Yeni Araştırma Yüzyıllık Teoriyi Baştan Aşağı Değiştiriyor…
Atmosfer bilimci Julia Windmiller’ın yeni araştırması, durgunluğun büyük olasılıkla alçalan hava kütlelerinden kaynaklandığını gösteriyor. Bu durum, durgunluğun nedeninin yükselen hava kütleleri olduğu yönündeki geleneksel inancı çürütüyor ve iklim tahminlerini etkileme potansiyeli taşıyor.
Julia Windmiller’ın araştırması, durgunluğun yükselen değil alçalan hava nedeniyle oluştuğunu öne sürerek, uzun süredir var olan teorileri altüst ediyor ve iklim modellerini iyileştirme ihtimalini ortaya koyuyor.
Yelken Çağı’nda, ekvatordan geçen ticaret rüzgarlarında seyreden denizciler, düşük rüzgar hızlarıyla bilinen derin tropiklerde meteorolojik olarak belirgin bir bölge olan durgunlukta sıkışıp kalmaktan korkuyorlardı. Bir asırdan fazla bir süredir bilim insanları, durgunluktaki rüzgar eksikliğinin birleşen ve yükselen hava kütlelerinden kaynaklandığına inanıyorlardı. Ancak, AGU dergisi Geophysical Research Letters’da yayınlanan yeni bir çalışma, bunun tam tersinin doğru olabileceğini öne sürüyor.
Max Planck Meteoroloji Enstitüsü’nde atmosfer bilimci ve çalışmanın yazarı olan Julia Windmiller, “Durgunluklara neyin sebep olduğu fikri, havanın tropiklerde nasıl hareket ettiğine dair pek bir şey bilmediğimiz bir zamandan geldi,” dedi. “Durgunlukları o kadar unuttuk ki kimse bu orijinal argümanı tekrar düşünme zahmetine girmedi.”
Aksine, Windmiller durgunluktaki düşük rüzgar hızlarının, yüzeyde ayrılan ve açık ve rüzgarsız günler yaratan büyük çöken hava alanları tarafından yaratıldığını ileri sürer. Onun açıklaması, denizcileri mahsur bırakan, şairlere ilham veren ve büyük ölçüde bilimsel literatürden kaybolan tropikal, okyanus fenomeni için geleneksel açıklamaya meydan okur.
Tarihsel Bağlam ve Yeni Bakış Açıları
Geleneksel olarak, ekvator çevresindeki düşük veya hiç rüzgar olmayan alanlar, birleşen ve yükselen hava kütleleriyle açıklanmıştır. Bu hava kütleleri yüzeyde düşük basınçlı, yavaş rüzgarlı alanlar yaratırken, bu fikir, birçok birleşme alanı günler veya haftalar boyunca ortalama alındığında durgunlukların düşük rüzgarlı geniş bölgelerini açıklayabilir. Daha kısa zaman ölçeklerinde, birleşen hava kütleleri, günlerce sürebilen büyük rüzgarsız bölgeler yaratmak için yeterli alanı kaplamaz – durgunluk.
Durgunluk, aynı zamanda Intertropical Convergence Zone olarak da bilinir, 19. yüzyılın başlarında az veya hiç rüzgar olmaması nedeniyle denizde mahsur kalan denizciler tarafından adlandırılmıştır. Başlangıçta umutsuzluk veya depresyon dönemi olarak tanımlanan terim, bazen fırtınalı, bazen sakin ekvator bölgesini tanımlamak için kullanılır hale gelmiştir. Okyanus bölgesi, Samuel Taylor Coleridge’in 1834 tarihli “The Rime of the Ancient Mariner” şiirinde bile referans alınmıştır:
Gün geçtikçe, gün geçtikçe,
Ne nefes aldık, ne de hareket ettik; Boyalı bir okyanus üzerindeki
boyalı bir gemi kadar boşta kaldık .
Tropikler Arası Yakınsama Bölgesi genellikle ekvatorun yakınında birleşen ticaret rüzgarları ve yükselen hava kütleleri bölgesi olarak tanımlanır. Ekvator ısısıyla ısınan hava kütleleri balonlar gibi yukarı doğru uçar, bulutlar oluşturur ve ekvatorun üzerinde fırtınalar yaratır. Daha sonra ekvatorun yaklaşık 30 derece Kuzey ve Güneyinde tekrar aşağı doğru batarlar ve Hadley Hücresi sirkülasyonu olarak bilinen şeyi tamamlarlar. Ekvatorun yakınındaki bu birleşen ve yükselen hava örüntüsü geleneksel olarak durgunluğun nedeni olarak kabul edilmiştir, çünkü yükselen hava kütlelerinin altında genellikle düşük veya hiç rüzgar olmayan cepler oluşur.
Geleneksel Görüşlere Meydan Okumak
Ancak, durgunluğun temel nedenini kanıtlamaya odaklanan çok az modern araştırma var. Windmiller’a göre, durgunluk için kabul edilen açıklama, yükselen hava bölgeleri zaman içinde ortalama alınmadığı sürece tamamen doğru olamaz.
“Bu akıl yürütmede büyüleyici bir kopukluk var çünkü havanın bu yukarı doğru sirkülasyonu kısa zaman ölçeklerinde ve büyük durgun rüzgar alanlarında işe yaramıyor,” dedi Windmiller. “Bir dereceye kadar, çünkü tarihsel olarak durgunlukları unuttuk, mantıktaki bu kusur hiç ortaya çıkmadı.”
Windmiller, 2001 ile 2021 yılları arasında Atlantik Okyanusu için Intertropical Convergence Zone meteoroloji verilerini ve 1998 ile 2018 yılları arasında şamandıra verilerini analiz ederek Intertropical Convergence Zone’un kenarlarını tanımladı ve bölgedeki düşük rüzgar hızı olaylarını araştırdı. Düşük rüzgar hızı olayları, en az altı saat boyunca saniyede üç metreden veya beş knottan daha yavaş esen rüzgarlarla karakterize edilir. Windmiller, verileri çok günlük, saatlik ve dakika dakika zaman ölçeklerinde inceledi ve düşük rüzgar hızı olaylarının nasıl evrimleştiğini değerlendirdi.
Düşük rüzgar hızı olaylarının açık hava koşulları, düşük hava sıcaklıkları ve yağış eksikliğiyle çakıştığını buldu: yükselen hava kütleleri yerine yüzeyde batan hava kütlelerinin ayrıldığını gösteren koşullar. Windmiller ayrıca düşük rüzgar hızı olaylarının çoğunlukla Intertropikal Yakınsama Bölgesi’nin iç bölgelerinde meydana geldiğini ve herhangi bir zamanda ortalama olarak bölgenin yalnızca yaklaşık %5’inde meydana geldiğini (ancak Kuzey Yarımküre’nin yazında Doğu Atlantik’te zamanın %21’i kadar sık meydana gelebileceğini) buldu. Düşük rüzgar hızı yerleri ayrıca Atlantik Okyanusu’nun mevsimine ve bölgesine göre de değişiyordu.
Windmiller, “Tropikal Yakınsama Bölgesi’nin içindeki havanın çoğu aslında yukarı çıkmak yerine aşağı doğru gidiyor,” dedi. “Bu bölgede sadece ortalama olarak düşük rüzgar hızları olmuyor, aynı zamanda rüzgarın çok geniş alanlarda kaybolduğu anlar da oluyor.”
Onun fikri yalnızca bilimsel kanıtlarla değil, Coleridge’in şiirinin, durgunluğun ortasında rüzgarsız, yağmursuz bir bölgede bir geminin karaya oturmasını anlatan şu dizesiyle de destekleniyor:
Su, su, her yer,
Ve bütün tahtalar büzüldü;
Su, su, her yer,
Ne de içecek bir damla.
Sonuçlar ve Geriye Kalan Sorular
Windmiller, yıllardır diğer atmosfer bilimcilere durgunlukla ilgili sorular soruyordu: Ekvator civarında rüzgarın ara sıra kaybolmasına gerçekten ne sebep oluyor?
“Havanın bu yukarı doğru dolaşımını açıklamaya başlarlardı, ancak bunu açıkladıkları sırada, genellikle bunun aslında mantıklı olmadığını fark ederlerdi,” dedi Windmiller. “Her zaman şaşırırdım. Bu çok basit bir olgu, öyleyse neden bunun için bir teorimiz olmasın?”
Bazı sorular hala ortada. Windmiller, Intertropical Convergence Zone’un büyük çöken hava bölgelerinin sebebinin ne olduğundan emin değil. Tropiklerdeki havanın çoğu yavaşça çökerken, bu etki tek başına durgunluğa sebep olmak için yeterli olmayabilir. Diğer olası sebepler arasında, geride aşağı doğru akımlar bırakan büyük konvektif sistemler veya yerel havanın soğumasına ve çökmesine sebep olan nem gradyanları yer alıyor, dedi.
Ve modern denizcilerin dizel motorlar sayesinde durgunlukta mahsur kalmaları pek olası olmasa da, durgunluğun gerçek nedenini anlamak günümüzde de etkilere sahip olabilir. Yeni, yüksek çözünürlüklü iklim modelleri düşük rüzgar hızlarının olduğu bölgeleri simüle etmekte zorlanıyor, bu nedenle durgunlukları daha iyi anlamak yağış ve rüzgar desenlerinin model tahminlerini iyileştirebilir.
Windmiller, “Bu düşük rüzgar hızı olaylarını artık daha önce yaptığımız şekilde açıklayamıyoruz,” dedi. “Umarım insanlar bunu görüp okur ve açıklamanın sahip olduğumuz şeyden gerçekten ters olduğunu fark eder.”
