ATMOSFER
Atmosfer
Atmosferin tabakaları
Atmosfer, yerkürenin etrafını saran gaz örtüsüdür. Dünya’nın etrafında bir gaz örtüsünün bulunmasının temel nedeni de yerçekimi kuvvetidir. Atmosfer, yerkürenin katı bölümünü saran, çoğunlukla gaz ve buharlardan oluşan bir kılıftır. Toplam kütlesinin yaklaşık 5,1 x 1015 ton olduğu sanılmaktadır; bu da Dünya’nın toplam kütlesinin milyonda birinden daha azdır.
Yapısı
Atmosfer, kendini ısı farklılıklarıyla gösteren çeşitli bölümlere ayrılır. Aşağıdan yukarıya doğru sırasıyla atmosferin bölümleri: troposfer, stratosfer, mezosfer, iyonosfer ve en dış kabuğu da eksosferdir. Bunların en altta, yeryüzüne en yakın olanına troposfer denir. Troposferin bir sonraki katman olan stratosfere kadar yüksekliği kutuplarda 7-8 km’yi, Ekvator’da ise 16-17 km’yi bulur. En önemli özelliği yüksek ölçüde su buharı içermesi ve içinde havanın yatay olduğu kadar düşey hareketler de yapmasıdır. Yükseğe çıkıldıkça ısı da düşer; bu düşüş stratosfere kadar sürer. Bu katmandaki ısı Ekvator’da –80°C dereceyken kutuplarda –55°C derece dolayındadır.
Atmosfer tüm hava dolaşımı, bulutlar ve fırtınalar, kısacası meteorolojik olayların hepsi troposferde, yani en çok 8-13 km’ler arasında olur.
Troposferden sonra stratosfer gelir. O da ortalama 11-50 km’ler arasında yer alır. Sıcaklık troposfer ile stratosfer arasındaki bölgede –55°C ile –80°C derece arasında değişirken, stratosferin üst bölümlerinde +50°C dereceye kadar çıkar. Bunun nedeni morötesi ışınların bu bölgede emilmesidir. Ozon katmanının oluşması da zaten bu sürecin bir sonucudur. Yeryüzünde yaşam için gerekli olan ozon, stratosferin bu üst katmanlarında üretilir. Stratosferde gözlenen ısı değişmelerinin ise mevsimlere bağlı olduğu belirlenmiştir.
Stratosferden sonraki bölüme mezosfer adı verilir, o da 80 km yükseğe kadar çıkar. Mezosferde ısı yeniden –80 ile –130 dereceye kadar düşer. 80 km’den 1.000 km’ye kadar olan bölüme iyonosfer adı verilir. Burada ısı gene belirgin bir biçimde artar. Gündüz ya da gece olmasına göre 600 km yükseklikte 1.000°C ile 2.500°C derece sıcaklıklar vardır. Adından da anlaşıldığı gibi, atmosferdeki gazlar bu katmanda düzenli bir iyonlaşma süreci içindedir; iyonlaşma daha yüksek bölgelerde daha da yoğunlaşır.
Ekzosfer ise atmosferin son katmanını oluşturur. Burada artık belirgin bir sınır olmadan boşluğa geçiş vardır.
Bileşimi
Atmosfer, renksiz, kokusuz, tatsız, çok hızlı hareket edebilen, akışkan, elastik, sıkıştırılabilir, sonsuz genleşmeye sahip, ısı geçirgenliği zayıf ve titreşimleri belli bir hızda ileten bir yapıya sahiptir. Tam olarak yüksekliği saptanamamıştır. “Homojen atmosfer” olarak isimlendirilen ve yoğunluğun hemen hemen aynı olduğu alt bölümün yüksekliği beş mil civarındadır. Bu seviyeden sonra yoğunluk yükseklikle azalır ve seyrek gaz kütleleri şekline dönüşerek uzay boşluğuna kadar uzanır ki bu bölge de “heterojen atmosfer” olarak isimlendirilir. Belirgin olan bir şey; atmosferin üst seviyesinin 20 mil civarında son bulduğudur. Bu seviyeden sonra da hava bulunduğunu söylemek doğrudur fakat bu bölümün meteoroloji ile bir ilişkisi yoktur. Şöyle ki 50 mil yukarıda güneş ışınlarını yansıtabilecek kadar hava, 200 mil yukarıda meteorların atmosfere girişinde sürtünme nedeniyle ışık verebilmesi ve hatta 375 mil yukarıda aurora’ların gözlenmesi buralarda da az da olsa atmosferin olduğu yönünde ipuçları vermektedir.
Atmosferin yeryüzüne yakın katmanlarının yüzde 75,5’i azot, yüzde 23,1’i de oksijenden oluşur. Su buharı da, mevsimlere ve bulunulan yere göre değişiklikler göstermesine karşılık, atmosferin önemli bir parçasıdır. Atmosferde ayrıca argon, karbondioksit, neon, helyum, metan, kripton, hidrojen, ozon ve ksenon bulunur; bunlara toz ve duman gibi maddeler de katılır.
100 km yükseğe kadar azot-oksijen oranında önemli bir değişiklik olmaz, yalnızca 20-30 km arasındaki yüksekliklerde bir ozon yoğunlaşması gözlenir. Bu ozon katmanının önemli bir işlevi vardır, çünkü güneşten gelen morötesi ışınların büyük bir bölümü bu katman tarafından süzülür. Ama buradaki ozon hem miktar, hem de yüzde olarak çok fazla değildir.
100 km’nin üzerinde hızlı bir ısı düşmesi gözlenir. Buradaki gazlar artık çok ince katmanlar biçimindedir. Daha çok da hafif gazlar bulunur. Bu gazlar morötesi ışınların etkisiyle ayrışır ve böylece burada oksijen serbest atomlar halinde bulunur. Işılayrışma dene bu olay 200 km yükseklikte daha da yüksek bir düzeye çıkar.
600-1,500 km arasında atmosferdeki oksijenin yerini, güneşteki lekelerin durumuna göre değişen bir biçimde, helyum alır, bunun üstünde de bir hidrojen katmanı bulunur. Onun için burada yerküreyi çepeçevre saran bir hidrojen tacından söz edilebilir.
Subuharı, yer ve zamana göre değişen biçimde, atmosferin alt katmanlarına karışmış olarak bulunur ve yaklaşık 10-15 km yükseklikten sonra azalmaya başlar. Yeryüzünün iklim ve meteoroloji koşulları üstünde bu su buharının önemli bir rolü vardır, çünkü bulutlara asılı olan su buharı yağış olarak yeryüzüne düşer.
Atmosfer kendini oluşturan gazların yanında az da olsa su buharı ile sıvı ve katı parçacıkları da içerir. Su buharı sayılmazsa, yeryüzüne yakın katmanlarda atmosferi oluşturan gaz ve oranları şöyledir (yüzde olarak):
• Nitrojen 78.09
• Oksijen 20.95
• Argon 0.93
• Karbondioksit 0.03
• Neon 0.0018
• Kripton 0.0001
• Helyum 0.00053
• Hidrojen 0.00005
• Ksenon 0.000008
• Ozon 0.000001 (bu oran değişebilir).
Yerçekimi nedeniyle dünya ile beraber dönmesi ve dünyanın eksenindeki yatıklık nedeniyle atmosfer içinde “merkezkaç kuvveti” oluşur.
Basıncın birimi: Normal atmosferde, 0°C’de, 760 mm.lik bir cıva kolonunun yarattığı basınca eşittir.
Resit86's Blog 