Kasırgalar En Fazla Ne Kadar Güçlenebilir?

Eylül 2017'de Irma kasırgası, ısıyı kinetik enerjiye 2,5 gün boyunca öylesine verimli şekilde dönüştürdü ki, kuramsal sınıra dayanan, hatta neredeyse aşan bir güce erişti.
Görsel Telif: Cooperative Institute for Research in the Atmosphere

Kuvvetli kasırgalar, genellikle aşırı yüksek rüzgar hızlarıyla haber olur. 2017’nin Irma’sı saatte 298 km, 2015’in Patricia’sı ise 346 km/saat gibi inanılması zor bir hıza ulaşmıştı. Böylesine yüksek rüzgar hızları, doğal olarak akla şu soruyu getiriyor: Bir kasırgada rüzgar hızının çıkabileceği kuramsal üst sınır nedir?

Bunu yanıtlamak için MIT atmosferik bilimcisi Kerry Emanuel tarafından geliştirilen kuramsal kasırga modelini kullanabiliriz. Modele göre kasırga bir Carnot ısı makinesi olarak düşünülebilir. Fırtına, ılık tropikal okyanustan (su, yakıt görevi görür) ısı çeker ve bunun bir kısmını kinetik enerjiye (yani rüzgara) dönüştürür. Kasırganın rüzgarlarının kinetik enerjisi niahi olarak yüzey sürtünmesi nedeniyle söner.

Dış etkenlerin işe karışmadığı durumda, kinetik enerji üretimi ile kinetik enerji sönümü dengelenip, durağan duruma ulaşılana kadar kasırga güçlenir. Bu dengeye ulaşıldığında ise iki matematiksel ifadeyi eşitleyebiliriz: Kasırga tarafından üretilen iş ve kinetik enerjinin sönümü. Ortaya çıkan eşitlikten, kasırganın maksimum rüzgar hızını veren bir formül elde edilebilir. Bu değer, maksimum potansiyel yoğunluk olarak bilinir:

Eşitlikteki değişkenler okyanus yüzeyinin sıcaklığı (Tocean), genellikle 12-18 km olan bulut üstündeki sıcaklık (Taloft) ve ısının okyanustan atmosfere ne hızda gittiğini belirten bir faktör olan E‘dir. E değişkeni okyanus yüzeyinin hemen üzerindeki basınca, sıcaklığa ve rutubete bağlıdır.

Formül, fırtına ılık sulara rastladığında veya bulut üstü düzeyde sıcaklık düşük olduğunda, kasırganın maksimum potansiyel yoğunluğunun fırladığını açıkça gösterir. Kasırgalar, özellikle yüzey ile yukarı düzey arası sıcaklık farkı büyük olduğunda verimli olur.

Eşitlikteki tüm değişkenler, çeşitli meteorolojik araçlarla belirlenebilir. Tropik batı Pasifik Okyanusu için tipik koşullar alınırsa, hızın en yüksek değeri olarak 322 km/saat bulunur. Atlantik Okyanusu koşulları için ise 290 km/saat olur. Bu değer, 60 ardışık saat boyunca Kategori-5 kasırga olmayı başaran Irma’nın 298 km/saat’lik zirve değerine çok yakındır. Aslında Irma ve Patricia kuramsal sınırı aşmışlardır ve bu çok sıra dışı bir olaydır. Şu anki araştırmalar bunun nasıl mümkün olabildiğine ve kuramın nasıl geliştirilebileceğine odaklanıyor.

Kaynak ve İleri Okuma

Etiket
  • Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
  • Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
  • Destek Ol
Yorum Yap (0 )

Yorum yapabilmek için giriş yapmalısınız.

Bunlar da ilginizi çekebilir

Bağış Yap, Destek Ol!
Projelerimizde bize destek olmak isterseniz,
Patreon üzerinden
bütçenizi zorlamayacak şekilde aylık veya tek seferlik bağışta bulunabilirsiniz.
E-Bülten Üyeliği
Duyurulardan e-posta ile
haberdar olmak istiyorum.
Reklam Reklam Ver
Arşiv