Atmosfer Nedir?
Yeryuvarlağını çepe çevre saran, gezegenimizdeki yaşamı mümkün kılan ve farklı katmanlardan oluşan gaz tabakasına atmosfer denir. Atmosfer, içerdiği gaz bileşenleri ile gezegenimizdeki canlı yaşamının gelişmesini sağladığı gibi oluşturduğu uygun koşullarla da yaşamın devamlılığına imkân sağlamaktadır. Bu nedenle atmosfer doğal ortamı oluşturan dört temel ortamdan biridir. Yerden yükseldikçe yoğunluğu azalan atmosferin kalınlığı tam olarak bilinmemektedir. Ancak teorik olarak atmosfer sınırının, yer çekimi ile uzaydaki genel çekimin eşit olduğu ve yaklaşık 10.000 km yüksekliğe kadar uzandığı öngörülmektedir.
Bu gaz tabakasını, oranları farklı olan azot (% 78), oksijen (% 21), asal gazlar, su buharı, karbondioksit ve tozlar oluşturur. Atmosferi oluşturan gazların büyük kısmı atmosferin alt katmanlarında yer alır. Bu nedenle deniz seviyesinden yükseldikçe atmosferin yoğunluğu da azalır. Atmosferde bulunan bu gazlar üç grupta incelenebilir;
- Atmosferde devamlı bulunan ve çoğunlukla miktarları değişmeyen gazlar (azot, oksijen ve asal gazlar)
- Atmosferde devamlı bulunan ve miktarları azalıp çoğalan gazlar (karbondioksit, su buharı)
- Atmosferde her zaman bulunmayan gazlar (kirleticiler)
Atmosferin Etkileri Nelerdir?
Doğal sistemleri oluşturan dört temel ortamdan biri olan atmosferin yeryüzündeki canlı ve cansız unsurlar üzerindeki etkileri şu şekilde sıralanabilir:
- Canlı yaşamı için gerekli olan gaz bileşenlerini sağlar.
- Güneş’ten gelen zararlı ışınları süzer.
- Güneş’ten gelen enerjinin bir bölümünün yeryüzüne ulaşmasını önleyerek yeryüzünün aşırı ısınmasını önlediği gibi, yeryüzünden yansıyan enerjiyi tutarak aşırı soğumayı önler.
- Işığı, sıcaklığı ve sesi iletir.
- Hava olaylarının oluşmasını sağlar.
- Uzaydan gelen gök taşlarının (meteor yağmurları) yeryüzüne ulaşmasını büyük oranda engeller.
- Güneş’ten gelen enerjinin hızlı bir şekilde uzaya doğru yansımasını engeller.
- Güneş’ten gelen zararlı ışınların yeryüzüne ulaşmasını engeller.
- Güneş ışınlarının dağılmasını sağlayarak Güneş ışınlarının ulaşmadığı alanların da aydınlık olmasını sağlar.
- Güneş ışınlarının yansıyıp dağılmasını sağlayarak gölgede kalan yerlerin tam karanlık olmasını önler. Güneş’in doğması ve batması sırasında alacakaranlık yaşanmasını sağlar.
Atmosferin Katmanları
Tahmini kalınlığı 10.000 km. olarak kabul edilen atmosfer, fiziksel ve kimyasal özellikleri farklı olan katlardan oluşur. Bunlar:
A) Troposfer
Atmosferin yerden itibaren 6 ila 16 kilometrelik alt bölümüdür. Bu bölümün üst sınırına tropopoz denir.
Troposferin özellikleri şunlardır:
- Yerçekiminin etkisiyle gazların en fazla olduğu katmandır (% 75).
- Kalınlığı ekvator üzerinde fazla, kutuplar üzerinde azdır. Bu durumun nedenleri sıcaklık, yerçekimi ve Dünya’nın çizgisel hızıdır.
- Atmosferdeki su buharının tamamının bulunduğu katmandır. Bu yüzden meteorolojik olaylar sadece troposferde görülür.
- Yatay ve dikey hava hareketleri görülür.
- Isınması daha çok yerden geri dönen enerji ile gerçekleşir. Bu yüzden yerden yükseldikçe hava sıcaklığı her 100 m’de 0,5 °C azalır.
B) Stratosfer
Troposferden itibaren 50 km. yükseliğe 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.
Stratosfer katmanında sıcaklık değişiklikleri olmaz ve katmanın sıcaklığı yaklaşık olarak -45° C’dir. Stratosferde yerçekimi azaldığı için cisimler gerçek ağırlıklarını kaybederler. Bu katmanın üst kısımlarında ozon gazları bulunur ve güneş ışınlarını çeken bu gazlar katmanın ısınmasına neden olur.
C) Mezosfer
Stratosferden itibaren 80 km. yüksekliğe kadar uzanır. Küçük boyutlu gök taşları bu katmanda sürtünmenin etkisiyle buharlaşarak kaybolur. Ozonosfer ve kemosfer olarak iki kısımdan oluşur.
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.
D) Termosfer
Mezosferden itibaren 400 km. yüksekliğe kadar uzanan katmandır. Bu katmanda güneş ışınları yoğun olarak hissedilir. Sıcaklığın 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.
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.