Atmosferin En Kalın Katmanı
T.C. ÇEVRE, ŞEHİRCİLİK VE İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ BAKANLIĞI
Meteoroloji Genel Müdürlüğü
Yeryüzünü saran hava tabakasına atmosfer denir. Atmosferin kalınlığı yerden itibaren 560 km.ye kadar uzanır. Atmosferin tabakalarını belirleyen en önemli faktör sıcaklıktır. Yerçekimi dolayısıyla havanın yeryüzüne yaptığı ağırlık “hava basıncı” olarak tanımlanır. Atmosferi olusturan hava kütlesinin %99'u 32km. nin altındadır.
Atmosferi Oluşturan Gazlar
Atmosfer sabit ve değişken gazlardan oluşur. Azot ve oksijen atmosferdeki gazların %99'unu oluşturur. Her ikiside insan yaşamı için gereklidir. Ancak bu gazların hava ve hava olaylarına etkisi çok azdır.
Atmosferdeki Sabit Gazlar ve Oranları
| Sembol Oran | Kuru Havada (%) | |
|---|---|---|
| Nitrojen | N2 | 78.08 |
| Oksijen | O2 | 20.95 |
| Argon | Ar | 0.93 |
| Neon | Ne | 0.0018 |
| Helyum | He | 0.0005 |
| Hidrojen | H2 | 0.00006 |
| Xenon | Xe | 0.000009 |
Atmosferdeki Değişebilir Gazlar ve Oranları
| Sembol | Oran Kuru Havada (%) | |
|---|---|---|
| Subuharı | H2O | 0 - 4 |
| Karbondioksit | CO2 | 0.037 |
| Metan | CH4 | 0.00017 |
| Nitrus Oksit | N2O | 0.00003 |
| Ozon | 0.000004 | |
| Partiküller (Duman, kurum vb) | O3 | 0.000001 |
| Kloroflorokarbon | CFCs | 0.00000002 |
Atmosferi oluşturan gazların; (su buharı, ozon ve önemsiz değişebilir bileşenler hariç) yerden 80 km. ye kadar temel özellikleri değişmez. Bu bölge homosfer olarak adlandırılır. 80 km. nin üzerinde ise atmosferik gazlar molekül agırlıklarına göre ayrışır, bu tabakaya da heterosfer denir.
Atmosferin Dikey Yapısı
Yerküre üzerindeki atmosferde, fiziksel şartlar yüksekliğe bağlı olarak değişir. Atmosfer içerisindeki dikey sıcaklık değişimleri, atmosferin yere yakın 10-12 kilometresinde önemli meteorolojik olaylara sebep olur. Ozon tabakası ise yaklaşık yerden 25 km yüksekte bulunmakta ve orta atmosferde hızlı sıcaklık değişimlerine neden olmaktadır.
Atmosferin Tabakaları
TROPOSFER(10 ila -60 derece)
Yeryüzeyinden 11-12 km yüksekliğe kadar sıcaklık yükseklikle azalır. Hava olaylarının büyük bölümü bu tabaka içerisinde görülür. Kalınlığı (troposferin bittiği seviye “tropopoz”) kutuplarda 8, ekvatorda 16 km. civarındadır ve mevsimlere göre değişiklik gösterir. Kuvvetli hava akımları yani jet stream rüzgarları bu seviyeler civarındadır.
Atmosferi oluşturan gazların % 75-80'i bu tabaka içerisinde yer alır. Yapısı tamamen yer radyasyonuna bağlı olarak değişir. Subuharının %99'u troposfer tabakasında yer alır. Subuharı konsantrasyonu enlemlere göre değişiklik gösterir ve büyük bölümü tropik enlemlerde yer alır. Subuharı solar enerjiyi ve yerden gelen termal radyasyonu absorbe ederek sıcaklığın ayarlanmasında önemli rol oynar.
Sıcak hava yükselme, soğuk hava çökme eğiliminde ise bu toposferde bir noktadaki daha fazla hava hareketi demektir ve bu da türbülans anlamına gelir. Bundan dolayı meteorolojistler troposferi mükemmel karışım olarak tanımlarlar. Eğer troposfere kirlilik ilave edilirse, atmosfere karışan bu kirleticiler birkaç gün ya da birkaç hafta sonra asit yağmurları vb. olarak yere geri dönecektir. Bu troposferin kendi kendini temizleme mekanizmasıdır.
STATOSFER (0 ila -60 derece)
Stratosfer; atmosferde 11-12 km. den 50 km'ye kadar sıcaklık enverziyonunun bulunduğu seviyedir. Bu seviyede sıcak hava soğuk hava üzerinde uzanır, burada biraz hava akımı vardır, dolayısıyla stratosfer, az karışımlı bir bölge olarak tanımlanır. Troposferden stratosfere geçen partiküller uzun süre yeryüzüne dönmeden birkaç yıl orada kalabilir. Örnegin büyük volkanik patlamalardan oluşan küller, stratosferde korunur ve global soğuma işlemine neden olur.
Stratosfer seviyesinin başlangıcı, büyük konvektif fırtınaların bulunduğu alanlarda kolayca görülebir. Atmosferin %19.9'u bu tabaka içerisinde yer alır.
Bu fırtınaların tepesi, en alçak statosfer sevisesinin içine kadar uzanır. Sıcaklık enverziyonundan dolayı oraj içindeki hava yükselmesi durur ve sonuç olarak soğuma çevreden daha fazla olur ve statosferde havanın yükselmesi son bulur. Yükseklikle sıcaklık artışı stratosferde içinde devam eder. Çünkü ozon tabakası bu seviyede bulunmaktadır. Ozon güneşten gelen UV radyasyonlarını absorbe ettiğinden, bu durum ozon moleküllerinin hareketini yükseltmektedir. Ozon moleküllerinin hava içerisindeki çarpışmaları statosferdeki sıcaklığı yükseltmektedir.
Ozon tabakasının iki önemli işlevi vardır: Birincisi yeryüzündeki temel ısı dengesine yardımcı olmak, ikincisi zararlı UV radyasyonunun yeryüzüne ulaşmasına engel olmak.
Ozon her iki işlemi de stratosfer tabakasında gerçekleştirir. Ozonun yok olması ya doğal (UV radyasyon veya moleküllerin çarpışması) ya da insan kaynaklıdır (kloraflorakarbonlar, vs.).
MEZOSFER
Mezosfer atmosferde 50 ila 80-90 km arasında yer almaktadır. Sıcaklık yükseklikle azalır.
Mezosferdeki hava basıncı ve yoğunluğu en düşük seviyededir (1/1000 yere göre). N2 ve O2 gazları bulunur ancak O3 oldukça azdır. Atmosferin en soğuk bölgesidir, sıcaklık -100 dereceye kadar düşer. Mezosfer tabakası yeryüzününü uzaydan gelen meteorlardan korur, meteorlar bu tabakaya girdiklerinde yanarlar. Bu seviyede nefes alacak oksijen yoktur. Oksijenin atmosferdeki yüzdesi hava ile aynıdır. Mezosferin en alt seviyesini stratosfer ısıtır, ısı yavaş dönüşümle mezosfere geçmektedir.
TERMOSFER
Termosfer 80- 90 km'nin üzerinde uzanır. Hava çok incedir. Sıcaklık yükseklikle artar, sıcaklık çok yüksektir, burada ultraviyole radyasyonu ısıya dönüşmektedir. Bu tabakada sıcaklık 2000 dereceye kadar ulaşmaktadır. 100-200 km.'lerde atmosferdeki temel bileşenlerden nitrojen ve oksijen bulunmaktadır. Oksijen UV radyasyonunu absorbe etmektedir ve büyük miktarda kinetik enerji ortaya çıkmaktadır.
Troposfer ve stratosferin aksine termosferdeki sıcaklık, solar aktivite miktarına bağlı olarak yüzlerce derece olarak değişebilmektedir.
Bu ekstrem yükseklikte gaz molekülleri ayrışmaktadır, burada moleküler oksijen ve nitrojenden oldukca fazla atomik oksijen vardır.
Termosfer tabakası ikiye ayrılır: İyonosfer ve Eksosfer.
1. İYONOSFER:
Bu tabaka termosferin alt bölümüdür, 80 ila 550 km arasında yer alır. Gaz partikülleri güneşten gelen ultraviyole ve X-ray radyasyonunu absorbe eder. Gaz partikülleri elektrik yüklenir (ionlar). Radyo dalgaları bu seviyeden yeryüzüne döner. Elektron yoğunluğuna bağlı olarak iyonosfer tabakası üçe ayrılır: D tabakası (60-90 km), E tabakası (90-140), F tabakası (140 km. nin üzerinde)
2. EKSOZFER:
Eksozfer yeryüzeyinden oldukça uzak mesafede bir bölgedir. 550 km'den binlerce kilometreye kadar uzanır, genellikle uydular bu bölgede bulunur. Bu bölge yeryüzü atmosferi ile gezegenler arası uzayda bir geçiş zonu olarak adlandırılır.
Yükseklikle Basınç Değişimi
Basınç, genellikle yükseklikle azalır ve yere yakın seviyelerde hızla artar. Eğer atmosfer içinde yukarıya doğru çıkarsak, havanın bizim üzerimizdeki ağırlığı azalır.
Basınç yere yakın seviyelerde hızla artar, bunun nedeni yerçekiminin etkisi ile yere yakın sevilerdeki gazların artışıdır.
Eğer daha fazla havayı aynı genişlikteki dikey kolon içerisine koyarsak, hava kolonunun ağırlığı artacaktır, böylece havanın basıncı da artacaktır.
Hava basıncının yükseklikle değişim oranını belirleyen en önemli faktör kolon içerisindeki ortalama sıcaklıktır. Deniz seviyesindeki basınc; 1 Atmosfer=1.01325 bar =1013.25 milibar (mb) =101326 Pascal=1013.25 hectopascal(hPa) =29.92 in.Hg=760mm Hg=14.7 Lb/inch dir.
Soğuk bölgelerdeki atmosferik basıncın yükseklikle azalması sıcak bölgelerden daha hızlıdır. Bundan dolayı tropopoz seviyesi kutuplarda daha düşük, ekvatorda daha yüksektedir.
Yükseklikle Sıcaklık Değişimi
Yeryüzü ve yeryüzüne yakın havanın ısınması güneş radyasyonuna bağlıdır, dolayısıyla sıcak hava yeryüzündedir. Hava sıcaklığının yükseklikle değişimi “lapse rate” olarak tanımlanır. Troposferde lapse rate genellikle -6.5 °C/km. (Kuru havada lapse rate -9.8 °C/km.dir)
Sıcaklık alt troposferde yükseklikle artabilir. Bu durum enverziyon (negatif lapse rate) olarak adlandırılır. Eğer yükseklikle sıcaklık aynı kalıyorsa bu durum “izotermaldir”.
Aktüel lapse rate değişimi, lokal şartlara, gün içindeki zamana, hava şartlarına ve mevsime göre farklılık gösterir.
Sıcaklık daha fazla karmaşık bir yapıya sahiptir. Çünkü sıcaklık radyasyondan ulaşan moleküllerin enerjilerine bağlıdır. Atmosferde iki ana radyasyon kaynağı vardır: Bunlar güneş ve yeryüzü. Güneş radyasyonunun yaklaşık %37'si kızılötesi, %44'ü görünür, %7'si morötesidir.
Yer radyasyonu ise çoğunlukla kızılötesidir. Kızılötesi genellikle hissettigimiz ısı, görünür ise gördüklerimiz, morötesi ise cildimizin absorbe ettiği bronzlaştırdığı ya da yaktığı radyasyon şeklidir. Bölgeleri etkileyen, atmosferdeki sıcaklık yapısını kontrol eden bu üç radyasyon tipidir.
KAYNAKLAR:
Listeye / Geriye Dön
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[değiştir kaynağı değiştir]
Atmosferin en üst katıdır. Az miktarda hidrojen ve helyum atomlarından oluşur. Kesin sınırı bilinmemekle birlikte üst sınırının yerden yaklaşık 10 bin 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[değiştir Atmosfer nedir, katmanları nelerdir? Atmosferin katmanlarının özellikleri
Kabaca 1.000 km olarak kabul edilen bu hava örtüsünün derinliğini kesin olarak belirlemek olanaksızdır. Çünkü, yükseklik arttıkça atmosfer giderek incelir ve sınırları belirsizleşir; öyle ki çok yükseklerde eser halindeki bazı atmosfer gazlarından başka bir şeye rastlanmaz. Atmosferin ağırlık olarak yarısı Yerden 5,5 km yüksekliğe kadar olan bölümünde, yüzde 99undan fazlası ise 40 kmlik bölümünde yer alır. 100 km yükseklikte atmosfer, Yer yüzeyinde hava boşluğu olarak nitelenebilecek ölçüde seyrelir. Burada basınç, deniz düzeyindeki basıncın ancak milyonda biridir.
Atmosferde iki tür gaz bulunur. Bunlar, başta azot (yüzde 78), oksijen (yüzde 21), argon (yüzde 0,9) olmak üzere karbon dioksit, neon, helyum, kripton, ksenon, hidrojen ve daha az oranlardaki öteki gazlardan oluşan ve miktarları her yerde aynı olan gazlar ile karbon monoksit, kükürt dioksit, ozon ve su buharını da içeren ve yoğunlukları bulundukları bölgeye ve zamana bağlı olarak değişen gazlardır. Büyük bölümü 30-80 km arasında bulunan ozon, Güneşten gelen zararlı morötesi ışınları soğurduğundan, Yer üzerindeki yaşam ve atmosfer süreçleri açısından büyük önem taşır. Su buharı ise atmosferin ilk 10-15 kmlik bölümünde yoğunlaşmıştır. Eğer tümü yoğunlaşır ve yağmur halinde çökelirse Yer yüzeyinde yaklaşık 25 mm'lik bir su katmanı oluşturur. Yerden buharlaşarak yükselen su ile yoğunlaşarak yeniden Yere düşen yağış miktarları, çeşitli bölgelere göre eşitsiz bir dağılım gösterse de, Yerin bütünü açısından dengededir. ATMOSFERİN KATMANLARI
Yerküreyi saran gazların yoğunlukları ve bileşimleri birbirinden farklı olduğu için yerçekiminin de etkisiyle katmanlar oluştururlar.
ATMOSFERİN TEMEL OLARAK 5 KATMANI BULUNUR:
1) 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 merkez kaç kuvvetinin bulunması, kutuplarda ise havanın soğuyarak çökmesi ve merkez kaç kuvvetinin bulunmamasıdır. Yani bu değişiklerin sebebi sıcaklık farklılıkları ve merkez kaç 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 her 200 metrede 1°C azalır.
2) 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. 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. Ayrıca bu katmanda 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.
3) 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.
4) 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.
5) 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.
nest...
Atmosfer nedir, katmanları nelerdir? Atmosferin katmanlarının özellikleri
Atmosferde iki tür gaz bulunur. Bunlar, başta azot (yüzde 78), oksijen (yüzde 21), argon (yüzde 0,9) olmak üzere karbon dioksit, neon, helyum, kripton, ksenon, hidrojen ve daha az oranlardaki öteki gazlardan oluşan ve miktarları her yerde aynı olan gazlar ile karbon monoksit, kükürt dioksit, ozon ve su buharını da içeren ve yoğunlukları bulundukları bölgeye ve zamana bağlı olarak değişen gazlardır. Büyük bölümü 30-80 km arasında bulunan ozon, Güneşten gelen zararlı morötesi ışınları soğurduğundan, Yer üzerindeki yaşam ve atmosfer süreçleri açısından büyük önem taşır. Su buharı ise atmosferin ilk 10-15 kmlik bölümünde yoğunlaşmıştır. Eğer tümü yoğunlaşır ve yağmur halinde çökelirse Yer yüzeyinde yaklaşık 25 mm'lik bir su katmanı oluşturur. Yerden buharlaşarak yükselen su ile yoğunlaşarak yeniden Yere düşen yağış miktarları, çeşitli bölgelere göre eşitsiz bir dağılım gösterse de, Yerin bütünü açısından dengededir.
ATMOSFERİN KATMANLARI
Yerküreyi saran gazların yoğunlukları ve bileşimleri birbirinden farklı olduğu için yerçekiminin de etkisiyle katmanlar oluştururlar.
ATMOSFERİN TEMEL OLARAK 5 KATMANI BULUNUR:
1) 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 merkez kaç kuvvetinin bulunması, kutuplarda ise havanın soğuyarak çökmesi ve merkez kaç kuvvetinin bulunmamasıdır. Yani bu değişiklerin sebebi sıcaklık farklılıkları ve merkez kaç 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 her 200 metrede 1°C azalır.
2) 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. 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. Ayrıca bu katmanda 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.
3) 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.
4) 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.
5) 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.