Kar, toz ve duman parçacıklarının atmosferdeki sıcaklık 0° veya altındayken bir araya gelmesiyle oluşuyor. Bu toz ve duman parçacıklarına aerosol denir ve zamanla atmosferdeki buz kristalleri ile birleşirler. Yeterince buz kristali bir araya toplandığında bir kar tanesi oluşmuş olur. Kar tanesi yeterince ağırlaştığında yere düşmeye başlıyor. Yüzeydeki sıcaklık yeterince düşük olduğu sürece kar yağmaya devam eder – aksi takdirde kar taneleri eriyerek yağmur damlalarına dönüşür.
Kardan Önce Bulutlar Oluşuyor
Kar en basit ifadesiyle, bulutlardan doğan buz kristallerinin çökelmesidir. Bu buz kristalleri, su buharı sıvı suya dönüşmeden doğrudan buza yoğunlaştığında oluşuyor. Su buharından buza dönüşüm sırasında hidrojen ve oksijen atomlarının su oluştururken ki bağlanma biçimleri nedeniyle buz kristali her zaman altıgen şeklini alıyor. Ardından atmosferdeki sıcaklık ve nem kristalleri şekillendiriyor ve ne kadar hızlı büyüdüklerini etkiliyor.
Nemli, sıcak havanın Dünya yüzeyinden yükselerek gökyüzünde bulut meydana getirmesi olayına "atmosferik yükselme" deniyor. Bulut oluşurken iki hava kütlesi çarpışır ve sıcak hava soğuk havanın üzerine çıkar. Bulut ayrıca sıcak hava dağın kenarından yukarı doğru yükseldiğinde de oluşur. Bir de soğuk, kuru havanın gölün üzerine gelmesi ve oluşan ısı dengesizliği sonucu sıcak su damlacıklarının yukarı itilmesi var.
Nemli havayı atmosfere ne çıkarıyor olursa olsun yükselen su buharı yeterince soğuduğunda tekrar sıvıya dönüşür. Ortaya çıkan su damlacıkları yeni bulutlar oluşturabilir ancak önce üzerinde yoğunlaşacağı bir şey olması gerekir. Bu şey yani çekirdek bir toz ya da polen parçacığı olabiliyor. Tıpkı çiyin çimenlerin üzerinde yoğunlaşması veya suyun bardağın dışında yoğunlaşması gibi.
Atmosfer ıssız görünebilir ancak kesinlikle boş değil: Güçlü rüzgarlar başta toz, kir ve tuz olmak üzere her türlü mikroskobik kalıntıyı yukarı taşıyor. Havada süzülen bu parçacıklar kıtaları ve okyanusları aşarken bile gökyüzünde kalır ve bulut damlacıkları bunlara tutunur. Dilinize değen kar tanesi Sahra Çölü'nden bir parça kum, Orta Asya (Türkistan) bozkırlarından bir toprak ve hatta kendi arabanızın egzoz borusundaki is dahi olabilir.
Karın Atmosferde Oluşumu
Fırtına bulutları büyüdükçe gökyüzünün en soğuk bölgelerine yükselme eğiliminde oluyor. Ancak çoğu bulut soğuk kışlarda bile sıvı su damlacıkları taşır. Bununla beraber ısı yaklaşık -10 derecenin altına düştüğünde donmaya başlarlar. Bulut damlacıkları tek tek katılaşarak buz parçacıkları olur ve daha sonra diğer su buharı ve damlacıkları yüzeyine çeker. Parçacık yeterince ağırlaştığında düşmeye başlar ve küçük ama hızla büyüyen "kar kristalleri" halini alır.
Kar kristalleri, bulutun sıcaklığına ve nemine bağlı olarak çok çeşitli şekillerde büyüyebiliyor. Buluttan düşerken daha fazla buz parçacığına yapışırlar ve çiseleyen kristal artık kar fırtınasına dönüşür. Düşen kristaller buluttan çıktığında halihazırda "kar taneleri" dediğimiz karmaşık şekillere bürünmüş oluyor.
Hava, yüzeye dek donma noktasının altında olursa bu taneler kendine özgü desenlerini korurlar ve yerde kar olarak birikirler. Ancak genelde iniş sırasında çeşitli başka dönüşümlerden geçiyorlar. Örneğin, düşerken eriyen kar taneleri yağmura dönüşür ancak yeniden donarsa "sulu kar" meydana gelir. Ancak yere inene kadar yeniden donmazsa o halde "dondurucu yağmur" oluşur: Normal yağmur gibi görünen ancak yolları ve kaldırımları kaygan, buzlu bir parıltıyla kaplayan aldatıcı derecede tehlikeli bir hava olayı.
Kar kristalleri atmosferde oluştuktan sonra çevrelerindeki su damlacıklarını emerek büyürler. Yerde gördüğümüz kar taneleri, bu buz kristallerinin birikimidir. Kar kristallerinin yukarıdaki büyütülmüş görüntüsü düşük sıcaklık taramalı elektron mikroskobu (SEM) ile yakalandı. SEM görüntülerindeki renkler bilgisayarda oluşturuluyor ve kar tanesindeki benzersiz detaylar vurgulanıyor.
Kış fırtınalarının kar üretip üretmemesi büyük ölçüde sıcaklığa bağlı. Bu sıcaklık elbette yerde hissettiğimiz sıcaklık değil. Kar, atmosfer sıcaklığı donma noktasında veya altında olduğunda ve havada minimum miktarda nem bulunduğunda oluşur. Kar ancak zemin sıcaklığı donma noktasında veya altındaysa yere ulaşacaktır.
Yine de koşullar uygun olduğunda bazen 0°'nin üstünde de kar zemine ulaşabilir. Ancak kar zemine ulaştıktan sonra erimeye başlayacaktır; erime, kar tanesinin etrafında buharlaşmalı soğuma başlatır. Bu soğuma erimeyi geciktiriyor. Kar oluşumuna dair genel kurala göre zemin sıcaklığı en az 5 santigrat derece ise kar oluşmaz.
Sıcaklık ve Kar Oluşumu İlişkisi
Yüksek sıcaklık kar yağışına engelken, düşük sıcaklığın engeli yok. Yani hava asla kar yağışı için fazla soğuk olmaz. Bir miktar nem olduğu sürece inanılmaz derecede düşük sıcaklıklarda dahi kar yağabilir. Bununla birlikte, yoğun kar yağışları çoğu zaman yerdeki hava nispeten ılık olduğunda (-9 santigrat veya daha yüksek) meydana geliyor çünkü sıcak hava daha fazla su buharı tutuyor.
Kar oluşumu nem gerektirdiğinden çok soğuk ve de çok kuru olan yerlere nadiren kar yağar. Örneğin Antarktika'nın Kuru Vadileri kıtanın en büyük buzsuz bölümünü oluşturuyor. Kuru Vadiler oldukça soğuk ancak nem oranı çok düşük olduğundan ve güçlü rüzgarlar havadaki son nemi de dağıttığından bu aşırı soğuk bölgeye çok az kar düşer.
Kar Örtüsünün Özellikleri
Kar yağışından sonra zeminde oluşan karın özellikleri, kristallerin orijinal biçimine ve kar düşerkenki hava koşuluna bağlı. Örneğin, kar yağışına kuvvetli rüzgar eşlik ettiğinde, kar kristalleri daha küçük parçalara ayrılıyor. Kar yerde kalmaya devam ederse tanelerin dokusu, boyutu ve şekli, kar sıcaklığı donma noktasının altındayken bile değişir veya zamanla eriyerek yeniden donabilir. Yere ulaşan yeni karlar öncekileri sıkıştırır.
Kış mevsimi boyunca yağan kar sonucu oluşan kar örtüsü çeşitli kar tanelerini barından karmaşık katmanlı bir yapı halini alır. Bir kar örtüsü incelenerek herhangi bir katmanı meydana getiren karın hangi hava ve iklim koşullarında düştüğü bulunabiliyor.
Kar Tanesinin Büyüklüğü
Kar taneleri, kar kristallerinin bir araya gelmesiyle oluşuyor. Çoğu kar tanesi 1,3 santimetreden küçükler. Ancak 0°C'den biraz daha yüksek ısıdaki nemli havanın içinden geçen kar taneleri kenarlarından eriyince birbirlerine yapışmaya başlar ve daha büyük taneleri oluştururlar. Dolayısıyla hafif rüzgar ve dengesiz atmosfer koşulları 5 santimetreye kadar çok daha büyük ve düzensiz kar taneleri oluşturabiliyor. Kar tanesi boyutları rutin olarak ölçülmediğinden kesin boyutu bilmek zor.
Islak Kar ve Kuru Kar
Soğuk, kuru havadan geçen kar taneleri birbirine yapışmaz ve küçük, tozlu kar taneleri olarak kalırlar. Bu 'kuru' kar, kar sporları için ideal bulunuyor. Rüzgarlı havalarda etrafa saçılabilirler.
Sıcaklık 0°C'den biraz daha sıcak olduğunda kar taneleri kenarlarından eriyor ve birbirlerine yapışarak büyük, ağır taneler halini alıyor. Bu ise birbirine kolay yapışan ve kardan adam yapmak için ideal olan 'ıslak' kardır.
Kar Yağışının İklime Etkisi
Kar, iklimi ve canlıları büyük ölçüde etkiliyor. Yerdeki kar örtüsü havanın soğuk kalmasına yardımcı olur. Bunun nedeni, karın Güneş'in ısısının çoğunu yansıtması yani ısının atmosfere geri sıçramasıdır. Bununla birlikte kar örtüsünün küçük bitkileri şiddetli soğuğun etkilerinden koruduğu biliniyor. İlkbaharda eriyen kar insanlara ve hayvanlara tatlı su sağlar. Ancak kar yıllarca erimezse, buzul denilen devasa buz tabakaları meydana gelir.
Yoğun Kar Yağışının Getirdiği Sorun
Kar fırtınaları taşıtları mahsur bırakmanın, havalimanlarını kapatmanın, acil durum ve tıbbi hizmetleri kesintiye uğratmanın yanı sıra soğuk ısırması ve hipotermi gibi sıcaklığa bağlı problemlere yol açıyor. Büyük kar birikintileri ağaçları devirir, elektrik hatlarını kırar ve çatıların çökmesine neden olur. Bazen insanları ve evcil hayvanları günlerce mahsur bırakır. 1972 İran Kar Fırtınası tarihin en tehlikeli kar fırtınasıydı ve 4000 insan 8 metre yüksekliğindeki kar örtüsüne gömüldü.
Kar Hakkında Sık Sorulanlar
Kar nasıl oluşur?
Kar, havadaki su buharı donarak buz kristallerine dönüştüğünde oluşur. Bu buz kristalleri atmosferdeki diğer parçacıklarla karşılaştıkça boyut ve karmaşıklık olarak büyür ve sonunda kar taneleri olarak yere düşer.
Kar tanelerinin boyutunu ve şeklini etkileyen faktörler nelerdir?
Atmosferdeki sıcaklık ve nem seviyeleri, havadaki diğer parçacıkların varlığının yanı sıra kar tanelerinin boyutunu ve şeklini de etkileyebilir. Kar taneleri basit altıgen şekillerden daha karmaşık ve çeşitli yapılara kadar değişebilir.
Kar Dünya'nın iklimini nasıl etkiler?
Kar, güneş ışığını uzaya geri yansıtarak Dünya'nın ikliminin düzenlenmesinde önemli bir rol oynar ve bu da gezegenin soğumasına yardımcı olabilir. Ayrıca, kar ve buz örtüsü okyanus dolaşım modellerini etkileyebilir ve bu da iklimi etkileyebilir.
Karın çevresel etkileri nelerdir?
Karın çevre üzerinde hem olumlu hem de olumsuz etkileri olabilir. Kar, tatlı su kaynakları sağlayabilir ve çeşitli ekosistemleri destekleyebilir, ancak yoğun kar yağışları binalara, yollara ve diğer altyapılara da zarar verebilir.
Karla ilgili güncel çalışma alanları nelerdir?
Bu alandaki güncel araştırmalar, iklim değişikliğinin kar yağışı modelleri ve kar örtüsü üzerindeki etkilerini incelemeyi, kar yağışı ve erimeyi tahmin etmek için daha doğru modeller geliştirmeyi ve karın bölgesel su kaynakları ve ekosistemler üzerindeki etkilerini araştırmayı içermektedir.
Kar tanelerinin oluşumunu ve özelliklerini etkileyen faktörler nelerdir?
Kar tanesi oluşumu sıcaklık, nem ve hava basıncı gibi faktörlerden etkilenir. Bir kar tanesinin tam şekli ve yapısı, büyüme yoluna ve karşılaştığı belirli atmosferik koşullara da bağlıdır.
Kar, dünyanın iklimini ve enerji dengesini nasıl etkiler?
Kar yüksek bir albedoya sahiptir, yani gelen güneş radyasyonunun önemli bir kısmını uzaya geri yansıtır. Bu, dünya yüzeyini soğutabilir ve bölgesel ve küresel iklim modellerini etkileyebilir. Ayrıca, kar örtüsü su kaynaklarını, tarımı ve diğer doğal sistemleri etkileyebilir.
Kar nasıl incelenir ve ölçülür?
Derinlik, yoğunluk ve su içeriği gibi kar özellikleri, kar araştırmaları, uzaktan algılama teknikleri ve kar sondaları dahil olmak üzere çeşitli yöntemler kullanılarak ölçülebilir. Araştırmacılar ayrıca kar izotoplarını analiz edebilir veya laboratuvar analizi için numune toplayabilir.
Kaynaklar: