[Atmosferik nehir, suyu binlerce mil boyunca uzağa taşıması özelliği ile sıradan diğer nehirlere benzer. Ancak bu iki nehir arasında bir fark vardır, buda atmosferik nehrin taşıdıkları nemin su değil, su buharı olmasıdır. NOAA’ya göre tipik bir atmosferik nehir, Mississippi Nehri’nin ağzındaki ortalama su akışına eşdeğer su taşıyabilirken, eğer bir atmosferik nehir güçlüyse bu miktar 7 ila 15 Mississippi Nehri kadar olabilir.
Bu sistemler ile ilişkili yoğun nem, kuraklıkların bastırdığı batı ABD de dâhil olmak üzere dünya çapında birçok bölge için oldukça faydalıdır. Ancak atmosferik nehirler tüm bu faydalarına rağmen, doğa felaketlerine de neden olabilir. Çünkü sahip olduğu yüksek orandaki nemi yüzünden, sağanak yağışları, toprak kaymalarını ve selleri tetikleyerek bölgede doğal afetlere yol açabilir. Nature’da yakın zamanda yapılan bir araştırmaya göre, iklim değişikliği bu nehirlerin yoğunluğunu dolayısıyla atmosferik nemi artırarak (yüksek sıcaklıklar havanın su buharını tutma kapasitesini artırır) bunların sağladığı yağış miktarını artmasına yol açar.
Atmosferik Nehir Bilimi
Atmosferik nehirler, tropikal Pasifik Okyanusu’ndan kaynaklanır ve bunlar Madden-Julian Salınımı (MJO) adı verilen bir iklim modeli ile ilişkilidir. Madden-Julian Salınımı (MJO) iklim modelinin özellikleri aşağıdaki gibidir:
• Bulutların doğuya doğru hareket etmesi,
• Yoğun yağışların olması
• Her 30 ila 60 günde bir tropik bölgeleri geçen rüzgârların olması
Bu olumsuz hava koşulları, sağanak yağmur yağarken, çevrenin ıslanmasına ve böylece atmosferik nehirler olarak adlandırılan 250 ila 375 mil genişliğinde ön nem bulutların oluşmasına neden olurlar. MJO konvektif (fırtınalı ve ıslak) bir fazdaysa, uzak batı Pasifik üzerinde bulunuyorsa ve Alaska Körfezi’ndeki yüksek basıncı bloke etme gibi belirli hava koşulları da mevcutsa, bu nem bulutu yönlendirilebilirken, bu jet akımının yanında kuzeydoğuya doğru ve ABD Batı Sahili’ni hedef alır. Ayrıca atmosferik bir nehir iç bölgelere doğru hareket edip dağlık bölgelere ulaştığında, su buharı yükselir, soğur ve yoğunlaşarak yoğun yağışlar oluşturur.
Atmosferik Nehirler Nasıl İncelenir?
Calwater 2015 çalışması, bugüne kadar bilim adamlarına atmosferdeki nehirler araştırmaları için en büyük imkânı sağlayan bir araştırma programıdır. Bu uzun yıllar süren araştırma programı sırasında, NOAA’nın Ronald H. Brown gemisi de dâhil olmak üzere, hava durumu aletleri takımlarıyla donatılmış gemiler, Kaliforniya kıyılarından birkaç karaya inen atmosferik nehir olayını doğrudan gözlemleyerek bulmuşlardır. Ayrıca birkaç uçak doğrudan nehirlerin üstüne uçarak ve su damlaları bırakarak da gözlem yapılmıştır.
Dropsonde Nedir?
Dropsonde’ler, hava kütlesi boyunca paraşütle inerken hava verilerini kaydedebilecekleri hava durumu sistemlerine bırakılan hava durumu alet paketleridir. Karada tahminciler, büyük ölçüde su buharı, rüzgarlar ve aerosollerden oluşan atmosferik nehirlerin varlığını ve gücünü, entegre su buharını veya bir hava katmanında ki su buharının konsantrasyonunu izleyerek tespit eder ve incelerler. Entegre su buharı taşıması veya bu nemin yatay mesafelerde nasıl taşındığı da aynı derecede önemlidir.
Kızılötesi ayrıca, görünür ve mikrodalga bantlardaki hava durumu uydu görüntüleri, sayısal hava modelleri, bağıl nemi (700 milibar) ve rüzgarları (300 milibar) gösteren üst hava haritaları gibi atmosferik nehirleri tespit etmek için de kullanılır. Genellikle Pasifik boyunca ve ABD Batı Kıyısı’na uzanan bulut ve nem taşıyıcı bantları olarak bilinirler.
Atmosferik Nehirler Nerede Oluşur?
Atmosferik nehirler düzenli olarak dünyanın kara kütlelerinin batı kıyılarını, özellikle de batı Kuzey Amerika’yı etkiler, ancak aynı zamanda Avrupa, Doğu Asya ve Güney Afrika’da da görülürler. Bununla birlikte bu nehirler Batı Grönland ve Antarktika’da da meydana gelir, ancak bu bölgelerde olaylar daha az aktif olurlar. NOAA’ya göre Kaliforniya’daki atmosferik nehirler, bitişik Kanada ve Alaska kıyı şeridindeki yağış olaylarının %50’sinden sorumludurlar.
En iyi bilinen atmosferik nehir konfigürasyonlarından biri, Hawaii Adalarına bitişik sulardan kaynaklanan sürekli nem akışı olan Pineapple (ananas) Expresi’dir. Ananas Ekspresi, kalıcı ve çok güçlü bir nem akışı ile oluşan, Hawaii Adaları’na paralel su yoluyla gelen ve Kuzey Amerika’nın Pasifik kıyısı boyunca diğer yerlere doğru uzanan yoğun yağış ile ilişkili teknik olmayan bir terim olarak kullanılır.
Kasım 2006 yılında Washington Eyaleti’ndeki Rainier Dağı Ulusal Parkı’nda güçlü bir Pineapple Ekspresi gerçekleşmiştir ve 36 saatlik bir süre içinde yaklaşık 18 inç yağmur yağmıştır. Bu yağış bölge de sel baskınlarını tetiklediğinden bölgenin toparlanması altı ay kadar sürmüştür. Ayrıca 7 yıl sonra Aralık 2010 yılında, bir dizi Pineapple Express etkinliği batı Washington’dan güney Kaliforniya’ya 11 ila 25 inç yağmur yağmasına ve Sierras’ı yıllık karın %75’i ile kaplamıştır.
Atmosferik Nehirler Nelerdir ve Neden Bu Bir Problemdir?
Elde edilen verilere göre, ortalama bir yılda, yaklaşık 40 atmosferik nehrin, Baja California ve British Columbia arasında bir yerde Pasifik kıyısı boyunca karaya düştüğünü gösterir. Bu yağış çeşisi, atmosferde tropik bölgelerden daha yüksek enlemlere uzanmakta olan dar ve nem bantları şeklindedir. Atmosferik nehirler kuru hava koşullarda, su kaynaklarının yenilenmesine neden olabilirken, aynı zamanda ciddi orman yangınlarının söndürülmesini sağlayabilirler. Ancak sulu hava koşullarında, yerel ekonomilere zarar verebilme potansiyeli olan enkaz ve sel sebep olabilirler. Araştırmalarda, bu nehirlerin batı ABD’de yıllık ortalama 1,1 milyar dolarlık sel hasarına neden olduğunu tahmin edilmektedir
Bilim adamları son 20 yılda gözlem ağları geliştikçe, bu önemli hava olayları hakkında daha fazla bilgiye sahip olmuşlardır. Son zamanlarda, aşırı sel nedeniyle atmosferik nehirlerden kaynaklanan hasarların ilk sistematik analizinde Scripps Oşinografi Enstitüsü ve Ordu Mühendisler Birliği’nden bir araştırmacı ekibi kurulmuştur. Bu olayların birçoğu iyi olsa da, bunların en büyüğü ABD’nin batısındaki sel hasarının çoğuna neden olur ve atmosferik nehirlerin ısınan bir iklimde daha uzun, daha ıslak ve daha geniş olacağı tahmin edilmektedir.
Atmosferik Nehirler (Gökyüzündeki Nehirler)
27 Şubat 2019 yılında atmosferik bir nehir, tropikal Kuzey Pasifik Okyanusu’ndan Kuzey Kaliforniya kıyılarına 350 mil genişliğinde ve 1.600 mil uzunluğunda bir su buharı bulutu yükselmiştir. Sonoma County’nin ünlü şarap ülkesindeki San Francisco Körfezi’nin hemen kuzeyinde, fırtına 21 inçten fazla yağmur yağışı olmuştur ve Rus Nehri, taşkın aşamasının 45,4 fit – 13,4 fit üzerinde tepe noktasına ulaşmıştır. Guerneville kasabası kırk yılda beşinci kez, aşağı Rus Nehri’nin bulanık kahverengi sel sularının altında kalmıştır. Yalnızca Sonoma County’deki hasarların 100 milyon ABD dolarının üzerinde olduğu tahmin edilmektedir. Bunun gibi olaylar son yıllarda çok dikkat çekmiştir, ancak atmosferik nehirler yeni değildir. Su buharını ekvatordan kutuplara taşıyarak milyonlarca yıldır gökyüzünde dolaşmaktadırlar.
1960 yıllarda meteorologlar, Hawaii yakınlarında başlayan ve Kuzey Amerika kıyılarına ılık su buharı taşıyan fırtına izlerini tanımlamak için Pineapple Express” ifadesini kullanmışlardır. 1990’ların sonunda atmosferik bilim adamları, dünyanın tropik ve subtropiklerinden gelen neminin %90’ından fazlasının, atmosferik nehirler olarak adlandırdıkları benzer sistemler tarafından daha yüksek enlemlere taşındığı keşfetmişlerdir. Atmosferik nehirler kuru hava şartlarında su kaynaklarının su kaynaklarını yenilenmesini sağlarken, aynı zamanda tehlikeli orman yangınlarını söndürmeye yardımcı olabilir. Islak koşullarda ise yerel ekonomilere zarar veren sel ve enkaz akışlarına neden olabilirler.
Atmosferik Nehirlerin Yararları ve Zararları
Araştırmacılar bir süredir atmosferik nehirlerden kaynaklanan selin çok paraya mal olabileceğini bilseler de, yapılan bir çalışmaya kadar hiçbir araştırmacı bu zararları ölçememiştir. Yapılan bu çalışmada Scripps Oşinografi Enstitüsü’nün Batı Hava ve Su Aşırılıkları Merkezi tarafından derlenen atmosferik nehir olayları kataloğu kullanılmıştır. Ayrıca bunu 40 yıllık sel sigortası kayıtları ve 20 yıllık Ulusal Hava Durumu Servisi hasar tahminleriyle eşleştirilmiştir. Sonuç olarak atmosferik nehirlerin batı ABD’de yılda ortalama 1,1 milyar dolarlık sel hasarına neden olduğu bulunmuştur. Kuzey Kaliforniya kıyıları gibi bazı bölgelerde, bu sistemler zararların %99’undan fazlasına neden olmuştur.
Elde edilen verilere göre, ortalama bir yılda, yaklaşık 40 atmosferik nehrin, Baja California ve British Columbia arasında bir yerde Pasifik kıyısı boyunca karaya düştüğü tahmin edilmektedir. Bu olayların çoğu iyi huyludur, yaklaşık yarısı sigortalı bir kayba neden olmamış ve aynı zamanda bu fırtınalar bölgenin su kaynağını yenilemiştir. Ama bir takım istisnalar vardır. Kasırgaları sınıflandırma sistemlerine benzer şekilde, fırtınaları 1’den 5’e kadar sıralayan yakın zamanda geliştirilmiş bir atmosferik nehir sınıflandırma ölçeği vardır ve bu çalışmada bu ölçek kullanılmıştır. Bu kategoriler ile gözlemlenen zararlar arasında açık bir bağlantı olduğu belirlenmiştir.
AR1 olan atmosferik nehir kategorisi ile AR2 fırtınaları 1 milyon dolar hasar yaratan hava koşullarına sebep olmuştur. AR4 ve AR5 fırtınaları sırasıyla 10’lu ve 100’lü milyonlarca dolarlık medyan hasar oluşmuştur. En tehlikeli AR4’ler ve AR5’ler, fırtına başına 1 milyar doların üstünde hasara neden olmuş ve her üç ila dört yılda bir kez görülmüştür.
Nemli Bir Atmosfer Daha Kötü Fırtınalar Anlamına Gelir
Çalışmaya göre elde edilen en önemli bulgu, atmosferik nehirlerin yoğunluğu ile neden oldukları sel zararları arasındaki üstel bir ilişki olduğu yönündedir. 1’den 5’e kadar olan ölçekteki her artış, hasarlarda 10 kat artışla ilişkilendirilmiştir. Son zamanlarda yapılan birkaç çalışmada, önümüzdeki on yıllarda atmosferik nehirlerin nasıl değişeceğini modellemiştir. Aslında mekanizma basittir: Sera gazları ısıyı atmosferde hapsederek gezegeni ısıtır.
Bu, okyanuslardan ve göllerden daha fazla suyun buharlaşmasına neden olurken, havadaki artan nem, fırtına sistemlerinin güçlenmesini sağlar. Atmosferik nehirlerin de aynı kasırgalar gibi ısınan bir iklimde daha uzun, daha geniş alanda ve daha etkili olması beklenir. Hasarların yoğunlukla katlanarak arttığına dair bulgu, atmosferik nehir yoğunluğundaki düşük artışların bile önemli ölçüde daha büyük ekonomik etkilere yol açabileceğini göstermektedir.
Atmosferik Nehirler İçin Daha İyi Tahmin Çok Önemlidir
Değişen bir iklime uyum sağlamak için atmosferik tahmin sistemlerinin iyileştirilmesinin bir öncelik olması gerekir. Atmosferik nehirlerin yoğunluğunun, süresinin ve karaya iniş konumlarının daha iyi anlaşılması, bölge sakinlerine ve acil müdahale ekiplerine değerli bilgiler sağlayabilir. Aynı zamanda, yüksek riskli bölgelerde yeni inşaatların yapılmasını engellemek ve insanların büyük afetlerden sonra yerinde yeniden inşa etmek yerine daha güvenli yerlere taşınmasına yardımcı olmak da önemlidir.
Yapılan çalışmada küresel sera gazı emisyonlarını azaltma ihtiyacının altı çizilmektedir. Bu fırtınalar gün geçtikçe güçlü bir şekilde gelmeye devam edecektir. Bir araştırmacının görüşüne göre, küresel iklim sistemini istikrara kavuşturmak, ekonomik zararı ve savunmasız topluluklara yönelik riski en aza indirmenin tek uzun vadeli yoludur.
Kaynakça:
psl.noaa.gov/arportal/about/
climate.gov/news-features/blogs/enso/what-mjo-and-why-do-we-care
home.nps.gov/mora/learn/news/november-flooding
noaa.gov/stories/what-are-atmospheric-rivers
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu