Hidroloji Hidroloji Yağış YAĞIŞ 2. BÖLÜMYa ğış Sıvı haldeki yağış Ya ğmur Katı haldeki ya ğı ş Kar Dolu Kıra ğı Çi ğYağışın Meydana gelmesi için gerekli ko şullar; 1. Havanın so ğuması 2. Yoğunlaşmanın olması 3. Yeryüzüne dü şebilecek irilikte damlaların olu şması 4. Atmosferin o bölgesinde yeterli su buharı olmasıKÜMÜLÜS YA ĞMUR BULUTLARI KÜMÜLO-N İMBÜS YA ĞMUR BULUTLARI ( http://www.windows.ucar.edu/ ) YÜKSEK VE ORTA YÜKSEKL İKTEK İ BULUTLAR BULUTLARYa ğışın Olu şum mekanizmasına göre türleri Konvektif Yağışlar Orografik Ya ğışlar Cephesel (Siklonik, Depresyonik) Ya ğışlarKonvektif Ya ğışlar Nemli hava ısınarak yükselir Yükselen hava kütlesi so ğur, nem yo ğunlaşır.Orografik Yağışlar Sıcak ve nemli hava Da ğ engelini a şmak için yükselir ve so ğurCephesel (Siklonik, Depresyonik) Ya ğışlar Sıcak Cephe Ya ğışları Soğuk Cephe Ya ğışları Sıcak hava kütlesi so ğuk hava kütlesini iterken daha az yo ğun oldu ğundan yükselerek so ğur.. So ğuk hava kütlesi sıcak hava kütlesini iterken çok yoğun oldu ğundan kama şeklinde alta sokulur. Sıcak hava kamanın üzerinde yükselerek so ğur..YA ĞI ŞIN ÖLÇÜLMES İ HELMAN PLÜV İOMETRES İ 1. Plüviometreler 2. Plüviograflar (Yazıcılı) •Tartılı • Şamandıralı •Devrilen kovalı 3. Radarlar 4. Uydular (Araştırma döneminde)Standart plüviometre This gage is called the SRG, or Standard Rain Gage. This is the most common form of non-mechanical rain gages used for official measurements for the National Weather Service. http://www.crh.noaa.gov/ind/coop.htmTartılı PlüviografAlter perdeli pluviograf Pluviografın etrafını çevreleyen hareketli perdeler rüzgar esti ğinde vakum yaratır. Olu şan bu vakum rüzgar etkisini (türbülans etkilerini) minimuma indirerek yağı şın daha sa ğlıklı ölçülmesini sa ğlar. http://www.crh.noaa.gov/ind/coop.htmRADAR http://weather.noaa.gov/radar/Radar eko şiddeti ve renk kodları DBZ Decibel The dBZ values increase as the strength of the signal returned to the radar increases. Each reflectivity image you see includes one of two color scales. One scale (far left) represents dBZ values when the radar is in clear air mode (dBZ values from -28 to +28). The other scale (near left) represents dBZ values when the radar is in precipitation mode (dBZ values from 5 to 75). Notice the color on each scale remains the same in both operational modes, only the values change. The value of the dBZ depends upon the mode the radar is in at the time the image was created. The scale of dBZ values is also related to the intensity of rainfall. Typically, light rain is occurring when the dBZ value reaches 20. The higher the dBZ, the stronger the rainrate. Depending on the type of weather occurring and the area of the U.S., forecasters use a set of rainrates which are associated to the dBZ values.Radarlar ile verilen hizmetler Herhangi bir noktaya herhangi bir anda kaç mm ya ğış dü ştü ğü, belirli bir süre zarfında toplam ya ğış miktarı, Ya ğış ba şladıktan sonraki 30-60 dakikalık süre içerisinde ne kadar daha ya ğışın düşeceği tahmini Herhangi bir noktada ve herhangi bir anda ya ğış tipinin ne oldu ğu (120 km doppler modunda) ve bu ya ğışlı sistemin hangi yöne do ğru hareket edece ğiTürkiyedeki Radar Kaplaması Zonguldak Balıkesir Ankara 378 m 1108 m 1807 m 642 m İstanbul Ankara, Elmada ğ İlçesinde, İstanbul, Büyükku şkaya Tepesi, Çatalca nın 35 km kuzeyinde Zonguldak, Acısu tepesi, Zonguldak’ın güneyinde, Ere ğli- Devrek arasında Balıkesir, Akçaldede Tepesi, Balya ilçesi yakınlarında, Balıkesir’in batısındaBalıkesir Radarı C-Band Doppler Meteoroloji Radarı Mart 2003 yılında i şletmeye alınmıştır Balikesir (Akcaldedesi Tepesi) Yükseklik : 642m Enlem : 39 ° 44 ' 26 ¨ N Boylam : 27 ° 37 ' 10¨ E Kule :20m , Çelik Konstrüksiyon Firma : Mitsubishi - JaponyaUydularGüne ş , Atmosfer – Yerküre arasındaki elektromanyetik enerji transferi Uydu görüntüleriKarın ölçülmesi Kar yağı şının ölçülmesi (Plüviometre ve Plüviograflarla) Kar örtüsünün ölçülmesiKar örtüsünün ölçülmesi Kar örtüsünün da ğılımını etkileyen parametreler Eğim Yön Yükseklik Çevre ko şulları (view factor). Di ğer yüzeylerden yansıtılan enerji. Yeryüzeyinden gelen uzun dalga emisyonu, vb. Rüzgar etkisi.Kar örtüsünün ölçülmesi 1.Kar izi yöntemi 2.Kar yastıkları 3.Gama ışını ölçmeKar izi çalışmaları http://snobear.colorado.edu/Markw/SnowHydro/Measuring_Snow/snow_measuring.html#belfortKar örtüsü ölçümüKar yüksekliği ve kar su e şdeğer haritaları http://www.nohrsc.nws.gov/interactive/html/map Snow depth for 2004 April 16, 4:00 Z Snow water equivalent for 2004 April 16, Kar yastıkları ve totalizatör http://snobear.colorado.edu/Markw/SnowHydro/Measuring_Snow/Snotel/snotel.html The pillow, made of rubber, steel, hypalon, etc, is filled with an antifreeze solution (50/50 mix of water and ethanol with flouresceine dye to make it a flourescent green). As the snowpack accumulates on the pillow, it increases the fluid pressure (obviously as this is a quasi closed system) within the pillow. Kar yastığı istasyonuUzaktan algılama yöntemleri ile kar ölçümü • NOAA-15 1.6 Micron Channel http://snobear.colorado.edu/Markw/SnowHydro/Remote/Landsat Thematic Mapper (TM) 30 m spatial resolution 185 km FOV Spectral resolution 1. 0.45-0.52 µm 2. 0.52-0.60 µm 3. 0.63-0.69 µm 4. 0.76-0.90 µm 5. 1.55-1.75 µm 6. 10.4-12.5 µm 7. 2.08-2.35 µm 16 day repeat passDiscrimination between Snow and Glacier Ice, Ötztal Alps Landsat TM, Aug 24, 1989 snow ice rock/vegSnow Measurement • Airborne Snow Survey Program Natural Gamma Sources 238 U Series, 232 Th Series, 40 K Series Soil Snow Atmosphere Radon Daughters in Atmosphere Cosmic Rays Uncollided Gamma Radiation Absorbed by Water in the Snow Pack Gamma Radiation reaches Detector in Aircraft ScatteringAirborne Snow Survey ProductsKar erime modelleri TEMPERATURE-INDEX METHODS M = Mf (Ta - To) M = snowmelt (mm/day) Mf = degree day factor (mm/degreeC/day) Ta = air temp (degrees C); daily mean, daytime mean, maximum daily Ta; user must decide To = threshold or base temperature (degreesC) above which snow melt occurs, usually 0 degreesC. range is usually 1 mm/degreeC/day < Mf < 7 mm/degreeC/day The degree-day factor is the heart of the approach. The degree-day factor must be calibrated for each basin and may change with elevation on the same time step and over time at the same point within a basin. Snowmelt Runoff Model (SRM) developed by Martinec and Rango Q = [C a T S ) + P] A Q = discharge c = runoff coefficient; essentially runoff efficiency or what fraction of snowmelt gets converted to discharge. Calibrate for each basin. a = degree day factor T = number of degree days S = ratio of snow covered area to total area, e.g. how much of the basin has snow to melt. P = new precipitation which gets added in to the system A = basin area T, S, and P need to be measured (or estimated) daily a = 1.1 rhos/rhow is the initial estimate if no calibration done, based on the concept that as the density of snow increases (rhos), albedo decreases and liquid water content increases, leading to more efficient melt for the same number of degree days. This is a model based on empirical calibrations. http://snobear.colorado.edu/Markw/SnowHydro/Modeling/modeling.htmlEnerji bütçesi Energy balance submodel calculate the energy balance of the snow surface Q = R + G + H + LE + A + dQ/dt Q = net energy R = net radiation G = ground heat flux H = sensible heat flux LE = latent heat flux A = advected energy (rain-on-snow) dQ/dt = change in internal snowpack energy since a surface has no volume, Q = zero. we understand snow/atmosphere energy transfers well from first principles, so we can model this part well at a point if we can measure the meteorological variables. where this gets tricky is that over a basin of interest, there are usually few meteorological stations. Spatially distributing the meteorological variables is difficult. Snowpack Model Another difficult problem We know little about liquid water retention and movement Essentially, once we melt snow at the surface of the snowpack, we lose track of the snow. Snow Depletion Model We need to keep track of the change in SCA and SWE over time. Obviously, as the amount of SCA decreases with time, the same amount of energy per unit area melts less snow because there is less snow to melt. There are a number of good methods to estimate changes in SCA with time, including remote sensing measurements and aerial photography. With this information you can calculate areal depletion curves (linear, exponential, etc). Again, our ability to estimate changes in the spatial distribution of SWE over time is a challenge. Yağış ölçekleri ağı • Dünya Meteoroloji Örgütünün önerdi ği istasyon sıklığı: •