Rüzgar Nasıl Oluşur

Rüzgar Nasıl Oluşur

Rüzgar, güneş enerjisinin dönüşmüş bir biçimidir. Rüzgarlar, güneşin atmosfer kütlesine eşit olmayan biçimde yaymış olduğu ısı, yeryüzünün amorfik coğrafi yapısı ve dünyanın kendi etrafında dönmesi sonucu oluşurlar

Karalar, denizler ve havaküre farklı özgül ısılara dolayısıyla farklı sıcaklıklara sahip olurlar. Sıcaklık dağılımı, coğrafi ve çevresel koşullara bağlıdır. Yerkürede ortaya çıkan sıcaklık ve buna bağlı basınç farklılıkları, rüzgarın oluşmasına neden olur.

Yüksek basınç alanlarından alçak basınç alanlarına doğru hareket eden hava, rüzgar olarak isimlendirilmektedir Ekvator ve çevresi 0 derece enlemi güneş ışınlarının yer yüzeyine geliş açılarındaki farklılıkları nedeniyle, güneş tarafından diğer enlemlere göre daha çok ısıtılır. Farklı ısınma ve farklı sıcaklık derecesi nedeniyle hava dolaşımları başlamış olur. Sıcak hava, soğuk havadan daha hafiftir. Isınma sonucunda sıcak hava yukarıya doğru yükselir. Bu yükselme, yaklaşık olarak 10 km yüksekliğe kadar sürer.

Yükselen hava bu yükseklikte kuzeye ve güneye doğru ayrılır. Eğer yer küre dönmemiş olsa idi, yükselen hava basit olarak kuzey ve güney kutuplara gider ve kutuplarda aşağılara çöker, tekrar ekvatora doğru hareket ederek sürekli çevrimine devam ederdi.

Dünya Çevresinde Rüzgar Akımları Hareket halindeki hava kütlesi, dünyanın dönüşünden dolayı kuzey yarım kürede sağa, güney yarım kürede sola doğru sapar. Sapmaya neden olan kuvvete corriolis kuvvetidenir.

Hava kütleleri ekvatorda ısınarak yukarıya doğru hareket ederler. Belli bir yükseklikten sonra, kuzeye ve güneye doğru hareketlerine devam ederler. Her iki kürede 30 derece enlemlerde corriolis kuvveti olarak isimlendirilen bir kuvvet vektörü, hava kütlesinin daha yüksek enlemlere hareketini önleyerek kuzeye ve güneye doğru hareket etmesine neden olur.

Bu şekilde oluşan rüzgara da jeostrofik rüzgar, denir. Aslında jeostrofik rüzgar, basınç gradyanı ve corriolis kuvvet arasındaki dengeden oluşan ve yeryüzeyi ile etkileşmeyen kuramsal bir rüzgardır. Bu rüzgar izobar’lara paraleldir.

Gerçekte corriolis kuvveti bir kuvvet değildir. Yalnızca dünyadaki belli bir yerdeki hava parselinin yatay olarak hareketine bir bakış açısı sağlar. Basınç gradyanları arasındaki akış, asıl rüzgarın hareket kuvvetidir.

Hava kütleleri yüksek basınç alanlarından dolayı tekrar aşağı seviyelere doğru inmeye başlarlar. Kutuplarda da havanın daha soğuk olmasından dolayı yüksek basınç alanları oluşur.

Ekvatordan kutuplara doğru farklılaşan ısı dağılımı nedeniyle oluşan global rüzgar akımları, dünyanın kendi yörüngesinde dönmesi sonucu meydana gelen Coriolis Kuvveti nedeniyle yukarıdaki belli hakim rotaları meydana getirmektedir.

Bu rüzgar rotaları dominant rotalardır ve yeryüzü şekillerinden bağımsız olup 1.000 metre üzerinde global rüzgar akımlarını meydana getirirler. Corriolis kuvvetinden dolayı baskın rüzgar yönleri elementlere göre aşağıdaki şekilde oluşur.

Kuzey Yarı Küre Güney Yarı Küre
Enlem 90-60
60-30
30-0
0-30
30-60
60-90

Baskın Yön Ne
SW
NE
SE
NW
SE

Yer yüzünde oluşan hava kütlesi hareketleri ise genel olarak, yerin dönmesinden kaynaklanan corriolis kuvveti ile yeryüzü ve akışkan havakütlesi arasındaki sürtünme kuvvetinden etkilenirler.

100 metreden daha az yüksekliklerde ise yukarıdaki birincil etmenlere ilave olarak yeryüzü coğrafyası da ikincil olarak etkili olmaya başlar ve ekonomik anlamda ilgi alanımıza giren yüzey rüzgar akımları bu kapsamda oluşur.

Rüzgar enerjisinde elde edilen güç Betz teoremine göre rüzgar hızının üçüncü kuvveti küpü ile orantılı olarak değişim gösterir