzanmaktaydı. Hatta 20 Aralık akşamı, eko değerleri giderek zayıflayan kütlelerin bir kısmının Manisa dolaylarına kadar kuzeydoğudan ulaştığı da görülmüştü.
Kanımızca yoğun kar yağışları sıcak oklüzyon (kavuşum) cephesinin Batı Karadeniz üzerinden batıya doğru ilerlemesi sonucu meydana geldi. Oklüzyon cepheleri en basit ifadeyle ağır hareket eden sıcak cephenin, hızlı hareket eden soğuk cephe tarafından yakalanması sonucu oluşan cephedir ve bu cephelerde 3 farklı kütlesi bulunur. Eğer soğuk cephenin taşıdığı hava kütlesi cephe sisteminin önündeki havadan soğuksa soğuk oklüzyon, daha sıcak ise sıcak oklüzyon olarak ifade edilir. Her iki durumda da üst seviyede sıcak hava bulunurken, sıcak oklüzyonun önünde çok soğuk hava arkasında ise soğuk hava bulunur. Buna karşın soğuk oklüzyonda ise bu tam tersi olarak önündeki hava soğuk, arkasında taşıdığı hava çok daha soğuktur. Sıcak oklüzyonlar arkada taşınan hava kütlesi de öndeki hava kütlesinin üzerinde izentropik olarak yükseldiği için sıcak cephelere daha yakın özellikler gösterir ve bunlarda overrunning daha yoğun görülür.
Marmara geneline Balkanlar üzerinden yer seviyesinde karayelle taşınan aşırı soğuk hava ve Karadeniz üzerinden Marmara bölgesine advekte olan (denizin yumuşatıcı etkisinde kalan) soğuk hava kütlesi sıcak oklüzyon olarak akşama kadar etkisini gösterdi, ardından bu oklüzyon cephesi tekrar doğuya çekilerek bu defa da soğuk oklüzyon olarak Doğu Marmara’yı etkiledi. Cephenin bütün gün aynı yeri etkilemesi aslında bir bakıma sanki orada istasyoner bir cephe varmış gibi bir etki de yaptı.
MetOffice yer kartı analizlerinde de oklüzyon hattı belirtilmişti.
20 Aralık 2012’de görülen yoğun kar yağışını gün içindeki radar verilerinden de oluşturulan animasyonu aşağıdaki radar görüntülerinin üstüne tıklarak izleyebilirsiniz.
Animasyondan anlaşılacağı üzere kar yağışına neden olan kütlenin yayılma alanının ve hareketinin tipik bir deniz etkisi yağışına uymadığını net şekilde söyleyebiliriz. Animasyonunun sonunda kütle Edremit’e, Bergama’ya kadar kara üzerinde doğudan ilerliyor.
20 Aralık 2012 – 22:00Z ve 23:48Z zamanlı iki radar kesit verilerine göre bulutların 6000 metreye varabilen tepe yüksekliği varken, 21 Aralık 00:00Z balon sonuçlarına göre tepe enverziyonunun 20 Aralık 12:00Z balonuna göre biraz daha alçalmış ve 1049 metre ile 1356 metre arasında enverziyon tabakası mevcut ve bu enverziyonun yine cephesel karakterli olduğunu küçülen yoğunlaşma depresyonundan çıkarabiliriz.
Yukarıda yine 23:48Z’ye ait radar görüntüsünde Çatalca kıyılarında tepe yüksekliği 2.000 metreye varabilen bulutlar mevcut ancak bunların tepe enverziyonunun başlangıcı olan 1049 metreden yüksek olmaları DEK olma ihtimallerini geçersiz kılıyor. Bunlar cephesel enverziyona bağlı olarak enverziyon tabakasının içinde mevcut olan siklonik yağışlar olduğunu anlıyoruz.
DEĞERLENDİRME
19 Aralık 2012 Çarşamba günü karasal polar hava kütlesininin karayel yönlü aşağı seviye jetleri ile taşınarak yer seviyesinde sıcaklıkları hızlı şekilde düşürmüş. Üst seviyenin henüz soğumaması yağışları Trakya ve gece saatlerinde Doğu Marmara’da önce donan yağmur ve buz peletlerine çevirmiş, karasal polar hava kütlesinin iyice yerleşmesi ile akşam ve gece saatlerinde Trakya’da, sabah saatlerinde Doğu Marmara’da buzlu kar ve kar şeklini almıştı. Ancak Doğu Akdeniz’deki siklonun yer seviyesinde bulunan ters trofu Karadeniz ve Bolu üzerinden üst seviyede doğulu rüzgar bileşenlere sahip oklüzyon hattının Marmara’ya doğru sıcak oklüzyon olarak ilerlemesine neden oldu. Ancak, birçok meteoroloji mühendisi sistemi sırf denizden geliyor diye, 20 Aralık 2012’deki İstanbul’daki yoğun kar yağışını göl etkisi olarak yorumladı. Oklüzyon hattının hakkıyla değerlendirilmemiş olması yüzünden, tespit edilemeyen yoğun kar yağışı öngörememe başarısızlığı, Bünyamin Sürmeli gibi bazı topluma mâl olmuş kişilerce hiç de alakası olmadığı halde göl etkisi yağışları tahmin edilemez şeklinde bahaneler olarak ortaya atılarak bilerek ya da bilmeyerek örtbas edildi.
İstanbul Teknik Üniversite’si trajikomik biçimde “tahmin edilemeyen göl etkisi karı” gerekçesi ile tatil kararı vermişti.
Deniz etkisi mekanizması Türkiye’de özellikle de akademik alanda hiç de yabancı olmadığımız meteorolojik bir olgu olduğu halde ne yazık Türk bilim camiası bu yağışların nasıl tespit edileceği hususunu bir kenara bırakın, tam olarak bu yağışların ne olduklarına oldukça Fransız kalmaktadır.
KAYNAKÇA
Göktürk, O.M., (2005) Göl ve Deniz Etkisiyle Oluşan Kar Yağışları, Cumhuriyet Bilim Teknik Dergisi
Habby J., Winter Precipitation Indices Page, www.theweatherprediction.com/winterwx/thicknesscriteria
Niziol T.A., Snyder WR and Waldstreicher J.S., (1995) Winter weather forecasting throughout the United States, part IV. Lake-effect snow. Weather and Forecasting 10: 61–77.
Sousounis P.J., and Mann G.E., (2000) Lake-aggregate mesoscale disturbances, part V. Impacts on lake-effect precipitation. Monthly Weather Review 128: 728–743.
Tanyeri M.C., (2011) Deniz/Göl Etkisiyle Oluşan Yağışların Tespiti – Bölüm I, Skew-T Log (P) Diyagram & Yukarı Atmosfer Akademisi
KONU İLE İLGİLİ BAKABİLECEĞİNİZ DİĞER YAZILAR:
İstanbul’da Perşembe Yoğun Kar !
Bir Karayel Sistemi: 20 Aralık 2012