Suyun önemini vurgulamaya gerek yoktur ve akıl yürütebilen herkes, Dünya’daki tüm yaşamın varlığı için suyun ne kadar hayati olduğunu bilmektedir. Dolayısıyla yağış miktarını ölçmenin, toplulukların yüzyıllardır uyguladığı asırlık bir uygulama olması şaşırtıcı olmamalıdır. Daha kesin bir dille anlatmak gerekirse, kanıtlar yağış ölçüm uygulamasının, Antik Yunanlıların yağışları ölçtüğü MÖ 500 yılına kadar uzandığını göstermektedir. Yağışta küresel bir düşüşe yol açan son yıllarda kaydedilen rekor yüksek sıcaklıklarla birleştiğinde, doğru yağış ölçümü her zamankinden daha kritik hale gelmiştir.
Meteorologlar ve hidrologlar, belirli bir zaman dilimindeki yağış miktarını ölçmek için yağmurölçer kullanmaktadırlar. Aynı zamanda plüviyometre, ombrometre veya udometre olarak da bilinmektedir. Yağışı milimetre cinsinden ölçmektedir, ancak bazen bunu inç cinsinden temsil etmektedir. Bir huni ve boru düzeni kadar basit ve bir bilgisayar göstergesine takılı bir ölçüm silindiri kadar karmaşık olan çeşitli yağmurölçerler bulunmaktadır. Bu makalede yağmurölçerin tanımı, farklı türleri ve nasıl çalıştıkları hakkında bilgiler yer almaktadır.
Yağmur Ölçer Nedir?
Yağmurölçer, meteorologlar ve hidrologlar tarafından birim alan başına belirli bir sürede yağmur yağışını ölçmek için kullanılan bir meteorolojik araçtır. Meteorologlar ve hidrologlar bu ölçümleri mevcut hava koşullarını belirlemek, gelecekteki hava koşullarını tahmin etmek, su döngüsünü izlemek ve bunların yanı sıra tahmin modellerini iyileştirmek için kullanmaktadırlar. Ayrıca udometre, plüviyometre ve ombrometre isimleriyle bilinen yağmurölçerler günümüze kadar icat edilmiş ve yaygın olarak kullanılan en eski meteorolojik araçlardan biri olarak kabul edilmektedir. Bu cihazlar, alıcının amacına hizmet edecek açık bir alana yerleştirilmiş bir toplama kabından oluşan, cilasız bir tasarıma sahiptirler. Yağmur bu küçük kapta toplanırken, kabın her yerinde aynı miktarda yağmur yağmasının meydana geldiği varsayılmaktadır. Dolayısıyla konteynerin kapladığı alan son hesaplamada herhangi bir fark yaratmamaktadır.
Yine de, kap ne çok küçük ne de çok büyük yeterli boyutta olmalıdır ve yağış milimetre (mm) cinsinden ölçülmektedir. Yağmurölçer farklı tiplerde bulunmaktadır, en popüler tasarım standart silindirik bir kaptır. Ölçme yapılmadan önce kabın suyun buharlaşmasına izin vermeyecek şekilde yapılmıştır. Geniş bir coğrafi alan içinde, sonuçta hatalı büyük ölçekli gözlemlere yol açabileceğinden, her türlü tutarsızlıktan kaçınmak için her bölgede standart araçlar kullanılmaktadır. Bu standart yağmurölçeri tasarlama işi, herkes tarafından seçilmesi beklenen standart tasarımların sağlanmasında etkili bir rol oynayan Dünya Meteoroloji Örgütü’ne verilmiştir. Bununla birlikte, yağmurölçerler farklı tiptedir ve standart olmasına rağmen, dünyanın bazı bölgelerinde diğer türlerin daha etkili olduğu kanıtlanmıştır.
Yağmur Ölçer Neyi Ölçer ve Nasıl Çalışır?
Yağış miktarının ölçülmesi, ilk olarak 4. yüzyılda gerçekleştirilen uzun süredir devam eden bir uygulamadır. O zamanlar bile çeşitli yöntemlerle karşılaştırma ve tartım için kayıtlar tutulmuştur. 13. yüzyılda yağmurölçer mekanizması icat edilmiştir. O zamandan beri, yağmurölçerin temel birimi farklı bölgelerde farklı şekillerde geliştirilmiştir, bununla birlikte, kavram ve amaç aynı kalmıştır.
Farklı Yağmur Ölçer Türleri
Farklı yağmurölçerlerine yakından bakıldığında, çoğunun aynı temel prensipte çalıştığı fark edilmektedir. Yağmur, farklı ölçüm mekanizmalarına akan suyu toplayan silindirik bir huniye düşmektedir. Her yağmurölçeri farklı kılan, yağışı toplama ve ölçmenin bu farklı mekanizmaları ve yöntemleridir. Esas olarak 5 tür yağmurölçer bulunmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
1. Dereceli silindir yağmurölçer (standart yağmurölçer)
2. Devrilme kovası yağmurölçer
3. Tartım yağmurölçer
4. Optik yağmurölçer
5. Akustik yağmurölçer
1. Dereceli silindir yağmurölçer
Standart yağmur göstergesi olarak da bilinen dereceli silindir yağmur göstergesi, basit, ölçülü bir cam silindirdir. İnsanlı istasyonlarda tüm profesyonel hava durumu hizmetleri tarafından kullanılmaktadır ve yağış miktarını doğrudan ölçmenin en doğru yoludur. Su, doğrudan dereceli silindire aktığı silindirik bir huni tarafından toplanmaktadır veya bir kap tarafından tutulmaktadır ve ardından ölçülü silindire dökülmektedir. Bu yağmurölçer günlük olarak ölçülmeli ve boşaltılmalıdır, bu da yalnızca insanlı bir hava istasyonunda kullanılabileceği anlamına gelmektedir. Amerika Birleşik Devletleri (NWS) ve Birleşik Krallık (Met Office) dereceli bir silindir yağmurölçeri içindeki yağış miktarını ölçmek için iki farklı yöntem kullanmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
Ulusal hava servisi 8 inç standart yağmurölçer (Amerika Birleşik Devletleri): Amerika Birleşik Devletleri Ulusal Hava Durumu Servisi, 8 inç Standart Yağmur Göstergesini kullanmaktadır. Bu dört ana bileşenden oluşmaktadır ve bunlar aşağıdaki gibidir:
• Toplayıcı huni, yağmuru yakalamaktadır ve 8 inç çapındadır. Buradan su doğrudan ölçüm tüpüne akmaktadır ve tüp, plastik veya pirinçtendir
• Ölçme tüpü, ölçüm tüpünden taşan tüm suyu yakalayan taşma kabının içine yerleştirilmiştir ve maksimum 20 inç sıvı tutabilmektedir
• Taşma Tenekesi
• Ölçüm çubuğu, yağmurölçerin dördüncü bileşeni, farklı beyaz işaretlere sahip dereceli ölçüm çubuğudur. Bir meteorolog, yağmur miktarını huni açıklığından ölçüm tüpünün altına batırarak ölçmekte ve okumayı kaydetmektedir.
Bununla birlikte yağış, ölçüm tüpünün içerebileceği maksimum 2 inç’i aşarsa, içeriğin okumayı kaydeden dereceli bir ölçüm tüpüne dökülerek ayrı ölçülen taşma kabına akmaktadır.
Met Office 5 İnç Standart Yağmur Ölçer (Birleşik Krallık): Birleşik Krallık Met Ofisi, 5 inçlik Standart Yağmur Ölçer kullanmaktadır ve aynı zamanda üç ana bileşenden oluşmaktadır. Bu ana bileşenler aşağıdaki gibidir:
• Toplayıcı huni, huni yağmuru yakalamaktadır ve 5 inç çapındadır. Buradan su doğrudan düz büyük bir cam kaba akmaktadır
• Cam kap, günde bir kez cam kap çıkarılmaktadır ve içeriği, yağmur miktarını ölçen dereceli ölçüm tüpüne dökülmektedir.
• Dereceli Ölçüm Tüpü
2. Devirme kovalı yağmurölçer
Devirme kovalı yağmurölçer, yağmuru ölçmek için bir devirme kovası mekanizması kullanan otomatik bir yağmurölçerdir. Profesyonel hava durumu hizmetlerinin uzak hava istasyonları tarafından kullanılmaktadır, aynı zamanda popülerdir ve ev hava istasyonlarında yaygın olarak kullanılmaktadır. Standart bir yağmurölçer gibi, yağmuru yakalamak için alt kısmında dar bir boru bulunan bir toplayıcı hunisi bulunmaktadır. F rom borusu, su her tarafta küçük kovalar ile ince dengelenmiş tahterevalli cihazı üzerine düşmektedir. Herhangi bir noktada, kovalardan biri doğrudan borunun altına yerleştirilmektedir. Kovada yeterince su biriktiğinde, karşı kepçeyi borunun altına kaldırırken ağırlığı dibe inmekte ve kendini boşaltmaktadır. Yağmur suyu huniden kovalara akmaya devam ettikçe bu süreç tekrar etmeye devam etmektedir. Bir kova tabana her düştüğünde, elektronik bir anahtarı tetiklemektedir ve sırayla, anahtar bir baz istasyonuna kablosuz veya sabit hat sinyali göndermektedir. Her sinyal, devirme kepçe mekanizmasında ayarlanan ve kalibre edilen belirli bir yağmur miktarını temsil etmektedir. Her sinyali sayarak ve toplayarak, hava durumu istasyonları herhangi bir dönemdeki yağış miktarını hesaplayabilmektedir. Su her bir kovadan dışarı akarken, yağmurölçerin önceden tasarlanmış açıklıklarından boşaltılmaktadır, yani kimsenin sistemi korumasına gerek yoktur. Bu avantaj, ulaşılması zor olan uzak hava istasyonlarında kullanım için idealdir.
3. Tartım yağışölçer
Bir tartı çökeltme göstergesi, genellikle bir yay gibi mekanik bir mekanizma olan bir tartım cihazına monte edilmiş bir alıcı kepçeden oluşmaktadır. Yağmur kapta birikerek artan ağırlık yayları sıkıştırmaktadır. Sıkıştırma miktarı ölçülmektedir ve suyun ağırlığını hesaplamak için kullanılmaktadır. Ölçüm, bir tambur üzerinde bir kalemle manuel olarak veya bir veri kaydedici ile elektronik olarak kaydedilebilmektedir ve sabit hat veya kablosuz bağlantı yoluyla baz hava istasyonuna gönderilebilmektedir. Tartım yağış göstergesi, karı ve diğer katı yağış biçimlerini yakalama ve ölçme yeteneği dâhil olmak üzere, devirme kovası sistemine göre bazı avantajlara sahiptir. Ayrıca büyük sağanak yağışların üstesinden gelmek için daha donanımlıdır. Çoğu modern sistem aynı zamanda kendi kendine boşalmaktadır ve bu tür yağmurölçeri için gereken bakım miktarını azaltmaktadır. Bazı tartım göstergeleri de ısıtılmaktadır, bu da katı çökeltme biçimlerini eritmelerine ve kar birikmesini önlemelerine olanak tanımaktadır.
4. Optik yağmurölçer
Optik yağmurölçer, karşıt taraflarda ve yağmur alan bir sıra huninin altında kapalı alanlarda bulunan bir lazer veya kızılötesi diyot ve ışığa duyarlı sensörden oluşmaktadır. Her huninin alt kısmında, kabın içinde yeterli yağış biriktiğinde yağmur damlasının oluştuğu küçük bir açıklık vardır. Su damlası yeterince büyüdüğünde, huniden ve lazer diyotu ile fotosensör arasındaki boşluktan düşmektedir. Damla, ışık demetinin içine düştüğünde, bunu fotosensörün algılaması ve ölçmesi için yeterince dağıtmaktadır. Bu ölçümler kaydedilmekte ve bir sabit hat veya kablosuz bağlantı yoluyla baz hava istasyonuna gönderilmektedir. Optik yağmur sensörleri, ışığa duyarlı dedektör tarafından hassas algılama yoluyla yalnızca yağmur miktarını değil, aynı zamanda yağmurun yoğunluğunu ve sıklığını da ölçme avantajına sahiptir.
5. Akustik yağmurölçer
Hidrofon olarak da bilinen akustik yağmurölçerler, barajlar, göller ve okyanus gibi büyük su kütleleri üzerindeki yağış miktarını ölçmek için kullanılmaktadır. Bu cihaz, su yüzeyinin altına yerleştirilmektedir, Hidrofon, yağmur damlalarının su yüzeyine çarpan etkisini algılayabilmekte ve ölçebilmektedir.
Her yağmur damlası, boyutuna ve hızına bağlı olarak ses imzası adı verilen benzersiz bir ses çıkarmaktadır. Bir n-akustik yağmur göstergesi büyüklüğü ve farklı yağmur damlalarının frekansı hesaplamak için, farklı bir ses imzaları tespit etmek için yeterince duyarlı olandır. Bir bölgenin iklim koşullarının ve hava tahminlerinin belirlenmesi gibi takip işlemleri için yağış miktarının ölçülmesi zorunlu hale gelmiştir. Bir alandaki yağış ölçümüne çok bağlı olduğundan, kesin verilere sahip olmak çok önemlidir. Hatalı veriler başka hatalı gözlemlere yol açabilmektedir. Bu nedenle, yağış miktarını ölçmenin doğru bir yolunu seçmek çok önemlidir. Standart Yağmur Ölçer, Dünya Meteoroloji Örgütü tarafından kredilendirilmiştir ve ayrıca ülkelerde ki meteoroloji departmanları bu aletleri en doğru ve kesin mekanizma olarak kabul etmiştir. Yağış bilim adamları, özellikle de meteorologlar ve hidrologlar için ne kadar hayati olduğunu bilmek önemlidir. Yağışları ölçmek için bu kadar çok odaklanma ve zaman harcanmasının nedeni budur ve aynı zamanda neden bu kadar çok farklı yağmurölçerin kullanıldığını da açıklamaktadır.
Kaynakça:
http://www.bom.gov.au/climate/cdo/about/rain-measure.shtml
https://bqs.usgs.gov/precip/reports/Raingage/Raingage_Report.pdf
https://www.biologydiscussion.com/hydrology/rain-gauges-for-the-measurement-of-rainfall/73306
Yazar: Özlem Güvenç Ağaoğlu