Rüzgâr
Rüzgar, havanın veya diğer gazların bir gezegenin yüzeyine göre doğal hareketidir. Rüzgarlar, onlarca dakika süren fırtına akışlarından, kara yüzeylerinin ısınmasıyla oluşan ve birkaç saat süren yerel esintilere ve Dünya üzerindeki iklim bölgeleri arasında güneş enerjisinin emilimindeki farklılıktan kaynaklanan küresel rüzgarlara kadar çeşitli ölçeklerde meydana gelir. Büyük ölçekli atmosferik sirkülasyonun iki ana nedeni ekvator ve kutuplar arasındaki farklı ısınma ve gezegenin dönüşüdür (Coriolis etkisi). Tropik ve subtropik bölgelerde, arazi ve yüksek platolar üzerindeki termal alçak sirkülasyonlar muson sirkülasyonlarını yönlendirebilir. Kıyı bölgelerinde deniz meltemi / kara meltemi döngüsü yerel rüzgarları tanımlayabilir; değişken araziye sahip bölgelerde dağ ve vadi meltemleri hakim olabilir. ⓘ
Rüzgarlar genellikle mekansal ölçeklerine, hızlarına ve yönlerine, onlara neden olan kuvvetlere, meydana geldikleri bölgelere ve etkilerine göre sınıflandırılır. Rüzgarların çeşitli yönleri vardır: hız (rüzgar hızı); ilgili gazın yoğunluğu; enerji içeriği veya rüzgar enerjisi. Rüzgâr aynı zamanda tohumlar, böcekler ve kuşlar için kritik bir ulaşım aracıdır ve binlerce mil boyunca rüzgâr akımları üzerinde seyahat edebilirler. Meteorolojide rüzgarlar genellikle güçlerine ve rüzgarın estiği yöne göre adlandırılır. Kısa süreli yüksek hızlı rüzgar patlamaları bora olarak adlandırılır. Orta süreli (yaklaşık bir dakika) kuvvetli rüzgarlar fırtına olarak adlandırılır. Uzun süreli rüzgarların ortalama güçleriyle ilişkili olarak meltem, bora, fırtına ve kasırga gibi çeşitli isimleri vardır. Uzayda, güneş rüzgârı Güneş'ten gelen gazların veya yüklü parçacıkların uzaydaki hareketidir, gezegen rüzgârı ise hafif kimyasal elementlerin bir gezegenin atmosferinden uzaya yayılmasıdır. Güneş Sistemi'ndeki bir gezegende gözlemlenen en güçlü rüzgarlar Neptün ve Satürn'de meydana gelir. ⓘ
İnsan uygarlığında rüzgâr kavramı mitolojide keşfedilmiş, tarihteki olayları etkilemiş, ulaşım ve savaş alanlarını genişletmiş ve mekanik işler, elektrik ve eğlence için bir güç kaynağı sağlamıştır. Rüzgar, yelkenli gemilerin Dünya okyanuslarındaki yolculuklarına güç vermektedir. Sıcak hava balonları kısa yolculuklar yapmak için rüzgârı kullanır ve motorlu uçuşlar rüzgârı kaldırma kuvvetini artırmak ve yakıt tüketimini azaltmak için kullanır. Çeşitli hava olaylarının neden olduğu rüzgâr kesme alanları uçaklar için tehlikeli durumlara yol açabilir. Rüzgarlar şiddetlendiğinde, ağaçlar ve insan yapımı yapılar zarar görebilir veya yıkılabilir. ⓘ
Rüzgarlar, örneğin lös gibi verimli toprakların oluşumu gibi çeşitli aeolian süreçler ve erozyon yoluyla yeryüzü şekillerini şekillendirebilir. Büyük çöllerden gelen toz, hakim rüzgarlar tarafından kaynak bölgesinden çok uzaklara taşınabilir; engebeli topografya tarafından hızlandırılan ve toz salgınlarıyla ilişkilendirilen rüzgarlara, bu bölgeler üzerindeki önemli etkileri nedeniyle dünyanın çeşitli yerlerinde bölgesel isimler verilmiştir. Rüzgar ayrıca orman yangınlarının yayılmasını da etkiler. Rüzgarlar çeşitli bitkilerin tohumlarını dağıtarak bu bitki türlerinin ve uçan böcek popülasyonlarının hayatta kalmasını ve dağılmasını sağlayabilir. Soğuk hava ile birleştiğinde, rüzgarın çiftlik hayvanları üzerinde olumsuz bir etkisi vardır. Rüzgar, hayvanların besin depolarını, avlanma ve savunma stratejilerini etkiler. ⓘ
Rüzgâr veya yel, atmosferdeki havanın Dünya yüzeyine yakın, doğal, çoğunlukla yatay hareketleridir. ⓘ
Hava hareketlerinin temel sürücüsü, atmosfer basıncının bölgeler arasında farklı değerlerde bulunmasıdır. Rüzgâr, alçak basınçla yüksek basınç bölgesi arasında yer değiştiren hava akımıdır, daima yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru hareket eder. İki bölge arasındaki basınç farkı ne kadar büyük olursa, hava akım hızı o kadar fazla olur. Rüzgâr sahip olduğu hıza göre esinti, fırtına gibi isimler alır. ⓘ
Rüzgârın yönü rüzgâr gülü, hızı ise anemometre ile ölçülür. Anemometre, rüzgârın bir pervaneyi döndürme hızından yararlanarak rüzgâr hızını gösteren basit ölçü aletidir. Yükseklerdeki rüzgârlar, balonlar yardımı ile ölçülmektedir. Yükselme hızı bilinen balonlar belli yüksekliğe gelince rüzgâr hızı ile yol almaya başlar. Balonun hareketi gözlenir, trigonometrik hesaplarla balonun birim zamanda kat ettiği yol hesaplanır ve buradan da rüzgârın hızı bulunur. Daha hassas ölçümler için balon ya radarla takip edilir veya balona bir telsiz vericisi monte edilir. ⓘ
Okyanuslardaki akıntıların ve dalgaların oluşmasına neden olup, kıyıların şekillenmesinde etkilidir. Kıyılarda kıyı oku, tombolo, lagün, falez gibi şekillerin oluşumu dalgalarla ilgilidir. Karalarda ise özellikle çöllerde etkilidir. Çöllerde akarsu, buzul ve dalgalar etkili olmadığından tek şekillendirici güç rüzgârlardır. Kumul, tafoni, yardang, çöl kaldırımı gibi şekiller rüzgâr ile ilişkilidir. Rüzgârların bitki sporlarını taşıyarak çiçeklerin döllenmesini sağlaması bitki neslinin devamı açısından çok önemlidir. Yeldeğirmeni ve yelkenli gemilerde gücünden yararlanılan rüzgâr, orman yangınlarında olumsuz etki yaparak yangının büyümesine neden olur. ⓘ
Nedenler
Rüzgar, esas olarak sıcaklık farkından kaynaklanan atmosferik basınçtaki farklılıklardan kaynaklanır. Atmosfer basıncında bir fark olduğunda, hava daha yüksek basınç alanından daha düşük basınç alanına doğru hareket eder ve bu da çeşitli hızlarda rüzgarlara neden olur. Dönen bir gezegende hava, tam olarak ekvator dışında, Coriolis etkisi tarafından da saptırılacaktır. Küresel olarak, büyük ölçekli rüzgar modellerinin (atmosferik sirkülasyon) iki ana itici faktörü, ekvator ve kutuplar arasındaki farklı ısınma (kaldırma kuvvetlerine yol açan güneş enerjisinin emilimindeki fark) ve gezegenin dönüşüdür. Tropik bölgelerin dışında ve yüzeyin sürtünme etkilerinden uzakta, büyük ölçekli rüzgarlar jeostrofik dengeye yaklaşma eğilimindedir. Dünya yüzeyinin yakınında sürtünme, rüzgarın aksi takdirde olacağından daha yavaş olmasına neden olur. Yüzey sürtünmesi ayrıca rüzgarların alçak basınç alanlarına doğru daha fazla esmesine neden olur. ⓘ
Fiziksel güçlerin dengesi ile tanımlanan rüzgarlar, rüzgar profillerinin ayrıştırılmasında ve analizinde kullanılır. Atmosferik hareket denklemlerini basitleştirmek ve yatay rüzgarların yatay ve dikey dağılımı hakkında niteliksel tartışmalar yapmak için kullanışlıdırlar. Jeostrofik rüzgar bileşeni, Coriolis kuvveti ile basınç gradyanı kuvveti arasındaki dengenin sonucudur. İzobarlara paralel olarak akar ve orta enlemlerdeki atmosferik sınır tabakasının üzerindeki akışa yaklaşır. Termal rüzgar, atmosferdeki iki seviye arasındaki jeostrofik rüzgar farkıdır. Sadece yatay sıcaklık gradyanları olan bir atmosferde mevcuttur. Yaşostrofik rüzgar bileşeni, gerçek ve jeostrofik rüzgar arasındaki farktır ve havanın zaman içinde siklonları "doldurmasından" sorumludur. Gradyan rüzgârı jeostrofik rüzgâra benzer ancak merkezkaç kuvvetini (ya da merkezcil ivmeyi) de içerir. ⓘ
Ölçüm
Rüzgar yönü genellikle kaynaklandığı yön cinsinden ifade edilir. Örneğin kuzeyli bir rüzgar kuzeyden güneye doğru eser. Rüzgar gülleri rüzgarın yönünü göstermek için döner. Havaalanlarında rüzgârgülleri rüzgârın yönünü gösterir ve sarkma açısına göre rüzgâr hızını tahmin etmek için de kullanılabilir. Rüzgar hızı anemometreler ile ölçülür, en yaygın olarak dönen kaplar veya pervaneler kullanılır. Yüksek bir ölçüm frekansına ihtiyaç duyulduğunda (araştırma uygulamalarında olduğu gibi), rüzgar ultrason sinyallerinin yayılma hızıyla veya ısıtılmış bir telin direnci üzerindeki havalandırma etkisiyle ölçülebilir. Başka bir anemometre türü, dinamik basıncı belirlemek için bir iç tüp ile rüzgara maruz kalan bir dış tüp arasındaki basınç farkından yararlanan pitot tüpleri kullanır ve bu daha sonra rüzgar hızını hesaplamak için kullanılır. ⓘ
Sürekli rüzgar hızları küresel olarak 10 metre (33 ft) yükseklikte rapor edilir ve 10 dakikalık bir zaman diliminde ortalaması alınır. Amerika Birleşik Devletleri tropikal siklonlar için rüzgarları 1 dakikalık bir ortalama üzerinden ve hava gözlemlerinde 2 dakikalık bir ortalama üzerinden rapor eder. Hindistan tipik olarak rüzgarları 3 dakikalık bir ortalama üzerinden rapor eder. Rüzgar örnekleme ortalamasının bilinmesi önemlidir, çünkü bir dakikalık sürekli rüzgarın değeri tipik olarak on dakikalık sürekli rüzgardan %14 daha fazladır. Yüksek hızlı rüzgarın kısa süreli patlamasına rüzgar fırtınası denir, rüzgar fırtınasının teknik bir tanımı şöyledir: on dakikalık bir zaman aralığında ölçülen en düşük rüzgar hızını saniyeler boyunca 10 knot (5 m/s) aşan maksimum hız. Fırtına, rüzgar hızının bir dakika veya daha uzun süre devam eden belirli bir eşiğin üzerine çıkmasıdır. ⓘ
Havadaki rüzgarları belirlemek için rawinsondeler GPS, radyo navigasyonu veya sondanın radar takibi ile rüzgar hızını belirler. Alternatif olarak, ana meteoroloji balonunun konumunun hareketi teodolitler kullanılarak yerden görsel olarak takip edilebilir. Rüzgar için uzaktan algılama teknikleri arasında SODAR, Doppler lidarları ve asılı aerosollerden veya moleküllerden saçılan veya yansıyan elektromanyetik radyasyonun Doppler kaymasını ölçebilen radarlar ve uzaydan veya uçaklardan okyanusun yüzey pürüzlülüğünü ölçmek için radyometreler ve radarlar kullanılabilir. Okyanus pürüzlülüğü, okyanuslar üzerinde deniz yüzeyine yakın rüzgar hızını tahmin etmek için kullanılabilir. Sabit uydu görüntüleri, bulutların bir görüntüden diğerine ne kadar uzaklaştığına bağlı olarak bulut tepesindeki rüzgarları tahmin etmek için kullanılabilir. Rüzgar mühendisliği, rüzgarın binalar, köprüler ve diğer insan yapımı nesneler de dahil olmak üzere yapılı çevre üzerindeki etkilerinin incelenmesini tanımlar. ⓘ
Rüzgar kuvveti ölçeği
Rüzgar hızını sınıflandırmaya yönelik ilk sistematik girişimlerden biri, Lizbon'dan Hindistan'a Ümit Burnu boyunca seyreden Portekizli bir pilot olan Gaspar Manoel'e atfedilir. Bu ölçekte rüzgar, bir gemiyi 24 saat içinde hareket etmeye zorlayacağı mesafeye göre sınıflandırılmıştır:
| Rüzgar tanımı | Gemi tarafından kat edilen mesafe ⓘ |
|---|---|
| Gemiyi hala hareket ettiren mümkün olduğunca hafif, kıçtan esen | 10 lig |
| Gemiyi hala hareket ettiren mümkün olduğunca hafif, çapraz dümenli | 8 lig |
| Kıçtan esen hafif hava | 14-16 ligler |
| Hafif hava üfleyen çapraz çekişli | 12-14 |
| Kıçtan esen rüzgar | 18-20 lig |
| Çapraz esen rüzgar | 16-17.5 leages |
| Kıçtan esen yumuşak rüzgar | 24-26 ligler |
| Çapraz esen yumuşak rüzgar | 20-22 ligler |
| Kıçtan esen taze rüzgar | 30 lig |
| Taze rüzgar çapraz çekişli | 25 lig |
| Kıçtan esen çok taze rüzgar | 33-35 ligler |
| Çapraz esen çok taze bir rüzgar | 28-30 ligler |
| Kıçtan esen sert rüzgar | 36-38 ligler |
| Sert rüzgar esiyor çapraz yönden | 32-34 ligler |
| Geminin kaldırabileceği kadar sert bir rüzgar, kıçtan esiyor | 43-45 ligler |
| Geminin kaldırabileceği kadar sert bir rüzgar, çapraz yönden esiyor | 38-40 ligler |
Tarihsel olarak Beaufort rüzgar kuvveti ölçeği (Beaufort tarafından oluşturulmuştur), gözlemlenen deniz koşullarına dayalı olarak rüzgar hızının ampirik bir tanımını sağlar. Başlangıçta 13 seviyeli bir ölçekti (0-12), ancak 1940'larda ölçek 18 seviyeye (0-17) genişletildi. Meltem, bora, fırtına veya kasırga gibi farklı ortalama hızlardaki rüzgarları birbirinden ayıran genel terimler vardır. Beaufort ölçeğinde, bora rüzgarları 28 knot (52 km/sa) ile 55 knot (102 km/sa) arasında yer alır ve bora kategorisinde rüzgarın şiddetini ayırt etmek için orta, taze, kuvvetli ve bütün gibi önceki sıfatlar kullanılır. Bir fırtına 56 knot (104 km/sa) ile 63 knot (117 km/sa) arasında rüzgarlara sahiptir. Tropikal siklonlar için kullanılan terminoloji küresel olarak bir bölgeden diğerine farklılık göstermektedir. Çoğu okyanus havzası tropikal siklonun kategorisini belirlemek için ortalama rüzgar hızını kullanır. Aşağıda dünya çapında Bölgesel İhtisas Meteoroloji Merkezleri tarafından kullanılan sınıflandırmaların bir özeti yer almaktadır:
| Genel rüzgar sınıflandırmaları | Tropikal siklon sınıflandırmaları (tüm rüzgarlar 10 dakikalık ortalamalardır) ⓘ | ||||||||
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Beaufort ölçeği | 10 dakikalık sürekli rüzgarlar | Genel terim | N Hint Okyanusu IMD |
SW Hint Okyanusu MF |
Avustralya bölgesi Güney Pasifik BoM, BMKG, FMS, MSNZ |
NW Pasifik JMA |
NW Pasifik JTWC |
NE Pasifik & N Atlantik NHC & CPHC | |
| (knot) | (km/s) | ||||||||
| 0 | <1 | <2 | Sakin | Alçak Basınç Alanı | Tropikal karışıklık | Tropikal alçak Tropikal Depresyon |
Tropikal depresyon | Tropikal depresyon | Tropikal depresyon |
| 1 | 1–3 | 2–6 | Hafif hava | ||||||
| 2 | 4–6 | 7–11 | Hafif esinti | ||||||
| 3 | 7–10 | 13–19 | Hafif esinti | ||||||
| 4 | 11–16 | 20–30 | Orta şiddette esinti | ||||||
| 5 | 17–21 | 31–39 | Taze esinti | Depresyon | |||||
| 6 | 22–27 | 41–50 | Güçlü esinti | ||||||
| 7 | 28–29 | 52–54 | Orta şiddette fırtına | Derin depresyon | Tropikal depresyon | ||||
| 30–33 | 56–61 | ||||||||
| 8 | 34–40 | 63–74 | Taze fırtına | Siklonik fırtına | Orta şiddette tropikal fırtına | Tropikal siklon (1) | Tropik Fırtına | Tropik Fırtına | Tropik Fırtına |
| 9 | 41–47 | 76–87 | Güçlü fırtına | ||||||
| 10 | 48–55 | 89–102 | Bütün fırtına | Şiddetli siklonik fırtına | Şiddetli tropik fırtına | Tropikal siklon (2) | Şiddetli tropik fırtına | ||
| 11 | 56–63 | 104–117 | Fırtına | ||||||
| 12 | 64–72 | 119–133 | Kasırga | Çok şiddetli siklonik fırtına | Tropikal siklon | Şiddetli tropikal siklon (3) | Tayfun | Tayfun | Kasırga (1) |
| 13 | 73–85 | 135–157 | Kasırga (2) | ||||||
| 14 | 86–89 | 159–165 | Şiddetli tropikal siklon (4) | Büyük kasırga (3) | |||||
| 15 | 90–99 | 167–183 | Yoğun tropikal siklon | ||||||
| 16 | 100–106 | 185–196 | Büyük kasırga (4) | ||||||
| 17 | 107–114 | 198–211 | Şiddetli tropikal siklon (5) | ||||||
| 115–119 | 213–220 | Çok şiddetli tropikal siklon | Süper tayfun | ||||||
| >120 | >222 | Süper siklonik fırtına | Büyük kasırga (5) | ||||||
Geliştirilmiş Fujita ölçeği
Geliştirilmiş Fujita Ölçeği (EF Ölçeği), rüzgar hızını tahmin etmek için hasarı kullanarak hortumların gücünü derecelendirir. Görünür hasardan tam yıkıma kadar altı seviyesi vardır. Amerika Birleşik Devletleri ve diğer bazı ülkelerde küçük değişikliklerle kullanılmaktadır (aralarında Kanada ve Fransa da bulunmaktadır). ⓘ
İstasyon modeli
Yüzey hava durumu haritalarında çizilen istasyon modeli, hem rüzgar yönünü hem de hızını göstermek için bir rüzgar çubuğu kullanır. Rüzgar çubuğu, ucundaki "bayrakları" kullanarak hızı gösterir.
- Bir bayrağın her bir yarısı 5 knot (9,3 km/sa) rüzgarı gösterir.
- Her tam bayrak 10 knot (19 km/sa) rüzgarı gösterir.
- Her bir flama (içi dolu üçgen) 50 knot (93 km/saat) rüzgarı göstermektedir. ⓘ
Rüzgarlar, dikmenin baktığı yönden esiyormuş gibi gösterilir. Bu nedenle, kuzeydoğudan esen bir rüzgar, bulut çemberinden kuzeydoğuya uzanan bir çizgi ve bu çizginin kuzeydoğu ucunda rüzgar hızını gösteren bayraklarla gösterilecektir. Bir harita üzerine çizildikten sonra, izotakların (eşit rüzgar hızlarına sahip çizgiler) analizi gerçekleştirilebilir. İzotaşlar özellikle üst seviye sabit basınç haritalarında jet akımının konumunu teşhis etmede faydalıdır ve genellikle 300 hPa seviyesinde veya üzerinde bulunurlar. ⓘ
Küresel klimatoloji
Ortalama olarak kutuplardaki akış modeline doğu rüzgarları hakimdir, batı rüzgarları dünyanın orta enlemleri boyunca, subtropikal sırtın kutbuna doğru eserken, tropik bölgelere yine doğu rüzgarları hakimdir. ⓘ
Subtropikal sırtın hemen altında rüzgarların daha hafif olduğu doldrumlar ya da at enlemleri yer alır. Dünya'daki çöllerin çoğu, alçalmanın hava kütlesinin bağıl nemini azalttığı subtropikal sırtın ortalama enleminin yakınında yer alır. En güçlü rüzgarlar, soğuk kutup havasının tropik bölgelerden gelen sıcak havayla buluştuğu orta enlemlerdedir. ⓘ
Tropik Bölgeler
Ticaret rüzgarları (trades olarak da adlandırılır), Dünya'nın ekvatoruna doğru tropik bölgelerde bulunan doğu yönlü yüzey rüzgarlarının hakim modelidir. Ticaret rüzgarları ağırlıklı olarak Kuzey Yarımküre'de kuzeydoğudan, Güney Yarımküre'de ise güneydoğudan esmektedir. Ticaret rüzgarları, dünya okyanusları üzerinde oluşan tropikal siklonlar için yönlendirme akımı olarak hareket eder. Ticaret rüzgarları aynı zamanda Afrika tozunu Atlantik Okyanusu boyunca batıya, Karayipler'e ve Kuzey Amerika'nın güneydoğusuna doğru yönlendirir. ⓘ
Muson, tropikal bölgelerde birkaç ay süren mevsimsel bir hakim rüzgardır. Bu terim İngilizce'de ilk olarak Hindistan, Bangladeş, Pakistan ve komşu ülkelerde Hint Okyanusu ve Arap Denizi'nden güneybatıya doğru esen ve bölgeye yoğun yağış getiren büyük mevsimsel rüzgarları ifade etmek için kullanılmıştır. Kutba doğru ilerleyişi, Mayıs'tan Temmuz'a kadar Asya, Afrika ve Kuzey Amerika kıtaları üzerinde ve Aralık ayında Avustralya üzerinde bir sıcak alçaklığın gelişmesiyle hızlanır. ⓘ
Westerlies ve etkileri
Westerlies veya Hakim Westerlies, 35 ila 65 derece enlemleri arasındaki orta enlemlerde hakim rüzgarlardır. Bu hakim rüzgarlar batıdan doğuya doğru eser ve ekstratropikal siklonları bu genel şekilde yönlendirir. Rüzgarlar Kuzey Yarımküre'de ağırlıklı olarak güneybatıdan, Güney Yarımküre'de ise kuzeybatıdan eser. Kutuplar üzerinde basıncın daha düşük olduğu kış aylarında en güçlü, yaz aylarında ve kutuplar üzerinde basıncın daha yüksek olduğu zamanlarda ise en zayıftırlar. ⓘ
Ticaret rüzgarları ile birlikte, batı rüzgarları Atlantik ve Pasifik Okyanuslarını geçen yelkenli gemiler için gidiş-dönüş ticaret rotası sağlamıştır, çünkü batı rüzgarları batı yoğunlaşma süreci ile her iki yarımküredeki okyanusların batı taraflarında güçlü okyanus akıntılarının gelişmesine yol açmıştır. Bu batı okyanus akıntıları sıcak, sub-tropikal suyu kutup bölgelerine doğru taşır. Batı rüzgarları, özellikle orta enlemlerde rüzgarları yavaşlatan akış modelinin güçlenmesine neden olacak daha az karanın bulunduğu güney yarımkürede özellikle güçlü olabilir. Orta enlemlerdeki en güçlü batı rüzgarları, ekvatorun güneyinde 40 ila 50 derece enlemleri arasında, Kükreyen Kırklı Yıllar olarak bilinen bir bant içinde yer alır. Westerlies, sıcak, ekvatoral suları ve rüzgarları kıtaların batı kıyılarına taşımada önemli bir rol oynar, özellikle de geniş okyanus genişliği nedeniyle güney yarımkürede. ⓘ
Kuzeyli olan rüzgârlar (yıldız, poyraz, karayel) özellikle kış aylarında havayı soğutucu etki yaparlar. Güneyli rüzgârlar ise ısıtıcı etki yaparlar. ⓘ
Aralık ayı sonu, Ocak ve Şubat aylarınca oldukça şiddetli lodos rüzgârları görülür. İstanbul'a denizden gelen bu rüzgâr denizi kabartarak, deniz ulaşımına ve denizcilere olumsuz etki yapar. Lodos Ege ve Akdeniz'de de kış aylarında şiddetli eser. Yaz aylarında ise genelde kuzeyli rüzgârlar hakimdir. ⓘ
Kutup doğu rüzgarları
Kutup Hadley hücreleri olarak da bilinen kutup doğu rüzgarları, kuzey ve güney kutuplarındaki kutup yükseklerinin yüksek basınç alanlarından yüksek enlemlerdeki Westerlies içindeki alçak basınç alanlarına doğru esen kuru, soğuk hakim rüzgarlardır. Westerlies'in aksine, bu hakim rüzgarlar doğudan batıya doğru eser ve genellikle zayıf ve düzensizdir. Düşük güneş açısı nedeniyle, soğuk hava kutupta birikir ve yüzeyde yüksek basınç alanları oluşturarak ekvatora doğru hava akışını zorlar; bu hava akışı Coriolis etkisi ile batıya doğru saptırılır. ⓘ
Yerel hususlar
Deniz ve kara meltemleri
Kıyı bölgelerinde, deniz meltemleri ve kara meltemleri bir yerin hakim rüzgarlarında önemli faktörler olabilir. Deniz, suyun karaya kıyasla daha yüksek özgül ısısı nedeniyle güneş tarafından daha yavaş ısıtılır. Kara yüzeyinin sıcaklığı yükseldikçe, kara üzerindeki havayı iletim yoluyla ısıtır. Sıcak hava, çevresindeki ortamdan daha az yoğundur ve bu nedenle yükselir. Denizin üzerindeki daha soğuk hava, şimdi daha yüksek deniz seviyesi basıncıyla, daha düşük basıncın içine doğru akar ve kıyıya yakın daha serin bir esinti oluşturur. Arka plandaki kıyı boyunca esen rüzgar, Coriolis kuvvetine göre yönüne bağlı olarak deniz meltemini güçlendirir ya da zayıflatır. ⓘ
Geceleri, özgül ısı değerlerindeki farklılıklar nedeniyle kara okyanustan daha hızlı soğur. Bu sıcaklık değişimi gündüz deniz melteminin dağılmasına neden olur. Kıyıdaki sıcaklık açıktaki sıcaklığın altına düştüğünde, su üzerindeki basınç karadakinden daha düşük olacak ve kıyıdaki rüzgar buna karşı koyacak kadar güçlü olmadığı sürece bir kara meltemi oluşturacaktır. ⓘ
Dağların yakınında
Yüksek yüzeylerde, zeminin ısınması, deniz seviyesinden aynı yükseklikte çevredeki havanın ısınmasını aşar, arazi üzerinde ilişkili bir termal alçak oluşturur ve aksi takdirde var olacak olan termal alçakları güçlendirir ve bölgenin rüzgar dolaşımını değiştirir. Çevresel rüzgar akışını önemli ölçüde kesintiye uğratan engebeli topoğrafyanın bulunduğu bölgelerde, dağlar ve vadiler arasındaki rüzgar sirkülasyonu hakim rüzgarlara en önemli katkıda bulunan unsurdur. Tepeler ve vadiler, atmosfer ve kara kütlesi arasındaki sürtünmeyi artırarak hava akışını önemli ölçüde bozar, akışa fiziksel bir engel olarak hareket ederek rüzgarı topografyanın hemen yukarısındaki aralığa paralel olarak saptırır, bu da bir bariyer jeti olarak bilinir. Bu bariyer jeti düşük seviyeli rüzgarı %45 oranında artırabilir. Rüzgar yönü de arazinin konturu nedeniyle değişir. ⓘ
Dağ silsilesinde bir geçit varsa, hız ve basınç arasındaki ters ilişkiyi tanımlayan Bernoulli prensibi nedeniyle rüzgarlar geçitten önemli bir hızla geçecektir. Hava akımı, rüzgâr yönünde daha düz araziye doğru bir mesafe boyunca türbülanslı ve düzensiz kalabilir. Bu koşullar yükselen ve alçalan uçaklar için tehlikelidir. Dağ aralıklarından hızlanan serin rüzgarlara bölgesel isimler verilmiştir. Orta Amerika'da Papagayo rüzgarı, Panama rüzgarı ve Tehuano rüzgarı bunlara örnektir. Avrupa'da benzer rüzgarlar Bora, Tramontane ve Mistral olarak bilinir. Bu rüzgarlar açık sular üzerinde estiğinde, okyanusun üst katmanlarının karışmasını artırarak serin, besin açısından zengin suları yüzeye çıkarır ve bu da deniz yaşamının artmasına neden olur. ⓘ
Dağlık bölgelerde, hava akımının yerel olarak bozulması şiddetli hale gelir. Pürüzlü araziler bir araya gelerek öngörülemeyen akış modelleri ve rotorlar gibi türbülanslar üretir ve bunların tepesinde merceksi bulutlar oluşabilir. Hava tepelerin üzerinden ve vadilerden aşağı doğru akarken güçlü hava akımları, iniş akımları ve girdaplar gelişir. Orografik yağışlar dağların rüzgar tarafında meydana gelir ve yukarı yamaç akışı olarak da bilinen dağ sırtı boyunca nemli havanın büyük ölçekli akışının yükselen hava hareketinden kaynaklanır ve adyabatik soğuma ve yoğuşma ile sonuçlanır. Dünyanın nispeten istikrarlı rüzgarlara (örneğin ticaret rüzgarları) maruz kalan dağlık bölgelerinde, genellikle bir dağın rüzgar alan tarafında, rüzgar almayan veya rüzgar alan tarafına göre daha nemli bir iklim hakimdir. Nem, orografik yükselme tarafından uzaklaştırılır ve alçalan ve genellikle ısınan, yağmur gölgesinin gözlemlendiği leeward tarafında daha kuru hava bırakır. Dağların üzerinden aşağılara doğru akan rüzgarlar yamaç aşağı rüzgarlar olarak bilinir. Bu rüzgarlar ılık ve kurudur. Avrupa'da Alplerin aşağısında foehn olarak bilinirler. Polonya'da buna örnek olarak halny wiatr verilebilir. Arjantin'de aşağı eğimli rüzgarların yerel adı zonda'dır. Java'da bu tür rüzgarların yerel adı koembang'dır. Yeni Zelanda'da Nor'west kemeri olarak bilinirler ve yıllar boyunca sanat eserlerine ilham kaynağı olan adını aldıkları bulut oluşumuna eşlik ederler. Amerika Birleşik Devletleri'nin Büyük Ovalarında bu rüzgarlar chinook olarak bilinir. Amerika Birleşik Devletleri'nin Appalachian dağlarının eteklerinde de yamaç aşağı rüzgarlar meydana gelir ve diğer yamaç aşağı rüzgarlar kadar güçlü olabilirler ve kaynak hava kütlesindeki artan nem nedeniyle bağıl nemin tipik olarak çok az değişmesi nedeniyle diğer foehn rüzgarlarına kıyasla sıra dışıdırlar. Kaliforniya'da yamaç aşağı esen rüzgarlar dağ geçitlerinden geçerek etkilerini yoğunlaştırır ve Santa Ana ve sundowner rüzgarları bunlara örnek olarak verilebilir. Yamaç aşağı rüzgar etkisi sırasında rüzgar hızları saatte 160 kilometreyi (99 mph) aşabilir. ⓘ
Ortalama rüzgar hızları
Daha önce açıklandığı gibi, hakim ve yerel rüzgarlar yeryüzüne eşit olarak yayılmaz, bu da rüzgar hızlarının da bölgelere göre farklılık gösterdiği anlamına gelir. Ayrıca, rüzgar hızı yükseklikle birlikte artar. ⓘ
Rüzgar gücü yoğunluğu
Günümüzde, rüzgar enerjisi gelişimi için en iyi konumların belirlenmesinde kullanılan bir kıstas rüzgar gücü yoğunluğu (WPD) olarak adlandırılmaktadır. Bu, belirli bir konumdaki rüzgarın etkin gücüne ilişkin bir hesaplamadır ve genellikle belirli bir süre boyunca yer seviyesinin üzerindeki yükseklik cinsinden ifade edilir. Rüzgar hızını ve kütlesini dikkate alır. 2008 yılı sonunda, dünya çapında rüzgarla çalışan jeneratörlerin isim plakası kapasitesi 120.8 gigawatt idi. Rüzgar 2009 yılında dünya çapında elektrik kullanımının sadece %1.5'ini üretmiş olsa da, 2005 ve 2008 yılları arasındaki üç yılda iki katına çıkarak hızla büyümektedir. Birçok ülkede nispeten yüksek penetrasyon seviyelerine ulaşmış olup 2019 yılında Danimarka, Portekiz ve İrlanda Cumhuriyeti'nde %25'i aşmıştır. ⓘ
Makaslama
Bazen rüzgar gradyanı olarak da adlandırılan rüzgar makası, Dünya atmosferinde nispeten kısa bir mesafe boyunca rüzgar hızı ve yönündeki bir farktır. Rüzgâr makası dikey ve yatay bileşenlere ayrılabilir; yatay rüzgâr makası hava cepheleri boyunca ve kıyıya yakın yerlerde, dikey makas ise tipik olarak yüzeye yakın yerlerde görülmekle birlikte atmosferde üst seviye jetler ve cephe bölgeleri yakınında daha yüksek seviyelerde de görülebilir. ⓘ
Rüzgar makasının kendisi çok küçük bir mesafede meydana gelen mikro ölçekli bir meteorolojik fenomendir, ancak fırtına hatları ve soğuk cepheler gibi mezoscale veya sinoptik ölçekli hava özellikleri ile ilişkili olabilir. Genellikle fırtınaların, hava cephelerinin, alçak seviye jetleri olarak adlandırılan yerel olarak daha yüksek alçak seviye rüzgar alanlarının, dağların yakınında, açık gökyüzü ve sakin rüzgarlar nedeniyle meydana gelen radyasyon inversiyonlarının, binaların, rüzgar türbinlerinin ve yelkenli teknelerin neden olduğu mikro patlamaların ve sağanakların yakınında gözlemlenir. Rüzgar makası, kalkış ve iniş sırasında uçakların kontrolü üzerinde önemli bir etkiye sahiptir ve Amerika Birleşik Devletleri'nde büyük can kayıplarının yaşandığı uçak kazalarının önemli bir nedenidir. ⓘ
Atmosferdeki ses hareketi, dalga cephesini bükerek seslerin normalde duyulmayacağı yerlerde duyulmasına ya da tam tersine neden olabilen rüzgar kesilmesinden etkilenir. Troposferdeki güçlü dikey rüzgar kesmesi de tropikal siklon gelişimini engeller, ancak daha sonra şiddetli hava üretebilecek daha uzun yaşam döngülerine sahip bireysel gök gürültülü fırtınaların düzenlenmesine yardımcı olur. Termal rüzgar konsepti, yükseklikle birlikte rüzgar hızındaki farklılıkların yatay sıcaklık farklılıklarına nasıl bağlı olduğunu ve jet akımının varlığını açıklar. ⓘ
Tarihçe
Doğal bir güç olarak rüzgâr, birçok kültürde genellikle bir ya da daha fazla rüzgâr tanrısı olarak ya da doğaüstünün bir ifadesi olarak kişileştirilmiştir. Vayu Hindu Rüzgar Tanrısıdır. Yunan rüzgar tanrıları arasında Boreas, Notus, Eurus ve Zephyrus bulunmaktadır. Farklı yorumlarda dört rüzgârın yöneticisi ya da koruyucusu olan Aeolus, şafak tanrıçası Eos ile birlikte dört rüzgâra babalık eden alacakaranlık tanrısı Astraeus olarak da tanımlanmıştır. Atina'daki Rüzgâr Kulesi'nin de kanıtladığı gibi, eski Yunanlılar da rüzgârların mevsimsel değişimini gözlemlemişlerdir. Venti, Roma'nın rüzgâr tanrılarıdır. Fūjin Japon rüzgâr tanrısıdır ve en eski Şinto tanrılarından biridir. Efsaneye göre, dünyanın yaratılışında hazır bulunmuş ve dünyayı sisten temizlemek için ilk olarak rüzgârları çantasından çıkarmıştır. İskandinav mitolojisinde Njörðr rüzgâr tanrısıdır. Ayrıca Norðri, Suðri, Austri ve Vestri adında dört dvärgar (İskandinav cücesi) ve muhtemelen Yggdrasil'in dört geyiği vardır, dört rüzgârı kişileştirir ve dört Yunan rüzgâr tanrısına paraleldir. Stribog Slav rüzgar, gökyüzü ve hava tanrısının adıdır. Sekiz yöndeki rüzgârların atası (büyükbabası) olduğu söylenir. ⓘ
Kamikaze, genellikle ilahi rüzgar olarak çevrilen ve tanrılardan bir hediye olduğuna inanılan Japonca bir kelimedir. Bu terimin ilk olarak 1274 ve 1281 yıllarında Japonya'ya saldıran Kubilay Han komutasındaki iki Moğol filosundan Japonya'yı kurtardığı söylenen bir çift ya da bir dizi tayfunun adı olarak kullanıldığı bilinmektedir. Protestan Rüzgârı, 1588 yılında İspanyol Armadası'nı İngiltere'yi işgal etmekten caydıran ve rüzgârın çok önemli bir rol oynadığı fırtınanın ya da Orange'lı William'ın 1688 yılında İngiltere'yi işgal etmesini sağlayan elverişli rüzgârların adıdır. Napolyon'un Mısır Seferi sırasında Fransız askerleri hamsin rüzgârıyla zor anlar yaşamıştır: Fırtına "uzaktaki gökyüzünde bir kan lekesi gibi" belirdiğinde, Osmanlılar siper almaya giderken, Fransızlar "çok geç olana kadar tepki vermemiş, ardından kör edici, boğucu toz duvarlarında boğulmuş ve bayılmışlardır". İkinci Dünya Savaşı'nın Kuzey Afrika Seferi sırasında, "müttefik ve Alman birlikleri, hamsinin neden olduğu kum fırtınaları yüzünden birkaç kez savaşın ortasında durmak zorunda kaldı... Rüzgarın savurduğu kum taneleri askerleri kör ediyor ve pusulaları işe yaramaz hale getiren elektrik bozuklukları yaratıyordu." ⓘ
Ulaşım
Yelkenli gemilerin birçok farklı biçimi vardır, ancak hepsinin bazı temel ortak noktaları vardır. Magnus etkisini kullanan rotorlu gemiler hariç, her yelkenli geminin bir gövdesi, donanımı ve gemiye güç vermek için rüzgârı kullanan yelkenleri tutan en az bir direği vardır. Yelkenli gemilerle yapılan okyanus yolculukları aylar sürebilir ve yaygın bir tehlike de rüzgâr yetersizliği nedeniyle karaya oturmak ya da şiddetli fırtınalar veya istenen yönde ilerlemeye izin vermeyen rüzgârlar nedeniyle rotadan çıkmaktır. Şiddetli bir fırtına gemi kazasına ve tüm mürettebatın kaybına yol açabilir. Yelkenli gemiler ambarlarında yalnızca belirli miktarda erzak taşıyabilirler, bu nedenle tatlı su da dahil olmak üzere uygun erzakı içerecek şekilde uzun yolculukları dikkatle planlamaları gerekir. ⓘ
Havaya göre hareket eden aerodinamik hava taşıtları için rüzgârlar yer hızını etkiler ve havadan hafif araçlar söz konusu olduğunda rüzgâr bunların hareketinde ve yer izinde önemli veya tek başına bir rol oynayabilir. Yüzey rüzgârının hızı genellikle bir havaalanındaki uçuş operasyonlarının yönünü belirleyen birincil faktördür ve havaalanı pistleri yerel bölgenin yaygın rüzgâr yön(ler)ini hesaba katacak şekilde hizalanır. Belirli koşullar altında kuyruk rüzgarı ile kalkış yapmak gerekli olabilirken, genellikle baş rüzgarı tercih edilir. Kuyruk rüzgarı gerekli kalkış mesafesini artırır ve tırmanış eğimini azaltır. ⓘ
Güç kaynağı
Anuradhapura ve Sri Lanka'nın diğer şehirlerindeki antik Sinhaleler, M.Ö. 300'lü yılların başlarında muson rüzgarlarını fırınlara güç sağlamak için kullanmışlardır. Fırınlar, içerideki sıcaklığı 1.200 °C'ye (2.190 °F) çıkarmak için muson rüzgarlarının yolu üzerine inşa edilmiştir. MS birinci yüzyılda bir orga güç sağlamak için ilkel bir yel değirmeni kullanılmıştır. Yel değirmenleri daha sonra MS 7. yüzyıldan itibaren Afganistan'ın Sistan bölgesinde inşa edilmiştir. Bunlar dikey akslı yel değirmenleriydi ve yelkenleri kamış hasır veya kumaş malzemeyle kaplıydı. Bu yel değirmenleri mısır öğütmek ve su çekmek için kullanılıyordu ve öğütme ve şeker kamışı endüstrilerinde kullanılıyordu. Yatay akslı yel değirmenleri daha sonra Kuzeybatı Avrupa'da 1180'lerden itibaren un öğütmek için yaygın olarak kullanıldı ve birçok Hollanda yel değirmeni hala varlığını sürdürüyor. ⓘ
Rüzgar enerjisi artık yenilenebilir enerjinin ana kaynaklarından biridir ve kullanımı, inovasyon ve düşen fiyatlar sayesinde hızla artmaktadır. Rüzgâr enerjisindeki kurulu kapasitenin çoğu karadadır, ancak rüzgâr hızları tipik olarak kıyıdan uzakta daha yüksek ve daha sabit olduğundan açık deniz rüzgâr enerjisi büyük bir potansiyel sunmaktadır. Havanın kinetik enerjisi olan rüzgar enerjisi, rüzgar hızının üçüncü kuvvetiyle orantılıdır. Betz yasası, rüzgar türbinlerinin bu enerjinin yaklaşık %59'unu elde edebileceği teorik üst sınırı tanımlamaktadır. ⓘ
Rekreasyon
Rüzgâr, eğlence amaçlı yelken kanat, sıcak hava balonculuğu, uçurtma uçurma, snowkiting, uçurtma landboard, uçurtma sörfü, yamaç paraşütü, yelken ve rüzgâr sörfü gibi birçok popüler sporda önemli bir rol oynamaktadır. Planörcülükte, yüzeyin hemen üzerindeki rüzgar eğimleri bir planörün uçuşunun kalkış ve iniş aşamalarını etkiler. Rüzgâr eğimi, vinçli kalkış veya telli kalkış olarak da bilinen yerden kalkışlar üzerinde belirgin bir etkiye sahip olabilir. Rüzgar eğimi önemli veya ani ya da her ikisiyse ve pilot aynı yunuslama tutumunu sürdürürse, belirtilen hava hızı artacak ve muhtemelen maksimum yerden fırlatma çekme hızını aşacaktır. Pilot, eğimin etkisiyle başa çıkmak için hava hızını ayarlamalıdır. İniş sırasında, özellikle rüzgarlar kuvvetli olduğunda, rüzgar makası da bir tehlikedir. İniş için son yaklaşmada planör rüzgar eğimi boyunca alçalırken, batma oranı artarken hava hızı azalır ve yer temasından önce hızlanmak için yeterli zaman yoktur. Pilot rüzgar eğimini önceden tahmin etmeli ve bunu telafi etmek için daha yüksek bir yaklaşma hızı kullanmalıdır. ⓘ
Doğal dünyadaki rolü
Kurak iklimlerde erozyonun ana kaynağı rüzgardır. Genel rüzgar sirkülasyonu, toz gibi küçük partikülleri geniş okyanuslar boyunca çıkış noktalarından binlerce kilometre aşağıya taşır, bu da deflasyon olarak bilinir. Gezegenin orta enlemlerindeki batı rüzgarları, okyanus akıntılarının dünya okyanusları boyunca batıdan doğuya doğru hareket etmesini sağlar. Rüzgar, bitkilere ve diğer hareketsiz organizmalara tohum, spor, polen vb. yayılmasında yardımcı olmada çok önemli bir role sahiptir. Rüzgar, bitkilerde tohumun birincil dağılma şekli olmasa da, kara bitkilerinin biyokütlesinin büyük bir yüzdesinin dağılmasını sağlar. ⓘ
Erozyon
Erozyon, rüzgarın malzeme hareketinin bir sonucu olabilir. İki ana etkisi vardır. Birincisi, rüzgar küçük parçacıkların kaldırılmasına ve dolayısıyla başka bir bölgeye taşınmasına neden olur. Buna deflasyon denir. İkinci olarak, bu asılı parçacıklar katı nesnelere çarparak aşınma yoluyla erozyona neden olabilir (ekolojik ardıllık). Rüzgar erozyonu genellikle bitki örtüsünün az olduğu veya hiç olmadığı bölgelerde, genellikle de bitki örtüsünü desteklemek için yeterli yağışın olmadığı bölgelerde meydana gelir. Bir plajda veya çölde kum tepelerinin oluşumu buna örnek olarak verilebilir. Lös, homojen, tipik olarak tabakalaşmamış, gözenekli, gevrek, hafif tutarlı, genellikle kireçli, ince taneli, siltli, soluk sarı veya devetüyü, rüzgarla savrulan (Aeolian) bir tortudur. Genellikle yüzlerce kilometrekarelik alanları kaplayan ve onlarca metre kalınlığında yaygın bir örtü tortusu olarak ortaya çıkar. Lös genellikle ya dik ya da dikey yüzeylerde durur. Lös, oldukça zengin topraklara dönüşme eğilimindedir. Uygun iklim koşulları altında, löslü alanlar dünyanın tarımsal açıdan en verimli alanları arasındadır. Lös birikintileri doğası gereği jeolojik olarak istikrarsızdır ve çok kolay aşınır. Bu nedenle, lösün rüzgar erozyonunu azaltmak için çiftçiler tarafından genellikle rüzgar perdeleri (büyük ağaçlar ve çalılar gibi) dikilir. ⓘ
Çöl tozu göçü
Yaz ortasında (kuzey yarımkürede Temmuz), kuzeye doğru hareket eden subtropikal sırtın güneyinde batıya doğru hareket eden ticaret rüzgarları Karayipler'den Kuzey Amerika'nın güneydoğusuna doğru kuzeybatıya doğru genişler. Ticaret rüzgarları kuşağı içindeki sırtın güney çevresinde hareket eden Sahra'dan gelen toz kara üzerinde hareket ettiğinde, yağış bastırılır ve gökyüzü maviden beyaz bir görünüme dönüşür, bu da kırmızı gün batımlarının artmasına neden olur. Varlığı, havadaki partiküllerin sayısına katkıda bulunarak hava kalitesini olumsuz etkiler. Amerika Birleşik Devletleri'ne ulaşan Afrika tozunun %50'sinden fazlası Florida'yı etkilemektedir. 1970 yılından bu yana Afrika'daki kuraklık dönemleri nedeniyle toz salgınları daha da kötüleşmiştir. Karayipler ve Florida'ya toz taşınmasında yıldan yıla büyük bir değişkenlik vardır. Toz olayları, özellikle 1970'lerden bu yana Karayipler ve Florida'daki mercan resiflerinin sağlığındaki düşüşle ilişkilendirilmiştir. Benzer toz bulutları Gobi Çölü'nden kaynaklanmakta ve kirleticilerle birleşerek rüzgar yönünde veya doğuya doğru Kuzey Amerika'ya doğru geniş mesafelere yayılmaktadır. ⓘ
Kum ve toz fırtınalarıyla ilişkili rüzgarlar için yerel isimler vardır. Calima güneydoğu rüzgarlarıyla Kanarya adalarına toz taşır. Harmattan kış boyunca Gine Körfezi'ne toz taşır. Sirocco, ekstratropikal siklonların Akdeniz'deki hareketi nedeniyle kuzey Afrika'dan güney Avrupa'ya toz taşır. Doğu Akdeniz boyunca hareket eden bahar fırtına sistemleri Mısır ve Arap yarımadası boyunca toz taşınmasına neden olur ve bu tozlar yerel olarak Khamsin olarak bilinir. Shamal, Basra Körfezi ülkeleri boyunca günlerce atmosfere toz kaldıran soğuk cephelerden kaynaklanır. ⓘ
Bitkiler üzerindeki etkisi
Tohumların rüzgarla dağılması ya da anemokori, dağılmanın en ilkel yollarından biridir. Rüzgârla dağılma iki temel biçimden birini alabilir: tohumlar rüzgârda yüzebilir ya da alternatif olarak yere düşebilir. Bu dağılma mekanizmalarının klasik örnekleri arasında, tohumlarına bağlı tüylü bir pappusu olan ve uzun mesafelere dağılabilen karahindibalar (Taraxacum spp., Asteraceae) ve kanatlı tohumları olan ve yere doğru çırpınan akçaağaçlar (Acer (genus) spp., Sapindaceae) yer alır. Rüzgarla dağılma üzerindeki önemli bir kısıtlama, bir tohumun çimlenmeye uygun bir alana düşme olasılığını en üst düzeye çıkarmak için bol miktarda tohum üretimine ihtiyaç duyulmasıdır. Bu dağılma mekanizması üzerinde güçlü evrimsel kısıtlamalar da vardır. Örneğin, adalardaki Asteraceae türleri, anakaradaki aynı türlere göre daha az dağılma kabiliyetine (yani daha büyük tohum kütlesi ve daha küçük pappus) sahip olma eğilimindedir. Rüzgârla dağılmaya bağımlılık, birçok yabani ot veya kabalık tür arasında yaygındır. Rüzgârla dağılmanın alışılmadık mekanizmaları arasında takla otları da yer alır. Anemokori ile ilgili bir süreç de polenlerin rüzgarla dağıldığı anemofilidir. Büyük bitki aileleri bu şekilde tozlaşır ve baskın bitki türlerinin bireyleri birbirine yakın aralıklarla yerleştirildiğinde bu durum tercih edilir. ⓘ
Rüzgar aynı zamanda ağaçların büyümesini de sınırlar. Kıyılarda ve izole dağlarda, ağaç sınırı genellikle iç kesimlerde ve daha büyük, daha karmaşık dağ sistemlerinde karşılık gelen rakımlardan çok daha düşüktür, çünkü güçlü rüzgarlar ağaç büyümesini azaltır. Şiddetli rüzgarlar erozyon yoluyla ince toprakları aşındırmanın yanı sıra dal ve budaklara da zarar verir. Şiddetli rüzgarlar ağaçları devirdiğinde veya kökünden söktüğünde, bu süreç rüzgar atması olarak bilinir. Bu durum en çok dağların rüzgar alan yamaçlarında görülür ve genellikle 75 yaş ve üzeri ağaçlarda ciddi vakalar meydana gelir. Sitka ladini ve deniz üzümü gibi kıyıya yakın bitki çeşitleri, kıyı şeridine yakın yerlerde rüzgar ve tuz spreyi tarafından budanır. ⓘ
Rüzgar ayrıca kum aşındırması yoluyla da bitkilere zarar verebilir. Kuvvetli rüzgarlar gevşek kum ve üst toprağı alıp saatte 25 mil (40 km/sa) ile saatte 40 mil (64 km/sa) arasında değişen hızlarda havaya savurur. Rüzgarla savrulan bu kum, bitki hücrelerini parçalayarak onları buharlaşma ve kuraklığa karşı savunmasız hale getirdiği için bitki fidelerine büyük zarar verir. Tarımsal Araştırma Servisi'ne bağlı bilim insanları, laboratuvar ortamında mekanik bir kumlama makinesi kullanarak rüzgarla savrulan kumun pamuk fideleri üzerindeki etkilerini inceledi. Çalışma, fidelerin rüzgarla savrulan kum aşındırmasının yarattığı hasara, enerjiyi gövde ve kök büyümesinden hasarlı gövdelerin büyümesine ve onarımına kaydırarak yanıt verdiğini gösterdi. Dört haftalık bir sürenin ardından, fidenin büyümesi, rüzgarla savrulan kum aşındırması gerçekleşmeden önce olduğu gibi, bir kez daha bitki boyunca tekdüze hale geldi. ⓘ
Bitki gametlerinin (tohumlarının) yanı sıra rüzgar, bitkilerin düşmanlarına da yardımcı olur: Bitki patojenlerinin sporları ve diğer yayılımları daha hafiftir ve uzun mesafeler kat edebilir. Birkaç bitki hastalığının marjinal denizler ve hatta tüm okyanuslar üzerinden seyahat ettiği bilinmektedir. İnsanlar bitki patojenlerinin rüzgarla yayılmasını önleyemez, hatta yavaşlatamaz; bunun yerine tahmin ve iyileştirme gerekir. ⓘ
Hayvanlar üzerindeki etkisi
Sığır ve koyunlar, rüzgâr ve soğuk havanın birleşiminden kaynaklanan rüzgâr soğuğuna yatkındır; rüzgâr saatte 40 kilometreyi (25 mil/saat) aştığında kılları ve yün örtüleri etkisiz hale gelir. Penguenler hem suda hem de havada soğuğa karşı korunmak için hem yağ hem de tüy tabakası kullansa da, yüzgeçleri ve ayakları soğuğa karşı daha az bağışıktır. Antarktika gibi en soğuk iklimlerde, imparator penguenler rüzgâr ve soğukta hayatta kalmak için toplanma davranışını kullanır, toplanan grubun dış tarafındaki üyeleri sürekli olarak değiştirir, bu da ısı kaybını %50 azaltır. Eklembacaklıların bir alt kümesi olan uçan böcekler hakim rüzgarlar tarafından sürüklenirken, kuşlar uçmak ya da süzülmek için rüzgar koşullarından faydalanarak kendi rotalarını takip ederler. Bu nedenle, hava durumu radar görüntülerinde yakınlaşan rüzgarlarla ilişkili ince çizgi desenleri böcek dönüşleri tarafından domine edilir. Gece boyunca Dünya atmosferinin en düşük 7.000 feet (2.100 m) yüksekliğinde gerçekleşen kuş göçü, meteoroloji radarları, özellikle de WSR-88D tarafından toplanan rüzgâr profillerini, çevresel rüzgâr dönüşlerini 15 knot (28 km/sa) ila 30 knot (56 km/sa) artırarak kirletir. ⓘ
Pikalar, yiyeceklerin uçup gitmesini önlemek amacıyla kış için kuru bitki ve otları saklamak üzere çakıl taşlarından oluşan bir duvar kullanırlar. Hamamböcekleri, kurbağa gibi potansiyel avcıların saldırılarından önce gelen hafif rüzgarları, karşılaşmalarından sağ çıkmak için kullanırlar. Sercileri rüzgara karşı çok hassastır ve saldırıların yarısında hayatta kalmalarına yardımcı olur. Geyiklerin 0,5 mil (800 m) mesafedeki potansiyel avcıları tespit edebilen keskin bir koku alma duyusu vardır. Rüzgârın saatte 15 kilometrenin (9,3 mil/saat) üzerine çıkması, martılara yiyecek arama faaliyetlerini ve kalın gagalı mürenlere yönelik hava saldırılarını artırma sinyali verir. ⓘ
İlgili hasar
Şiddetli rüzgarların, hızlarının ve basınç farklarının büyüklüğüne bağlı olarak hasara neden olduğu bilinmektedir. Rüzgar basınçları bir yapının rüzgar alan tarafında pozitif, rüzgar almayan tarafında ise negatiftir. Seyrek rüzgar esintileri kötü tasarlanmış asma köprülerin sallanmasına neden olabilir. Rüzgar şiddeti köprünün sallanmasına benzer sıklıkta olduğunda, 1940 yılında Tacoma Narrows Köprüsü'nde olduğu gibi köprü daha kolay yıkılabilir. Rüzgar hızının 23 knot (43 km/sa) kadar düşük olması, ağaç dallarının enerji hatlarından geçen enerji akışını bozması nedeniyle elektrik kesintilerine yol açabilir. Hiçbir ağaç türünün kasırga şiddetindeki rüzgarlara dayanamayacağı garanti edilmemekle birlikte, kökleri sığ olanlar kökünden sökülmeye daha yatkındır ve okaliptüs, deniz ebegümeci ve avokado gibi kırılgan ağaçlar hasara daha yatkındır. Kasırga şiddetindeki rüzgarlar seyyar evlerde önemli hasara neden olur ve temelleri olan evlere yapısal olarak zarar vermeye başlar. Araziden gelen eğimli rüzgarlar nedeniyle bu güçteki rüzgarların camları kırdığı ve arabaların boyalarını kumladığı bilinmektedir. Rüzgar 135 knot'ı (250 km/sa) aştığında evler tamamen yıkılır ve daha büyük binalarda önemli hasar meydana gelir. İnsan yapımı yapılarda tam yıkım, rüzgarlar 175 knot'a (324 km/sa) ulaştığında meydana gelir. Saffir-Simpson ölçeği ve Geliştirilmiş Fujita ölçeği, tropikal siklonlar ve hortumlarla ilgili yüksek rüzgarların neden olduğu hasardan rüzgar hızını tahmin etmeye yardımcı olmak için tasarlanmıştır. ⓘ
Avustralya'nın Barrow Adası, 10 Nisan 1996'da tropikal siklon Olivia sırasında 408 km/sa (253 mph) hıza ulaşarak, 12 Nisan 1934 öğleden sonra Washington Dağı'nda (New Hampshire) kırılan 372 km/sa (231 mph) önceki rekoru geçerek en şiddetli rüzgar rekorunu elinde tutmaktadır. ⓘ
Orman yangını yoğunluğu gündüz saatlerinde artar. Örneğin, daha düşük nem, artan sıcaklıklar ve artan rüzgar hızları nedeniyle için için yanan kütüklerin yanma oranları gün içinde beş kata kadar daha fazladır. Güneş ışığı gün boyunca toprağı ısıtır ve hava akımlarının yokuş yukarı hareket etmesine ve gece boyunca toprak soğudukça yokuş aşağı inmesine neden olur. Orman yangınları bu rüzgarlar tarafından körüklenir ve genellikle tepelerin üzerinden ve vadilerden geçen hava akımlarını takip eder. Amerika Birleşik Devletleri'ndeki orman yangını operasyonları, gündüz sıcaklığından kaynaklanan tahmin edilebilir yoğunluk artışı nedeniyle sabah 10:00'da başlayan 24 saatlik bir yangın günü etrafında dönmektedir. ⓘ
Dış uzayda
Güneş rüzgârı karasal rüzgârdan oldukça farklıdır, çünkü kaynağı Güneş'tir ve Güneş'in atmosferinden kaçan yüklü parçacıklardan oluşur. Güneş rüzgarına benzer şekilde, gezegen rüzgarı da gezegen atmosferlerinden kaçan hafif gazlardan oluşur. Uzun süreler boyunca, gezegen rüzgârı gezegen atmosferlerinin bileşimini kökten değiştirebilir. ⓘ
Şimdiye kadar kaydedilen en hızlı rüzgar IGR J17091-3624 kara deliğinin yığılma diskinden gelmiştir. Hızı saatte 20.000.000 mil (32.000.000 km/saat), yani ışık hızının %3'ü kadardır. ⓘ
Gezegensel rüzgar
Bir gezegenin atmosferinin üst kısmındaki hidrodinamik rüzgar, hidrojen gibi hafif kimyasal elementlerin ekzosferin alt sınırı olan ekzobaza kadar hareket etmesini sağlar, burada gazlar kaçış hızına ulaşabilir ve diğer gaz parçacıklarına çarpmadan uzaya girebilir. Bir gezegenden uzaya doğru bu tür gaz kaybı gezegen rüzgarı olarak bilinir. Jeolojik zaman içinde böyle bir süreç, Dünya gibi su zengini gezegenlerin Venüs gibi gezegenlere dönüşmesine neden olur. Ayrıca, daha sıcak alt atmosfere sahip gezegenler hidrojen kaybı oranını hızlandırabilir. ⓘ
Güneş rüzgârı
Güneş rüzgârı, havadan ziyade güneşin üst atmosferinden saniyede 400 kilometre (890.000 mph) hızla fırlatılan yüklü parçacıklardan (plazma) oluşan bir akımdır. Çoğunlukla yaklaşık 1 keV enerjiye sahip elektron ve protonlardan oluşur. Parçacık akışı zaman geçtikçe sıcaklık ve hız bakımından değişir. Bu parçacıklar kısmen koronanın yüksek sıcaklığı nedeniyle, kısmen de parçacıkların iyi anlaşılmayan bir süreçle kazandıkları yüksek kinetik enerji nedeniyle Güneş'in çekiminden kaçabilirler. Güneş rüzgârı, Güneş Sistemi'ni çevreleyen yıldızlararası ortamda geniş bir kabarcık olan Heliosfer'i yaratır. Gezegenler, üst atmosferlerinin güneş rüzgarı tarafından iyonize edilmesini azaltmak için büyük manyetik alanlara ihtiyaç duyarlar. Güneş rüzgarının neden olduğu diğer fenomenler arasında Dünya'daki elektrik şebekelerini devre dışı bırakabilen jeomanyetik fırtınalar, Kuzey Işıkları gibi auroralar ve kuyruklu yıldızların her zaman Güneş'ten uzağa bakan plazma kuyrukları yer alır. ⓘ
Diğer gezegenlerde
Venüs'ün bulut tepelerinde saatte 300 kilometre (190 mil/saat) hızla esen güçlü rüzgârlar gezegeni her dört ila beş dünya gününde bir turlamaktadır. Mars'ın kutupları kış mevsiminden sonra güneş ışığına maruz kaldığında, donmuş CO2 süblimleşir ve kutupları saatte 400 kilometre (250 mil/saat) hızla süpüren önemli rüzgarlar yaratır, bu da daha sonra büyük miktarlarda toz ve su buharını manzarasının üzerine taşır. Diğer Mars rüzgarları temizlik olaylarına ve toz şeytanlarına neden olmuştur. Jüpiter'de saniyede 100 metrelik (220 mil/saat) rüzgâr hızları bölgesel jet akımlarında yaygındır. Satürn'ün rüzgârları Güneş Sistemi'nin en hızlı rüzgârları arasındadır. Cassini-Huygens verileri saniyede 375 metrelik (840 mil/saat) en yüksek doğu rüzgârlarını göstermiştir. Uranüs'te kuzey yarımküre rüzgar hızları 50 derece kuzey enlemi yakınlarında saniyede 240 metreye (540 mil/saat) kadar ulaşır. Neptün'ün bulut tepelerinde hakim rüzgarların hızı ekvator boyunca saniyede 400 metre (890 mph) ile kutuplarda saniyede 250 metre (560 mph) arasında değişir. Neptün'ün 70° S enleminde yüksek hızlı bir jet akımı saniyede 300 metre (670 mph) hızla hareket eder. Bilinen herhangi bir gezegendeki en hızlı rüzgâr, 190 ışık yılı uzaklıkta bulunan HD 80606 b'de 11.000 mph veya 5 km/s'den daha yüksek bir hızla esmektedir. ⓘ
Rüzgâr aşınım ve birikim faaliyetleri
| Rüzgâr aşınım şekilleri | Rüzgâr birikim şekilleri ⓘ |
|---|---|
| Mantarkaya | Lös |
| Tafoni | Kumul |
| Yardang | Barkan |
| Şahit kaya |
Türkiye'de Rüzgâr adları
Rüzgârlar estikleri yönlere göre isim alırlar. Kuzeyden esene yıldız, güneyden esene kıble, doğudan esene gündoğusu, batıdan esene günbatısı, kuzeydoğudan esene poyraz, kuzeybatıdan esene karayel, güneydoğudan esene keşişleme, güneybatıdan esene ise lodos denir. ⓘ
Türkiye'de Marmara, Trakya, Akdeniz, Karadeniz kıyılarında genellikle kuzey ve kuzeydoğuda poyraz rüzgârları hâkimdir. Bu rüzgârlar bahar aylarında bol miktarda yağış getirir. İç bölgelerde kuzey ve güneyden gelen rüzgârlar hâkimdir. Güneybatıdan esen lodos sıcak ve bunaltıcıdır. Ege'de esen deniz meltemine imbat denir. ⓘ
Yıldız, kıble gibi adlar İstanbul merkez alınarak konulmuş adlardır. Uluslararası literatürde yönlere göre isimlendirilir (kuzey, kuzeydoğu, batı gibi). Antalya'da "Lodos" denizden karaya eser, Sinop'ta karadan denize. Lodos yön belirtir ve Güneybatı dan esen Rüzgârı tanımlar. Yani onun karadan denize mi, denizden karaya mı estiği, karanın nerede denizin nerede olduğuna bağlıdır. ⓘ
Yaşadığımız atmosfer, oksijen başta olmak üzere çeşitli gazlardan oluşmuştur. Gazlar hava moleküllerini meydana getirirler. Basınç değişimlerine göre bu hava molekülleri, durağan halden harekete geçerler. Bir bakıma rüzgâr, havanın yeryüzüne paralel gibi görülen ama aslında böyle olmayan bir hava harekettir. Hava, daima yüksek basınç merkezinden alçak basınç merkezine doğru hareket eder. Bu basınç farkı sonucunda rüzgâr doğar. Basınç farkının oluşma sebeplerinin başında ısınan havanın yükselmesi gibi bilinmesi gereken faktörler vardır. Bu basınç alanları kendiliğinden oluşamazlar. Sıcaklık birinci etkendir. ⓘ
Yerel rüzgârlar
Bölgelerde genelde esen hakim rüzgârlardır. Dolayısıyla bölgesel isimlerle söylenirler. Bu rüzgârlar atmosferde gezen gezici alçak ve yüksek basınç merkezlerinin yaptığı rüzgârlardır. ⓘ