Eğer uçakla sık seyahat ediyorsanız, muhtemelen bir durumu fark etmişsinizdir: Gidiş ve dönüş uçuşlarının süreleri genellikle birbirinden farklıdır. Özellikle doğudan batıya yapılan uçuşlar, batıdan doğuya olanlara kıyasla daha uzun sürer.
Normalde A noktasından B noktasına gitmekle, B noktasından A noktasına dönmek aynı süreyi almalıymış gibi görünür. Ancak iş uçak yolculuğuna geldiğinde devreye başka faktörler girer. Pek çok kişi, doğuya doğru yapılan uçuşların daha kısa sürmesini Dünya’nın doğuya dönmesiyle açıklamaya çalışır; ancak durum bu da değildir. Bir uçağın doğuya ya da batıya uçması da tek başına hızını değiştirmez. Uçuş süresini asıl etkileyen, atmosferdeki rüzgâr akımları, özellikle de jet akımlarıdır.
Jet Akımları Nedir?
Jet akımları, atmosferin üst katmanlarında, özellikle tropopoz adı verilen bölgede yer alan, çok hızlı ve dar hava akımlarıdır. Genellikle batıdan doğuya doğru eserler ve saatte 300 kilometreyi aşabilen hızlara ulaşabilirler. Bu akımlar, sıcak ve soğuk hava kütlelerinin kesişim bölgelerinde oluşur. Bu rüzgarlar aşağıdaki görselde gördüğünüz gibi kendi içinde gruplara ayrılır.
Jet akımları, Dünya’nın çevresinde genellikle batıdan doğuya doğru eser ve karadaki nehirler gibi kıvrımlı, kavisli bir rota izler. Kış aylarında bu rüzgârlar daha güçlü olurken, yaz aylarında daha zayıf eserler. Bu dev hava akıntıları atmosferin dengelenmesinde önemli rol oynar: havayı temizler, sıcak ve soğuk hava kütlelerini birbirine karıştırır, iklim ve hava koşullarının oluşmasına katkıda bulunur. Peki, tüm bunlar uçaklarla neden ilgilidir?
Jet Akımları Gidiş Dönüş Süresi Üzerinde Etkilidir
En belirgin jet akımları, kutupsal jet akımı ve subtropikal jet akımıdır. Bu akımlar sırasıyla ekvatorun 60° ve 30° kuzey ve güney enlemlerinde bulunur. Kutupsal jet akımı, daha güçlü olanıdır ve subtropikal akıma göre çok daha hızlı rüzgârlar oluşturur.
Transatlantik ve transpasifik uçuşlarda, havayolları uçuş rotalarını planlarken bu kutupsal jet akımından faydalanır. Bu sayede, doğuya yapılan uçuşlarda rüzgârın itici gücünü kullanarak zaman ve yakıt tasarrufu sağlar.
Ticari bir uçağın jet akımından ilk kez faydalandığı uçuş, 1952 yılında Tokyo’dan Honolulu’ya yapılan bir seferdi. Uçuş ekibi, yaklaşık 25.000 feet irtifada jet akımını takip ederek yolculuk süresini 18 saatten sadece 11,5 saate indirmeyi başardı. Bu keşif, jet akımlarının uçuş süreleri üzerindeki etkisini açıkça ortaya koydu. Havayolu şirketleri bu avantajı hızla fark etti. Kısa sürede jet akımlarını uçuş planlamalarına entegre etmeye başladılar.
Jet akımları batıdan doğuya doğru aktığı için, bu rüzgârlarla birlikte uçulan rotalar daha kısa sürer. Rüzgâra karşı yapılan uçuşlar da daha uzun zaman alır. Bunu bir nehirde akıntıya karşı ya da akıntıyla birlikte kürek çekmeye benzetebilirsiniz. Uçaklar için de durum temelde aynıdır.
Jet akımları, New York ile Los Angeles arasındaki gibi daha kısa mesafeli uçuşlarda bile süreyi yaklaşık bir saat değiştirebilir. Daha uzun, kıtalar arası uçuşlarda ise etkisi daha da belirgindir. Örneğin, Tokyo’dan Los Angeles’a yapılan bir uçuş jet akımını arkasına aldığında yaklaşık 10 saat 5 dakika sürer. Aynı yolculuk ters yönde ise 11 saat 40 dakikaya kadar uzayabilir.
Jet akımları uçuşları hızlandırsa da, beraberinde ciddi bir dezavantaj da getirir: açık hava türbülansı. Bu türbülans, gökyüzünde bulut olmamasına rağmen aniden ve şiddetli şekilde ortaya çıkar. En tehlikeli yönlerinden biri, diğer türbülanslardan farklı olarak gözle görülememesi ve uçak radarlarıyla tespit edilememesidir. Bu nedenle pilotlar ve yolcular için hazırlıksız yakalanma riski taşır.
Dünyanın Dönüşü İle Uçak Gidiş Dönüş Süresi Arasındaki İlişki Nedir?
Dünya’nın dönüşü ile uçakların gidiş-dönüş süresi arasında doğrudan bir ilişki yoktur. Bu, sıkça yanlış anlaşılan bir konudur. Dünya kendi ekseni etrafında doğudan batıya doğru döner; ancak bu dönüş, uçuş süresini doğrudan etkilemez. Çünkü atmosfer de Dünya ile birlikte döner ve uçaklar bu dönen hava kütlesi içinde hareket eder. Ancak Dünya dönmeseydi Coriolis etkisi ve jet akımları oluşmazdı.
Coriolis etkisi, Dünya’nın kendi ekseni etrafında dönmesi nedeniyle yüzeyde hareket eden nesnelerin yön değiştirmesine yol açar. Bu sapma, ekvatorda en zayıf, kutuplara yaklaştıkça en güçlü hâle gelir. Rüzgâr yönlerini, okyanus akıntılarını ve uzun mesafeli uçuş rotalarını etkileyen bu etki, havacılıkta da dikkate alınması gereken bir faktördür.
Örneğin Kars’tan Edirne’ye doğru bir uçuş yaptığımızı düşünelim. Dünya sabit olsaydı, pilot uçağın rotasını dümdüz Edirne’ye çevirebilirdi. Ancak Dünya döndüğü için, Coriolis etkisi uçağın yolunu sapmaya zorlar. Pilot bu sapmayı hesaba katmadan rotayı belirlerse, uçak Edirne yerine rotasından saparak Muğla’ya kadar kayabilir
Sonuç olarak
Jet akımları doğanın bir parçasıdır ve doğadaki her şey gibi sürekli değişir. Bu değişim, çoğu uçuşta yalnızca birkaç dakikalık fark yaratır. Ancak uçuş mesafesi uzadıkça, bu fark büyür. Özellikle çok uzun menzilli uçuşlarda jet akımındaki değişiklikler, yolculuğu uzatır, yakıt tüketimini artırır ve uçuş rotalarının yeniden planlanmasını zorunlu kılar.
Atmosferin katmanları arasında karmaşık ilişkiler bulunur ve bu ilişkiler sürekli değişir. Küçük bir dengesizlik, büyük sorunlara yol açabilir. Bu nedenle bu sistemi doğru anlamak, hem hava tahminleri hem de havacılık için hayati önem taşır.
Kaynaklar ve ileri okumalar
- Why does it take longer to fly from east to west on an airplane?. Yayınlanma tarihi: Kaynak site: Conversation. Bağlantı: Why does it take longer to fly from east to west on an airplane?
- Archer, Cristina & Caldeira, Ken. (2008). Historical trends in the jet streams. Geophysical Research Letters – GEOPHYS RES LETT. 35. 10.1029/2008GL033614.
- Ren, Xuejuan & Zhang, Yaocun & Xiang, Yang. (2008). Connections between wintertime jet stream variability. Oceanic surface heating, and transient eddy activity in the North Pacific. Journal of Geophysical Research (Atmospheres). 113. 21119-. 10.1029/2007JD009464.
Size Bir Mesajımız Var!
Matematiksel, 2015 yılından beri yayında olan ve Türkiye’de matematiğe karşı duyulan önyargıyı azaltmak ve ilgiyi arttırmak amacıyla kurulmuş bir platformdur. Sitemizde, öncelikli olarak matematik ile ilgili yazılar yer almaktadır. Ancak bilimin bütünsel yapısı itibari ile diğer bilim dalları ile ilgili konular da ilerleyen yıllarda sitemize dahil edilmiştir. Bu sitenin tek kazancı sizlere göstermek zorunda kaldığımız reklamlardır. Yüksek okunurluk düzeyine sahip bir web sitesi barındırmak ne yazık ki günümüzde oldukça masraflıdır. Bu konuda bizi anlayacağınızı umuyoruz. Ayrıca yazımızı paylaşarak da büyümemize destek olabilirsiniz. Matematik ile kalalım, bilim ile kalalım.
Matematiksel
