Yağış

bilgipedi.com.tr sitesinden
Küresel yüksek çözünürlüklü iklim verilerine dayalı ortalama yağış (CHELSA)
Yıllık ortalama yağış miktarına göre ülkeler. Bir ülkenin bazı bölgelerinin diğerlerinden çok daha yağışlı olabileceğini unutmayın, bu nedenle dünyadaki en yağışlı ve en kurak yerlerin doğru bir tasviri değildir.

Meteorolojide yağış, bulutlardan yerçekimi etkisi altında düşen atmosferik su buharının yoğunlaşmasının herhangi bir ürünüdür. Başlıca yağış şekilleri arasında çiseleme, yağmur, sulu kar, kar, buz topakları, graupel ve dolu yer alır. Yağış, atmosferin bir kısmı su buharı ile doygun hale geldiğinde (%100 bağıl neme ulaştığında), böylece su yoğunlaşıp "çökeldiğinde" veya düştüğünde meydana gelir. Bu nedenle, sis ve buğu yağış değil kolloiddir, çünkü su buharı çökelecek kadar yoğunlaşmaz. Muhtemelen birlikte hareket eden iki süreç havanın doymuş hale gelmesine yol açabilir: havanın soğutulması veya havaya su buharı eklenmesi. Yağış, daha küçük damlacıkların bir bulut içindeki diğer yağmur damlaları veya buz kristalleri ile çarpışarak birleşmesiyle oluşur. Dağınık yerlerde kısa, yoğun yağmur dönemleri sağanak olarak adlandırılır.

Yüzeydeki donma noktasının altındaki bir hava tabakası üzerinde yükselen veya yükselmeye zorlanan nem, bulutlar ve yağmur halinde yoğunlaşabilir. Bu süreç tipik olarak donma yağmuru oluştuğunda aktiftir. Donma yağmuru alanının yakınında genellikle sabit bir cephe bulunur ve havanın zorlanması ve yükselmesi için odak görevi görür. Gerekli ve yeterli atmosferik nem içeriğinin olması koşuluyla, yükselen havanın içindeki nem yoğunlaşarak bulutlara, yani önemli bir yağış söz konusuysa nimbostratus ve kümülonimbuslara dönüşecektir. Sonunda bulut damlacıkları yağmur damlaları oluşturacak kadar büyüyecek ve Dünya'ya doğru alçalarak açıkta kalan nesnelerle temas ettiklerinde donacaklardır. Nispeten sıcak su kütlelerinin bulunduğu yerlerde, örneğin göllerden su buharlaşması nedeniyle, göl etkili kar yağışı, ekstratropikal siklonların arka tarafındaki soğuk siklonik akış içindeki sıcak göllerin rüzgar yönünde bir endişe kaynağı haline gelir. Göl etkisi kar yağışı yerel olarak şiddetli olabilir. Bir siklonun virgül başı ve göl etkisi yağış bantları içinde gök gürültülü kar yağışı mümkündür. Dağlık bölgelerde, arazinin rüzgar alan taraflarında yukarı eğimli akışın en üst düzeye çıktığı yerlerde şiddetli yağış mümkündür. Dağların leeward tarafında, sıkıştırmalı ısınmanın neden olduğu kuru hava nedeniyle çöl iklimleri var olabilir. Yağışların çoğu tropik bölgelerde meydana gelir ve konveksiyondan kaynaklanır. Muson çukurunun veya tropik bölgeler arası yakınsama bölgesinin hareketi, savan bölgelerine yağışlı mevsimler getirir.

Yağış, su döngüsünün önemli bir bileşenidir ve gezegene tatlı su bırakılmasından sorumludur. Her yıl yaklaşık 505.000 kilometreküp (121.000 cu mi) su yağış olarak düşmektedir: Okyanuslara 398.000 kilometreküp (95.000 cu mi) ve karalara 107.000 kilometreküp (26.000 cu mi). Dünya'nın yüzey alanı göz önüne alındığında, bu, küresel olarak ortalama yıllık yağışın 990 milimetre (39 inç) olduğu, ancak karada sadece 715 milimetre (28.1 inç) olduğu anlamına gelir. Köppen iklim sınıflandırma sistemi gibi iklim sınıflandırma sistemleri, farklı iklim rejimleri arasında ayrım yapmaya yardımcı olmak için yıllık ortalama yağış miktarını kullanır. Küresel ısınma halihazırda hava koşullarında değişikliklere neden olmakta, bazı coğrafyalarda yağış miktarını artırırken bazılarında azaltmakta ve ekstrem hava koşullarına yol açmaktadır.

Yağış diğer gök cisimlerinde de görülebilir. Satürn'ün en büyük uydusu Titan, ekvatorunda ve kutup bölgelerinde yağmur birikintileri olarak gözlemlenen ve yavaşça düşen çiseleme şeklinde metan yağışına ev sahipliği yapmaktadır.

Yıl içinde ortalama yağışın aylara göre değişimi
Kırağı
Vergla

Yağış, hava kütlelerinin soğuk bir hava tabakası ile karşılaşarak, soğuk bir yerden geçerek ya da yükselerek soğuması sonucunda içerisindeki su buharının yoğuşarak sıvı veya katı halde yeryüzüne inmesi olayıdır. Plüvyometre adı verilen bir âletle ölçülür. Yıllık yağış miktarı mm, cm ve m olarak, günlük yağış miktarı ise kg/m² ile ifade edilir. Yıllık toplam yağış miktarının bir alanda oluşturduğu yükseklik baz alındığı için uzunluk birimleriyle ifade edilir. Birçok farklı formda meydana gelebilir, bunlar yağmur, kar, graupel, dolu ve sulusepkendir.

Türleri

Şiddetli yağışlı bir fırtına

Yağış, su döngüsünün önemli bir bileşenidir ve gezegendeki tatlı suyun çoğunun birikmesinden sorumludur. Her yıl yaklaşık 505.000 km3 (121.000 mi3) su yağış olarak düşmektedir ve bunun 398.000 km3'ü (95.000 cu mi) okyanuslar üzerindedir. Dünya'nın yüzey alanı göz önüne alındığında, bu küresel olarak ortalama yıllık yağışın 990 milimetre (39 inç) olduğu anlamına gelir.

Yağış üretme mekanizmaları konvektif, stratiform ve orografik yağışları içerir. Konvektif süreçler, atmosferin bir saat içinde o konumda devrilmesine ve şiddetli yağışlara neden olabilecek güçlü dikey hareketleri içerirken, stratiform süreçler daha zayıf yukarı doğru hareketleri ve daha az yoğun yağışları içerir. Yağış, sıvı su, yüzeyle temas ettiğinde donan sıvı su veya buz olarak düşmesine göre üç kategoriye ayrılabilir. Farklı kategorilerdeki türler de dahil olmak üzere farklı yağış türlerinin karışımları aynı anda düşebilir. Yağışın sıvı formları yağmur ve çiselemeyi içerir. Donma noktasının altındaki bir hava kütlesi içinde temas halinde donan yağmur veya çiselemeye "donan yağmur" veya "donan çiseleme" denir. Donmuş yağış biçimleri arasında kar, buz iğneleri, buz topakları, dolu ve graupel bulunur.

Konveksiyonel yağışların oluşum şekli

Yükselim yağışları olarak da bilinirler, ısınan havanın yükselerek soğuması sonucunda; sıcaklık düşer, mutlak nem azalır, bağıl nem yükselir. Hava neme doygun hale gelince yağış bırakır. Alçak basınç alanlarında havanın yükselme hareketinden dolayı sıkça görülür. Ekvator çevresinde yılın her vaktinde, Türkiye'de daha çok ilkbahar mevsiminde bu yağışlara rastlanır.

Ölçüm

Sıvı çökelmesi
Yağış (çiseleme ve yağmur dahil) genellikle bir yağmur ölçer kullanılarak ölçülür ve milimetre (mm) yükseklik veya derinlik birimleriyle ifade edilir. Eşdeğer olarak, toplama alanı başına su hacmi boyutunda, metrekare başına litre (L/m2) birimlerinde fiziksel bir miktar olarak ifade edilebilir; 1L=1dm3=1mm-m2 olduğundan, alan (m2) birimleri iptal edilir ve sonuçta sadece "mm" elde edilir. Bu aynı zamanda, 1 litre suyun 1 kg kütleye (su yoğunluğu) sahip olduğu varsayılırsa, kg/m2 cinsinden ifade edilen bir alan yoğunluğuna karşılık gelir ki bu da çoğu pratik amaç için kabul edilebilir. Buna karşılık gelen İngilizce birim genellikle inç olarak kullanılır. Metrikleştirmeden önce Avustralya'da yağış, bir inçin yüzde biri olarak tanımlanan "nokta" cinsinden ölçülürdü.
Katı yağış
Bir kar ölçer genellikle katı yağış miktarını ölçmek için kullanılır. Kar yağışı genellikle karın bir kaba düşmesi sağlanarak santimetre cinsinden ölçülür ve ardından yükseklik ölçülür. Kar daha sonra isteğe bağlı olarak eritilerek sıvı yağışta olduğu gibi milimetre cinsinden su eşdeğeri ölçümü elde edilebilir. Kar yüksekliği ve su eşdeğeri arasındaki ilişki karın su içeriğine bağlıdır; su eşdeğeri bu nedenle kar derinliği hakkında yalnızca kabaca bir tahmin sağlayabilir. Kar taneleri, dolu ve hatta sulu kar (yağmur ve kar karışımı) gibi diğer katı yağış biçimleri de eritilebilir ve su eşdeğeri olarak ölçülebilir, genellikle sıvı yağışlarda olduğu gibi milimetre cinsinden ifade edilir.

Tarihçe

Zirkonlardan elde edilen mineralojik kanıtlar, Dünya'nın oluşumundan kısa bir süre sonra, 4.404 milyar yıl önce sıvı su ve atmosferin var olduğuna inanıldığını göstermektedir. Bundan 3,8 milyar yıl önce Dünya, yüzeyi çoğunlukla erimiş lavlarla kaplı, tamamen yaşanmaz bir ortamdı. Dünya sonunda kabuğunun oluşması için yeterince soğudu. Böylece kara kütleleri var olabilmiş ve hava yağmur yağacak kadar soğuduğunda okyanuslar oluşmaya başlamıştır. Yağış, Dünya tarihi boyunca önemli bir yere sahiptir. Levha tektoniği kıtaları kaydırmış, dağları yükseltmiş ve okyanus tabanını hareket ettirmiş, tam olarak anlaşılamayan süreçler ise iklimi değiştirmiştir. Sürekli değişim, yaklaşık 4,5 milyar yıl önceki başlangıcından bu yana Dünya'yı karakterize etmiştir. Başlangıçtan itibaren ısı ve yerçekimi gezegenin evrimini şekillendirmiştir. Dünya'nın iklimi, gezegenin 4,5 milyar yıl önce oluşmasından bu yana birçok kez dramatik bir şekilde değişmiştir. Bu değişiklikler, kıtaların ve okyanusların değişen konfigürasyonu, Güneş'in yoğunluğundaki değişiklikler, Dünya'nın yörüngesindeki varyasyonlar ve volkanik patlamalar tarafından tetiklenmiştir.

Hava nasıl doymuş hale gelir?

Havayı çiğlenme noktasına kadar soğutma

Danimarka'da yaz sonu yağmur fırtınası
Wyoming üzerindeki dağlar nedeniyle oluşan merceksi bulut

Çiğlenme noktası, bir hava parselinin doygun hale gelmesi için soğutulması gereken sıcaklıktır ve (süper doygunluk meydana gelmedikçe) suya yoğunlaşır. Su buharı normalde bulutları oluşturmak için toz, buz ve tuz gibi yoğunlaşma çekirdekleri üzerinde yoğunlaşmaya başlar. Bulut yoğunlaşma çekirdeği konsantrasyonu bulut mikrofiziğini belirleyecektir. Bir cephe bölgesinin yüksek bir kısmı, altostratus veya cirrostratus gibi bulut destelerini oluşturan geniş kaldırma alanlarını zorlar. Stratus, sıcak bir hava kütlesinin altında serin ve kararlı bir hava kütlesi sıkıştığında oluşma eğiliminde olan kararlı bir bulut tabakasıdır. Ayrıca, esintili koşullar sırasında adveksiyon sisinin kalkması nedeniyle de oluşabilir.

Havayı çiğlenme noktasına kadar soğutmak için dört ana mekanizma vardır: adyabatik soğutma, iletken soğutma, radyasyonel soğutma ve buharlaşmalı soğutma. Adyabatik soğutma, hava yükseldiğinde ve genişlediğinde meydana gelir. Hava konveksiyon, büyük ölçekli atmosferik hareketler veya dağ gibi fiziksel bir bariyer (orografik yükselme) nedeniyle yükselebilir. İletken soğutma, hava daha soğuk bir yüzeyle temas ettiğinde, genellikle bir yüzeyden diğerine, örneğin sıvı bir su yüzeyinden daha soğuk bir karaya üflendiğinde meydana gelir. Radyasyonel soğutma, hava ya da altındaki yüzey tarafından kızılötesi radyasyon yayılması nedeniyle meydana gelir. Buharlaşmalı soğutma, buharlaşma yoluyla havaya nem eklendiğinde meydana gelir, bu da hava sıcaklığını ıslak termometre sıcaklığına veya doygunluğa ulaşana kadar soğumaya zorlar.

Havaya nem eklenmesi

Su buharının havaya eklenmesinin başlıca yolları şunlardır: rüzgarın yukarı doğru hareket alanlarına yakınsaması, yukarıdan düşen yağış veya virga, okyanusların, su kütlelerinin veya ıslak arazilerin yüzeyinden suyu buharlaştıran gündüz ısıtması, bitkilerden terleme, daha sıcak su üzerinde hareket eden serin veya kuru hava ve dağların üzerinden havanın yükselmesi.

Yağış biçimleri

Yoğunlaşma ve birleşme su döngüsünün önemli parçalarıdır.

Yağmur Damlaları

Yağmurda su birikintisi

Birleşme, su damlacıkları birleşerek daha büyük su damlacıkları oluşturduğunda veya su damlacıkları Bergeron süreci olarak bilinen bir buz kristali üzerinde donduğunda meydana gelir. Çok küçük damlacıkların düşme hızı ihmal edilebilir düzeydedir, bu nedenle bulutlar gökyüzünden düşmez; yağış ancak bunlar daha büyük damlalar halinde birleştiğinde meydana gelecektir. Farklı boyuttaki damlacıklar, damlacıkların çarpışmasına ve daha büyük damlacıklar üretmesine neden olan farklı son hızlara sahip olacaktır, Türbülans çarpışma sürecini artıracaktır. Bu daha büyük su damlacıkları alçaldıkça, birleşme devam eder, böylece damlalar hava direncini yenecek ve yağmur olarak düşecek kadar ağırlaşır.

Yağmur damlalarının ortalama çapı 5,1 milimetre (0,20 inç) ile 20 milimetre (0,79 inç) arasında değişir ve bunun üzerinde parçalanma eğilimi gösterirler. Daha küçük damlalara bulut damlacıkları denir ve şekilleri küreseldir. Bir yağmur damlasının boyutu arttıkça, şekli daha basık hale gelir ve en büyük kesiti karşıdan gelen hava akımına bakar. Yağmur damlalarının karikatür resimlerinin aksine, şekilleri gözyaşı damlasına benzemez. Yağış yoğunluğu ve süresi genellikle ters orantılıdır, yani yüksek yoğunluklu fırtınaların kısa süreli olması muhtemeldir ve düşük yoğunluklu fırtınalar uzun süreli olabilir. Eriyen dolu ile ilişkili yağmur damlaları diğer yağmur damlalarından daha büyük olma eğilimindedir. Yağmur için METAR kodu RA iken, sağanak yağmur için kodlama SHRA'dır.

Buz peletleri

Buz topaklarının birikmesi

Buz topakları veya sulu kar, küçük, yarı saydam buz toplarından oluşan bir yağış şeklidir. Buz topakları genellikle (ancak her zaman değil) dolu tanelerinden daha küçüktür. Yere çarptıklarında genellikle sıçrarlar ve dondurucu yağmurla karışmadıkça genellikle donarak katı bir kütle haline gelmezler. Buz topakları için METAR kodu PL'dir.

Buz topakları, hem üstte hem de altta donma noktasının altında bir hava ile donma noktasının üzerinde bir hava tabakası bulunduğunda oluşur. Bu, sıcak katmandan düşen kar tanelerinin kısmen veya tamamen erimesine neden olur. Yüzeye daha yakın olan donma altı tabakaya geri düştüklerinde yeniden donarak buz topakları haline gelirler. Ancak, sıcak tabakanın altındaki donma tabakası çok küçükse, yağışın yeniden donması için zamanı olmayacak ve yüzeyde donma yağmuru meydana gelecektir. Yerin üzerinde sıcak bir tabaka olduğunu gösteren bir sıcaklık profilinin soğuk mevsimde sıcak bir cephenin öncesinde görülmesi muhtemeldir, ancak bazen geçen bir soğuk cephenin arkasında da görülebilir.

Dolu

Yaklaşık 6 santimetre (2,4 inç) çapında büyük bir dolu tanesi

Diğer yağışlar gibi dolu da fırtına bulutlarında aşırı soğumuş su damlacıklarının toz veya kir gibi yoğuşma çekirdekleriyle temas ettiğinde donmasıyla oluşur. Fırtınanın hava akımı dolu tanelerini bulutun üst kısmına doğru üfler. Hava akımı dağılır ve dolu taneleri aşağıya, hava akımına geri düşer ve tekrar kaldırılır. Dolu 5 milimetre (0,20 inç) veya daha fazla çapa sahiptir. METAR kodu içinde GR, çapı en az 6,4 milimetre (0,25 inç) olan daha büyük doluları belirtmek için kullanılır. GR Fransızca grêle kelimesinden türetilmiştir. Daha küçük boyutlu dolu ve kar taneleri için Fransızca grésil kelimesinin kısaltması olan GS kodlaması kullanılır. Golf topu büyüklüğünden biraz daha büyük taşlar en sık bildirilen dolu boyutlarından biridir. Dolu taneleri 15 santimetreye (6 inç) kadar büyüyebilir ve 500 gramdan (1 lb) daha ağır olabilir. Büyük dolu tanelerinde, daha fazla donma sonucu açığa çıkan gizli ısı dolu tanesinin dış kabuğunu eritebilir. Dolu taşı daha sonra sıvı dış kabuğun diğer küçük dolu taşlarını topladığı 'ıslak büyüme' sürecine girebilir. Dolu taşı bir buz tabakası kazanır ve her yükselişte giderek daha da büyür. Dolu taşı fırtınanın yukarı çekişiyle desteklenemeyecek kadar ağırlaştığında buluttan düşer.

Kar Taneleri

Optik mikroskopta görüntülenen kar tanesi

Kar kristalleri, aşırı soğutulmuş küçük bulut damlacıkları (yaklaşık 10 μm çapında) donduğunda oluşur. Bir damlacık donduğunda, aşırı doymuş ortamda büyür. Su damlacıkları buz kristallerinden daha fazla sayıda olduğu için, kristaller su damlacıklarının pahasına yüzlerce mikrometre boyutuna kadar büyüyebilir. Bu süreç Wegener-Bergeron-Findeisen süreci olarak bilinir. Su buharının buna bağlı olarak azalması damlacıkların buharlaşmasına neden olur, yani buz kristalleri damlacıkların pahasına büyür. Bu büyük kristaller etkili bir yağış kaynağıdır, çünkü kütleleri nedeniyle atmosferde düşerler ve kümeler veya agregalar halinde çarpışıp birbirlerine yapışabilirler. Bu kümeler kar taneleridir ve genellikle yere düşen buz parçacığı türüdür. Guinness Dünya Rekorları, dünyanın en büyük kar tanelerinin Ocak 1887'de Fort Keogh, Montana'da oluştuğunu listelemiştir; iddiaya göre bir tanesi 38 cm (15 inç) genişliğindeydi. Yapışma mekanizmasının kesin detayları araştırma konusu olmaya devam etmektedir.

Buz berrak olmasına rağmen, ışığın kristal fasetleri ve boşluklar/kusurlar tarafından saçılması, küçük buz parçacıkları tarafından tüm ışık spektrumunun dağınık yansıması nedeniyle kristallerin genellikle beyaz renkte görünmesi anlamına gelir. Kar tanesinin şekli büyük ölçüde oluştuğu sıcaklık ve neme göre belirlenir. Nadiren, -2 °C (28 °F) civarında bir sıcaklıkta, kar taneleri üç kat simetri-üçgen kar taneleri şeklinde oluşabilir. En yaygın kar parçacıkları gözle görülür şekilde düzensizdir, ancak görsel olarak daha çekici oldukları için resimlerde mükemmele yakın kar taneleri daha yaygın olabilir. Yere düşerken atmosferdeki sıcaklık ve nemin değişmesine bağlı olarak farklı oranlarda ve farklı şekillerde büyüdükleri için hiçbir kar tanesi birbirine benzemez. Kar için METAR kodu SN iken, kar sağanakları SHSN olarak kodlanır.

Elmas tozu

Buz iğneleri veya buz kristalleri olarak da bilinen elmas tozları, -40 °C'ye (-40 °F) yaklaşan sıcaklıklarda, daha soğuk, yüzeyde bulunan hava ile karışan hava nedeniyle oluşur. Altıgen şekilli basit buz kristallerinden oluşurlar. Uluslararası saatlik hava durumu raporlarında elmas tozu için METAR tanımlayıcısı IC'dir.

Gizli birikim

Su buharı ile yüksek oranda doymuş sis veya hava, üzerinden geçtiği ağaç veya çalıların yaprakları ile etkileşime girdiğinde gizli birikim meydana gelir.

Nedenleri

Frontal aktivite

Stratiform veya dinamik yağış, sinoptik sistemlerde havanın yavaş yükselmesinin (cm/sn mertebesinde) bir sonucu olarak, örneğin yüzeydeki soğuk cephelerin üzerinde ve sıcak cephelerin üzerinde ve önünde meydana gelir. Benzer yükselme, göz duvarı dışındaki tropikal siklonların çevresinde ve orta enlem siklonlarının çevresindeki virgül başı yağış modellerinde de görülür. Tıkanmış bir cephe boyunca çok çeşitli hava koşulları görülebilir, gök gürültülü fırtınalar da mümkündür, ancak genellikle geçişleri hava kütlesinin kurumasıyla ilişkilidir. Örtülü cepheler genellikle olgunlaşmış alçak basınç alanları etrafında oluşur. Dünya dışındaki gök cisimlerinde de yağış görülebilir. Mars'ta hava soğuduğunda yağmur ya da kar yerine büyük olasılıkla buz iğneleri şeklinde yağış görülür.

Konveksiyon

Konvektif yağış

Konvektif yağmur veya sağanak yağış, kümülonimbus veya kümülüs kongestus gibi konvektif bulutlardan meydana gelir. Yoğunluğu hızla değişen sağanak yağışlar şeklinde düşer. Konvektif yağışlar, konvektif bulutlar sınırlı yatay genişliğe sahip olduğundan, nispeten kısa bir süre için belirli bir alana düşer. Tropik bölgelerdeki yağışların çoğunun konvektif olduğu görülmektedir; ancak stratiform yağışların da meydana geldiği öne sürülmüştür. Kırağı ve dolu konveksiyona işaret eder. Orta enlemlerde, konvektif yağış aralıklıdır ve genellikle soğuk cepheler, fırtına hatları ve sıcak cepheler gibi baroklinik sınırlarla ilişkilidir.

Orografik etkiler

Orografik yağış

Orografik yağış, dağların rüzgar yönünde (yukarı rüzgar) meydana gelir ve dağ sırtı boyunca büyük ölçekli nemli hava 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 yönünde, rüzgar altı veya rüzgar üstü 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 (bkz. katabatik rüzgar).

Hawaii'de, Kauai adasındaki Waiʻaleʻale Dağı, 12.000 milimetre (460 inç) ile dünyadaki ikinci en yüksek yıllık ortalama yağış miktarına sahip olması nedeniyle aşırı yağışlarıyla dikkat çekmektedir. Fırtına sistemleri eyaleti Ekim ve Mart ayları arasında şiddetli yağışlarla etkiler. Yerel iklimler, yüksek dağlara göre konumlarına bağlı olarak rüzgâr yönü (Koʻolau) ve deniz yönü (Kona) bölgelerine ayrılan topografyaları nedeniyle her adada önemli ölçüde değişiklik gösterir. Rüzgâr alan taraflar doğudan kuzeydoğuya ticaret rüzgârlarına bakar ve çok daha fazla yağış alır; rüzgâr almayan taraflar daha kuru ve güneşlidir, daha az yağmur ve daha az bulut örtüsü vardır.

Güney Amerika'da And Dağları kıtaya gelen Pasifik nemini engelleyerek Arjantin'in batısında rüzgarın hemen altında çöl benzeri bir iklime neden olur. Sierra Nevada sıradağları da Kuzey Amerika'da aynı etkiyi yaratarak Büyük Havza ve Mojave Çöllerini oluşturur. Benzer şekilde, Asya'da Himalaya dağları muson yağmurlarına bir engel oluşturarak güney tarafında aşırı yüksek yağışlara, kuzey tarafında ise daha düşük yağış seviyelerine neden olur.

Kar

Aralık 2008 başlarında Kore Yarımadası yakınlarında göl etkisiyle oluşan kar bantları

Ekstratropikal siklonlar 119 km/saat (74 mil/saat) hızı aşan rüzgarlarla birlikte şiddetli yağmur ve karla birlikte soğuk ve tehlikeli koşullar getirebilir (Avrupa'da bazen rüzgar fırtınası olarak da adlandırılır). Sıcak cepheleriyle ilişkili olan yağış bandı genellikle geniştir, havanın cephe sınırı üzerindeki zayıf yukarı doğru dikey hareketiyle zorlanır, soğudukça yoğunlaşır ve geniş ve stratiform, yani nimbostratus bulutlarından düşen uzun bir bant içinde yağış üretir. Nemli hava arktik bir hava kütlesini yerinden oynatmaya çalıştığında, uzayan yağış bandının kutup tarafında taşan kar oluşabilir. Kuzey Yarımküre'de kutup yönü Kuzey Kutbu'na veya kuzeye doğrudur. Güney Yarımküre'de kutup yönü Güney Kutbu'na ya da güneye doğrudur.

Ekstratropikal siklonların güneybatısında, nispeten sıcak su kütleleri boyunca soğuk hava getiren kavisli siklonik akış, dar göl etkili kar bantlarına yol açabilir. Bu bantlar, aşağıdaki şekilde anlaşılabilecek güçlü yerel kar yağışı getirir: Göller gibi büyük su kütleleri verimli bir şekilde ısı depolar ve bu da su yüzeyi ile üzerindeki hava arasında önemli sıcaklık farklarına (13 °C veya 23 °F'den daha büyük) neden olur. Bu sıcaklık farkı nedeniyle, sıcaklık ve nem yukarı doğru taşınır ve dikey olarak yönlendirilmiş bulutlarda yoğunlaşarak (uydu resmine bakın) kar sağanakları oluşturur. Yükseklikle birlikte sıcaklık düşüşü ve bulut derinliği hem su sıcaklığından hem de büyük ölçekli ortamdan doğrudan etkilenir. Yükseklikle birlikte sıcaklık düşüşü ne kadar güçlü olursa, bulutlar o kadar derinleşir ve yağış oranı o kadar artar.

Dağlık bölgelerde, hava dağlara tırmanmaya zorlandığında ve rüzgarlı yamaçları boyunca yağışları sıkıştırdığında yoğun kar yağışı birikir ve bu yağışlar soğuk koşullarda kar şeklinde düşer. Arazinin engebeli olması nedeniyle, yoğun kar yağışının yerini tahmin etmek önemli bir zorluk olmaya devam etmektedir.

Tropik bölgelerde

Cairns'de aylara göre yağış dağılımı, o konumdaki yağışlı mevsimin kapsamını gösterir

Yağışlı veya yağmurlu mevsim, bir bölgede yıllık ortalama yağış miktarının çoğunun düştüğü, bir veya daha fazla ayı kapsayan yılın zamanıdır. Yeşil mevsim terimi bazen turizm yetkilileri tarafından örtmece olarak da kullanılmaktadır. Yağışlı mevsimlerin yaşandığı bölgeler tropik ve subtropik bölgelerin bazı bölümlerine dağılmıştır. Savan iklimleri ve muson rejimine sahip bölgelerde yazlar yağışlı, kışlar kurak geçer. Tropikal yağmur ormanları teknik olarak kuru veya yağışlı mevsimlere sahip değildir, çünkü yağışları yıl boyunca eşit olarak dağılır. Belirgin yağışlı mevsimlere sahip bazı bölgelerde, sıcak mevsimin ortasında intertropikal yakınsama bölgesi veya muson çukuru bulundukları yerin kutbuna doğru hareket ettiğinde, mevsim ortasında yağışlarda bir kesinti görülecektir. Yağışlı mevsim sıcak mevsimde ya da yaz aylarında gerçekleştiğinde, yağmur çoğunlukla öğleden sonra geç saatlerde ve akşamın erken saatlerinde düşer. Yağışlı mevsim, hava kalitesinin iyileştiği, tatlı su kalitesinin arttığı ve bitki örtüsünün önemli ölçüde büyüdüğü bir dönemdir. Topraktaki besin maddeleri azalır ve erozyon artar. Hayvanların daha yağışlı rejim için adaptasyon ve hayatta kalma stratejileri vardır. Önceki kurak mevsim, ekinler henüz olgunlaşmadığı için ıslak mevsimde gıda kıtlığına yol açar. Gelişmekte olan ülkeler, yağışlı mevsimin sonlarında meydana gelen ilk hasattan önce görülen gıda kıtlığı nedeniyle nüfuslarının mevsimsel ağırlık dalgalanmaları gösterdiğini kaydetmiştir.

Çok şiddetli yağışların kaynağı olan tropikal siklonlar, merkezinde alçak basınç bulunan ve rüzgarları merkeze doğru saat yönünde (güney yarımküre) veya saat yönünün tersine (kuzey yarımküre) esen birkaç yüz mil genişliğindeki büyük hava kütlelerinden oluşur. Siklonlar can ve mal kaybına neden olsalar da, kurak bölgelere çok ihtiyaç duyulan yağışı getirebildikleri için etkiledikleri yerlerin yağış rejimlerinde önemli faktörler olabilirler. Tropikal siklonların geçtiği bölgeler bir yıl boyunca yağış alabilir.

Büyük ölçekli coğrafi dağılım

Büyük ölçekte, topografya dışında en yüksek yağış miktarları, Hadley hücresinin yükselen kolu olan İntertropikal Yakınsama Bölgesine yakından bağlı olan tropik bölgelere düşer. Kolombiya'da ekvatora yakın dağlık bölgeler dünyanın en yağışlı yerleri arasındadır. Bunun kuzey ve güneyinde, yağışın az olduğu subtropikal sırtları oluşturan alçalan hava bölgeleri vardır; bu sırtların altındaki kara yüzeyi genellikle kuraktır ve bu bölgeler Dünya'daki çöllerin çoğunu oluşturur. Bu kuralın bir istisnası, ticaret rüzgarları nedeniyle yukarı eğimli akışın Dünya'daki en yağışlı yerlerden birine yol açtığı Hawaii'dir. Aksi takdirde, Westerlies'in Rocky Dağları'na akışı Kuzey Amerika'daki en yağışlı ve yükseklerde en karlı yerlere yol açar. Asya'da yağışlı mevsimde nemli havanın Himalayalar'a doğru akışı, Hindistan'ın kuzeydoğusunda Dünya üzerinde ölçülen en büyük yağış miktarlarından bazılarına yol açar.

Ölçüm

Standart yağmur ölçer

Yağmur veya kar yağışını ölçmenin standart yolu, 100 mm (4 inç) plastik ve 200 mm (8 inç) metal çeşitlerinde bulunabilen standart yağmur ölçerdir. İç silindir 25 mm (1 inç) yağmur ile doldurulur ve taşan yağmur dış silindire akar. Plastik göstergeler iç silindir üzerinde 0,25 mm (0,01 inç) çözünürlüğe kadar işaretlere sahipken, metal göstergeler uygun 0,25 mm (0,01 inç) işaretlerle tasarlanmış bir çubuk kullanılmasını gerektirir. İç silindir doldurulduktan sonra, içindeki miktar atılır, ardından dış silindirdeki tüm sıvı bitene kadar dış silindirde kalan yağışla doldurulur ve dış silindir boşalana kadar genel toplama eklenir. Bu göstergeler kışın huni ve iç silindir çıkarılarak ve kar ve donan yağmurun dış silindirin içinde toplanmasına izin verilerek kullanılır. Bazıları göstergelerine antifriz ekler, böylece göstergeye düşen kar veya buzu eritmek zorunda kalmazlar. Kar yağışı/buz birikmesi bittiğinde ya da 300 mm'ye (12 inç) yaklaşıldığında, erimesi için içeri getirilebilir ya da dış silindirdeki donmuş yağışı eritmek için iç silindiri doldurmak üzere ılık su kullanılabilir, eklenen ılık sıvı takip edilir ve daha sonra tüm buz/kar eridiğinde toplamdan çıkarılır.

Diğer gösterge türleri arasında popüler kama gösterge (en ucuz ve en kırılgan yağmur göstergesi), devirme kovalı yağmur göstergesi ve tartılı yağmur göstergesi yer alır. Kama ve devrilme kovası göstergeleri karla ilgili sorunlara sahiptir. Devirme kovasını ısıtarak kar/buzu telafi etme girişimleri sınırlı başarıya ulaşır, çünkü gösterge donma noktasının çok üzerinde tutulursa kar süblimleşebilir. Antifrizli tartı aletleri karla iyi sonuç vermelidir, ancak yine de huninin etkinlik başlamadan önce çıkarılması gerekir. Yağmuru en ucuz şekilde ölçmek isteyenler için, düz kenarlı silindirik bir teneke kutu açıkta bırakıldığında yağmur ölçer görevi görecektir, ancak doğruluğu yağmuru ölçmek için hangi cetvelin kullanıldığına bağlı olacaktır. Yukarıdaki yağmur ölçerlerden herhangi biri, yeterli bilgi birikimiyle evde yapılabilir.

Bir yağış ölçümü yapıldığında, Amerika Birleşik Devletleri'nde ve başka yerlerde CoCoRAHS veya GLOBE gibi yağış ölçümlerinin İnternet üzerinden gönderilebileceği çeşitli ağlar mevcuttur. Bir kişinin yaşadığı bölgede bir ağ mevcut değilse, en yakın yerel hava durumu ofisi muhtemelen ölçümle ilgilenecektir.

Hidrometeor tanımı

Yağış ölçümünde kullanılan bir kavram da hidrometeordur. Atmosferdeki sıvı veya katı su partikülleri hidrometeor olarak bilinir. Bulutlar, pus, sis ve buğu gibi yoğunlaşmaya bağlı oluşumlar hidrometeorlardan oluşur. Yere ulaşmadan önce buharlaşan yağış olan virga da dahil olmak üzere tüm yağış türleri tanım gereği hidrometeorlerden oluşur. Dünya yüzeyinden rüzgarla savrulan kar ve deniz spreyi gibi parçacıklar da dolu ve kar gibi hidrometeorlerdir.

Uydu tahminleri

Yüzey yağış ölçerler yağış ölçümü için standart olarak kabul edilse de, kullanımlarının mümkün olmadığı birçok alan vardır. Buna okyanusun geniş alanları ve uzak kara bölgeleri de dahildir. Diğer durumlarda, sosyal, teknik veya idari sorunlar ölçüm gözlemlerinin yaygınlaştırılmasını engeller. Sonuç olarak, modern küresel yağış kayıtları büyük ölçüde uydu gözlemlerine dayanmaktadır.

Uydu sensörleri yağışı uzaktan algılayarak çalışır; elektromanyetik spektrumun, teori ve pratiğin yağış oluşumu ve yoğunluğuyla ilişkili olduğunu gösterdiği çeşitli kısımlarını kaydeder. Sensörler, bir sinyal gönderen ve bunun gözlemlenen alan üzerindeki etkisini tespit eden aktif sensörlerin (radar, lidar) aksine, neredeyse tamamen pasiftir ve bir kameraya benzer şekilde gördüklerini kaydeder.

Şu anda yağış için pratik kullanımda olan uydu sensörleri iki kategoriye ayrılır. Termal kızılötesi (IR) sensörler 11 mikron dalga boyu civarında bir kanal kaydeder ve öncelikle bulut tepeleri hakkında bilgi verir. Atmosferin tipik yapısı nedeniyle, bulut tepesi sıcaklıkları yaklaşık olarak bulut tepesi yükseklikleri ile ters orantılıdır, yani daha soğuk bulutlar neredeyse her zaman daha yüksek irtifalarda meydana gelir. Ayrıca, çok sayıda küçük ölçekli varyasyona sahip bulut tepelerinin, düz tepeli bulutlardan daha kuvvetli olması muhtemeldir. Çeşitli matematiksel şemalar ya da algoritmalar, IR verilerinden yağış miktarını tahmin etmek için bu ve diğer özellikleri kullanır.

Sensör kanallarının ikinci kategorisi elektromanyetik spektrumun mikrodalga kısmındadır. Kullanılan frekanslar yaklaşık 10 gigahertz ile birkaç yüz GHz arasında değişmektedir. Yaklaşık 37 GHz'e kadar olan kanallar öncelikle bulutların alt kısımlarındaki sıvı hidrometeorler (yağmur ve çiseleme) hakkında bilgi sağlar, daha büyük miktarlarda sıvı daha yüksek miktarlarda mikrodalga ışıma enerjisi yayar. 37 GHz'in üzerindeki kanallar emisyon sinyalleri gösterir, ancak mikrodalga radyant enerjisini dağıtmak için katı hidrometeorlerin (kar, graupel, vb.) etkisi hakimdir. Tropikal Yağış Ölçüm Görevi (TRMM) ve Küresel Yağış Ölçüm (GPM) görevi gibi uydular, yağış tahminleri oluşturmak için mikrodalga sensörleri kullanır.

Ek sensör kanalları ve ürünlerinin, görünür kanallar, ek IR kanalları, su buharı kanalları ve atmosferik sondaj alımları dahil olmak üzere ek yararlı bilgiler sağladığı gösterilmiştir. Bununla birlikte, mevcut kullanımdaki yağış veri setlerinin çoğu bu veri kaynaklarını kullanmamaktadır.

Uydu veri setleri

IR tahminleri kısa zaman ve uzay ölçeklerinde oldukça düşük beceriye sahiptir, ancak jeosenkron Dünya yörüngesindeki uydulardan çok sık (15 dakika veya daha sık) elde edilebilir. IR, tropik bölgeler gibi derin ve kuvvetli konveksiyon durumlarında en iyi şekilde çalışır ve özellikle orta ve yüksek enlem bölgelerinde stratiform (katmanlı) yağışın hakim olduğu alanlarda giderek daha az kullanışlı hale gelir. Hidrometeorler ve mikrodalga kanalları arasındaki daha doğrudan fiziksel bağlantı, mikrodalga tahminlerine kısa zaman ve uzay ölçeklerinde IR için geçerli olandan daha fazla beceri kazandırır. Bununla birlikte, mikrodalga sensörleri yalnızca alçak Dünya yörüngeli uydularda uçmaktadır ve gözlemler arasındaki ortalama süre üç saati aşacak kadar az sayıda bulunmaktadır. Bu birkaç saatlik aralık, çoğu yağış sisteminin geçici doğası ve tek bir uydunun belirli bir konumdaki tipik günlük yağış döngüsünü uygun şekilde yakalayamaması nedeniyle yağışı yeterince belgelemek için yetersizdir.

1990'ların sonlarından bu yana, birden fazla uydunun sensörlerinden gelen yağış verilerini birleştirmek için, bireysel girdi veri setlerinin güçlü yönlerini vurgulamaya ve zayıf yönlerini en aza indirmeye çalışan çeşitli algoritmalar geliştirilmiştir. Amaç, genellikle dünyanın mümkün olduğunca büyük bir kısmı için tek tip bir zaman/uzay ızgarası üzerinde "en iyi" yağış tahminlerini sağlamaktır. Bazı durumlarda veri setinin uzun vadeli homojenliği vurgulanır ki bu da İklim Veri Kaydı standardıdır.

Diğer durumlarda ise amaç en iyi anlık uydu tahminini üretmektir ki bu da Yüksek Çözünürlüklü Yağış Ürünü yaklaşımıdır. Her iki durumda da, elbette, daha az vurgulanan hedef de arzu edilir olarak kabul edilir. Çoklu uydu çalışmalarının önemli bir sonucu, az miktarda yüzey ölçer verisinin dahil edilmesinin bile uydu tahminlerine özgü önyargıları kontrol etmek için çok yararlı olduğudur. Gösterge verilerinin kullanılmasındaki zorluklar şunlardır: 1) yukarıda belirtildiği gibi kullanılabilirlikleri sınırlıdır ve 2) gösterge verilerinin en iyi analizleri, gerekli iletim, montaj, işleme ve kalite kontrolünden geçmek için gözlem zamanından sonra iki ay veya daha fazla zaman alır. Bu nedenle, gösterge verilerini içeren yağış tahminleri, göstergesiz tahminlere göre gözlem zamanından daha sonra üretilme eğilimindedir. Sonuç olarak, gösterge verilerini içeren tahminler "gerçek" yağışın daha doğru bir tasvirini sağlayabilirken, genellikle gerçek veya gerçek zamana yakın uygulamalar için uygun değildir.

Tanımlanan çalışma, farklı formatlara, zaman/uzay ızgaralarına, kayıt dönemlerine ve kapsama alanlarına, girdi veri setlerine ve analiz prosedürlerine sahip çeşitli veri setlerinin yanı sıra birçok farklı veri seti sürümü tanımlayıcısının ortaya çıkmasına neden olmuştur. Birçok durumda, modern çoklu uydu veri setlerinden biri genel kullanım için en iyi seçimdir.

Dönüş dönemi

Belirli bir şiddete ve süreye sahip bir olayın gerçekleşme olasılığı veya ihtimali, dönüş periyodu veya frekans olarak adlandırılır. Bir fırtınanın şiddeti, herhangi bir geri dönüş periyodu ve fırtına süresi için, konum için geçmiş verilere dayanan grafiklerden tahmin edilebilir. 10 yılda 1 fırtına terimi, nadir görülen ve her 10 yılda bir meydana gelme olasılığı olan bir yağış olayını tanımlar, bu nedenle herhangi bir yılda yüzde 10 olasılığa sahiptir. Yağış miktarı daha fazla olacak ve sel baskını herhangi bir yılda beklenen en kötü fırtınadan daha kötü olacaktır. 100 yılda 1 fırtına terimi, son derece nadir görülen ve yüzyılda bir meydana gelme olasılığı olan bir yağış olayını tanımlar, bu nedenle herhangi bir yılda yüzde 1 olasılığa sahiptir. Yağışlar aşırı olacak ve sel baskını 10 yılda 1 meydana gelen olaydan daha kötü olacaktır. Tüm olasılık olaylarında olduğu gibi, tek bir yılda iki "100 Yılda 1 Fırtına" yaşanması düşük bir ihtimal olsa da mümkündür.

Düzensiz yağış modeli

Herhangi bir yerdeki yıllık yağışın önemli bir kısmı (Afrika veya Güney Amerika'daki hiçbir meteoroloji istasyonu dikkate alınmamıştır) sadece birkaç güne düşer, tipik olarak en çok yağış alan 12 gün boyunca yaklaşık %50'si.

Köppen iklim sınıflandırmasındaki rolü

Güncellenmiş Köppen-Geiger iklim haritası
  Af
  Am
  Aw/As
  BWh
  BWk
  BSh
  BSk
  Csa
  Csb
  Csc
  Cwa
  Cwb
  Cwc
  Cfa
  Cfb
  Cfc
  Dsa
  Dsb
  Dsc
  Dsd
  Dwa
  Dwb
  Dwc
  Dwd
  Dfa
  Dfb
  Dfc
  Dfd
  ET
  EF

Köppen sınıflandırması aylık ortalama sıcaklık ve yağış değerlerine dayanır. Köppen sınıflandırmasının en yaygın kullanılan şekli A'dan E'ye kadar etiketlenmiş beş birincil tipe sahiptir. Spesifik olarak, birincil tipler A, tropikal; B, kuru; C, ılıman orta enlem; D, soğuk orta enlem; ve E, kutupsaldır. Beş birincil sınıflandırma ayrıca yağmur ormanı, muson, tropik savan, nemli subtropikal, nemli karasal, okyanus iklimi, Akdeniz iklimi, bozkır, subarktik iklim, tundra, kutup buzulları ve çöl gibi ikincil sınıflandırmalara ayrılabilir.

Yağmur ormanları yüksek yağışla karakterize edilir ve tanımlar yıllık minimum normal yağış miktarını 1.750 ila 2.000 mm (69 ila 79 inç) arasında belirler. Tropikal savan, subtropikal ve tropikal enlemlerin yarı kurak ila yarı nemli iklim bölgelerinde bulunan ve yılda 750 ila 1.270 mm (30 ila 50 inç) arasında yağış alan bir otlak biyomudur. Afrika'da yaygındırlar ve Hindistan, Güney Amerika'nın kuzey kesimleri, Malezya ve Avustralya'da da bulunurlar. Nemli subtropikal iklim bölgesi, kış yağışlarının (ve bazen kar yağışının) batıdan doğuya doğru yönelen büyük fırtınalarla ilişkili olduğu bölgedir. Yaz yağışlarının çoğu gök gürültülü fırtınalar sırasında ve ara sıra oluşan tropikal siklonlardan kaynaklanır. Nemli subtropikal iklimler doğu tarafındaki kıtalarda, kabaca ekvatordan 20° ve 40° derece enlemleri arasında yer alır.

Okyanus (veya deniz) iklimi tipik olarak dünyanın tüm kıtalarının orta enlemlerindeki batı kıyıları boyunca, serin okyanuslara ve güneydoğu Avustralya'ya sınırda bulunur ve yıl boyunca bol yağışla birlikte görülür. Akdeniz iklim rejimi, Akdeniz Havzası'ndaki toprakların, Batı Kuzey Amerika'nın bazı bölümlerinin, Batı ve Güney Avustralya'nın bazı bölümlerinin, Güney Afrika'nın güneybatısının ve Şili'nin orta kesimlerinin iklimine benzemektedir. İklim sıcak, kurak yazlar ve serin, yağışlı kışlar ile karakterize edilir. Bozkır kuru bir otlaktır. Subarktik iklimler sürekli donmuş toprak ve az yağış ile soğuktur.

Tarım üzerindeki etkisi

Güney Japonya ve çevresindeki bölge için 20-27 Temmuz 2009 tarihleri arasındaki yağış tahminleri.

Yağışların, özellikle de yağmurun tarım üzerinde dramatik bir etkisi vardır. Tüm bitkiler hayatta kalmak için en azından bir miktar suya ihtiyaç duyar, bu nedenle yağmur (en etkili sulama aracı olarak) tarım için önemlidir. Düzenli bir yağmur düzeni genellikle sağlıklı bitkiler için hayati önem taşırken, çok fazla veya çok az yağış mahsuller için zararlı, hatta yıkıcı olabilir. Kuraklık mahsulleri öldürebilir ve erozyonu artırabilirken, aşırı yağışlı hava zararlı mantarların büyümesine neden olabilir. Bitkiler hayatta kalmak için farklı miktarlarda yağışa ihtiyaç duyar. Örneğin, bazı kaktüsler az miktarda suya ihtiyaç duyarken, tropikal bitkiler hayatta kalmak için yılda yüzlerce inç yağmura ihtiyaç duyabilir.

Yağışlı ve kurak mevsimlerin yaşandığı bölgelerde, yağışlı mevsimde topraktaki besin maddeleri azalır ve erozyon artar. Hayvanların daha yağışlı rejim için adaptasyon ve hayatta kalma stratejileri vardır. Önceki kurak mevsim, ekinler henüz olgunlaşmadığı için yağışlı mevsimde gıda kıtlığına yol açar. Gelişmekte olan ülkeler, yağışlı mevsimin sonlarında meydana gelen ilk hasattan önce görülen gıda kıtlığı nedeniyle nüfuslarının mevsimsel ağırlık dalgalanmaları gösterdiğini kaydetmiştir.

Küresel ısınmaya bağlı değişiklikler

Son yıllarda ABD'de aşırı yağış olayları daha yaygın hale gelmiştir.

Artan sıcaklıklar buharlaşmayı artırma eğilimindedir ve bu da daha fazla yağışa neden olur. Yağışlar 1900'den 2005'e kadar 30°N'nin kuzeyindeki karalarda genel olarak artmış ancak 1970'lerden bu yana tropik bölgelerde azalmıştır. Küresel olarak, geçtiğimiz yüzyılda yağışlarda istatistiksel olarak anlamlı bir genel eğilim olmamıştır, ancak eğilimler bölgelere ve zamana göre büyük farklılıklar göstermiştir. 2018 yılında, 33 yılı aşkın bir süredir yüksek çözünürlüklü küresel yağış veri setini kullanarak mekansal ölçeklerde yağıştaki değişiklikleri değerlendiren bir çalışma, "Bölgesel eğilimler olsa da, gözlemlenen küresel ısınmaya yanıt olarak küresel ölçekte yağışta artış olduğuna dair bir kanıt bulunmadığı" sonucuna varmıştır.

Dünyanın her bölgesi, kendine özgü koşulları nedeniyle yağışlarda değişiklikler yaşayacaktır. Kuzey ve Güney Amerika'nın doğu kısımları, kuzey Avrupa ile kuzey ve orta Asya daha yağışlı hale gelmiştir. Sahel, Akdeniz, Güney Afrika ve Güney Asya'nın bazı bölgeleri ise daha kurak hale gelmiştir. Geçtiğimiz yüzyıl boyunca pek çok bölgede şiddetli yağış olaylarının sayısında bir artış yaşanmış ve 1970'lerden bu yana özellikle tropik ve subtropik bölgelerde kuraklıkların yaygınlığında bir artış olmuştur. Okyanuslar üzerindeki yağış ve buharlaşmadaki değişiklikler, orta ve yüksek enlemlerdeki suların tuzluluğunun azalması (daha fazla yağış anlamına gelir) ve düşük enlemlerde tuzluluğun artması (daha az yağış, daha fazla buharlaşma veya her ikisi anlamına gelir) ile ortaya konmaktadır. Bitişik Amerika Birleşik Devletleri'nde yıllık toplam yağış 1900 yılından bu yana yüzyıl başına ortalama %6,1 oranında artmış, en büyük artışlar Doğu Kuzey Orta iklim bölgesinde (yüzyıl başına %11,6) ve Güney'de (%11,1) gerçekleşmiştir. Hawaii düşüş gösteren tek bölge olmuştur (-%9,25).

Kentsel ısı adasına bağlı değişiklikler

Atlanta, Georgia'nın sıcaklık dağılımını gösteren görüntüsü, sıcak bölgeler beyaz görünüyor

Kentsel ısı adası, şehirleri çevresindeki banliyölerden ve kırsal alanlardan 0,6 ila 5,6 °C (1,1 ila 10,1 °F) daha fazla ısıtır. Bu ekstra ısı, daha fazla sağanak ve gök gürültülü fırtına aktivitesine neden olabilecek daha fazla yukarı doğru harekete yol açar. Şehirlerin rüzgâr yönündeki yağış oranları %48 ile %116 arasında artmaktadır. Kısmen bu ısınmanın bir sonucu olarak, aylık yağış miktarı şehirlerin 32 ila 64 kilometre (20 ila 40 mil) aşağısında, yukarısına kıyasla yaklaşık %28 daha fazladır. Bazı şehirler toplam yağış miktarında %51'lik bir artışa neden olmaktadır.

Tahminler

Hidrometeorolojik Tahmin Merkezi'nden beş günlük yağış tahmini örneği

Kantitatif Yağış Tahmini (kısaltılmış QPF), belirli bir alanda belirli bir süre boyunca birikmesi beklenen sıvı yağış miktarıdır. QPF geçerlilik süresi boyunca herhangi bir saat için minimum eşiğe ulaşan ölçülebilir bir yağış türü tahmin edildiğinde bir QPF belirtilecektir. Yağış tahminleri 0000, 0600, 1200 ve 1800 GMT gibi sinoptik saatlere bağlı olma eğilimindedir. QPF'lerde arazi, topografya kullanılarak veya ince detaylı gözlemlerden elde edilen klimatolojik yağış modellerine dayanılarak dikkate alınır. 1990'ların ortalarından sonlarına kadar, QPF'ler hidrolojik tahmin modellerinde Amerika Birleşik Devletleri'ndeki nehirlere olan etkiyi simüle etmek için kullanılmıştır. Tahmin modelleri, gezegensel sınır tabakasındaki veya atmosferin en alt seviyelerindeki nem seviyelerine karşı önemli bir hassasiyet gösterir ve bu da yükseklikle birlikte azalır. QPF, miktarları tahmin eden niceliksel veya belirli bir miktarın olasılığını tahmin eden niteliksel bir temelde oluşturulabilir. Radar görüntüsü tahmin teknikleri, radar görüntüsünün alındığı andan itibaren altı ila yedi saat içinde model tahminlerinden daha yüksek beceri gösterir. Tahminler, yağmur ölçer ölçümleri, hava radarı tahminleri veya her ikisinin bir kombinasyonu kullanılarak doğrulanabilir. Yağış tahmininin değerini ölçmek için çeşitli beceri puanları belirlenebilir.

Yağışın oluşumu

Yağışın oluşabilmesinin temel şartı ortamda su buharı (nem) bulunmasıdır. Nemin yanında şu olaylarında gerçekleşmesi gereklidir.

  • Soğuma: Yoğunlaşmanın gerçekleşmesi için soğumanın gerçekleşmesi gerekir. Soğuma, sıcak havanın soğuk zemine temasıyla (konveksiyon) oluşabilir. Gökyüzünün açık olduğu bulutsuz gecelerde yerin ısı kaybıyla (radyasyon) olabilir. Soğuk ve sıcak hava kütlelerinin karışımı ile oluşur. Isınan havanın yükselmesi ile (adyabatik) yöntemle soğuma gerçekleşir.
  • Yoğunlaşma: Nemin bulunduğu havada yoğunlaşmanın başlayabilmesi için yoğunlaşma çekirdeklerinin bulunması gerekir. Yoğunlaşma çekirdeği; havadaki asılı haldeki çölden kalkan tozlar, okyanuslardan uçuşan tuz parçacıkları, volkandan püsküren kül zerrecikleri, meteorların parçalanma artıkları gibi katı zerreciklerdir. 10 mikrondan küçük bu parçacıklar üzerinde su tutunabilir. İnce film tabakası halindeki higroskopik su giderek kalınlaşır. Yer çekimine karşı koyamayacak ağırlığa ulaşınca düşmeye başlar.
  • Alana yeni bulut gelmesi: Bulutlarda bulunan 2-3gr/m³ su kısa sürede tükenir, alana yeni bulutlar gelmedikçe uzun ve güçlü bir yağış oluşmaz.

Oluşum Şekillerine Göre Yağış Türleri

Cephe Yağışları

Frontal yağışların oluşum şekli (Mavi: soğuk hava kütlesi, Kırmızı: sıcak hava kütlesi)

Frontal yağışlar olarak da bilinirler; farklı karakterdeki iki hava kütlesinin karşılaşması sonucu, yeterli neme sahip havanın soğuyarak içerisindeki su buharının yoğuşması sonucu oluşur. Genellikle soğuk ve sıcak hava kütlelerinin karşılaşmasıyla oluşur. İlerleyen soğuk hava, daha ağır olduğundan sıcak havanın yükselmesine neden olur. Yükselen nemli ve sıcak hava kütlesinin soğumasıyla yağış oluşur.Akdeniz kıyılarında kış aylarında görülürler, Orta Avrupa ve Batı Avrupa'da batı rüzgârları ve kutup rüzgârlarının karşılaşması sonucunda yılın her vakti oluşurlar.

Orografik Yağışlar

Orografik yağışların oluşum şekli

Yamaç yağışları olarak da bilinirler; bir hava kütlesinin bir yamaç boyunca yükselmesi, giderek soğumasına neden olur. Bu durum maksimum nemi düşürerek havanın neme doygun hale gelmesine neden olur. Yüksek alanlar çevrelerine göre bu yağış türüyle daha fazla yağış alırlar. Dağın uzanış doğrultusu hakim rüzgâr yönüne dik olduğu durumlarda yağış daha da artar. Rize yaklaşık 2500 mm yağışla Türkiye'nin en fazla yağış alan yeridir. Bu olayda Kaçkarların hakim rüzgâr yönüne dik uzanışta olması temel sebeptir. Yağışın çoğunu denize bakan yamaçta bırakan hava kütlesi dağın diğer yamacına kuru olarak geçer. Bu yamaç yağış gölgesinde (yağış duldası) kalır. Yüksek dağların orta kısımları daha çok yağış alır. Yükselen hava kütlesi neminin önemli kısmını alt ve orta yüksekliklerde bıraktıktan sonra, zirvelere daha az nemle ulaşırlar. Yamaç yağışı rüzgâr yıl boyu eserse yıl boyu, dönemli eserse estiği dönemde görülür.. Muson Asyasında yamaç yağışları yaz musonları etkisiyle sadece yazın oluşur.

Karadeniz'deki dağların kuzey yamaçları, Toroslar'ın güney yamaçları Türkiye'de yamaç yağışlarının görüldüğü alanlardır. Dünyada yamaç yağışları en fazla Hawaii'de, Madagaskar ve Brezilya'nın doğu kıyılarına düşer. Deniz üzerinden gelen alizeler yağışın temel nedendir. Yaz musonları Himalaya ve Gat dağlarına yamaç yağışlarıyla bol yağmur bırakırlar.

Yağışın Yeryüzüne Dağılışı

Dünya yıllık yağış ortalaması. Karalara düşen yıllık yağış
  0-300 mm
  300-500 mm
  500-700 mm
  700-1000 mm
  1000-2100 mm
  2100-4200 mm
  4200-6301 mm
  6301-8401 mm
  8401-10501 mm
  n/a
Ülkelerin yıllık ortalama yağış miktarı
1973 yılı Ortadoğuda yağış haritası

Yağış yeryüzüne eşit dağılmaz. Değişik coğrafi şartlara sahip alanlarda yağış miktarı farklılık gösterir. Fazla yağış alan iklim bölgeleri şunlardır:

  • Ekvatoral iklim: Dünyanın şeklinden dolayı güneş ışınlarını yıl boyu dik ve dike yakın alır. Bu ısınmanın fazla olmasına, ısınma ise konveksiyonel yağışlara sebep olur. Isınmanın fazla olduğu ekinoks dönemlerinde yağış bir miktar artar. Ekvatoral iklim bölgesinde yağış bol ve yıla düzgün dağılmıştır. Kurak mevsim yoktur.
  • Muson iklim bölgesi: Denizden karaya doğru esen yaz musonları bol miktarda yağış bırakır. Yaz musonları güneyden geldikleri için sıcaktır, deniz üzerinden geçtikleri için ise bol nem taşırlar. Özellikle kıyılardaki dağlık alanlarda yamaç yağışlarına neden olurlar. Dünyada yıllık ortalama en fazla yağış bu bölgede, Himalayalar yamaçlarında, Assam (Hindistan), Çerapunci’de gerçekleşir: 12.000 mm.
  • Ilıman okyanusal iklim Bölgesi: Güneyden ve deniz üzerinden geçen Batı rüzgârları bol nem taşırlar, orta enlem karalarının batı kıyılarına bol yağış bırakırlar. Yağış rejimi düzenlidir.

Dünyada bazı alanlar ise oldukça az yağış alan, kurak yerlerdir. Dönence çölleri, kutup bölgeleri ve kıtaların iç kısımları bu alanlardandır.

  • Dönence çölleri: 30° enlemleri ekvatordan yükselen üst alizeler dünyanın dönüşünün etkisiyle alçaldığı alanlardır. Alçalan hava kütleleri adyabatik olarak ısındığı için nem ihtiyacı artar, yağıştan uzaklaşır. Kuru bir hava haline gelir. Bu alanlarda kuzey yarımkürede ve güney yarımkürede geniş çöller oluşur: Büyük Sahra Çölü, Namib Çölü, Kalahari Çölü, Atakama Çölü, Gibson çölü, Büyük Victoria Çölü
  • Orta enlem kıtalarının iç kısımları: Denizden oldukça uzakta bulunduklarından nemli hava kütleleri bu alanlara ulaşamaz. Bu alanlarda ilkbahar ve yaz başlarında ısınan havanın yükselerek soğuması sonucu oluşan konveksiyonel yağışlar görülür. Yağış azlığı çöllerin oluşmasına neden olur: Gobi çölü, Taklamakan Çölü, Kızılkum ve Karakum çölleri, gibi.
  • Kutup bölgeleri: Kutuplar 150 mm civarında yağış alırlar. Soğuk çöl olarak adlandırılan alanlardır: Grönland, Antarktika. Yağış azlığının nedeni sıcaklık düşüklüğünden dolayı buharlaşmanın bunun sonucunda ise mutlak nemin az olması ve yüksek basınç alanı olmasıdır.

Yapay yağmur

Gökyüzünde bulutun bulunduğu durumlarda uygulanabilir. Yoğunlaşma çekirdekleri bulunmaması nedeniyle yağışın oluşmadığı durumlarda kullanılır.

Yoğunlaşma çekirdeği olarak; kuru buz (Karbondioksit buzu), su damlacıkları, nem çeken maddeler veya gümüş iyodür kullanılır. -5C sıcaklığa sahip bulutlara atılabilen CO2 buzu, CO2'nin -90C'de dondurulmasıyla elde edilir. Yağışa uygun şartlardaki bir buluta, 200 gr CO2 buzu atıldığında 100 ton yağış elde edilmesi mümkündür.

Yapay yağmurlar havaalanlarındaki sisi dağıtmak, doluyu azaltmak, orman yangınlarını söndürmek, yağışı artırmak amaçlarıyla kullanılmaktadır. Dünyada 1940'lı yıllarda kullanılmaya başlanan sistem, 1990'lı yıllarda İSKİ tarafından İstanbul'da uygulanmıştır. Daha sonraki yıllarda İzmir ve Ankara'da kullanılmıştır.