Fiziki Coğrafyaya Giriş (PDF)

FİZİKİ COĞRAFYAYA GİRİŞ COĞRAFYA LİSANS PROGRAMI DR. ÖĞR. ÜYESİ TOLGA GÖRÜM & DOÇ. DR. CENGİZ YILDIRIM İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ AÇIK VE UZAKTAN EĞİTİM FAKÜLTESİ COĞRAFYA LİSANS PROGRAMI (AÇIKÖĞRETİM) İSTANBUL...

FİZİKİ COĞRAFYAYA GİRİŞ COĞRAFYA LİSANS PROGRAMI DR. ÖĞR. ÜYESİ TOLGA GÖRÜM & DOÇ. DR. CENGİZ YILDIRIM İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ AÇIK VE UZAKTAN EĞİTİM FAKÜLTESİ COĞRAFYA LİSANS PROGRAMI (AÇIKÖĞRETİM) İSTANBUL ÜNİVERSİTESİ AÇIK VE UZAKTAN EĞİTİM FAKÜLTESİ COĞRAFYA LİSANS PROGRAMI (AÇIKÖĞRETİM) FİZİKİ COĞRAFYAYA GİRİŞ DR. ÖĞR. ÜYESİ TOLGA GÖRÜM & DOÇ. DR. CENGİZ YILDIRIM Yazar Notu Elinizdeki bu eser, İstanbul Üniversitesi Açık ve Uzaktan Eğitim Fakültesi’nde okutulmak için hazırlanmış bir ders notu niteliğindedir.  İÇİNDEKİLER ÖNSÖZ......................................................................................................................................V YAZAR NOTU........................................................................................................................ VI 1. FİZİKİ COĞRAFYAYA GİRİŞ VE COĞRAFYACILARIN KULLANDIĞI ARAÇLAR..... 1 1.1. Genel Anlamda Coğrafya................................................................................................. 6 1.2. Fiziki ve Beşeri Coğrafya................................................................................................ 9 1.3. Küreler, Sistemler ve Döngüler...................................................................................... 14 1.3.1. Küreleler- gezegenizimin dört ana küresi................................................................ 14 1.4. Ölçek, desen ve süreç..................................................................................................... 15 1.4.1. Fiziki Coğrafyada Sistemler.................................................................................... 18 1.4.2. Zaman döngüleri..................................................................................................... 19 1.5. Fiziki Coğrafya, Çevre ve Küresel Değişim................................................................... 19 1.5.1. Küresel İklim Değişimi........................................................................................... 20 1.5.2. Karbon Döngüsü..................................................................................................... 20 1.5.3. Biyoçeşitlilik........................................................................................................... 20 1.5.4. Kirlilik.................................................................................................................... 21 1.5.5. Şiddetli Doğa Olayları............................................................................................ 21 1.6. Fiziki Coğrafyada Araçlar.............................................................................................. 23 1.6.1. Haritalar ve Kartografya.......................................................................................... 25 1.6.2. Harita Projeksiyonları............................................................................................. 26 1.6.3. Kürelerin Ölçekleri ve Haritalar.............................................................................. 28 1.6.4. Küçük Ölçekli ve Büyük Ölçekli Haritalar.............................................................. 28 1.6.5. Konformal ve Eşit Alanlı Haritalar.......................................................................... 29 1.6.6. Haritaların İçerikleri................................................................................................ 30 1.6.7. Harita Sembolleri.................................................................................................... 30 1.6.8. Sayısal Verilerin Tematik Haritalar Üzerinde Gösterilmesi..................................... 31 1.6.9. Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS).................................................................. 32 1.7. Coğrafi Bilgi Sistemleri................................................................................................. 35 1.7.1. Coğrafi Bilgi Sistemlerinde Mekânsal Veriler......................................................... 36 1.8. Uzaktan Algılama.......................................................................................................... 37 I  1.8.1. Renkler ve Spektral İzler......................................................................................... 38 2. YERİN İÇ YAPISI VE LEVHA HAREKETLERİ............................................................... 45 2.1. Yerin İç Yapısı.............................................................................................................. 50 2.1.1. Yerin En Dış Katmanları......................................................................................... 50 2.2. Kaya Tipleri ve Oluşumları............................................................................................ 52 2.2.1. Volkanik Kayaçlar (İgneous Rocks)........................................................................ 53 2.2.2. Çökel Kayaçlar (Sedimentary Rocks)...................................................................... 54 2.2.3. Başkalaşım Kayaçlar (Metamorphic Rocks)............................................................ 54 2.3. Levha Tektoniği: Kıtaların Hareketi............................................................................... 56 2.4. Litosferik Levhalar........................................................................................................ 57 2.4.1. Levhaların Hareket Etme Hızları............................................................................. 59 2.5. Levhaların Hareketi İle İlişkili Yapısal Özellikler.......................................................... 60 2.5.1. Uzaklaşan Levha Sınırları....................................................................................... 61 2.5.2. Yakınlaşan Levha Sınırları...................................................................................... 64 3. OKYANUSLARIN ÖZELLİKLERİ.................................................................................... 74 3.1. Okyanuslar.................................................................................................................... 80 3.2. Okyanusal Havzalar....................................................................................................... 81 3.2.1. Okyanusların Boyutları........................................................................................... 81 3.2.2. Okyanusal Havzaların Jeolojik Yapıları.................................................................. 81 3.2.3. Okyanusal Havzaların Derinlik ve Şekilleri............................................................. 82 3.3. Okyanusların Fiziki Özellikleri...................................................................................... 83 3.3.1. Tuzluluk................................................................................................................. 83 3.3.2. Okyanusların Sıcaklık Yapısı.................................................................................. 83 3.4. Okyanuslarda Su Dolaşımı............................................................................................. 86 3.4.1. Yüzey Akıntıları (Üst Akıntılar).............................................................................. 86 3.4.2. Okyanuslardaki Derin Akıntılar (Alt Akıntılar)....................................................... 88 3.4.3. Okyanuslardaki Hava Durumu................................................................................ 90 3.4.4. Okyansularda Çökeller............................................................................................ 91 4. ATMOSFERİK SÜREÇLER VE İKLİM............................................................................. 99 4.1. Atmosfer.......................................................................................................................104 4.1.1. Atmosferin Katmanları...........................................................................................104 II  4.2. İklim Elemanları...........................................................................................................106 4.2.1. Sıcaklık..................................................................................................................106 4.2.2. Basınç....................................................................................................................112 4.2.3. Rüzgâr...................................................................................................................114 4.2.4. Nem ve Yağış........................................................................................................117 4.3. İklim.............................................................................................................................120 4.3.1. İklimin Temel Kavramları......................................................................................120 4.5. Güneş Radyasyonu ve Enerji Sistemleri........................................................................121 4.5.1. Enerji.....................................................................................................................121 4.5.2. Radyasyonun Doğası..............................................................................................122 4.5.3. Küresel Radyasyon................................................................................................122 4.6. Nem Dolaşım Sistemleri...............................................................................................123 4.6.1. Hidrolojik Döngü...................................................................................................123 4.6.2. Yağışın ve Buharlaşmanın Küresel Dağılımı..........................................................123 5. TOPRAK............................................................................................................................130 5.1. Toprak..........................................................................................................................135 5.2. Toprağın bileşenleri......................................................................................................136 5.2.1. Mineral Taneleri....................................................................................................136 5.2.2. Organik Madde......................................................................................................137 5.2.3. Toprak Suyu..........................................................................................................137 5.2.4. Toprak Boşluklarındaki Hava.................................................................................141 5.3. Toprak Profili...............................................................................................................142 6. TOPRAK OLUŞUMU........................................................................................................149 6.1. Toprak Oluşumu...........................................................................................................154 6.1.1. Pedojenez...............................................................................................................154 6.1.2. Toprak Oluşumunu Etkileyen Faktörler..................................................................158 6.2. Toprak Sınıflandırması.................................................................................................164 6.2.1. Toprak Sınıflandırmasının Amacı..........................................................................169 6.2.2. Toprak Taksonomisi (Çoklu Kategorik Sistem)......................................................170 6.2.3. Terminoloji (İsimlendirme)....................................................................................170 6.2.4. Ordolar ve Tanımlayıcı Ekleri................................................................................172 III 7. AYRIŞMA..........................................................................................................................179 7.1. Ayrışma Süreçleri.........................................................................................................184 7.2. Ayrışmanın Tipleri.......................................................................................................184 7.2.1. Mekânik veya Fiziksel Ayrışma.............................................................................184 7.2.2. Kimyasal Ayrışma.................................................................................................191 7.2.3. Biyolojik Ayrışma..................................................................................................193 7.3. Ayrışma Ürünleri: Regolit ve Topraklar........................................................................195 7.3.1. Regolit...................................................................................................................195 7.3.2. Sertkabuk ve Hardpanlar........................................................................................196 7.4. Ayrışma Ürünleri: Yerşekilleri......................................................................................199 7.4.1. Yarlar ve Sütunlar..................................................................................................199 7.4.2. Kaya Çukurları, Tafoniler ve Balpetekleri..............................................................200 7.4.3. Eklemler ve Ayrışma.............................................................................................203 7.5. Ayrışma ve İklim..........................................................................................................208 7.5.1. Yıkanma Rejimleri.................................................................................................209 7.5.2. Ayrışma Desenleri (Paternleri)...............................................................................210 7.5.3. Yerel Faktörlerin Etkileri.......................................................................................211 IV  ÖNSÖZ Bu ders notu fiziki coğrafyanın ana konularına bir giriş niteliğindedir. Söz konusu ders üniversiteye yeni başlayanlara yönelik olmasının yanı sıra, lise ve yükseköğrenimdeki Fiziki Coğrafya konuları arasındaki geçiş boşluğunu doldurmaya yardımcı olacaktır. Ders notu Fiziki Coğrafya içerisindeki yeryüzünün temel enerji kaynakları, yüzey süreçleri ve biyosfer arasındaki etkileşimleri gözetecek şekilde, öğrenciye adım adım doğadaki kompleks ilişkilerin anlaşılmasını kazandırmayı ve yerin sistemi, işleyişi ve etkileşimler hakkında temel bilgileri ele almaktadır. Geniş bir yelpazeye sahip “Fiziki Coğrafyaya Giriş” dersinde; litosfer, atmosfer, okyanuslar, yeryüzü süreçleri ve biyosfer gibi temel süreçler işlenmiştir. Çeşitli kaynaklardan istifade edilerek, akıcı ve anlaşılabilir bir dil kullanılmaya çalışılmıştır. Verilen bilginin daha kolay anlaşılabilmesi görsel ögelere fazlasıyla yer verilmeye çalışılmıştır. Değerli öğrencilerimizin faydalanması ümidiyle… Tolga Görüm ve Cengiz Yıldırım İstanbul, 2016 V  YAZAR NOTU Fiziki Coğrafyaya Giriş: Yerin içyapısı ve Litosfer, Atmosfer, Okyanuslar, Toprak, Ayrışma, Aşınım, Yeryüzü Süreçleri ve Biyosfer hakkında konuları ele almıştır. Bu kitabın her bir alt bölümü öğrenci dostu ve pedagojik bir yaklaşımla ele alınan beş kısımdan oluşmaktadır. Birinci kısım Bölüm Girişidir. Bölüm girişi bir iç kapak sayfası ile başlar ve devamında Bölüm numarası ve ismi, Bu bölümde neler öğreneceğiz, Bölüm hakkında ilgi oluşturan sorular, Bölümde hedeflenen kazanımlar ve kazanım yöntemleri, Bölümün anahtar kavramları ve gerekli ise açıklamaları gibi Bölüm Hazırlık Öğelerinden oluşur. İkinci kısım akademik olarak ders kazanımlarına uygun bir şekilde düzenlenen konu yapısından ibaret Bölüm Metnidir. Üçüncü kısım bir dersin bölümleri içindeki konuya ait aktarılan veya araştırılacak bilgileri öğrencinin kendi kendine çalışabilmesini yönlendiren Bölüm Uygulamalarıdır. Bu kısım, uygulamalar ve uygulama sorularından oluşur. Uygulamalar öğrenciye aktarılan bir bilginin tekrarlanmasını amaçlayan soru veya yönlendirici metinler ile aktarılan bilgiyi tamamlayıcı araştırma konularından oluşmaktadır. Öğrenciye uygulama yaptırmak için bulması gereken hedefler, yapması gereken aktiviteler, tekrar etmesi gereken öğrenme oyunları, tekrar etmesi gereken metinler veya başka kaynaklar veya metinde yer almayan ve kendi çıkarımlarını sağlaması gereken sorular sorulmuştur. Bu uygulama yerine getirildikten sonra öğrencinin uygulama soruları ile kendini sınaması sağlanmıştır. Uygulamanın tamamlanmasının ardından uygulama kazanımlarını ölçmek amacıyla hazırlanan uygulama soruları genelde açık uçlu sorulardan oluşmaktadır ve uygulama kazanımını öğrencinin değerlendirmesine yönelik hedefi araştıran sorular şeklindedir. Dördüncü kısım olan Bu Bölümde Ne Öğrendik Özeti ile de bölüm konusu bitirildikten sonra, bölüm sonunda net ve kısa cümlelerle bölümde değinilen konular bölüm hedeflerinde beklenilen öğrenci kazanımlarına göre ele alınmış ve bölümde öncelikli konular bu kısımda vurgulanmıştır. Son beşinci kısım Bölüm Sorularından” ibaret her bir bölüm sonunda o bölümde bahsedilen konuları kapsayacak şekilde hazırlanan 10 adetten oluşan yoklamalardır. Sorulara ait cevaplar, tüm sorular bittikten sonra Cevaplar ara başlığı ile yatay olarak sorulardan sonra verilmiştir. Konu anlatımını kolaylaştıran ekran görüntülerine şekil numarası ve şekil adı verilmemiştir. Lisans düzeyinde verilen bu konular hakkında daha fazla bilgi edinmek isteyenler kitap sonunda yer alan Kaynaklardan ve diğer elektronik veri tabanlarından faydalanabilirler. VI 1. FİZİKİ COĞRAFYAYA GİRİŞ VE COĞRAFYACILARIN KULLANDIĞI ARAÇLAR 1  Bu Bölümde Neler Öğreneceğiz? 1.1. Coğrafya ve coğrafi yaklaşım nedir? 1.2. Fiziki Coğrafya Nedir? 1.3. Fiziki Coğrafya’nın araştırma konuları 1.4. Dünyanın katmanları, sistemler ve döngüler 1.5. Çevre ve Küresel Değişimler 1.6. Fiziki Coğrafya’da araçlar 2  Bölüm Hakkında İlgi Oluşturan Sorular 1) Coğrafi yaklaşım yöntemleri nelerdir? 2) Fiziki coğrafya nedir beşeri coğrafyadan ne farkı vardır? 3) Fiziki Coğrafyanın alt araştırma disiplinleri nedir? 4) Dünyanın katmanları nelerdir? 5) Fiziki Coğrafyada çevre ve küresel değişime nasıl yaklaşılır? 6) Dünyanın küre şekli iki boyutlu bir kağıt üzerine nasıl aktarılmıştır? 7) Coğrafi Bilgi Sistemleri nedir, nasıl uygulanır? 8) Uzaktan algılamanın Fizik Coğrafya araştırmalarına katkısı nedir? 3  Bölümde Hedeflenen Kazanımlar ve Kazanım Yöntemleri Konu Kazanım Kazanımın nasıl elde edileceği veya geliştirileceği Coğrafyaya giriş Coğrafyanın iki ana kolu Fiziki ve Beşeri coğrafya olan Fiziki ve Beşeri arasındaki farklar ana Coğrafyanın araştırma yönleri ile açıklanır konularını öğrenir Fiziki Coğrafyanın alt dalları Jeomorfoloji, klimatoloji, Bu bilim dalları hakkında toprak gibi fiziki bilgi ve örnekler verilerek coğrafyanın alt araştırma konu hakkında dallarını öğrenir bilgilendirilir. Dünyanın katmanları, Litosfer, atmosfer, hidrosfer Bu katmanların bileşimleri, sistemleri ve döngüleri ve ve biyosferin özelliklerini ve kalınlıkları ve dağılışları bunlar arasındaki ilişki birbirleri ile olan ilişkilerini hakkında bilgi verilir. öğrenir Fiziki Coğrafyada kullanılan Bir Fiziki Coğrafyasında Fiziki Coğrafyada kullanılan araçlar hangi verinin hangi araçla araçlar ve bunların analiz elde edilebileceğini ve analiz özellikleri ile ilgili detaylı edileceğini öğrenir. bilgi verilir. 4  Anahtar Kavramlar Fiziki Coğrafya Jeomorfoloji, klimatoloji, biyocoğrafya Litosfer, Atmosfer, Hidrosfer, İklim değişikliği ve karbon döngüsü Haritalar ve Haritaların özellikleri Coğrafi Bilgi Sistemleri Uzaktan Algılama 5  1.1. Genel Anlamda Coğrafya Coğrafya kökleri çok eskiye dayanan ancak modern bir bilim dalıdır. İnsanoğlu yeryüzündeki ilk varlığından itibaren doğal olayları anlamaya çalışmış ve kendi faaliyetlerini onunla ilişkilendirerek coğrafi bilgiyi üretmeye başlamıştır. Bu nedenle Coğrafya insanı da doğanın bir parçası olarak görür, doğal olayların ve insan faaliyetlerinin nasıl, neden ve nerede oluştuğu ve birbirleri ile nasıl etkileşim içinde olduklarını merak eder. Coğrafyanın diğer bilimlerden farkı insanın faaliyetleri ile doğa olaylarını kendine has geniş bir bakışı açısı ile incelemesidir. Coğrafyacıların mekânsal bakış açısı, coğrafyacıların geleneksel çalışmaların sınırlarını aşan fikirlerin sentezine olan ilgisi ve coğrafyacıların mekânsal bilgi ve olayları temsil ve idare eden araçları kullanması bu geniş bakış açısı içindedir. Şekil 1 bu bakış açılarını bir küp şeklinde göstermektedir. Burada her bir yüz farklı bir bakış açısını göstermektedir. Şekil 1. Coğrafyaya özgü üç perspektif- mekânsal bakış açısı, sentez ve sunumunun bir küpün kenarları şeklinde 3 boyutlu diyagramı Coğrafyanın özgün bakış açılarından ilki mekânsal bakış açısıdır. Coğrafyacılar olayın nasıl oluştuğunun yanında bu olayın nerede olduğunu ve bu olayın yakın ve uzak çevredeki diğer olaylarla nasıl bir ilişkisi olduğu ile ilgilenir. Mekânsal bakış açısı üç seviyede odaklanır. Bunlardan ilki yer (place) seviyesidir. Coğrafyacılar tek bir yerdeki ya da bir bölgedeki süreçlerin nasıl bir bütünleşik ilişki içinde olduklarını çalışır. Örneğin, bir şehir coğrafyacısı belirli bir şehrin mekânsal yapısını ve ticari merkezlerinin nasıl ve nerede geliştiklerini ve bunların özgün karakteristiklerini çalışabilir. ya da bir fiziki coğrafyacı bir milli park içindeki ekoloji, iklim ve toprakları inceleyebilir. Mekân (space) seviyesinde coğrafyacılar yerlerin birbirleri ile ne kadar bağımlı olduklarına bakarlar. Bu durumda ekonomik coğrafyacı mal, bilgi ve para akışının farklı boyutta ve mesafede bulunan şehir ve kasabaları birbirlerine nasıl bağladıklarını araştırabilir. ya da bir fiziki coğrafyacı bir akarsu içine dökülen çökellerin kaynaklarını haritalayabilir ve bunların akarsuyun aşağı çığırındaki etkisini çizelge ile gösterebilir. Coğrafyacılar aynı zamanda insani ve 6 doğal faaliyetlere farklı ölçekte (scale) bakar, bazen küçük bir şey için yakından bakar ya da geniş bir şeye genel bir bakış için uzaktan bakar. Sıklıkla bir ölçekte önemli olan şey diğer ölçekte daha az önemli ya da önemsiz görünür. Coğrafyanın özgün bakış açılarından ikincisi sentezdir. Coğrafyacıları farklı alanlardaki fikirleri bir araya getirme ve onları bilimsel süzgeçten geçirerek yeni bilgiler üretme ile oldukça ilgilidirler. Bu sürece sentez denir. Geleneksel çalışma alanlarını birbirine bağlayan çalışmalar coğrafyanın özel ilgi alanına girer. Örneğin, fiziki coğrafyada, bir biyocoğrafyacı akarsu kanallarının kenarlarındaki ağaçların bir akarsu taşkının nasıl etkilediğini araştırabilir, böylece fiziki coğrafyanın alt dalları olan ekoloji ile hidrolojiyi birleştirir. Bir beşeri coğrafyacı ekonomik yeniliğin (yeni ürün ya da hizmet geliştirilmesi) kültürel ve yasal faktörlere göre nasıl değiştiğini çalışabilir, böylece beşeri coğrafyanın alt dalları olan ekonomi, politika ve sosyolojiyi birleştirir. Çevresel süreçler ve insan faaliyetleri arasındaki birçok bağlantı da coğrafik sentezin konularıdır. Örneğin, coğrafyadaki klasik çalışmalardan birisi insanların afet algısıdır- insanların evlerinin büyük bir taşkın ya da fırtına sonucu sular altında kalması sadece bir an meselesi iken neden akarsu ve deniz kıyılarına ev yaparlar? Burada, coğrafyacılar algı ile hidrolojiyi ve bilişsel öğrenmeyi çalışırlar. 7  Şekil 1.2 Vancouver, British Columbia. Bu kozmopolit şehir Pasifik Okyanusu ve Vancouver Ada Sırtları arasında yer alan Georgia Boğazının keyfini sürmektedir. Peki, Coğrafyacılar bu görselde başka neler görebilirler? A) Bir fiziki coğrafyacı ufukta buzullarla aşındırılmış karlı kaplı tepeleri, serin okyanusal iklimi uyum sağlamış iğne yapraklı ormanları ve dalga ve gelgit faaliyeti ile kıyıları aşından bir okyanus kolunu görmektedir. B) Bir beşeri coğrafyacı için ise bu görsel merkezdeki gökdelen binaları ile ekonomik bir merkezi göstermektedir. Alçak binaların bulunduğu alan şehrin farklı karakterdeki semtlerini göstermektedir. C) fiziki çevrenin insan faaliyetleri ile etkileşimi sonucu Vancouver bir liman şehri olarak işlev görmektedir. Büyük limanlar ve irili ufaklı gemi ve tekneler Vancouver da kıyının hem taşımacılık hem de tatil amaçlı kullanıldığını göstermektedir. Coğrafyanın üçüncü özgün bakış açısı ise sunumdur. Coğrafyacılar mekânsal bilgiyi gösteren ve işleyen harika yöntemler geliştirmişlerdir. Kartografya - haritaların çizimi ve tasarımını ifade eden bir sanat ve bilim- coğrafyanın bir alt dalıdır ve mekânsal ilişkilerin görsel anlatımına odaklanır. Görsel anlatım aynı zamanda uzaktan algılama – yeryüzünün görüntülerinin hava ya da uzay araçları ile elde edilmesi ve mekânsal bilginin daha iyi sunumu için geliştirilmesini içerir. Sözel tanımlamalar coğrafik olayların açıklanması veya anımsatılması amacıyla kelimelerin gücünü kullanır. Matematiksel ve istatiksel modeller bir doğal olayın mekânsal ve zamansal olarak nasıl değiştiğini tahmin eder. Coğrafi bilgi sistemleri mekânsal bilgiyi birçok esnek yol ile depolar, 8 işler ve görsel hale getirir. Bilişsel sunum mekânsal ilişkileri insan beyninde saklandığı gibi sakar – gerçek mekânın insanın tecrübe ettiği öznel (subjective) mekân içinde zihinsel haritalanması. Birlikte ele alındıklarında, bakış açıları, sentez ve sunum coğrafyayı yerin fiziki ve kültürel manzarasını ve mekân ve zamanın etkileşimini üzerinde insan ve doğanın nasıl izler bıraktığına odaklanan özgün bir disiplin olarak tanımlamaktadır. Coğrafik bakış açılarını gösterimine örnek olarak Şekil 1.2’de Vancouver, British Columbia, Kanada verilmiştir. Görüntü, görsel sunum, bir yer göstermektedir (Vancouver’in şehir merkezi) ve mekân olarak Georgia boğazı, Pasifik ve Vancouver ada dağları içinde yer almakta, yerel bir ölçekte görüntülenmiştir. Coğrafyacı bakışı ile Vancouver çevresel ve insani süreçler ve bunların etkileşimi sonucu şekillenmiş özgün bir manzara sunmaktadır. 1.2. Fiziki ve Beşeri Coğrafya Diğer tüm bilim alanlarında olduğu gibi coğrafya da kendi içinde alt çalışma alanlarına sahiptir. Bunlar farklı konulara odaklanmış olsalar da sıklıkla birbirleri ile çakışır ya da yakından bağlantılıdır. Bu alt alanları iki ana başlık altında toplayabiliriz – insana dair sosyal, ekonomik ve davranışsal süreçleri inceleyen beşeri coğrafya (human geography) ve insan faaliyetleri için fiziki ortamı sağlayan yeryüzünde oluşan doğal süreçleri çalışan fiziki coğrafya (physical geography) şeklindedir. Şekil 1.3’teki diyagram fiziki ve beşeri coğrafyanın ana konularını göstermektedir. Soldan aşağıya doğru okuduğunuzda Şekil 1.4’te gösterilen fiziki coğrafyanın iklimden biyocoğrafyaya kadar beş ana alanını görebiliriz. Klimatoloji özellikle karalar üzerinde olmakla birlikte yer yüzündeki sıcaklık ve nem durumlarının mekânsal ve zamansal olarak değişimini açıklayan bilim olarak tanımlanır. Sıcaklık ve nem hava durumunun elemanlarıdır, iklimi ortalama hava durumu ve dünya üzerindeki dağılışı olarak düşünebiliriz. Bölüm 1-7 sizleri günlük yaşadığımız hava durumunu denetleyen süreçleri içeren klimatolojinin esaslarına aşina hale getirecektir. Klimatoloji aynı zamanda geçmiş ve gelecekteki iklim değişikliği ile ilgilenir. Klimatolojinin en hızlı gelişen ve ilgi çeken konularından biri olan küresel iklim modellemesine birçok bölümde değineceğiz. Bu alan insanların ormanları tarım alanlarına dönüştürmesi ya da fosil yakıtlar kullanarak CO2 salınımı gibi iklimi değiştirecek konuları tahmin etmeye çalışır. Jeomorfoloji yeryüzündeki süreçleri ve yer şekillerini araştıran bilimin adıdır. Yeryüzü devamlı olarak doğal ve insani etkenlerin birlikte işlemesi ile değişime uğrar. Yeri oluşturan malzemelerin yerçekimi ile kayması, akarsuların işlevleri, esen rüzgâr, kırılan dalgalar ve hareket eden buzlar, volkanik ve tektonik faaliyetleri sonucu yenilenen yer yüzeyini şekillendiren toprak ve kayaçların parçalanmasına ve taşınmasına neden olurlar. Modern jeomorfoloji heyelanlar, taşkınlar ya da kıyıda fırtına aşındırması gibi kısa dönemli ve tarım alanlarındaki toprak aşınımı ya da açık maden alanlarındaki aşınım gibi uzun dönemli ve yavaş süreçleri yerşekillerinin oluşum süreçlerini modelleyerek tahmin etmeye uğraşır. 9  Kıyı ve deniz coğrafyası kıyıları ve kıyı kuşaklarını şekillendiren jeomorfik süreçleri birleştir ve bunları kıyı gelişimi ve denizel kaynakların kullanımı uygulamalarında kullanır. Toprak Coğrafyası toprak tiplerinin dağılışı ve özellikleri ile toprak oluşumunu kontrol eden süreçleri çalışır. Bu alt alan kayaçların ayrışması gibi jeomorfik süreçler ile toprak içinde yaşayan organizmaların gelişimi, faaliyetleri ve yok oluşları gibi konularla ilişkilidir. Tabii burada jeomorfik ve biyolojik süreçler yüzey sıcaklığı, nem ve büyük ölçekte toprak örnekleri sıklıkla iklimle ilişkili olduğunu unutmamak gerekir. Şekil 1.3. Sistematik coğrafyanın çalışma alanları Biyocoğrafya farklı mekân ve zaman ölçeklerinde canlıların dağılışlarını ile bu dağılışı etkileyen süreçleri çalışır Bitki ve hayvanların dağılışı yerel olarak dağılışları tipik olarak onlara yaşama olanağı verecek olan habitatların uygunluğuna bağlıdır. Bu uygulamada biyocoğrafya canlılar ile çevre ile ilişkileri çalışan ekoloji ile yakından ilişkilidir. Daha geniş ölçeklerde ve zaman aralıklarında, göç, evrim ve bitki ve hayvanların yok oluşları bunların mekânsal dağılış desenlerini belirleyen anahtar süreçlerdir. Biyocoğrafcılar farklı çeşitlerdeki fosil kanıtları kullanarak hayvan ve bitkilerin geçmişteki dağılış desenlerini yeniden yapılandırmaya (reconstruction) çalışırlar. Biyoçeşitlilik- yer yüzündeki yaşam formları ve yaşam çeşitliliğini sağlayan bakış açısı ile biyolojik çeşitliliğin değerlendirilmesi- insanın çevreye etkisi devam ettiği için önemini koruyan biyocoğrafik bir konudur. Yer yüzünün büyük biomları olarak yaşam formlarının mevcut küresel ölçekteki dağılışları biyoçeşitlilik için temel bir konudur. Fiziki coğrafya bu beş ana araştırma konularının yanında iki konu ile de yakından ilgilidir. Bunlardan biri su kaynakları diğer ise doğal afet değerlendirmeleridir. Su kaynakları suyun yerini, dağılışını ve hareketleri gibi temel konuları içeren geniş bir alandır. Örneğin akarsulardaki ya da yeraltındaki suyun insan ihtiyaçları için kullanımı ve kalitesi gibi. Bu konu beşeri 10 coğrafyanın bölgesel gelişme ve planlama, siyasi coğrafya, tarım ve arazi kullanımı gibi birçok konusunu da içerir. Bu derste kısaca su kuyuları, barajlar ve su kalitesi gibi konulara kısaca değineceğiz (Bölüm 14 ve 15). Doğal Afet Değerlendirmeleri fiziki ve beşeri coğrafyayı harmanlayan bir alandır. Bir akarsu kenarında yaşamanın riskleri nelerdir ve oralarda yaşayanlar bu riskleri nasıl algılıyor? Hükümetlerin yurttaşlarını taşkınlardan korumadaki ya da taşkının meydana getirdiği hasarın onarılmasındaki rolü nedir? Böyle soruların cevaplanması sadece fiziki sistemlerin nasıl çalıştığının bilinmesinin yanında kişisel ya da toplumsal olarak insanların fiziki çevreleri ile ilgili algıları ve etkileşimlerini de göz önüne almak gerekmektedir. Bu derste insanlar ve onların faaliyetleri için tehlike oluşturan taşkın, deprem, heyelan ve diğer afete sebep olan doğal olayların ardındaki fiziksel olaylarla ilgili bir anlayış geliştireceğiz. Beşeri coğrafyanın geriye kalan birçok alanı fiziki coğrafya ile bağlantılıdır. Örneğin iklimsel ve biyocoğrafik etkenler hastalık taşıyan sivri sineklerin yayılımını denetleyebilir (Tıbbi Coğrafya). Büyük dağ sıraları nüfusun izole olmasına dolayısıyla mal ve ürünlerin taşıma fiyatlarında artışa neden olabilir (kültürel coğrafya, ulaşım coğrafyası). Karakteristik yer şekilleri (örn. Peribacaları) turizm için çekim merkezleri olabilir. Neredeyse bütün insan faaliyetleri mekân ve zaman içinde değişen bir fiziki ortam içinde gerçekleşir bu yüzden bu derste öğreneceğimiz fiziksel süreçler coğrafyanın herhangi bir alt dalı ile ilgili çalışmaları anlamak için yararlı bir alt yapı oluşturacaktır. 11 Şekil 1.4 Fiziki coğrafyanın çalışma alanları 12 Şekil 1.4. Fiziki coğrafyanın çalışma alanları 13  1.3. Küreler, Sistemler ve Döngüler Fiziki Coğrafya konularına giriş için büyük resme bakmak ve fiziki coğrafyayı oluşturan içinde yaşadığımız gezegenin ana unsurlarını oluşturan süreçleri anlamak için geliştirilen ana yaklaşımlara; kürelere, sistemlere ve döngülere bakmak yararlı olacaktır. Bunlardan ilk yaklaşım kürelerdir. Küreleri dört ana başlık altında toplayabiliriz. Bunlar atmospher (havaküre), litosfer (taşküre), hidrosfer (su küre) ve biyosfer (canlı küre) dir. Gezegenimizin oluşturan bu küreler kendilerine özgü bileşen ve özelliklere sahiptirler. Diğer bir yaklaşım ise sistemlerdir. Bir sistemi oluşturan birbileri arasında ilişki olan ve içinde yaşadığımız çevresi şekillendiren süreçlerin incelenmesidir. Sistem bakış açısı bağlantı ve etkileşimlere vurgu yaparak bize küresel iklim değişimi ya da biyoçeşitliliğin yok olması gibi karmaşık sorunları anlamamıza yardım eder. Son ana yaklaşım ise döngü– sistemler için zaman için tekrar meydana gelen düzenli değişimlerdir. 1.3.1. Küreleler- Gezegenizimin Dört Ana Küresi Fiziki coğrafyanın çalışma konuları içine giren doğal sistemler yerin dört ana küresi içinde çalışır (Şekil 1.5). Atmosfer (Havaküre) dünyayı saran bir gaz tabakasıdır. Bu tabaka yeryüzünden aldığı sıcaklık ve nemi dağıtır ve bunlardan sıcaklıkığın bir kısmını ve tüm nemi tekrar yüzeye geri gönderir. Havaküre aynı zamanda gezengenimizde canlı hayatının devamı için hayati elementler olan carbon, hidrojen, oksijen ve nitrojeni sağlar. Yerin en dış katı katmanı Litosferdir (taşküre). Bu küre dünyaya özgü yaşam formları için bir zemin oluşturur. Taşkürenin katı kayaçları en üste canlıların yaşamasına uygun besin elementleri içeren sığ bir toprakla kaplıdır. Taşkürenin yüzeyini yerşekilleri oluşturur. Bunlar dağlar, tepeler ve ovalar şeklinde bitki, hayvan ve insanların yaşaması için farklı yaşam ortamlarını sağlar. Yerin sıvı katmanı yer yüzündeki okyanusların oluşturduğu Hidrosferdir (suküre). Bu küre sıvı okanus ve tatlısu gibi yerçekiminin etkisi ile akış halinde bulunan dağlar ve kıtasal buzullardaki katı buzu da içerir. Havaküre içinde, su buhar şeklinde, sıvı damlacıklar ve katı buz kristalleri şeklinde oluşur. Taşküre içinde su toprakların en üst tabakalarında ve yeraltı suyu reservuarlarında bulunur. Biyosfer (canlıküre) yeryüzündeki tüm yaşayan organizmaları kapsar. Dünyadaki yaşam formları havaküredeki gazları, suküredeki suyu ve taşküredeki besin maddeleri kullanır dolayısıyla canlıküre diğer ana kürelere bağımlıdır. Şekil 1.6 bu ilişkiye göstermektedir. Canlıkürenin büyük bir bölümü yaşam tabakası (life layer) olarak adlandırılan yüzeye çok yakın sığ bir kuşak içinde yer alır. Bu karaların yüzeyini ve okyanusların üst 100 m sini içerir (Şekil 1.6). Karalar üzerinde yaşam katmanı canlıküre, taşküre ve havaküre ile yağmur, kar, göller 14 ve akarsuların oluşturduğu suküre arasındaki etkileşim zonudur. Okyanuslarda ise yaşam katmanı suküre, canlıküre ve havaküre ile birlikte okyanus suyunun üst katmanında çözünen besin maddelerini oluşturan taşküre arasında karşılıklı etkileşimin gerçekleştiği kuşaktır. Fiziki coğrafyayı keşfimiz sırasında yaşam katmanına ve etkileşim halinde olduğu ana kürelere sıklıkla değineceğiz. 1.4. Ölçek, Desen ve Süreç Önceki bölümlerde gördüğümüz gibi coğrafyacılar yeryüzünde doğa ve insan etkileşimini anlamaya yönelik kendine özgü coğrafik bakış açıları vardır. Birbirleri ile yakından ilişkili üç tema coğrafik çalışmalarda önem arz eder. Ölçek çalışılan doğal olayın ya da yapının seviyesini ifade eder. Aynı zamanda ölçek haritaya aktarılan özelliklerin küçültme oranını ifade eder. Desen belli bir ölçekte görülen doğal olayın değişimine karşılık gelir. Süreç belli bir ölçekteki bir deseni üreten doğal olayı etkenlerin nasıl etkilediklerini tanımlar. Şekil 1.5. Gezegenimizin farklı katmanları 15 Şekil 1.6. Bu çizim yaşam tabakası yeryüzünün okyanus yüzeyleri ve atmosfer ile temas eden çok dar bir kuşağı içinde yer aldığını göstermektedir. Bu fikirleri daha gerçek yapmak için, kendinizi Aydan Dünyaya dönen bir astronot olarak düşünün. Dünyaya yaklaşırken küresel bir ölçekte dünyaya görürken yere indiğinizde yerel bir ölçekte dünyayı göreceksiniz. Ölçekler değişirken aynı zamanda gözlemlediğiniz desenler ve süreçler de değişecek (Şekil 1.7). Küresel ölçekte iken, dünyanın ana fiziksel özelliklerini – mavi okyansuları, kahverengi kıtaları, yeşil bitki örtüsünü ve beyaz kar ile buzları, beyaz bulutlar ve temiz havası ile havaküreyi göreceksiniz. Okyanus ve karaların deseni (dağılışı) kara kütleleri ve okyanus havzalarını çok uzun jeolojik dönemler sonucunda şekillendiren levha tektoniği süreçleri tarafından oluşturulmuştur. Ekvator çevresinde kalıcı bir kuşak şeklinde yer alan ve spiraller şekilde küre üzerinde hareket eden beyaz bulutların deseni ise yerkürenin kendi eksenindeki yavaş dönmesi ile birlikte güneşten gelen ısıya bağlı olarak gelişen atmosferik dolaşım (circulation) süreçleri tarafından oluşturulur. Bu süreçler çok hızlı ve levha tektoniği süreçlerinden daha küçük bir mekânsal ölçekte gelişir. Kıtasal ölçekte, bazı bölgelere daha fazla yağış bırakan atmosferik süreçler nedeniyle kara kütleleri üzerinde kuru çöl bölgeleri ve nemli yoğun bitki örtüsüne sahip alanların oluşturduğu bir desen farkı görünür. Bazı bölgelerde hava sıcaklıkları suyu donmuş halde tutar ve deniz buzu ve buzullarını oluşturur. Hava sıcaklığı ve yağış iklimin temel elemanlarıdır ve iklimi kıtasal ölçekte arazi görünümünü etkileyen ana etken olarak kabul edebiliriz. Bölgesel ölçekte, dağ sıraları, çöller, göller ve akarsular dağları oluşturan jeolojik süreçlerle onları aşındıran atmosferik süreçlerin karşılıklı etkileşiminin bir sonucu olarak değişen bir desen 16 oluştururlar. Atmosferik süreçler su sağlayarak kıtaların aşınmasına sebep olurken aynı zamanda bitki örtüsü yetişmesine de sebep olur. Aynı zamanda Amazon havzasındaki ormansızlaştırma gibi bölgesel ölçeklerin insan faaliyetleri için geniş desenler olduğu açıktır (Şekil 17C). Tarımsal bölgeler kendilerine özgü ve tekrarlanan tarla geometrileri ile belirgin bir desene sahiptirler. Yerel ölçekte bir arazi üzerinde ince ayrıntı gösteren belirgin bir desene yaklaşırız. Örneğin Şekil 17D’de gösterilen San Fransisco körfezi bölgesi. Bu şekil dağ kütlelerinde yamaçları ve kanyon vadileri oluşturan doğal süreçler ile doğal bir arazi görüntüsü üzerine şehir ve uydu kentlerini kondurmuş beşeri süreçleri göstermektedir. Daha küçük ölçekte, kumullar, bataklıklar ya da anayollar gibi farklı süreçlerin bir sonucu olan tekil ölçekteki arazi özelliklerini görürüz. Bu örnekler gezegeniz üzerinde uygulanan ölçek, desen ve süreçler gibi temaları göstermektedir. Bu temaların oldukça genel temalar olduğunu unutmayın. Bu ders boyunca ölçek, desen ve süreçlerin çok farklı iklim, bitki örtüsü, toprak ve yerşekilleri üzerine uygulanışını göreceğiz. Bazen yakınlaşım bazen uzaklaşıp yerel ölçekteki süreçleri çalışıp onlar bölgeler üzerinde uygulayıp kıtasal ve küresel ölçeklerdeki büyük deselenleri oluşturmak ve açıklamak için kullanacağız. Bu yolla yer yüzün doğal süreçler ve insan faaliyetleri sonucu nasıl değiştiğini ve evrim geçirdiğini daha iyi anlamış olacaksınız. 17  Şekil 7b. Ölçek, desen ve süreçler 1.4.1. Fiziki Coğrafyada Sistemler Yaşam katmanını şekillendiren ve küresel ortamların farklı olmasını sağlanan gezegenimizin dört ana küresi içinde etkileşim halinde bulunun süreçler değişken ve karmaşıktır. Bu süreçleri ve birbirleri ile olan ilişkileri daha iyi anlamamıza yardımcı olacak bir yol ilse bunları sistemler olarak incelememizdir. “Sistem” günlük hayatımızda kullandığımız ingilizce bir kelimedir. Basit olarak birşekile bir araya gelmiş ve birbirleri ile ilişkili ya da organize olmuş 18 unsurları ifade eder. Örnek olarak güneşin etrafında dönen gezegenlerin bir araya gelmesi ile oluşmuş güneş sistemini verebiliriz. Bu derste sistem kelimesini bolca kullanacağız. Bazen bu kelime unsurları adlandırmada kullanılacaktır. Örneğin iklim sistemini Bölüm 7’de ve toprak sınıflama sistemini Bölüm 10’da göreceğiz. Bununla birlikte fiziki ortamda eş zamanlı olarak işleyen birbileri ile ilişkili süreçler grubunu ifade etmek için kullanıcaktır. Sistem yaklaşımını kullanarak fiziki coğrafya çalıştığımızda süreçler arasındaki bağlantıları ve etkileşimleri bulmaya çalışırız. Örneğin küresel ısınma okyanuslardaki buharlaşma sürecini arttırarak kara yüzeylerin nemlendiri ve daha fazla bulut oluşturmalıdır. Ancak bulutların artması güneşten gelen ışınların geri yansıması süreçlerini etkiler. Bu atmosferde ve yer yüzünde daha az güneş radyasyonunun alınmasına dolayısıyla gezengenin soğumasına ve küresel ısınmanın azalmasına neden olmalıldır. Aslında bu bir sürecin etkisinin diğer süreçle azaltmasına yani negatif geri beslemeye (negative feedback) örnektir. Bölüm 6’da bu konuda daha fazla örnek vereceğiz. 1.4.2. Zaman döngüleri Doğal sistemlerin çoğu zaman döngüsüne sahiptir. Bunlar aslında ritmiktir ve süreçlerin düzenli ya da tekrarlanan tarzdaki davranışlarını ifade eder. Örneğin, dünyanın güneş etrafındaki yıllık dönüşü gelen güneş enerjisi akışı için bir zaman döngüsü oluşturur. Mevsimlerin ritmik özellikleri bu döngünün bir örneğidir. Dünyanın kendi etrafındaki dönüşü de gece ve gündüzü dolayısıyla karanlık ve aydınlık döngüsünü oluşturur. Ay dünyanın çevresindeki aylık yörüngesinde kendi zaman döngüsünü oluşturur biz bunu okyanuslarda gel-git dalgaları şeklinde görürüz. Dünyanın gerek kendi gerekse güneş etrafında dönmesinin astronomik zaman döngülerine ilk derslerde de değineceğiz. Onlarca yıldan binlerce yıllara kadar giden diğer zaman döngüleri ise büyük kıtasal buzulların ilerlemesi ya da gerilemesi ile ilgili döngülere sebep olabilir. Bu döngülerden daha geniş zaman aralıklarına sahip döngüler örneğin milyonlarca yıl kıtaların oluşması, ayrılması ve tekrar bir araya gelmeleri gibi çok uzun zaman aralıklarını kapsayabilir. 1.5. Fiziki Coğrafya, Çevre ve Küresel Değişim Fiziki coğrafya kısaca insanın çevresindeki doğal dünya ile ilgilenir. Doğal süreçler herzaman faaliyet halinde oldukları için içinde yaşadığımız çevre de her zaman değişim halindedir (Şekil.18). Bazen yerkabuğu levhalarının uzun jeolojik dönemlerde hareket edip kıtaları ve okyanus havzalarını meydana getirdiği gibi değişiklikler yavaş ya da belirsizdir. Bunun yanında kasırga rüzgârlarının ormanları düzleştirmesi ya da evleri uçurması ya da yıkması gibi değişimler oldukça hızlıdır. Günümüzde çevresel değişimler milyonlarca yıldır dünyamızı şekillendiren doğal süreçlerin bir sonucu olarak değil aynı zamanda insanların faaliyetleri sonucu da gerçekleşmektedir. İnsan ırkı yeryüzünde zaman içinde sayıca arttıkça insan etkisinde kalmamış 19 ancak bir kaç yer kalmıştır. Öyleyse küresel değişim sadece doğal süreçleri değil aynı zamanda onları etkileyen insan faaliyetleri de içerir. İşte fiziki coğrafya bu etkileşimi anlamada anahtar bir rol üstlenir. 1.5.1. Küresel İklim Değişimi İnsanların faaliyetleri küresel iklimi değiştiriyor mu? Neredeyse her yıl bu yılın en sıcak ya da en sıcak yıllardan biri olduğunu haberlerde duyarız. Ancak iklim öyle hemen değişen bir şey değildir. Acaba böyle sıcak yıllar normal bir değişimin parçası olabilirler mi? Bu soru küresel iklim değişikliği çalışan bilim adamlarının cevaplamaya çalıştığı anahtar sorudur. Son on yıldır neredeyse tüm bilim adamları insan faaliyetleriin iklim değişikliğini tetiklediği konusunda hem fikir. Peki bu nasıl oldu? Bu sorunun cevabı sera etkisin de (greenhouse efect) saklı. İnsani faaliyetler (tarım, sanayi, ulaşım, ısınma vs.) atmosfere gaz salınımına devam ettiği sürece yeryüzünden yansıyan sıcaklık radyasonunu engellemekte ve buda sıcaklığı dolayısıyla sera etkisinin de şiddetini arttırmaktadır. Bu gazlardan en önemli olanı karbondioksit (CO2) fosil yakıtların yakılması ile ortaya çıkmaktadır. Diğer gazlar methan (CH4), nitroksit (NO) ve buzdolabı ve klimalar içinde soğutucu olarak işe yarayan ve parfüm şişelerinde püskürtme için kullanılan kloroflorokarbonlar gibi gazlardır. Diğer gazlarla birlikte bu gazla yeryüzü sıcaklığını arttırarak tarım alanlarının yok olmasına ya da yerdeğiştirmesine, deniz seviyesi yükselmesine, şiddetli fırtınalar gibi büyük hava olaylarının sıklıklarının artmasına ve kuraklığına neden olurlar. 1.5.2. Karbon Döngüsü İnsanların sera etkisine katkılarını azaltmasının bir yolu da fosil yakıtların yakılmasından kaynaklanan karbondioksit salınımının miktarının düşürülmesidir. Ancak günümüzde modern hayatın neredeyse her safhasında fosil yakıtlarının yoğun olarak tüketilmesi atmosferdeki karbondioksit derişiminin (concentration) sabit kalması için fosil yakıt tüketiminin azaltılması hiç de kolay değildir. Bununla birlikte bazı doğal süreçler atmosferik karbondioksiti azaltır. Bitkiler hücre duvarları ve ağacı oluşturan bitki dokusunu yapılandırmak için fotosentez yaptıklarında atmosferden karbondioksit alırlar. Buna ek olarak karbondioksit deniz suyu içinde çözünebilir. Bu iki önemli yolla birlikte atmosferdeki karbonun karalar ve okyanuslara akışı karbon döngüsünün bir parçasıdır. Günümüzde biyocoğrafyacı ve ekologlar karbon akışının yollarını ve büyüklüğünü anlamak için küresel karbon döngüsüne odaklanmaktadır. Onlar bu döngünün daha iyi anlaşıldığı takdirde ekonomik faaliyetleri cezanlandırmadan karbondioksit oranının düşürmenin alternatif bir yolunu bulmayı ummaktadırlar. 1.5.3. Biyoçeşitlilik Bilimadamları, çevreciler ve halk arasında gezegenimizdeki bitki ve hayvanların çeşitliliğine artan bir farkındalık vardır. İnsanlar biyoçeşitliliğin gelecek nesiller tarafından kutsal 20 olacak kadar son derece değerli bir kaynak olarak görmektedir. Olabildiğince fazla sayıdaki doğal türlerin korunması önemli bir sebebi bunların hastalık ve yırtıcalara karşı zaman içinde doğal biyokimyasal savunma mekânizmaları geliştirmeleridir. Bu savunma mekânizmaları biyoaktif bileşenler içermekte ve bazen tarımsal ürünü miktarını arttıran doğal gübrelerden insanlardaki kanser hücreleri ile savaşan ilaçlara kadar yararlı olabilmektedir. Biyoçeşitliliği koruma ve sürdürmenin bir diğer önemli sebebi birçok türden oluşan kompleks ekosistemlerin daha duraylı olması ve çevresel değişimlere daha iyi tepki vermesinden kaynaklanmaktadır. Eğer insan faaliyetleri yanlışlıkla biyoçeşitliliği büyük oranda azaltırsa o zaman doğal ortamlarda beklenmedik ve istenmeyen riskler ortaya çıkacaktır. Biyocoğrafyacılar hem dünyadaki birçok doğal habitat içindeki mevcut biyoçeşitliliği hem de biyoçeşitliliği oluşturan ve sürdüren süreçlere odaklanırlar. İnsan faaliyeletleri dünyadani birçok doğal habitattaki biyoçeşitliğiği azaltmaktadır. Çevre kirliliği insan ve diğer türler için habitatın kalitesini düşürmektedir. Şiddetli hava olayları, ki bunlar insan kaynaklık iklimi değişimine bağlı olarak daha sık aralıklarla meydana gelmeye başlamıştır, bunun yanında diğer nadir gelişen doğa olayları maalese hızla artan insan nüfusu üzerinden gittikçe daha yıkıcı olmaktadır. 1.5.4. Kirlilik Hepimizin bildiği gibi kontrol edilmeyen insan faaliyetleri çevre kalitesini düşürmektedir. Karbondioksit salınımına ek olarak, yakıt yakılması özellikle ozon ve nitrik asit gibi toksik bileşenlerle etkileşime girdiğinde insan hayatı için tehlike arzeden gazların oluşmasına neden olmaktadır. Topraktaki gübrelerin suyu kirletmesi, sanayi üretiminden kaynaklanan toksik atıklar, asitli madencilik su kalitesini oldukça düşürmektedir. Bu tür kirlilikler sadece akarsu ve göllerdeki ekosistemleri etkilememekte aynı zamanda onlara bağlı olarak yaşayan insan nüfusunu da etkilemektedir. Yeraltı suları da kirlenebilmekte ya da aşırı kullanıldıklarında özellikle kıyı kesimlerinde tuzlanmaktadır. Çevre kirliliği, sebebleri ve etkileri, kirliliği azaltmak için kullanılan teknolojiler, kendine has geniş bir konu oluşturmaktadır. 1.5.5. Şiddetli Doğa Olayları Büyük afetler (catastrophe)- taşkınlar, yangınlar, kasırgalar, depremler, heyelanlar- insan ve doğal sistemler üzerinde büyük ve uzunömürlü etkilere neden olurlar. Acaba artan insan faaliyetleri bu tür afetlerin sıklığını arttırıyor mu? Değişen sera etkisine bağlı olarak gezegenimizin sıcaklığı artarken, küresel iklim modellemecileri şiddetli hava olaylarının daha şiddetli ve sık olacağını tahmin ediyorlar. Kuraklıklar ve bunların sonucu yangınlar gelecekte daha sık olacak. Son on yılda şiddetli hava olaylarına örnek olacak bir sürü olay gerçekleştir. Örneğin 2005’teki Katrina kasırgası (ABD tarihinin en şiddetli kasırgası) gibi. Yukarıdaki sorduğumuz sorunun 21 cevabı olarak insanların bu tür olayların meydana gelmesindeki rolünün arttığını gösteren bir sürü kanıt olduğunu gösteriyor. Diğer şiddetli doğa olayları, depremler, volkanik püskürmeler ve sismik deniz dalgaları (tsunami) insan faaliyetlerinden etkilenmez ve gücünü yerin derinliklerinden alır. Ancak insan nüfusunun artması ve şehirlerin büyümesi sonucu teknoloji ne kadar ilerlemiş olsada bizi bu tür olaylara karşı hala hassas ve kırılgan halde olmamıza neden oluyor. 22  Şekil 1.8. Küresel değişimin boyutları 1.6. Fiziki Coğrafyada Araçlar Coğrafyacılar mekânsal veriler ile çalışmak, onları keşfetmek ve verilerin etkileşimlerini ortaya koymak için bazı özel araçlar kullanırlar. Bunlardan en eski olanı istenen unsurların mekân üzerinde nerede olduklarını kağıt üzerindeki sunumu olan haritalardır. Günümüzde bilgisayar ve coğrafi bilgi sistemleri (CBS) yazılımlarındaki gelişmeler nedeniyle kağıt üzerindeki haritaları sayısal bir hale sokup onları depolama ve analiz yaparken kullanmak mümkündür. Coğrafi bilginin coğrafi bilgi sistemleri içine bir girdi olarak edinilmesi son yıllarda 23  küresel konumlandırma sistemi (GPS) kullanarak oldukça kolay bir hale gelmiştir. GPS’ler artık el boyutunda uydulardaki sinyalleri kullanarak dünyada bulunduğunuz herhangi bir noktanın tam olarak enlem, boylam ve yüksekliğini bir kaç metre ile bulma imkanı veren bir elektronik cihazdır. Şekil 1.9 Fiziki coğrafyanın kullandığı araçlar 24  Uydu tabanlı görüntüleme cihazları coğrafik çalışmalar için hayati önemi olan karalar, okyanuslar ve atmosfer hakkında oldukça zengin bir veri imkanı sağlarlar. Uzay ve hava araçlarından elde edilen görüntülerin işlenmesi, geliştirilmesi ve analiz edilmesi uzaktan algılama olarak bilinir. Uzaktan algılama, coğrafi bilgi sistemleri ve GPS bilgilerini birbirine bağlayan son teknolojik gelişmeler ve internetle birlikte hayatımıza giren Google Earth gibi görüntüleme araçları da coğrafyacıların ilgisini çekmektedir. Coğrafyadaki araçlar aynı zamanda matematik modelleme ve istatistik de içerir. Coğrafik süreçleri modellemek için kullanılan matematik ve bilgisayarlar doğal ve insani olayları anlamak için oldukça güçlü araçlardır. İstatistik ise farklılıkları, eğilimleri ve desenler hakkında soru sorabileceğimiz coğrafik verilerin işlenmesine yönelik yöntemler sunar. 1.6.1. Haritalar ve Kartografya Kartografya coğrafyanın harita yapımı ile ilgilenen alanıdır. Bir harita yerleri, bağlantıları ve bölgeleri gösteren nokta, çizgi ya da alan verilerini gösteren mekânın kağıt halinde sunumudur. Tipik olarak haritalar yeryüzünün bazı özelliklerinin konumlarını gerçekteki konumlarına bağlı kalarak gösterir (Şekil 1.10). Haritanın ölçeği gerçek özelliğin küçültme oranını gösterir. Şekil. 1.10 Bir 1:25.000 harita örneği 25  Coğrafi bilginin büyük bir kısmı haritalarda sunulduğu ve gösterildiği için haritalar fiziki coğrafya çalışmaları için temel bir rol oynarlar. Bir coğrafyacı için haritaları okuma yetisi temel gereksinimlerden biridir. Günümüzde haritalar gazetelerde, televizyonda haberlerde ve özellikle hava durumu haberlerinde çokca kullanılan bir araçtır. Ayrıca cep telefonlarımıza yüklü navigasyon (seyrüsefer) yazılımları da birer harita yazılımlarıdır. 1.6.2. Harita Projeksiyonları Kartografyacılar yer yüzündeki bir konumu enlem ve boylamlar kullanarak belirlerler. Enlemin konumu kuzey-güney doğrultusunda ve boylamın konumu doğu-batı doğrultusunda ölçer. Eşit enlem noktalarını birleştiren çizgilere paraleller, eşit boylam noktalarıı birleştiren çizgilere ise meridyenler dendiğini bilmemiz yeterli. Bir harita projeksiyonu bir haritayı düz bir yüzey üzerine çizmek için kullanılan düzenli bir enlem ve boylam çizgileri sistemidir. Yeryüzü küreye çok benzer eğri bir şekle sahip olduğu için projeksiyonlara ihtiyaç duyulmaktadır. Tüm harita projeksiyonları bir şekilde dünyanın şeklini hatalı gösterir. Bunun nedeni küre şeklindeki bir yüzeyi gerçek şeklini herhangib ir kesme, germeden ya da küre üzerindeki bilgilerin biçimini bozmadan iki boyutlu düz bir yüzeye çevirmenin imkansız olmasından kaynaklanan sorunlardır. Belki de tüm harita projeksiyonlarının en basiti ızgara şeklinde (grid) mükemmel karelerden oluşan projeksiyonlardır. Bu basit haritada, yatay çizgiler paraleller dikey çizgiler meridyenlerdir. Bunlar arasındaki açılar sabittir bu yüzden eşit açılı grid (equal-angle grid) projeksiyon olarak bilinir. Bu çeşit bir projeksiyon paraleller arasındaki mesafeleri doğru gösterir ancak kutuplarda birbirine yaklaşan meridyenleri göstermekte başarılı değildir. Bu yaklaşım gridin yüksek enlemlerde şeklinin bozulmasına neden olur bu yüzden bu tür haritalar 70o ile 80o derece enlemlerinde sonlandırılır. 26  Şekil 1.11. Merkezi bir ışık kaynağından verilen ışık küresel coğrafik gridin gölgesini kağıtlar üzerine düşürülür. Konik ve silindirim kağıtlar açılarak düz haritalar haline dönüşür. Tatmin edici bir harita projeksiyonu bulma denemeleri ilk zamanlar basit bir yaklaşımı kullanmıştır. İlk olarak yerkürenin etrafını tel bir kafes gibi paralel ve meridyenlerin kapladığını düşünün. Küçük bir ışık kaynağını kafesin merkezine yerleştirin ve kafesi oluşturan gridin kürenin dışına düşen gölgelerine bakın. Bu durum lambanın gölgesinde kitap okumaya benzer. Temel olarak Şekil 1.11’de görüldüğü gibi 3 farklı “lamba gölgesi” kullanılmıştır. İlk yöntem düz bir kağıt disk kuzey kutbunun üzerine konmuştur. Bu örnek merkezden gelen ışığa bağlı olarak tel kafesin gölgesinin kağıt disk üzerine iç içe halkalar (paraleller) ve ışınsal düz çizgiler (meridyenler) şeklinde düştüğü görülür. Böylece kutup-merkezli ya da kutup projeksiyon elde edilir. İkinci yöntem kağıt bir koni tel kafesin tepesine yerleştirilir ve merkezden ışık verilir. Koni üzerine düşen gölgeler çizilir daha sonra koni ikiye ayrılarak düz bir kağıt haline getirilir. Bu projeksiyona konik projeksion denir. Paralleler yay şeklinde ve meridyenler ışınsal olarak uzaklaşan düz çizgiler şeklindedir. Üçüncü yöntemde silindir şeklinde bir kağıt ekvatora temas edicek şekide kürenin etrafına sarılır. Merkezden ışık verildiğinde tel kafesin gölgesi birbiri ile doksan derecelik dik açılarla ile bağlanan paralel ve meridyenleri oluşturur. Bu yönteme silindirik projeksiyon denir (Şekil 1.11). Bu üç projeksiyon yönteminden hiçbirisi ne kadar büyük kağıt kullanılırsa kullanılsın tüm dünyanın gridini gösteremez. Açıkcası eğer tüm dünyanın ya da onun geniş bir parçasının gridi gösterilecekse oldukça farklı sistemler tasarlanmalıdır. Mercator Projeksiyonu (silindirik), Winkel 27 Tripel gibi küresel bir haritadaki bozulmaları en aza indiren özel bir matematik kullanan yöntemlerdir. 1.6.3. Kürelerin Ölçekleri ve Haritalar Tüm küreler (küre şekilli dünya haritaları) ve haritalar yeryüzündeki unsurları olduklarından çok daha küçük boyutlarda gösterirler. Küreler yerin kendisine benzer en mükemmel modelleri olması sebebiyle üretilmiştir. Bir kürenin ölçeği küre ile dünyanın boyutu (uzunluk ya da mesafe gibi) arasındaki orandır. Alan ya da hacim olarak farklılık gösterebilir. Örneğin 13000 km çapındaki dünyayı temsil eden 20 cm çapındaki eden bir küreyi ele alalım. Kürenin ölçeği 20 cm ile 13000 km arasındaki orandır. Eğer 13000 km yi 20 cm’e bölersek, küre üzerindeki 1 cm in dünya üzerindeki 650 km’ye karşılık geldiğini görürür. Bu ilişki küre üzerindeki herhangi iki nokta arasındaki gerçek mesafeyi gösterir. Ölçek sıklıkla bir kesir ile gösterilir ve kesirli ölçek olarak bilinir (Şekil 1.12). Bu ölçek dünyadaki ve küre üzerindeki mesafeleri aynı birim ile ifade etmek için (genellikle santimetre) kullanılır. Bir kilometrede 100 000 (yüzbin) santimetre vardır. Kesirli ölçeğin avantajlı tarafı kilometre, metre, mil gibi herhangi bir birim ile ifade edilebilir. Bizim örneğimizde 20 cm bölüm 130 000 000 cm olacak ve genellikle 1:65 000 000 gibi iki nokta ya da 1/65 000 000 gibi yan çizgi ile gösterilecektir. Küreden farklı olarak, düz bir harita sabit bir ölçeğe sahip olamaz. Eğri bir yüzeye sahip bir küreyi düz bir yüzeye dönüştürmek için tüm harita projeksiyonları yeryüzünü düzensiz bir şekilde gerer bu yüzden harita ölçekleri bir yerden diğerine değişir. Bununla beraber bir meridyen ya da paraleli seçmek mümkündür (örneğin ekvator) ve kesirli ölçeği verildiğinde harita küre ile ilişkilendirilebilir. 1.6.4. Küçük Ölçekli ve Büyük Ölçekli Haritalar Coğrafyacılar küçük ölçekli ve büyük ölçekli haritalardan bahsettiğinde kesirli ölçekten bahsederler. Örneğin 1:65 000 000 ölçekli global bir harita 0.00000001534 gibi bir kesirli ölçeğe sahiptir. Bu değer 1 sayısının 65 000 000 sayısına bölümü ile elde edilir. Genelde askeri topoğrafya haritaları 1:25000 ölçeklidir ve kesir ölçek değeri olarak 0.000040 değerine eşittir. Heriki değeri karşılaştırdığımızda global haritanın değeri daha küçük olduğundan bu tür haritalara küçük ölçekli harita denirken, diğer askeri harita göreceli olarak büyük ölçekli harita olarak adlandırılır. Burada küçük ve büyük ölçek terimlerinin zıttı bir durum olduğuna dikkat edin. Büyük ölçekli bir doğa olayının etkisi dediğimizde tipik olarak büyük bir alanda meydana gelen bir olaydan bahsederiz ve bunlar en iyi şekilde küçük ölçekli haritalarda gösterilir. 28  Şekil 1.12.Topografik bir harita üzerinde çizik ölçekler Büyük ölçekli haritalar dünyanın sadece küçük bir bölümünü gösterir. Bunlar detaylı oldukları için içlerinde muazzam ölçüde coğrafik bilgi barındırırlar. Büyük ölçekli haritaların bir çoğu çizik ölçeğe (graphic scale) sahiptir. Çizik ölçekler haritanın küçültme oranın bir çizgi parçası (genelde 1 cm) olarak cm’e karşılık gelen metre, kilometre ya da mil gibi. Örneğin 1:25000 ölçekli bir harita 1 cm’lik bir çizik ölçek 250 m’yi, 1:100 000 ölçekli bir haritada ise 1 km’yi gösterir. Şekil 1.12 büyük ölçekli bir haritadaki farklı birimlerdeki çizik ölçekleri görmek mümkündür. Çizik ölçekler genellikle mesafe ölçmek için oldukça yararlıdır. 1.6.5. Konformal ve Eşit Alanlı Haritalar Konformal projeksiyonlu haritalar harita üzerindeki objelerin şekillerinin korunduğu ancak alanlarının değişikliğe uğradığı haritalardır. Bu tür projeksiyonlara örnek Mercator Projeksiyon (Şekil I.11) verilebilir. Bu tür haritalarda örneğin kıyı çizgisinin geometrisi doğru bir şekilde yansıtılırken adaların alanları doğru olmayabilir ya da kıtaların yüksek enlemlere doğru ilerledikçe artan alanları gibi sorunlar oluşabilir. Buna karşın alanı doğru olarak gösteren haritalara eşit alanlı haritalar denir. Bunlarda kıtalar göreceli olarak alanlarını korurken şekillerinde bozulmalar görülür. Maalesef hem şekli hem de alanı birlikte koruyan bir projeksiyon sistemi yoktur, sadece küreler bu özelliğe sahiptir. 29  1.6.6. Haritaların İçerikleri Bir harita projeksiyon grid sistemi ile taşınan bilgi bir kategori ile sınırlıdır; o da yer yüzündeki bir noktanın lokasyonu. Daha kullanışlı olmak için haritalar başka bilgilerde taşırlar. Bu tür haritalara çok amaçlı haritalar denir Şekil I.11 ve I.12). İlgili kurumlar (örn. Türkiye de Harita Genel Komutanlığı, Maden Tetkik ve Arama Genel Müdürlüğü) tarafından basılan haritalarda çok farklı semboller, desenler ve renkler kullanılarak haritaların bilgi içerikleri arttırılır. Şekil I.11 ve I.12 bunun bir örneğini göstermektedir. Ülkemizde topoğrafik haritalar hizmete özel ya da gizli olduklarından bunların Harita Genel Komutanlığının izni olmadan basılması ve yayılması yasak olduğundan burada ABD’den bir örnek verilmiştir. Önce de değinildiği gibi ülkemizde standart topoğrafik harita ölçeği 1:25 000’dir. Çok amaçlı haritaların yanında tematik haritalarda vardır. Bunlar sadece bir amaca yönelik olarak hazırlanan haritalardır. İlerleyen derslerimizde göreceğimiz Şekil 4.25, Şekil 5.17, Şekil 7.7 ve Şekil 7.10 bunlara örnektir. 1.6.7. Harita Sembolleri Harita üzerindeki semboller nokta, çizgi ve çokgen (alan) olarak ifade edilir. Bir noktadaki bilgiyi aktarmak için o noktayı temsil eden bir nokta sembolü kullanılır (Şekil 1.13). Aynı şekilde çizgisel bir bilgiyi aktarmak içinde çizgi sembolü kullanılır. Bu çizgiler kesik kesik, noktalı, ayrık, çift ya da farklı kalınlık ve renkte olabilir. Çokgenler ise belli bir alan sahip unsurları aktarmak için kullanılır ve bunlarda renk ve desenler kullanılarak farkılılıklar gösterilmeye çalışılır. Burada diğer bir önemli husus ölçektir. Büyük ölçekli bir haritada çokgen şeklinde göstereceğiniz bir nehir küçük ölçekli bir haritada bir çizgi ile gösterilebilir (Şekil 1.14). Haritalarda detayın seviyesini belirlemek için çözünürlük terimi kullanılır. Şekil 1.13. Nokta, çizgi ve Büyük ölçekli haritalar küçük ölçekli çokgenleri kullanarak üretilmiş haritalara oranla daha yüksek çözünürlük birçok amaçlı harita dolayısı ile detaya sahiptir (Şekil1.14). 30  Şekil 1.14. Harita ölçeği ve bilgi içerikleri 1.6.8. Sayısal Verilerin Tematik Haritalar Üzerinde Gösterilmesi Fiziki coğrafyada sıklıkla sayısal verilern harita üzerinde gösterimi gerekmektedir. Örneğin sıcaklık, basınç, rüzgâr hızı ve yağış miktarını gösteren hava durumu haritaları gibi. Bu haritalarda ölçüm noktaları ayrıca bu noktalardan elde dilen ölçüm sonuçlarını gösterebilir bunlar arasındaki ilişkileri analiz edebiliriz. Şekil I.14. ABD’deki Alfisol topraklarının dağılışını göstermektedir. Ölçüm sonuçları arasındaki ilişkileri ortaya koymak amacı ile coğrafyacılar izoplet (isopleth) haritaları oluştururlar. Bir izoplet eşit değerleri gösteren bir çizgidir. Bu örnekte sıcaklık gösterildiği için izoplet artık bir izoterm (eş sıcaklık) haritasına dönüşmüştür. İzoplet haritaları 31 çizilirken ölçüm noktaları arasında ortak değere sahip noktalar takip edilir. Bunlar çocukken yaptığınız sayılı noktaları birleştirip sonunda bir canavar şekli çıkardığınız oyunlara benzer. En çok bilinen izoplet haritaları aslında izohips haritalarıdır bunlar topoğrafyada eş yükseltiye sahip noktaların birleştirilmesi ile elde edilmiş haritalardır. Tablo I.1. izoplet haritalarının örneklerini vermektedir. Tablo 1.1 İzoplet tipleri İzoplet Tipi Yunanca kökeni Tanımlanan Özellik Örnek Şekiller İzobar barros, ağırlık Barometrik Basınç 5.17 İzoterm therme, ısı Hava, su ya da 3.20 toprak sıcaklığı İzotak tachos, hız Akışkan hızı 5.26 İzoheyt hyetos, yağmur Yağış 4.17 İzohips hypso, yükseklik Yükseklik 19.9, 19.10 İzoplet haritalardan farklı olarak bir de koroplet haritalar vardır. Bunlar belli kategorilerdeki bilgiyi tanımlar. Örneğik küresel bitki örtüsü ya da küresel toprak haritası gibi. Kartografya coğrafyanın en zevkli konularından biridir. Çok eski bir geçmişe sahip bu bilimdalı coğrafi bilginin doğru ve etkili bir şekilde taşınmasını sağlar. Haritaları seviyorsanız kartografya ile ilgilenmenizi tavsiye ederim. 1.6.9. Küresel Konumlandırma Sistemi (GPS) Yeryüzünde bir noktanın konumunun belirlemek için o noktanın enlem ve boylanımının tam olarak belirlenmesi gereklidir. Son bir kaç yüzyılda insanlar özellikle denizciler yıldızların konumu ve saatleri kullanarak enlem ve boylamları belirleyip konumları hakkında bilgi sahibi oluyorlardı. Ancak bu yöntem hem çok yavaş hem de hata payı yüksek bir yöntemdi. Özellikle ikinci dünya savaşından sonra insanlar konumlarını daha hassas belirlemek için yöntemler geliştirmeye ve gelişen teknoloji ile birlikte uydular kullanmaya başladır. Bugün dünyada en yaygın olarak ABD tarafından geliştirilen küresel konumlandırma sistemi (global positioning system) kullanılmaktadır. Ancak bunun bir alternatifi olarak Rusya tarafından geliştirilen GLONASS (Global Navigation Satellite System) da uydu tabanlı bir konum belirleme sistemidir. Bunlardan GPS her 12 saatte bir dünyayın dolaşan 24 uydunun devamlı olarak konumunu çok yüksek çözünürlüklü zaman sinyalleri şeklinde yayın yaptığı bir sistemdir (Şekil 1.15). Bu sistemde konumu belirlemek için bir alıcı (receiver) eş zamanlı olarak en az 4 ya da daha fazla uydudan sinyalleri alır. Alıcı her bir uydudan iletilen zaman sinyalini kendi saati ile karşılaştırır. 32 Radyo sinyallerinin iletim hızı bilindiğinden dolayı alıcı uydulardan gelen zaman zaman sinyalleri ile kendisi arasındaki mesafeyi hesaplar. Buna bağlı olarak alıcı kendi konumunu yatay ve dikeyde 3-5 m hata ile hesaplar. Şekil 1.15. Dünyanın yörüngesine yerleştirilmiş GPS uyduları (toplam 24 adet) Hesaplanan konumun doğruluğunu etkileyen birçok sebeb vardır. Bunlardan en önemlisi atmosferik etkilerdir. Atmosferin en dış katmanındaki (ionosfer) enerji yüklü parçacıklar ve alt katmanındaki (troposfer) su buharı parçacıları uydulardan gelen sinyalleri yavaşlatıcı etkiye sahiptir. Bu katmanlardaki şartlar her saniye değişim durumunda olduğu için bunların radyo dalgalarına etkileri tahmi edilebilir değildir. Diğer bir iletim problemi ise radyo dalgaları yerel bir engelle (örneğin arızalı bir topografya) karşılaştıklarında sıçrama yapar ve alıcıya aynı sinyal iki kere ulaşabilir. Bu çoklu ulaşım hatası alıcının hesaplamasını yanlış yapmasına neden olabilir. 33  Şekil 1.16. Diferansiyel GPS üniteleri. Baz istasyonu (solda). Bir noktanın konumunu daha yüksek doğrultukta (