Hava durumu — GSMH ilişkisi

Merak, açıklanamaz olduğu düşünülen konuların anlama sınırlarını zorlamaya sebep olur. Bu merak, insanları kontrol edemeyecekleri güçlü bir mekanizma olan doğaya karşı daha dirençli olma yolunda adımlar atmaya sevk eder. İnsanlık, zamanla gelip geçici fırsatlardan (yakınlardaki nehirde görülen balık, içme suyu depolamak için yağan yağmur gibi) yararlanmak ve konak yerlerinin yakınlarında gerçekleşen öngörülemeyen olaylara karşı hazırlıklı olmak için araçlar icat etme ihtiyacı hissetmiştir.

İnsanın beş farklı duyu organı farklı gözlem uzaklığına sahiptir. Gözler, deniz seviyesinde yaklaşık beş kilometre görüş mesafesi sunar. Güvenlik içgüdüleri, insanları daha da geniş gözlem yapabilmelerine olanak sağlayan gözlem uzaklığını arttırmak için yüksek noktalara çıkmaya yönlendirmiştir.

İlk zamanlarda insanlar çok kısa vadeli hava durumu tahminlerine bağlıydı, bu tahminlerde sağanak yağmurun dinmesini kapalı bir mekanda beklediler. Tahminleri sağanak yağmurun uzun sürmeyeceği yönündeydi. Bu kısıtlı tahminleri, bulutlara bakarak yaptıkları basit gözlemler ve o zamanki bilimsel bilgi eksikliğinin birleşimi ile yapmış olabilirler. İnsanlar, tarımın gelişmesi ile ekinlerini doğru mevsim ve sıcaklıkta ekme zorunda kaldıklarından hava durumuna daha da duyarlı hale geldiler.

Hayvanlardan faydalanılan ilk hava durumu tahminlerinin 15. yüzyılda Almanya ve İsviçre’deki insanlar tarafından içerisinde bir merdiven ve su birikintisi bulunan kavanoza bırakılan kurbağanın davranışlarını gözlemek ile başladığına inanılır. Kurbağanın merdivenden çıktığını görmenin yağmurun; kurbağanın su birikintisi içinde kalmasının hava durumunun değişmeyeceğinin habercisi olduğuna inandılar.[8]

Halka duyurulan hava durumu tahminleri, erken uygarlıklarda mevsim değişimlerinin takibini kolaylaştıran tekrar eden astronomik ve meteorolojik olayların gözlemlenmesi ile başladı. Örneğin, Babilliler hale gibi görsel yanılsama ve bulutların görünümlerinden astrolojik varsayımlarının da yardımıyla çok kısa vadeli gözlemler yaptılar. Çinli astronomlar, bir yılı, 24 mevsime bölen ve her mevsimi bir festival ile ilişkilendiren ay-güneş takvimi kullanarak hangi hava durumunun geleceğini tahmin etmeye çalıştılar.[4]

Antik hava durumu tahminlerinde kullanılan metotlar genellikle olayların gözlemlenmiş örüntülerine -aynı zamanda örüntü tanıma da denir- dayanarak yapılmaya başlandı. Günbatımındaki ağırlıklı kızıllığın ertesi gün güzel havaya işaret olduğu gözlemlendi. Yeni Ahit zamanlarında İsa peygamberin kendisi de, gece gökyüzündeki kızıllığı ertesi günkü güzel hava ile, aynı rengin sabah görülmesini ise fırtına ile ilişkilendirerek yerel hava durumu örüntülerinin anlaşılmasına değindi.

Antik Yunanlılar, meteor ya da atmosferik tutarsızlıklar manasına gelen meteoroloji terimini icat ettiler. Aristotales hava durumunu toprak, ateş, hava ve su ile olan ilişkisini açıklamaya çalıştı. Hipokrat, daha sonra tıp klasiği haline gelen On Airs, Waters and Places isimli çalışmasında iyi sağlığı uygun hava koşulları ile ilişkilendirdi. Eserinin başlangıcında tıbbı araştırmak isteyen kişilerin ilk önce mevsimleri ve hava durumlarını anlamakla başlamalarını tavsiye etti.[12]

Rönesans çağı, bilim insanlarını yüzyıllardır takılıp kaldıkları dogmatik bilgileri kullanmak yerine daha kullanışlı gözlemler yapabildikleri araçları icat etmesine yönlendirdi. Leonardo da Vinci, higrometre adında nemi ölçen bir araç tasarladı, sonra Gelileo Galilei termometreyi icat etti ve Galilei’nin öğrencisi Evangelista Torricelli hava basıncını ölçen barometreyi icat etti. Francis Ronalds da kamerayı icat etti. Bu araçlarla, insanlar duyu organlarının gözlem yeteneği sınırlarına bağlı olmadan atmosferi gözlemlemeye başlayabildiler.

Isaac Newton, atmosferi, fizik ve matematik çerçevesinde doğru bir biçimde tarif etti. Onun ilkeleri bilgisayar analizlerinin ve tahminlerinin temelini oluşturdu. Bu gelişmelere rağmen, kalabalık bir grup hava durumunun tamamen kaotik olduğuna inanmaya devam etti. Avam Kamara’sında bir milletvekili son zamanlardaki bilimsel gelişmelerinin Londra’daki hava durumunu yirmi dört saat önceden tahmin edebilmelerine kapı açtığını açıkladığında, meclistekilerin kahkahaları atarak içeriyi inletti.

Wikimedia

Resimdeki Beyazıt Kulesi, ilk yangın gözleme ve ilk hava durumu yayını kulesi, ikinci Mahmut tarafından Ermeni Senekerim Balyan tasarımıyla İstanbul’da yapılmıştır. İlk ve ikinci tahtadan yapılan kule, gerçekleşen yangınlarda yanmış, üçüncü kule betondan yapılmıştır. Açık hava için mavi, kar yağışı için kırmızı, yağmur için yeşil ve sis için sarı ışık yansıtır.

Tahmin edilen rüzgar şiddetinin denizciler tarafından kullanımı önemliydi. Yanlış yapılan fırtına tahminleri ya da tahmin edilmemiş fırtınalar, bu grupta binlerce hayata mal oluyordu. Ticaret Bakanlığı’nın Meteoroloji Departmanı, daha iyi rüzgar haritaları ile sefer sürelerini kısaltmak amacıyla bir çizelge arşivi olarak kuruldu. Hava durumu çizelgeleri hareket halindeki atmosferi görselleştirmeyi kolaylaştırır. Fırtınaların oluşma sebeplerinin araştırıldığı sırada, etkili bir teori, fırtınaların tutarsız hata çizgisinde sıcak hava kütlesi ile soğuk hava kütlesi arasında oluştuğunu savundu. Bu sebeple sıcak hava kütlesi ve soğuk hava kütlesinin takip edilmesi fırtınaların tahmini için gereklidir.

Robert FitzRoy HMS Beagle gemisinin kaptanıydı. Bu geminin 1830'larda gerçekleştirdiği bir ünlü keşif gezisinde özel bir konuğu vardı, Charles Darwin. FitzRoy’un, Britanya Deniz Kuvvetleri’nin yıllardır topladığı rüzgar verilerini analiz etme görevi vardı. Hava gözlemcileri rüzgarın hangi yönden eseceğini konusunda yüzyıllardır tahminde bulunuyorlardı. FitzRoy ve hocası Francis Beaufort, ikisi de Britanya Deniz Kuvvetleri görevlisi, birlikte meteorolojinin yeni bir bilimine çalışmaya 1840'da başladılar. Beaufort rüzgar şiddetinin ölçü bilimini -daha sonra Beaufort ölçüsü olarak bilinen- icat etmiştir.[2][11]

FitzRoy hava durumu tahminlerini bir tür bilim haline getirmeye çalışan ilk kişilerden biriydi. Deniz Kuvvetlerinden 1851 yılında emekli oldu ve Britanya’nın önde gelen bilim topluluğu olan Royal Society’ye Darwin’in yardımı ile seçildi. 1859'da gerçekleşen bir fırtınanın Royal Charter’da sebep olduğu can kayıpları, FitzRoy’u tahminler yapılmasına yardımcı olan çizelgeler hazırlaması konusunda etkiledi, daha sonra FitzRoy çizelgelerine, hava durumu tahmini[10] ismini verdi. Tarihte ilk olarak hava durumu tahmini 1861 yılında The Times gazetesinde yayımladı.

Birkaç yıl sonra meteorolojiden, bir barometre, iki ya da üç termometre, biraz pratik ve özenli gözlem ile yarar sağlanabileceğini yazdı. Bu araçlarla, FitzRoy fırtınanın nerede gerçekleşeceğini ve nereyi vuracağını tahmin edebiliyordu. Elektrikli telgrafın icadından sonra FitzRoy, rüzgar, hava sıcaklığı ve hava basıncından oluşan anlık hava durumu verilerini toplayabilmeye başladı. Fırtınanın gelmek üzere olduğunu düşündüğünde limana hemen telgraf çekiyor ve limandaki davullar çalıyordu. Hava basıncı-hava sıcaklığı çizelgesi hazırladı.

Kışın, barometredeki yükselme don habercisidir. Yağışlı havada, cıva yükselip yüksekte kalıyorsa, önümüzdeki bir iki gün güzel hava beklenebilir. Yağışlı havada cıva aniden çok fazla yükselmişse iyi hava çok uzun kalmayacak.

FitzRoy, hem yanlış raporlara kızanlardan hem de kötü hava tahmininde bulunduğu -tayfaları kötü hava durumu tahminlerinde denize açılmayı reddeden balıkçı teknesi sahipleri işlerini kaybettikleri için sinirliydiler- için rahatsız olanlardan her tarafta baskıyla karşı karşıya kalmaya başladı. Şüphecilik ve alayla karşı karşıya kaldıktan sonra depresyona girdi ve bu durum, uzun süredir devam eden sağlık ve mali kaygılar ile Meteoroloji Ofisini yönetmenin stresleriyle birleştiğinde, 1865'te intihar etmesine neden oldu.

Tepkilere rağmen cesur Viktorya toplumu hava durumu tahminlerine kısa sürede adapte oldu. Hava tahminlerinin çekiciliği anında balıkçıların ve denizcilerin ötesine geçti. Ülke panayırlarının, şenliklerin ve çiçek sergilerinin organizatörleri hava durumu tahminlerine takıntılı hale geldi. Tahminleri kıyafetlerini seçmelerine veya bahis oynamalarına yardımcı olmak için kullanan at yarışı ilgilisi üst tabaka için özel bir çekiciliği vardı.

Google’ın yapay zeka kolunun geliştirdiği DeepMind, çok daha yüksek doğrulukta birkaç saat içinde yağmur yağışının tahmin edilebilmesini sağlayan sistem geliştirdi.

İlk bilgisayarlı hava tahminleri 1950 yılında yapıldı. Sayısal hava tahminlerinin pratik kullanımına 1955 yılında programlanabilir elektronik bilgisayarların geliştirilmesi ile başlandı. Bu sırada ABD ilk hava tahmini uydusu olan TIROS’u (Televizyon Kızılötesi Gözlem Uydusu) başarılı bir biçimde 1960 Nisan’ında fırlattı. Yerdeki istasyona hava basıncını, sıcaklığını, nemini ve rüzgar hızını ileten bir meteoroloji balonu[6] kullanmak yerine, TIROS uydularını kullanmak görsel gözlemi mümkün kıldı. Daha sonra, yerel atmosfer koşullarının radar ve uydu gözlemleri, birkaç saat önceden hava tahmini yapılması için bilgisayarlar tarafından hızlıca işlendi ve gösterildi.[14] Çeşitli radarlar dolu yağışları, çok güçlü yağmur yağışları ve hatta kasırgaların dönüşünü tespit etmek için bile kullanıldı.[7]

Apollo 11 uzay aracının komutanı Neil Armstrong, 1969 yılında hava durumuna bağlı tarihi olay olan aya ilk ayak basmayı gerçekleştirdi.

Hava durumu uyarıları, can ve malları korumak için kullanıldığı için önemli tahminlerdir. Sıcaklığa ve yağışa dayalı tahminler, tarım ve dolayısıyla emtia piyasalarındaki tüccarlar için kritik öneme sahiptir. Sıcaklık tahminleri, kamu hizmeti veren şirketler tarafından yaklaşan talebi tahmin etmek için kullanılır.

Hava durumu tahminleri ayrıca ekonominin anlamlı bir parçasıdır. ABD, 2009 yılında hava durumu tahminlerine yaklaşık 5,1 milyar dolar[5] harcadı ve bu yatırımın altı katı olarak tahmin edilen fayda sağlandı. Gelişmiş hava durumu tahminlerine rağmen, Katrina kasırgası tahmini olarak 125 milyar dolar -o zamanki GMSH’nin binde dokuzu- hasara neden oldu. Fırtınalardan farklı olarak tahmini kolay olmayan volkan patlamaları, özellikle tarım alanında ekonomik aktiviteler için daha kalıcı hasarlara sebep olabilir.[1]

Kelebek etkisi, bir durumdaki küçük bir değişikliğin sonraki durumda büyük farklılıklara yol açabileceğini öngören fenomeni tanımlar. Bu terim, matematikçi ve meteorolog Edward Norton Lorenz’in çalışmalarıyla yakından ilişkilidir. Bu ünlü etki, yakın gelecekte sıcaklığı tahmin etmek için kullanılan ve özünde öngörülemeyen basit bir ısı taşınımı modeli olan kaos teorisinin bir örneğidir.[3] İklim değişikliğinin etkileriyle birlikte birçok bölge nispeten istikrarlı hava rejimini kaybetmeye başlamıştır. İklim bozulması durumu daha da kötüleştirecek. Tıpkı iklim bozulması gibi, COVID-19 pandemisi gibi halk sağlığını etkileyen her türlü olay, tahmin yeteneklerinin bozulmasının bir sonucu olarak ekonominin maddi olarak daralmasına neden olacaktır.

Hava koşullarının tahmin edilemez olduğu durumlarda, yoğun kar, şiddetli yağmur veya yaygın dolu yağışları ulaşımı ve ticareti durma noktasına getirebilir, elektrik kesintilerine ve ayrıca alçak bölgelerde su baskınlarına neden olabilir. Aşırı sıcak veya soğuk dalgalar, yetersiz kamu hizmetlerine sahip olanları hasta edebilir veya öldürebilir. Kuraklıklar su kullanımını etkileyebilir ve bitki örtüsünü tahrip edebilir. Orman yangınları, aşırı ısı nedeniyle ormansızlaşmayı arttırır ve bu da daha fazla hava kirliliğine neden olur. Kötü hava kalitesi koşulları başlı başına yaşam beklentisini 3,5 yıl azaltabilir.

Hava koşulları aynı zamanda insanları daha üretken hale getirir, iyi hava koşullarıyla birlikte gelen olası bilişsel dikkat dağınıklıklarını ortadan kaldırabilir. Dışarıda insanlar için çekici hava koşullarına sahip olmayan ülkelerde, iç mekanlarda daha fazla insan olması, yaratıcılığın ve yenilikçiliğin artmasına neden olur.[9]

Hava durumunun tahmin edilebilir düzeyde tutulması dünyanın yaşanılabilir bir yer olarak kalmasında oldukça önemlidir. Bu sebeple, her bir gelişme, ürün ya da tüketimin uzun vadeli çevre etkisi kitlesel olarak benimsenmeden önce dikkatle değerlendirilmelidir. Çevreye sürekli zarar vermekten kaynaklanan hasar bir noktada geri döndürülemez olabilir. Hatırlayın, bir kelebek fırtına başlatabilir.

Bilim uğruna hayatını kaybeden bütün bilinmeyen insanların anısına.