İklim

Atmosfer bilimleri

Atmosfer fiziği Atmosfer dinamikleri (kategori) Atmosfer kimyası (kategori)
Meteoroloji
Hava durumu (kategori) Tropikal siklon (kategori)
İklim bilimi
İklim (kategori) İklim değişikliği (kategori) Küresel ısınma (kategori)
g t d

İklim, bir yerde uzun bir süre boyunca gözlemlenen sıcaklık, nem, hava basıncı, rüzgâr, yağış, yağış şekli gibi meteorolojik olayların ortalamasına verilen addır. Hava durumundan farklı olarak iklim, bir yerin meteorolojik olaylarını uzun süreler içinde gözlemler. Bir yerin iklimi o yerin enlemine, yükseltisine, yer şekillerine, kalıcı kar durumuna ve denizlere olan uzaklığına bağlıdır. İklimi inceleyen bilim dalına klimatoloji adı verilir. İklim türleri, sıcaklık ve yağış rejimi gibi durumlara bakılarak sınıflandırılabilir. Ancak günümüzde en çok kullanılan sınıflandırma sistemi, aslen Wladimir Köppen tarafından geliştirilmiş olan Köppen iklim sınıflandırmasıdır.

Paleoklimatoloji ise, göl yataklarında ve buzullarda bulunan tortular gibi biyolojik olmayan; yine ağaç halkaları, mercanlar gibi biyolojik kaynaklarla antik iklimleri inceleyen bilim dalıdır. Bu yöntem eski dönemlerde bir yerdeki sıcaklık ve yağış rejimlerini göstermek ve inceleme yapmak için kullanılır. Bu tür çalışmaların sonunda ortaya matematiksel iklim modelleri çıkarılır ve gelecekte iklimin ne derece değişebileceği konusunda tahminler yürütülür.

İklim sözcüğünün kökeni Arapçadan gelmiş olup yeryüzünün herhangi bir yerinde hava olaylarına bağlı olarak gerçekleşen etkilerin uzun yılların ortalamasına dayanan durumu olarak tanımlanır.^[1] Bu ortalama süre yaklaşık olarak 30-35 yıldır.^[2] Ancak yine de bu süreler duruma göre değişebilmektedir. Bunun yanında iklimin ortalama değerleri hesaplama işlevinin yanında değerlerin günlük, yıllık değişken istatistikleri de hesaba katılıp incelenmektedir.^[3]

İklim ile hava durumu arasındaki fark ise "İklim beklenen, hava durumu ise elde edilendir." şeklinde açıklanmaktadır.^[4] Tarihsel süreçte iklime etki eden etmenler enleme, yükseltiye, yer şekillerine, kalıcı kar durumuna ve denizlere olan uzaklığa bağlıdır. Ancak bazı dinamik etmenler de iklime etki etmektedir. Bu etmenlerden olan okyanus akıntıları nedeniyle Atlantik Okyanusu'nun iki kuzey yakasından batıda olan Kanada kıyılarında hava olması gerekenden daha soğukken, doğu yakasındaki Avrupa kıyıları olması gerekenden yaklaşık 5 °C (9 °F) daha sıcaktır.^[5] Yine bir yerdeki bitki örtüsünün sıklığı, o bölgedeki yer katmanının daha serin olmasına neden olur.^[6] Bitki örtüsünün yoğun olması bölgesel olarak yağışı arttırır. Bunun dışında sera gazlarında görülen değişiklikler dünyadaki sıcaklığı değiştirerek Küresel Isınma veya Küresel Soğuma gibi iklimsel değişiklikleri ortaya çıkarır. Bu bağlamda iklime etki eden tüm durumlar tam olarak açıklanamayan karmaşık bir sistemin parçalarıdır.^[7]

İklimi aynı rejimlerin olduğu alanlarda sınıflandırmanın birçok yolu vardır. Aslında iklimlerin sınıflandırılışı ilk kez Antik Yunanistan'da bir yerin enlemine göre kabaca yapılmıştı. Ancak çağdaş iklim sınıflandırma yöntemleri kabaca iki şekilde ayrılabilir. Bunlar kalıtımsal ve yapay yöntemler olmak üzere iki kısma ayrılır. Genetik sınıflandırmalar, farklı hava kütlelerinin arasındaki ilişkilerin sıklığı ve durumu aynı yönden ele alan bozukluklar temeli üzerine kurulu yöntemleri içerir. Yapay sınıflandırmalar ise iklim kuşaklarını, bitki örtüsü sıklığıyla ele alır.^[8][9] Yapay sınıflandırmanın içerikleri ile Köppen iklim sınıflandırması arasında bir ilişki bulunur. Bu sınıflandırmada gözlemlenen en önemli kusur, aşamalı olarak gösterilmesi uygun olan iklim kuşaklarında açtığı farklı sınırlardır.

En genel sınıflandırma şekli, hava kütleleri etmeninin hesaba katılarak yapılanıdır. Bergeron sınıflandırması bu şekilde yapılan en kullanışlı sınıflandırmadır. Hava kütlesine dayalı sınıflandırma üç ana kolu içerir. Bunlarda ilki nem değerleri olup "c" (kıtasal hava kütlesi) ve "m" (denizsel hava kütlesi) harfleri ile gösterimi yapılmaktadır. İkinci kol ısıl içerikli olup "T" (tropikal), "P" (kutupsal), "A" (arktik), "M" (muson), "E" (ekvatoral) ve "S" (yüksek) harfleri kullanılarak gösterimi yapılır. Üçüncü ve son kol ise atmosfer durağanlığını konu almaktadır. Bu son kola göre, eğer bir hava kütlesi altındaki kara kütlesinden soğuksa "k" harfiyle gösterilir. Yine eğer bir hava kütlesi, altındaki kara kütlesinden daha sıcaksa "w" harfiyle gösterilir.^[10] 1950'lerde hava durumu tahmininde kullanılan hava kütlesi sınıflandırması, 1973 yılından sonra iklim bilimciler tarafından aynı nitelikteki klimatoloji kanıtlarında kullanılmaya başlandı.^[11]

Bergeron sınıflandırması şemasına (SSC) göre, altı kategori bulunmaktadır. Bunlar Kuru Kutup, Kuru Orta, Kuru Tropik, Nemli Kutup, Nemli Orta ve Nemli Tropik şeklindedir.^[12]

Köppen iklim sınıflandırması aylık ve yıllık sıcaklıklar, yıllık yağış miktarı, yağışın yıl içindeki dağılışı ve yağış ile sıcaklığın doğal bitki örtüsü ile olan ilişkilerine dayanan bir sistemdir.^[13] Bu nedenden dolayı Köppen'in sınıflandırması, bitki örtüsüne dayalı iklim sınıflandırmasına kabataslak biçimde uymaktadır.^[14] Köppen sınıflandırmasına göre iklimler beş ana kuşakta, yirmi dört farklı tipte toplanmıştır.^[15] Ana kuşaklar A, B, C, D ve E harfleri ile belirtilirken, iklim tipleri de bu harflere eklenen ikinci, üçüncü ve kimi zaman da bir dördüncü harfle belirtilmiştir.^[16] İkinci harfler bölgedeki yağış rejimini, üçüncü harfler sıcaklık karakterini, dördüncü harfler de özel durumları gösterir.^[17][18][19]

A grubundaki iklimlerde en soğuk aydaki ortalama sıcaklık 18 °C üzerindedir. Öyle ki bütün mevsimler sıcaktır ve kış mevsimi yoktur. Bu gruptaki iklimlerde, yıllık yağış 750 mm üzerindedir. Bu gruptaki iklimler aşağıdaki gibidir:

• Her mevsimi yağışlı tropikal iklim – Af
• Bütün aylar sıcak-kurak geçen 2-3 ay dışında yağışlı muson iklimi – An
• Kışı ve bazen ilkbaharı kurak, tropikal iklim ya da savan iklimi – Aw

B grubundaki iklimler kurak iklimlerdir. Özellikle step ve çöl sahalarında görülür.^[20] Buralarda buharlaşma yağıştan fazladır. Step alanlarda yıllık yağış miktarı 100 ilâ 700 mm arasında, çöllerde ise 50 ilâ 350 mm arasındadır.^[21] Bu gruptaki iklimler aşağıdaki gibidir:

• Sıcak step iklimi ya da sıcak yarı kurak iklim – BSh
• Soğuk step iklimi ya da soğuk yarı kurak iklim – BSk
• Sıcak çöl iklimi ya da sıcak kurak iklim – BWh
• Soğuk çöl iklimi ya da soğuk kurak iklim – BWk

C grubundaki iklimler ılıman iklimlerdir. Bu iklimlerde en soğuk ayın ortalama sıcaklığı -3 °C ile 18 °C arasındadır.^[22] Aynı şekilde en sıcak ayın ortalama sıcaklığı 10 °C'nin üzerindedir.^[23] Kışlar genelde kısadır ancak yine de birkaç ay boyunca toprak karla örtülü olabilir veya donabilir. Bu grupta yer alan iklimler aşağıdaki gibidir:

• Kışı kurak ve ılık, yazı çok sıcak iklim (Muson iklimi) – Cwa
• Kışı kurak ve ılık, yazı sıcak fakat kısa iklim – Cwb
• Kışı ılık, yazı sıcak ve kurak iklim (Akdeniz iklimi) – Csa
• Kışı ılık, yazı sıcak, kurak fakat kısa iklim – Csb
• Kışı ılık, yazı çok sıcak her mevsimi yağışlı iklim – Cfa
• Kışı ılık, yazı sıcak her mevsimi yağışlı iklim – Cfb
• Kışı ılık, yazı kısa ve serin, her mevsimi yağışlı iklim – Cfc

D grubundaki iklimler, soğuk orman iklimleridir.^[24] Kışların şiddetli olduğu bu iklim grubundaki en soğuk ayın ortalama sıcaklığı -3 °C'nin altında, en sıcak ayın ortalaması 10 °C'nin üzerindedir.^[25] Bu kuşaktaki iklimlerde aylar boyunca toprağın karla örtülü kalır.^[24] Aşağıdaki iklimler bu gruptadır:

• Kışı şiddetli ve kurak, yazı uzun ve sıcak iklim – Dwa
• Kışı şiddetli ve kurak, yazı serin iklim – Dwb
• Kışı şiddetli ve kurak, yazı kısa ve serin iklim – Dwc
• Kışı çok şiddetli, yazı kısa ve nemli iklim – Dwd
• Kışı şiddetli yazı uzun ve sıcak, her mevsimi yağışlı iklim – Dfa
• Kışı şiddetli yazı kısa ve sıcak, her mevsimi yağışlı iklim – Dfb
• Kışı şiddetli yazı kısa serin, her mevsimi yağışlı iklim – Dfc
• Kışı çok şiddetli yazı kısa, her mevsimi yağışlı iklim – Dfd

E grubundaki iklimler ise kutup iklimleridir.^[26] Bu kuşaktaki iklimlerde en sıcak aydaki ortalama sıcaklık 10 °C'nin altındadır.^[27] Aşağıda bu gruptaki iklimler yer almaktadır:

• Yazı çok kısa tundra iklimi – ET
• Sürekli donmuş topraklar iklimi – EF

Bu iklim sınıflandırma yönteminde, terleme ve buharlaşma değerleri kullanılarak toprak ve su yığınlarını görüntülenir.^[9] Bu yöntemde, belli bir alan üzerindeki bitki örtüsünü besleyen toplam yağış payı aktarılır.^[28] Burada nem veya kuraklık gibi endeksler kullanılarak bir bölgenin ortalama sıcaklık, yağış ve bitki örtüsü türüne bağlı olan nem rejimi gösterilir.

Nem sınıflandırması; çok nemli, nemli, az nemli, az kurak, yarı-kurak (-20'den -40 değerlerine kadar) ve kurak (-40 değerinin altı) gibi açıklayıcıları kullanan iklimsel sınıfları içerir.^[29] Nemli bölgeler, her yıl terleme-buharlaşma miktarından daha çok yağış alır. Bunun yanında kurak bölgeler, yıllık bazda büyük oranda terleme ve buharlaşma oranına sahne olur. Dünyadaki karaların yüzde otuz üçü kadarı, kurak veya yarı-kurak olarak kabul edilir. Bu kurak veya yarı-kurak bölgelerin arasında Kuzey Amerika'nın güneybatısı, Güney Amerika'nın güneybatısı, Afrika'nın kuzey bölümü ile güney bölümünün bir kısmı, Asya'nın güneybatısı, Avustralya'nın önemli bir kısmı yer alır.^[30] Yapılan çalışmalara göre, yağış etkinliği (PE) ile Thornthwaite nem endeksi, yazları olduğundan fazla gösterilmekte ve kışları olduğundan az gösterilmektedir.^[31] Bu endeks, etkin bir şekilde bir bölgedeki otçul ve memeli türlerinin sayısını belirlemede kullanılabilmektedir.^[32] Bu endeks ayrıca iklim değişikliği çalışmalarında da kullanılmaktadır.^[31]

Thornthwaite şemasında sıcaklığa bağlı sınıflandırmalar arasında mikrotermal, mezotermal ve megatermal rejimler yer almaktadır. Mikrotermal iklimde yıllık olarak düşük sıcaklıklar görülür. Öyle ki bu tür iklim bölgelerinde ortalama yıllık sıcaklık 0 ilâ 14 °C arasında değişir. Kısa yazların görüldüğü bu bölgelerde potansiyel buharlaşma da 14 ilâ 43 cm arasında değişir.^[33] Mezotermal iklimde uzun süren sıcaklar veya uzun süren soğuklar yoktur. Bu iklim bölgelerinde potansiyel buharlaşma oranı 57 ve 114 cm arasındadır.^[34] Megatermal iklimde ise yüksek ve kalıcı sıcaklık ve bol yağış hakimdir. Bu bölgelerdeki potansiyel buharlaşma 114 cm üzerindedir.^[35]

Çağdaş iklim kayıtları, termometreler, barometreler ve anemometreler tarafından yapılan uzun süreli ölçümlerle belirlenir. Elde edilen veriler, çağdaş zaman çizelgesi üzerindeki farklı hava şartlarını göstermek, hataları belirlemek ve çevre koşullarındaki değişiklikleri açıklamak üzere kullanılır.^[36]

Paleoklimatoloji, Dünya tarihinin en eski dönemlerindeki iklim koşullarının araştırılmasını sağlayan bir bilim dalıdır. Bu bilimdalında, buz katmanlarından, ağaç halkalarından, kayaç tortullarından, mercanlardan ve kayaçlardan örnekler alınarak eski dönemlerdeki iklim koşulları araştırılır. Bu sayede hangi dönemlerde iklimin sabit, hangi dönemlerde değişken olduğu ortaya konularak, arada yaşanmış olabilecek çeşitli olaylar hakkında veriler toplanabilir.^[37]

İklim değişikliği, tüm dünyanın veya belli bir bölgenin ikliminin tarih boyunca değişikliğe uğraması demektir. Bir yerin birkaç yıl ilâ milyon yıl arasında belli sebeplerden dolayı atmosfer ile ilgili niceliklerinin değişmesi iklim değişikliği ile ilgilidir. Bu değişikliklerin nedeni, Dünya'nın kendisine ait olabileceği gibi, Güneş ışığı veya son zamanlarda insan gibi dış etkenlerden dolayı da olabilir.^[38]

Son yıllarda özellikle çevre politiklarındaki kullanıma göre, iklim değişikliği kavramı sadece çağdaş dönemdeki değişiklikleri konu almaktadır. Özellikle küresel ısınma ile iklim değişikliği kavramları birbiriyle ilintilidir. Bazı durumlara göre kavram, sadece beşeri etmenlerle için de kullanılabilmektedir. Bunun en önemli örneği Amerika Birleşik Devletleri'nde iklim üzerine bir kuruluş olan UNFCCC'dir. Bu kuruluş, insanlardan dolayı kaynaklanmayan iklim değişiklikleri için "iklim değişkenliği" terimini kullanmaktadır.^[39]

Dünya, geçmişte birçok iklimsel dalgalanmaya sahne olmuştur. Bu dalgalanmalar içinde en iyi bilinen örnek buz devirleridir. Bu buzul dönemleri, buzul arası dönemlerle birbirinden ayrılmış durumdadır. Buzul dönemlerinde kar ve buz yığınlarının artmasıyla, ışınların yansıtılabilirlik değerini yükselterek Güneş ışınlarının daha fazla bir kısmı geri yansıtılmakta, bu da atmosfer sıcaklığında düşmeye neden olmaktaydı. Volkanik etkinlikler CO2 ve metan gibi sera gazları'nın atmosfere salınmasını beraberinde getirdiği takdirde buzul dönemleri yeniden ısınma perioduna girer küresel ısınma nedeniyle buzul arası bir dönemi de beraberinde getirebilir. Ancak birçok volkanik aktivite atmosfere salınan ve güneş işiğını geri yansıtan partiküller nedeniyle kısa dönemli küresel soğumayı berberinde getirmektedir. Bu durum volkanın atmosfere saldığı gaz ve tozların yapısı ve miktarı ile ilgili bir konudur.

Buz devirlerinin yaşanmasındaki tahmin edilen nedenler arasında kıtaların o zamanki durumları, Dünya'nın yörüngesindeki farklılıklar, Güneş ışınlarının yayılımındaki değişiklikler ve volkanizma yer almaktadır.^[40]

İklim modelleri, atmosfer,^[41] okyanus, kara kütleleri ve buzulların etkileşimlerini gösteren modellerdir. Bu modeller gelecekteki iklim durumlarını belirlemek için ve iklim konusunda ortaya konan çalışmaları açıklamak üzere hazırlanır. Tüm iklim modellerinde, dünyaya giren kısa dalga elektromanyetik ışınımı ile, dünyadan çıkan uzun dalga (kızılötesi) ışınları dengede veya hemen hemen dengede gösterilir. Herhangi bir dengesizlik, dünyadaki ortalama sıcaklığın belirlenmesinde farklı sonuçlar ortaya çıkarır.

Son yıllarda en çok üzerinde durulan modeller, atmosferdeki başta karbon dioksit olmak üzere belli başlı sera gazlarındaki artış hesaba katılarak hazırlananlardır. Bu modeller, dünyanın gelecekteki ortalama sıcaklık konusunda gösterdiği eğilimi tahmin etmekte kullanılır. Modeller çok basit olarak hazırlanabileceği gibi, çok karmaşık da olabilir.^[42]

• Ekosistem
• Güneş döngüsü
• Mikroiklim
• Sera etkisi
• Türkiye'deki iklim çeşitleri