Atmosfer

Atmosfer, yeryüzünü saran bir gaz küre olarak hem canlıların yaşamını sürdürmesini sağlar, hem iklim süreçlerinin gelişmesine olanak verir ve hem de güneşten gelen zararlı

ışınlardan yeryüzünü ve yer yüzündeki canlı hayatını korur. Aymosferin tanınması, anlaşılması ve özelliklerinin bilinmesi iklim etmen ve elemanlarının anlaşılması açısından da önemlidir. Bu nedenle bu bölümde atmosfer ve katları ile atmosferin özellikleri ele alınacaktır

DÜNYA ATMOSFERİ

Atmosfer, dünyayı çevreleyen, içeriğindeki gaz bileşimi, sıcaklığı ve etkili olan faktörlerin dünyadan yükseldikçe değiştiği bir küredir. Atmosferin alt sınırı yeryüzü olarak belirtilirken, üst sınırını belirlemek oldukça zordur. Atmosferi oluşturan gazların, atmosferin üst tabakalarındaki atomlar ya da moleküller Dünya'nın kurtulma hızından hızlı hareket ettikleri

için atmosferde tutunamayıp uzaya kaçarlar. Bu nedenle de teorik olarak üst sınırı bulunmamaktadır

Atmosferin bu özelliğini anlayabilmek için öncelikle bilmemiz gereken bazı temel kavramlar bulunmaktadır. Bunlardan konumuzla ilgili olanlarından en önemlileri olanları

Newton'un kütleçekim, kütleçekim kuvveti, kütleçekim yasası ve kurtulma hızıdır. Kütleçekimi, dünya üzerinde durmamızı sağlayan kuvvettir. Keller vd. (1995)'e göre kütleçekimi, gezegenleri, güneş ve diğer yıldızları da Samanyolu gökadası dediğimiz sürekli dönüp duran bir sistem içinde gökadaları da gökada toplulukları içinde tutar. Bu kuvvetten

dolayı evrendeki her cisim evrendeki tüm diğer cisimleri çeker. "Kütleçekimi kuvveti evrenseldir" denildiği zaman söylenmek istenen budur. Newton'un evrensel kütleçekimi yasası

dünyanın (aynı şekilde diğer gezegenlerin ve güneşin de) neden küresel olduğunu anlamamıza yardım eder. Dünyanın kendi kendine uyguladığı kütleçekimi kuvveti onun küre şeklini almasına yol açar.

Dünyanın her bir parçası diğer parçalarına doğru çekilir. Bütün parçalar birbirlerine olabildiğince yakın yerleşmenin yolu bir küre şeklinde birleşmektir.

Dünya'nın şekli tam bir küre değildir. Kutuplarından basık ve ekvator kısmında hafif bir şişkinlik bulunur. Basıklığın temel sebebi kendi ekseni etrafında dönmesinden

kaynaklanmaktadır. Aynı şekilde yerküreyi saran atmosferimizin şekli de bu temel kavram nedeniyle yerkürenin şekli ile benzer özellik gösterir.

Cismin, bir kütleçekim alanından bir ivme gerektirmeden kurtulabilmesi için gerekli olan minimum hıza kurtulma hızı denir. Atmosferin alt tabakalarında yer alan elementler daha

düşük bir kurtulma hızına sahip oldukları için daha yavaş hareket ederler ve Dünya atmosferinin bir parçası olarak kalırlar. Atmosferin üst tabakalarında yer alan Helyum gazının kurtulma hızı yüksek olduğu ve hızlı hareket ettikleri için atmosferin üst sınırını belirlemek zorlaşmaktadır

Atmosfer, Dünya yüzeyinden binlerce mil boyunca uzanan, mesafe ile giderek daha ince hale gelen, ancak her zaman Dünya'nın yerçekimi tarafından tutulan bir gaz ve askıda katı madde bulutudur.

Atmosfer Dünya'yı çevreler ve soluduğumuz havayı tutar; bizi uzaydan korur; ve nemi (bulutları), gazları ve küçük parçacıkları tutar. Kısacası atmosfer, içinde yaşadığımız koruyucu balondur.

Atmosferin kimyasal yapısı

su buharı HARİÇ

Bu koruyucu balon, birkaç gazdan (sağdaki tabloda listelenmiştir) oluşur ve ilk dördü tüm gazların %99,98'ini oluşturur. Atmosferin kuru bileşiminden açık ara en yaygın olanı azottur . Azot oksijeni sulandırır ve Dünya yüzeyinde hızlı yanmayı önler. Canlılar protein yapmak için buna ihtiyaç duyarlar.

Oksijen tüm canlılar tarafından kullanılır ve solunum için gereklidir. Yanma veya yanma için de gereklidir.

Argon , ampullerde, çift camlı pencerelerde ve orijinal Bağımsızlık Bildirgesi'ni ve Anayasa'yı korumak için kullanılır. Bitkiler oksijen yapmak için karbondioksit kullanır. Karbondioksit ayrıca ısının uzaya kaçmasını önleyen bir örtü görevi görür.

Atmosferik gazların bu yüzdeleri tamamen kuru bir atmosfer içindir. Atmosfer nadiren kurudur. Su buharı ("gaz" halindeki su) hemen hemen her zaman toplam hacmin yaklaşık %4'üne kadar bulunur.

Atmosferin kimyasal yapısı

su buharı DAHİL

Dünyanın çöl bölgelerinde (30°K/G) kuru rüzgarlar estiğinde, atmosferin bileşimine su buharı katkısı sıfıra yakın olacaktır.

Aşırı sıcak/nemli günlerde su buharı katkısı yaklaşık %3'e çıkar. %4'e yaklaşan üst sınır, tropik iklimlerde bulunur. Tablo (solda) , farklı miktarlarda su buharının dahil edilmesiyle atmosferik bileşimdeki değişiklikleri göstermektedir.

Atmosferin Katmanları

Dünya'yı çevreleyen gaz zarfı yerden yukarıya doğru değişir. Kullanılarak beş farklı katman tanımlanmıştır...

• termal özellikler (sıcaklık değişiklikleri),
• kimyasal bileşim,
• hareket ve
• yoğunluk.

Katmanların her biri, termal özelliklerde, kimyasal bileşimde, harekette ve yoğunlukta en büyük değişikliklerin meydana geldiği "duraklamalar" ile sınırlandırılmıştır. Atmosferin beş temel katmanı

Ekzosfer

Bu atmosferin en dış tabakasıdır. Termosferin tepesinden yeryüzünden 6.200 mil (10.000 km ) yüksekliğe kadar uzanır . Bu katmanda atomlar ve moleküller uzaya kaçar ve uydular dünyanın yörüngesinde döner. Ekzosferin dibinde, yerden 375 mil (600 km) yükseklikte bulunan termopoz bulunur.

termosfer

Yaklaşık 53 mil (85 km) ile 375 mil (600 km) arasında termosfer bulunur. Bu katman üst atmosfer olarak bilinir. Hala son derece ince olsa da, termosferin gazları, yeryüzüne doğru alçaldıkça giderek daha yoğun hale gelir.

Hal böyle olunca güneşten gelen yüksek enerjili ultraviyole ve x-ışını radyasyonu bu katmandaki moleküller tarafından emilmeye başlar ve büyük bir sıcaklık artışına neden olur.

Bu absorpsiyon nedeniyle sıcaklık yükseklikle artar. Bu katmanın alt kısmındaki -184 °F (-120 °C ) kadar düşük olan sıcaklıklar, tepeye yakın yerlerde 3.600°F (2.000°C) kadar yükseklere ulaşabilir.

Bununla birlikte, yüksek sıcaklığa rağmen, atmosferin bu tabakası, çok ince atmosfer nedeniyle tenimize hala çok soğuk gelir. Yüksek sıcaklık, moleküller tarafından emilen enerji miktarını gösterir, ancak bu katmanda çok az sayıda molekül olduğu için toplam molekül sayısı cildimizi ısıtmak için yeterli değildir.

mezosfer

Bu katman, Dünya yüzeyinin yaklaşık 31 mil (50 km) üzerinde 53 mil (85 km) kadar uzanır. Oksijen molekülleri de dahil olmak üzere gazlar, alçaldıkça yoğunlaşmaya devam eder. Bu nedenle, bu katmanın dibine yakın bir yerde yaklaşık -15°C'ye yükselen sıcaklıklar yükselir.

Mezosferdeki gazlar artık atmosfere çarpan meteorları yavaşlatacak kadar kalınlaştı, burada yanarak gece gökyüzünde ateşli izler bıraktılar. Hem stratosfer (sonraki katman) hem de mezosfer orta atmosfer olarak kabul edilir. Mezosferi stratosferden ayıran geçiş sınırına stratopoz denir.

Stratosfer

Stratosfer, Dünya yüzeyinin 4 ila 12 mil (6 ila 20 km) üzerinde herhangi bir yere yaklaşık 31 mil (50 km) uzanır. Bu katman, atmosferdeki gazların yüzde 19'unu, ancak çok az su buharını tutar.

Bu bölgede sıcaklık yükseklikle artar. Isı, Ozon oluşumu sürecinde üretilir ve bu ısı, tropopozda ortalama -60°F (-51°C) olan sıcaklık artışlarından, ozonda maksimum yaklaşık 5°F (-15°C)'ye yükselir. stratosferin tepesi.

Yükseklikle birlikte sıcaklıktaki bu artış, daha sıcak havanın daha soğuk havanın üzerinde bulunduğu anlamına gelir. Bu, gazların yukarıya doğru dikey hareketi olmadığı için "konveksiyonu" önler. Bu nedenle, bu katmanın tabanının konumu, kümülonimbus bulutlarının 'örs şeklindeki' üst kısımları tarafından kolayca görülebilir.

Troposfer

Alt atmosfer olarak bilinen hemen hemen tüm hava olayları bu bölgede gerçekleşir. Troposfer, Dünya yüzeyinde başlar ve 4 ila 12 mil (6 ila 20 km) yüksekliğe kadar uzanır.

Troposferin yüksekliği ekvatordan kutuplara kadar değişir. Ekvatorda yaklaşık 11-12 mil (18-20 km) yükseklikte, 50 °K ve 50 ° G'de, 5½ mil ve kutuplarda dört milin hemen altında.

Bu tabakadaki gazların yoğunluğu yükseklikle azaldıkça hava incelir. Bu nedenle, troposferdeki sıcaklık da tepki olarak yükseklikle azalır. Daha yükseğe tırmandıkça, sıcaklık tropopozda ortalama 62°F (17°C)'den -60°F (-51°C)'ye düşer.