ATMOSFERİN KATMANLARI

ATMOSFERİN KATMANLARI



ATMOSFERİN KATMANLARI
Atmosfer katmanlarının farklı isimlerle anılmasının nedeni katman sınıflandırmasının bazı kaynaklarda sıcaklık bazı kaynaklarda ise yoğunluklarına göre yapılmış olmasıdır. 

TROPOSFER

  1. Atmosferin en alt katmanıdır. 
  2. Atmosferdeki gazların büyük bir kısmı bu katmanda yer alır. 
  3. Ekvator üzerinde yüksekliği 16 km iken orta enlemlerde 8 km, kutuplarda 6 km yüksekliğe sahiptir. 
  4. Atmosfer içerisinde yer alan nemin tamamı bu katman içinde yer aldığı için tüm iklim olayları bu katmanda görülür.
  5. Dikey (ısınan hava yükselir) ve yatay (rüzgarlar) hava hareketleri görülür. 
  6. Troposfer daha çok yerden yansıyan ısı ışınlarıyla (ışıma yoluyla) ısındığı için troposfer içinde yerden yukarıya doğru çıkıldıkça sıcaklıklar her 100 m’de 0,50C düşer. 

Işıma: Atmosferi geçen güneş ışınları yer yüzüne ulaşır ve yer yüzünde bulunan maddeler bu yolla ısınır(potansiyel enerji biriktirirler). Isı maddeler içindeki potansiyel enerjidir. Bu maddelerden çıkan ısı ışınları yere temas eden hava kütlesini ısıtırlar. Yerden ısı ışını yayılmasına ışıma denir. İşte troposfer bu yolla ısındığı için sıcaklık troposferin alt kısımlarında daha fazladır. Troposferde sıcaklıkların yerden yukarı doğru çıkıldıkça her 100m’de 0,50C düşmesinin nedeni bu durumdur. 

STRATOSFER

  1. 6-18km’ler ile 30km yükseklikler arasında yer alır. 
  2. Yalnızca yatay hava hareketlerinin görüldüğü bir katmandır. 
  3. Kutuplarda ortalama sıcaklığı –500C iken, Ekvatorda –800C’dir. 


ŞEMOSFER (KEMOSFER-MEZOSFER)

  1. Yerden 25-30km’ler ile 80 km arasın yükseklikte yer alır. 
  2. Bu katman gaz moleküllerinin ultraviyole ışınlarının etkisiyle değişmeye başladığı katmandır. 

OZONOSFER

  1. Bu Atmosfer katmanı 18km - 45 km yükseklikler arasında yer alır. 
  2. Bu katman Oksijenin (O2) ultraviyole ışınlarının etkisiyle Ozon (O3) gazına dönüşmesi sonucu oluşmuştur. Aslında Ozon gazı, Atmosfer içinde değişik yerlerde bulunmakla birlikte en yoğun ve belirgin biçimde bu yükseklikler arasında yer alır. 
  3. Bu katman güneşten gelen ultraviyole ışınlarının yere ulaşmasını önler. 
  4. Ozon tabakası olmasaydı Dünyaya ulaşacak olan zararlı ultraviyole ışınlarının miktarı bu günkünden 50 kat daha fazla olacaktı. Yani canlı yaşamı olmayacaktı. 

İYONOSFER (TERMOSFER)

  1. Yerden 80-90kmler ile 300-325kmler arasında yükseklikte yer alır. 
  2. Ultraviyole ışınlarının tutulması nedeniyle aşırı ısınmış bu katmanda gazlar iyonlar halinde bulunur. Gaz moleküllerinin aşırı sıcaklık nedeniyle seyrelmesi anlamına gelir. 
  3. Radyo dalgalarını yansıttığı için dünya üzerinde iletişim için önemlidir. 
  4. Kutup ışıkları (Aora) bu katmanda oluşur. 


EGZOSFER (MEZOSFER- JEOKRONYUM)

  1. Atmosferin en üst katmanıdır ve bu katmandan sonra uzay boşluğuna geçilir. 
  2. Burada gazlar yerçekiminden diğer katmanlarda olduğu gibi etkilenmediği için bir uydu gibi dünyanın çevresinde dönerler.
Basınç ve Rüzgarlar

Basınç ve Rüzgarlar



BASINÇ

Atmosfer çeşitli gazların karışımıdır. Her maddenin olduğu gibi gazların da bir ağırlığı vardır. Atmosferi oluşturan gazların yere uygulamış olduğu basınca, hava veya atmosfer basıncı denir. Basıncı ölçen alete barometre denir. Basıncın birimi milibardır. Basıncı sürekli ölçerek kaydeden alete barograf denir.

Atmosfer basıncı, derecesine göre üçe ayrılır:

1- Normal Hava Basıncı: 45° enlemi üzerinde, deniz seviyesinde, 15°C sıcaklıkta, 1 cm2’ik alan üzerine hava kütlesinin yaptığı basınca  normal hava basıncı denir. Normal hava basıncının değeri 760 mm yada 1013 milibar (mb)’dır.Basıncı ilk ölçen kişi Toriçelli'dir.

Toriçelli yapmış olduğu deneyde, içi cıva dolu bir kaba, 1 cm2’lik ağzı kapalı olan içi cıva dolu bir cam boruyu dik olarak koyar. Atmosferdeki hava basıncının kap içerisindeki cıvaya yapmış olduğu basınç sonucunda, cam boru içindeki cıva, 760 mm (76 cm) yükselmiştir. Cam boru içerisindeki cıvanın ağırlığı da 1033 gr olarak tespit edilmiştir.

2- Yüksek Basınç (Antisiklon):1013 mb’dan daha yüksek olan basınca yüksek basınç denir. Yüksek basıncın görüldüğü yerlerde daima alçalıcı hava hareketleri vardır.

Alçalan hava, yere çarparak çevreye doğru yayılır. Yani yüksek basınç alanlarında hava hareketlerinin yönü merkezden çevreye doğrudur. Dünya’nın kendi ekseni etrafında dönmesinden dolayı, merkezden çevreye doğru olan bu hava hareketi yön değiştirir.

Kuzey Yarım Kürede bu sapma, hareket yönünün sağına doğru; Güney Yarım Küre’de hareket yönünün soluna doğru olmaktadır. Şekilde de görüldüğü gibi hava hareketlerindeki sapma yönü, Kuzey Yarım Küre’de saat yönünde; Güney Yarım Küre’de saat yönünün tersine doğru olmaktadır.

3- Alçak Basınç (Siklon):1013 mb’dan daha alçak olan basınca alçak basınç denir. Alçak basıncın görüldüğü yerlerde daima yükselici hava hareketleri vardır.

Hava kütleleri basıncın azaldığı merkeze doğrudur. Yani alçak basınç alanlarında hava hareketlerinin yönü çevreden merkeze doğrudur ve buradan yükselir. Dünya’nın kendi ekseni etrafında dönmesinden dolayı, çevreden merkeze doğru olan bu hava hareketi yön değiştirir. Kuzey Yarım Küre’de bu sapma, hareket yönünün soluna doğru; Güney Yarım Küre de hareket yönünün sağına doğru olmaktadır. Şekilde de görüldüğü gibi hava hareketlerindeki sapma yönü, Kuzey Yarım Küre’de saat yönünün tersine; Güney Yarım Küre’de saat yönüne doğru olmaktadır.





İzobar Haritaları: Haritalarda basıncın yeryüzündeki dağılışını göstermek için izobar (eş basınç) eğrilerinden yararlanılır. İzobar eğrileri, yeryüzünde aynı basınç değerlerine sahip noktaların birleştirilmesi ile elde edilir.

  • İzobar eğrilerinin sık geçtiği yerlerde basınç farkı azdır.

  • Eğrilerin seyrek geçtiği yerlerde basınç farkı daha azdır.

BASINCI ETKİLEYEN FAKTÖRLER



1-Yerçekimi: Bilindiği gibi maddenin ağırlığını yerçekimi belirler. Dünya’nın kendine özgü geoid şeklinden dolayı, Ekvator’dan kutuplara doğru yerçekimi, az da olsa artmaktadır. Buna bağlı olarak atmosferin yere yapmış olduğu basınç değeri de enleme bağlı olarak değişmektedir. Teorik olarak yerçekiminin etkisi,  Ekvator’dan kutuplara doğru atmosfer basıncını, azaltıcı rol oynamaktadır.

Yerçekimi ile basınç arasında doğru orantı vardır.

2- Yükselti: Deniz seviyesinden yükseldikçe atmosferdeki gazların yoğunluğu azalmaktadır. Yoğunluğun azalmasına bağlı olarak, yükseldikçe basınç da azalır.

Yükselti ile basınç arasında ters orantı vardır.



3- Sıcaklık: Isınan hava genişler, hafifler ve yükselir. Yükselen havanın yere uygulamış olduğu basınç azalır. Dolayısıyla sıcaklığın artmasıyla basınç azalır.

Ekvator ve çevresi, güneş ışınlarını yıl içerisinde daima dik ve dike yakın açılarla aldığı için, sıcaklık değerleri her mevsim yüksektir. Sıcaklığın her mevsim yüksek olmasından dolayı sürekli alçak basınç alanlarıdır.

Soğuyan havanın hacmi daralır, sıkışır, ağırlaşır ve alçalmaya başlar. Alçalan havanın yere yapmış olduğu basınç da artar.

Kutuplar ve çevresine güneş ışınları daima yatay açı ile düşer. Ayrıca yılın belli zamanlarında, güneş hiç doğmadığı için sıcaklık değerleri düşüktür. Kutuplar ve çevresinde sıcaklık her mevsim düşük olduğu için sürekli yüksek basınç alanıdır.

Sıcaklık ile basınç arasında ters orantı vardır.

4- Dinamik Etkenler: Hava kütlelerinin, sıcaklık dışında başka bir kuvvetle, alçalarak yığılması veya yükselerek seyrekleşmesi sonucunda da basınç değerleri değişir.

Dinamik etkenlerin rolü, atmosferi oluşturan gazların, atmosfer yoğunluğunu etkilemesi ile olur. Buna göre yoğunluğun artması ile basınç artar. Yoğunluğun azalmasına bağlı olarak, basınç da azalır.

Yoğunluk ile basınç doğru orantılıdır.

SÜREKLİ BASINÇ MERKEZLERİ



Yeryüzünde dünyanın şekli ve günlük hareketi sonucunda çeşitli basınç kuşakları oluşmuştur. Bunlar bütün yıl varlıklarını sürdürürler.



1- Termik Basınç: Havanın ısınıp-soğuması ile oluşan basınç türüne termik basınç denir.

a. Termik Alçak Basınç: Isınan havanın hacmi genişler, hafifler ve hava kütlesi yükselir. Yükselen havanın yere uygulamış olduğu basınç da azalır. Böylece sıcaklıktan dolayı bir basınç azalması meydana gelir. Buna termik alçak basınç denir.

Ekvator ve çevresinde yıl boyunca sıcak hava şartları yaşandığından, burada sürekli termik alçak basınç alanı oluşur.

b. Termik Yüksek Basınç: Soğuyan havanın hacmi küçülür, sıkışır, ağırlaşır ve yere doğru çöker. Alçalan havanın yere uygulamış olduğu basınç da artar. Böylece havanın soğumasından dolayı atmosfer basıncı artar. Bu basınç türüne de termik yüksek basınç adı verilir.

Kutuplar ve çevresinde yıl boyunca soğuk hava şartları yaşandığından, burada sürekli termik yüksek basınç alanı oluşur.

2- Dinamik Basınç: Dünyanın günlük hareketine bağlı olarak Atmosferi oluşturan gazların alçalması veya yükselmesine bağlı olarak oluşan basınç türüne dinamik basınç denir.

a. Dinamik Alçak Basınç: Hava kütlelerinin karşılaşma sahasında çarpışarak yükselmeye zorlanırlar. Buna bağlı olarak atmosfer basıncı da azalır. Böylece dinamik alçak basınç oluşur.

Kutuplardan Kutup Rüzgarları ile 30° lerden gelen Batı Rüzgarları, 60° enlemleri civarında karşılaşırlar. Çarpışan bu iki hava kütlesinin yükselmesi, atmosfer basıncının düşmesine neden olur. Böylece 60° enlemleri çevresinde sürekli dinamik alçak basınç alanı oluşur.

b. Dinamik Yüksek Basınç: Atmosferi oluşturan  gazların dinamik etkenlerle yeryüzüne doğru alçalmasına bağlı olarak atmosfer basıncı da artar. Böylece dinamik yüksek basınç oluşur.

Ekvatorda ısınıp yükselen hava kütleleri, Troposfer’in üst kısımlarından kutuplara doğru hareket ederler. Dünya’nın dönmesine bağlı olarak yön değiştiren bu hava kütleleri, 30° enlemleri üzerinde birikirler. Burada biriken havanın yoğunluğu artar ve bundan dolayı alçalmaya zorlanır. Havanın yere doğru alçalması, yere uygulanan basıncın artmasına neden olur. Böylece 30° kuzey ve güney enlemleri çevresinde sürekli dinamik yüksek basınç alanı oluşur.
Atmosfer ve Özellikleri

Atmosfer ve Özellikleri

Yerçekimi etkisi ile yer yüzünü çepeçevre saran gaz kütlesine atmosfer denir. Eski Yunanca’da atmos: nefes, sphere: küre demektir. Atmosfer ise nefes küre yada hava küre anlamına gelir.Ortalama kalınlığı 10.000 km olan atmosfer, bileşimi, sıcaklığı bakımından farklı katmanlardan oluşur.

ATMOSFERİN KATMANLARI

Troposfer: Atmosferin en alt katıdır. Kalınlığı ekvatordan kutuplara gittikçe azalır. Ekvator üzerinde 16 km, 45° enleminde 12 km, kutuplarda ise 6 km ,ortalama 11 km’dir. Bunun nedeni ise Ekvator’da ısınan havanın yükselmesi; kutuplarda ise soğuyan havanın alçalması ile Dünya’nın ekseni etrafındaki dönüşüyle, ekvatorda ki savrulma kuvvetinin fazla olmasıdır.

Su buharının tamamı Troposfer içerisinde bulunduğu için iklim olayları ancak bu katta görülür.

Yükseldikçe Troposfer’de gaz yoğunluğu azalır. Çünkü yerçekiminin etkisi ile gazlar yere yakın yerlerde daha çok yoğunlaşır.

Troposfer’de yükseldikçe sıcaklık her 200 m’de 1°C azalır. Çünkü Troposfer daha çok yerden ışıyan ışınlarlarla ısınır. Ayrıca sıcaklığı tutan gazların yere yakın yoğunlaşması ve atmosferin üstten soğuması da bu durumun oluşmasında etkilidir.

Atmosferdeki gazların % 75’i Troposfer katmanında bulunur. Troposfer Azot (% 78),  Oksijen (% 21) ile CO2, su buharı, argon, neon, ksenon ve helyum gibi diğer gazlardan (% 1) oluşur. Azot ve oksijen yaşam için büyük önem taşırlar ve bu gazların atmosferde ki oranı sabittir. Ancak CO2 ve su buharının miktarı bulundukları yere, zamana ve iklim şartlarına göre değişir.

Karbondioksit, havada çok az miktarda (% 0 - 0,03) bulunmasına karşın, iklim olayları üzerinde önemli etkide bulunur. Karbondioksit atmosferin güneş ışınlarını emme ve saklama kabiliyetini arttırır. Miktarının artması sıcaklığın artmasına, azalması sıcaklıkların düşmesine neden olur. Jeolojik devirler içerisinde CO2 miktarın değişmesi iklim değişimlerini etkilemiştir

Su buharı, miktarı sıcaklığa, yer ve zamana  bağlı olarak en fazla değişen gazdır. Bu miktar yerden yükseldikçe, kıyıdan uzaklaştıkça ve ekvatordan kutuplara doğru gittikçe azalır.

Stratosfer:Troposferin üst sınırından itibaren 25-30 km yüksekliğe kadar çıkar. Bu katmanda su buharı olmadığı için iklim olayları görülmez.

Yatay hava hareketleri görüldüğü için dikey yönde sıcaklık değişimi yok denecek kadar azdır. Ekvator üzerinde sıcaklık -80°C civarında iken, kutuplarda -50°C civarındadır.

Ekvator ile kutuplar arasındaki sıcaklık farkından dolayı, Ekvatordan kutuplara doğru kuvvetli hava akımları oluşur. Jet rüzgarları adı verilen bu hava akımlarının saatteki hızları 500 km’ye kadar ulaşır.

Şemosfer: Stratosfer’in üst sınırından itibaren 80-90 km yüksekliğe kadar çıkar. Gaz molekülleri seyrektir. İklim üzerinde etkisi azdır. Ozon tabakasının büyük bölümü bu katmanda yer alır.

Ozonosfer, yerden 19-45 km arasında yer alır. Ozon (O3) gazının en çok yoğunlaştığı kesim olduğu için bu adı almıştır. Güneş’ten gelen ultraviyole (morötesi) ışınları, ozon gazı ile reaksiyona girerek parçalar. Bu şekilde zararlı ışınların Dünya’ya gelmesi engellenmiş olur.

İyonosfer:Şemosfer'in üst sınırından itibaren, 300-325 km yüksekliklerine kadar çıkar. Gaz molekülleri oldukça seyrektir. Gazlar ultraviyole ışınlarının etkisi ile iyonlarına ayrılmıştır. Sıcaklık, 250°C civarındadır. Radyo dalgaları bu tabakadan yansır.

Ekzosfer:İyonosfer’in üst sınırından itibaren başlar. Bu katmanın üst sınırında yerçekimi oldukça az olduğundan gaz molekülleri uzaya kaçar. Bundan dolayı dış sınırı kesin değildir. Teorik olarak 10.000 km’ye kadar çıktığı kabul edilir.

ATMOSFERİN ETKİLERİ:

  • Yaşam için gerekli olan gazları ihtiva eder.

  • Güneş’ten gelen enerjinin hızla uzaya yansımasını engeller.

  • Güneş ışınlarının dağılmasını sağlayarak, Güneş’i doğrudan görmeyen yerlerin de aydınlık olmasını sağlar.

  • İçindeki hava akımları sayesinde gündüz olan kesimlerin aşırı sıcak, gece olan kesimlerin de aşırı soğumasını engeller.

  • Güneşten gelen zararlı ışınları tutar.

  • Sesi iletir.

  • İklim olayları meydana gelir. Buna bağlı olarak iklimin etkilerinin kaynağını oluşturur.

  • Uzaydan gelen göktaşlarının parçalanmasını sağlayarak yere ulaşmasına engel olur.