Uçma eylemi hava araçlarının havada tutunabilme ve seyredebilme kabiliyetinin gerçekleşmesine bağlı olup sıcak hava balonlarının uçabilmesi, kubbe içerisinde ısıtılan hava ile dış ortam arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Isınan hava yükselir; çünkü ısınan havanın içindeki hava molekülleri seyrelir, genleşir ve hafifler. Yoğunluğu azalacağından zemindeki birim yüzeye uygulayacağı basınç azalır. Soğuyan hava ise alçalır; çünkü soğuyan havanın içindeki moleküller sıkışır ve ağırlaşır.
Kubbe dışındaki ortamın sıcaklığı 15C0’yi aştığı durumlarda, kubbe içerisinde ısıtılan hava ile dış ortam arasındaki sıcaklık farkı yeterli kaldırma kuvveti oluşturamamakta ve kubbenin yanma riski ortaya çıkmaktadır.
Sıcak hava balonlarında yalnızca dikey kontrol kabiliyeti olup yatay düzlemde rüzgar marifeti ile seyredebilmektedir. Balonlar, rüzgar yönü ve hızına bağlı olarak yol kat etmektedir. Ticari uçuşların yapılabileceği azami rüzgar hızı 10 knot’dır.
Meteorolojik açıdan sıcak hava balonu operasyonlarının uçuş emniyetini rüzgarın yanı sıra termal aktiviteler de doğrudan etkilemektedir. Termal aktivite güneş tarafından ısıtılmış havanın yer yüzeyinden yükselişidir. Güneş ne kadar yüksek olursa, termal aktivite daha fazla meydana gelmektedir. Isıtılmış hava, genellikle koyu toprak veya asfalt gibi bir yüzeyden yukarı doğru sabit bir hava akışı sağlayabilmektedir.
Bir sıcak hava balonu uçtuğu zaman rüzgarla hareket eder ve bir anlamda hava kütlesinin bir parçası olur. Sıcak hava balonunun termik aktiviteye "yakalanması" durumunda, kubbe içindeki ısıdan bağımsız olarak yükselecektir.
Öte yandan aletler (flytech vb.) hava basıncına bağlı olarak çalıştığından dolayı genellikle yanlış okuma vermektedir, çünkü termal aktiviteler hatalı negatif basınç etkisi oluşturmaktadır. Dolayısıyla sıcak hava balonu pilotları doğru irtifa bilgisini elde edememektedir. Sonuç olarak, bir termal aktivite (kabarcık veya hava akışı) bir balonun kontrolünü ele geçirebilir ve pilotun kontrolü dışında balonun hızla yükselmesine ya da alçalmasına neden olabilmektedir.
Kapadokya balon uçuş sahasında balon uçuşları sabah ve öğleden sonra olmak üzere iki temel periyotta yapılmaktadır. Sabah uçuşları (ilk periyod), gün doğumundan 30 dakika öncesiyle yerel 11.00 saatleri arasında; öğleden sonra uçuşları (ikinci periyod), yerel saat 14.00 ile günbatımı arasındaki sürede yapılmaktadır.
Tablo 1 için tıklayınız.
Çalışmamız kapsamında Göreme, Avanos ve Ürgüp Otomatik Meteoroloji Gözlem İstasyonlarına ait meteorolojik veriler incelenmiştir.
Grafik 1’de Kapadokya Bölgesinde rüzgar hızının gün içerisindeki değişimi verilmiştir. Grafik, 2015-2018 yılları arasında, Ürgüp, Göreme ve Avanos Otomatik Meteoroloji Gözlem İstasyonlarının verileri kullanılarak hazırlanmıştır ve OMGİ’lerin ölçtüğü maksimum rüzgar hızının, saat bazında ortalamasını göstermektedir.
Grafik 1 için tıklayınız.
Grafikten de görüldüğü üzere,
- Balon uçuşlarına en uygun rüzgar hızı sabah periyodunda birincil uçuşlar sırasında gerçekleşmektedir,
- Sabah periyodunda ikincil uçuşların yapıldığı saatlerde rüzgar hızı 10 knot limitine giderek yaklaşmakta, ikincil uçuşun son yarısında limitin üzerine geçebilmektedir,
- Rüzgar hızı Mart ve Nisan aylarında yüksek seviyededir,
- Rüzgar hızı, Kasım, Aralık, Ocak ve kısmen Ekim ayları dışında, öğleden sonraları, emniyetli uçuşa uygun değildir.
Sıcak hava balonlarının yükselmesi, kubbe içerisinde ısıtılan hava ile dış ortam arasındaki sıcaklık farkına bağlıdır. Balonların yükleme tabloları (loading chart), Kapadokya Bölgesinin irtifa seviyesinde (1,224 m), balon uçuşu için uygun hava sıcaklığını azami 15C0 -20C0 aralığında göstermektedir. Bu seviye üzerinde balonların kaldırma kuvvetleri büyük ölçüde zayıflamakta, kubbeler aşırı ısınma nedeni ile yanma tehlikesi ile karşılaşabilmektedir.
Grafik 2’de Kapadokya Bölgesinde hava sıcaklığınınım gün içerisindeki değişimi verilmiştir. Grafik, 2015-2018 yılları arasında, Ürgüp, Göreme ve Avanos Otomatik Meteoroloji Gözlem İstasyonlarının verileri kullanılarak hazırlanmıştır ve OMGİ’lerin ölçtüğü hava sıcaklığı değerlerinin saat bazında ortalamasını göstermektedir.
Grafik 2, yaz aylarında, gün doğumundan sonra dış ortam sıcaklığının hızla yükseldiğini ve ikincil uçuşların son yarısında balon uçuş limitlerinin dışına çıktığını göstermektedir. Kış aylarında ise genel olarak sıcaklık artışı çok keskin olmamakta ancak bu defa da, iklim özelliklerine bağlı olarak bölgede basınç merkezlerinin etkisi artmakta; yüksek katmanlardaki havanın çok soğuk olması, uçuşların konforsuz olmasına yol açmaktadır.
Grafik 2 için tıklayınız.
Balon uçuşlarını etkileyen bir önemli meteorolojik faktör de, Kapadokya bölgesindeki faklı yeryüzü oluşumlarının ısınma ve soğuma farklarına bağlı olarak oluşan yerel rüzgarlardır. Güneşe dönük/açılı ve/veya koyu renk bölgeler daha çok ısınmakta, ısı farkları güneşlenme ile artmakta, balonlar termik aktiviteye maruz kalmaktadır. Vadilerin güneş gören kısımları ısınırken henüz güneş görmeyen kısımları ısınmadığından, rüzgâr hızında ve yönünde ani değişimler meydana gelmekte, havanın ısınması nedeniyle oluşan bulut kütleleri de bulut termiği meydana getirebilmektedir. Tüm gün uçuş yapılamamasının bir nedeni de bu yerel rüzgarlardır.
Grafik 3 Kapadokya Uçuş Sahasının günlük hava sıcaklığı ve rüzgar hızı değişimlerini aylık bazda göstermektedir. Grafik, 2015-2018 yılları arasında, Ürgüp, Göreme ve Avanos Otomatik Meteoroloji Gözlem İstasyonlarının verileri kullanılarak hazırlanmıştır. Grafik, gün içerisinde hava sıcaklığının ve rüzgar hızının, balon uçuşu emniyet limitlerini aşma trendini göstermektedir. Çalışma kapsamında yolculu balon uçuşlarında rüzgar üst limiti olarak 10 knot ve hava sıcaklığı üst limiti olarak 150C kabul edilmiştir.
Grafik 3 için tıklayınız.