Atmosfer nedir?

Atmosfer veya gaz yuvarı, herhangi bir gök cisminin etrafını saran ve gaz ile buhardan oluşan tabaka. Yer çekimi sayesinde tutulan atmosfer, büyük ölçüde gezegenin iç katmanlarından kaynaklanan gazların yanardağ etkinliği ile yüzeye çıkması sonucu oluşmakla birlikte, gezegenin tarihi boyunca Dünya dışı kaynaklardan da beslenmiş ve etkilenmiştir.

Dünya'nın atmosferi, basınç ve yoğunluk açısından diğer yer benzeri gezegenlerden Mars'a göre yaklaşık 100 kat daha büyük, Venüs'e göre ise yaklaşık 100 kat daha küçük bir gaz kütlesini ifade eder. Ancak bileşim açısından bu iki gezegenin atmosferlerinden çok farklı olduğu gibi, Güneş Sistemi içinde de eşsizdir.

Atmosfer basıncı

Atmosfer basıncı havanın ağırlığının bir sonucudur. Dolayısıyla yere ve zamana göre değişir. Atmosfer basıncı 5 km'de yaklaşık %50 azalır. Yer çekimi nedeniyle bu gaz kütlesinin bir ağırlığı vardır ve gezegen yüzeyine doğru alçaldıkça artan bir basınç yaratır. Basınç, normal atmosferde, 0 °C'de, 760 mm'lik bir cıva sütununun yarattığı basınca eşittir.

Atmosferin toplam kütlesinin yaklaşık 5,1×1015 ton olduğu sanılmaktadır; bu da Dünya'nın toplam kütlesinin milyonda birinden daha azdır.

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 8 km 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 30 km civarında son bulduğudur. Bu seviyeden sonra da hava bulunduğunu söylemek doğrudur fakat bu bölümün meteoroloji ile bir ilişkisi yoktur. Şöyle ki 80 km yukarıda Güneş ışınlarını yansıtabilecek kadar hava, 300 km yukarıda meteorların atmosfere girişinde sürtünme nedeniyle ışık verebilmesi ve hatta 600 km yukarıda aurora'ların gözlenmesi buralarda da az da olsa atmosferin olduğu yönünde ipuçları vermektedir. Atmosferin yeryüzüne yakın katmanlarının yüzde 78'i azot, yüzde 21’i de oksijenden oluşur. Yüzde 1'i ise su buharı, argon, karbondioksit, neon, helyum, metan, kripton, hidrojen, ozon ve ksenon elementlerinden oluşur. 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 Güneş'ten 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 sıcaklık 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. Işıl ayrışma denen bu olay 200 km yükseklikte daha da yüksek bir düzeye çıkar.

Su buharı, 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.

Atmosferin başlıca katmanları

atmosfer katmanlari

iyonosfer

Atmosferin elektromanyetik dalgaları yansıtacak miktarda iyon'ların ve serbest elektronların bulunduğu 70 km ile 500 km lik kısmı. 2. Arz atmosferinin dış bir kuşağı. Güneşten veya yıldızlar arası uzaydan gelen ışımalar, burada atmosfer gazlarının atom ve moleküllerini iyonlar veya elektrikle harekete getirir. İyonosferin yüksekliği zamana ve mevsime göre değişir fakat sınırının 25 ila 50 mil arasında olduğu kabul edilir. Işıma ve yansıtma özelliklerine göre çeşitli tabakalara ayrılır. Karakteristik bir olay, bazı radyo dalgalarını yansıtmasıdır. Bu katmanda gazlar iyon halinde bulunur. Bu yüzden radyo dalgaları çok iyi iletilir. Sıcaklık yüksektir, ancak gazlar çok seyrek olduğu için sıradan bir termometreyle ölçülen sıcaklık düşüktür.

Magnetosfer (Manyetosfer)

Bu katmana “mıknatısküre” ya da “çekimküre” de denilmektedir. Yeryüzü yoğun bir radyasyon alanıyla kaplı olup, bu radyasyon alanına Van Allen Alanı adı verilmektedir. Van Allen alanı iki kuşağa bölünmüştür ve dünyayı tümüyle çevrelemez.

Ekzosfer

Atmosferin en üst katıdır. Az miktarda hidrojen ve helyum atomlarından oluşur. Kesin sınırı bilinmemekle birlikte üst sınırının yerden yaklaşık 10.000 km yükseklikte olduğu kabul edilmiştir. Bu katmandan sonra artık bir sınır olmadığı için boşluğa geçiş başlar. Yapay uydular bu katmanda bulunurlar, yerçekimi çok düşüktür ve gazlar çok seyrektir.

Termosfer

Mezosferden itibaren 640 km yüksekliğe kadar uzanan katmandır. Bu katmanda güneş ışınları yoğun olarak hissedilir. Sıcaklığı güneşin etkisine göre 200 ile 1600 °C’dir. Bu katmanda gazlar iyon halinde bulunur ve iyonlar arasında elektron alışverişi oldukça fazladır. Bu nedenle haberleşme sinyalleri ve radyo dalgaları çok iyi iletilir.

Mezosfer

Stratosferden itibaren 80 km. yüksekliğe kadar uzanır. Küçük boyutlu gök taşları bu katmanda sürtünmenin etkisiyle buharlaşarak kaybolur.

Ozonosfer ve Kemosfer olarak iki kısımdan oluşmaktadır.

  • Ozonosfer: Bu tabakada ozon gazları bulunur. Güneşten gelen zararlı ultraviyole ışınlar, ozon gazları tarafından tutulur. Bundan dolayı canlılar için koruyucu katmandır.
  • Kemosfer: Zararlı ışınların tutulması az miktarda burada da görülür. Ayrıca gazların iyonlara ayrılmaya başladığı yerdir.

Stratosfer

Troposferden itibaren 50 km yüksekliğe kadar uzanır. Yatay hava hareketleri (rüzgarlar) görülür. Su buharı bulunmadığı için dikey hava hareketleri oluşmaz. Yalnızca yatay hareketlerin oluşması da diğer tabakalar ile stratosfer arasında bu katmandan kaynaklanan bir taşınım olmamasına sebep olur. Bu durum çok tehlikeli olabilir çünkü diyelim ki bir yanardağın patlamasından ortaya çıkan küller troposferi aşıp stratosfere ulaşırsa burada birikir ve kalıcı bir kirlilik oluşturur. Sıcaklık değişimi olmayan yer 11–25 km arasıdır. Stratosferin sıcaklığı -55 °C ile -3 °C derece arasında değişir. Stratosferde yerçekimi azaldığı için cisimler gerçek ağırlıklarını kaybederler. Bu katmanın üst kısımlarında ozon gazları bulunur ve güneş ışınlarını çeken bu gazlar katmanın ısınmasına nedendir.

Troposfer

Atmosferin yere temas eden en alt katmanıdır. Gazların en yoğun olduğu katmandır. Ekvator üzerindeki kalınlığı 16–17 km, 45° enlemlerinde 12 km, kutuplardaki kalınlığı ise 9–10 km’dir. Katman kalınlığının ekvatorda ve kutuplarda farklılık göstermesinin nedeni, ekvatorda ısınan havanın hafifleyerek yükselmesi ve merkezkaç kuvvetinin bulunması, kutuplarda ise havanın soğuyarak çökmesi ve merkezkaç kuvvetinin bulunmamasıdır. Yani bu değişikliklerin sebebi sıcaklık farklılıkları ve merkezkaç kuvvetinin etkisidir.

Troposfer atmosferin en önemli katmanıdır diyebiliriz çünkü gazların %75′i su buharının ise tamamı bu katmanda bulunur. Buna bağlı olarak hava akımları, bulutluluk, nem, yağışlar, basınç değişiklikleri gibi bilinen bütün meteorolojik olaylar bu katmanda meydana gelir, güçlü yatay ve dikey hava hareketleri de bu katmanda oluşur. Troposfer genellikle yerden yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır bu nedenle alt kısmı daha sıcaktır ve yerden yükseldikçe sıcaklık 100 metrede 0.65 °C azalır ve tabakanın sonunda -56.5 °C'ye kadar düşer.

kaynak: wikipedia