Atmosfer nedir? Atmosferin katmanları nelerdir?

Herhangi bir gök cisminin etrafını gaz ile buhardan meydana gelen bir tabaka ile saran gaz yuvarına “atmosfer” denir. Sıcaklık atmosferin katmanları üzerinde etkiye sahiptir. Atmosferin kalınlığı yer seviyesinden itibaren 560 km’ye kadar uzanır.

Atmosferin Katmanları Nelerdir?

Atmosfer gezegenlerin oluştuğu ilk anlardan itibaren dünya dışındaki tüm kaynaklardan da beslenir ve oluşumunu tamamlar. Dünyadaki atmosferin yoğunluğu ve basıncı Mars’tan 100 kat daha büyük ve Venüs’ten 100 kat daha küçük bir gaz kütlesidir. Atmosfer katmanları sıcaklık ve yerçekiminden etkilenir. Atmosfer genel olarak 5 katmandan oluşur:

Troposfer: Yere temas eden en alt katman olan troposfer, en yoğun gazlardan oluşur. Troposferin kalınlığı kutup ve ekvatorda farklılık gösterir. Havanın ısınıp hafifleyerek yükselmesi ve merkezkaç kuvvetinin bulunması nedeniyle ekvatordaki atmosfer kalınlığı 16-17 km’dir. Kutuplarda ise durum biraz daha farklıdır. Kutuplarda havanın soğuyarak ağırlaşıp çökmesi ve merkezkaç kuvvetinin bulunmaması nedeniyle atmosfer kalınlığı 9-10 km’dir. Yerden yansıyan güneş ışınlarıyla ısınan troposferde sıcaklık yerden yükseldikçe azalır. Bu oran her 200 metrede 1 °C’dir. Atmosferin en önemli katmanıdır. Troposferde nem, yağışlar, hava akımları, basınç değişiklikleri, bulutluluk gibi meteorolojik olaylar meydana gelir.

Stratosfer: Yatay hava hareketleri olarak bilinen rüzgarlar bu katmanda görülür. Stratosferde su buharı bulunmaz. Bu nedenle dikey hava hareketleri görülmez. Sıcaklık değişiklikleri de yaşanmaz. Katmanın sıcaklığı -45 °C’dir. Stratosfer katmanında yerçekimi azdır. Bu nedenle katmanda cisimler ağırlıklarını kaybeder. Katmanın üst bölümlerinde ozon gazları bulunur ve bu gazlar güneş ışınlarını çekerek stratosferin ısınmasına neden olur.

Mezosfer: Küçük göktaşları bu katmanda sürtünmenin etkisini yaşar ve buharlaşarak kaybolur. Bu katmanın yüksekliği stratosfer katmanından itibaren 80 kilometre yüksekliğe uzanır. Mezosfer, kemosfer ve ozonosferden meydana gelir. Kemosfer, gazların iyonlara ayrılmaya başladığı yerdir ve aynı zamanda güneşten gelen zararlı ışınların tutulması az miktarda görülür. Ozonosferde ozon gazlar vardır. Bu ozon gazları güneşten gelen zararlı ışınlara engel olur. Bu yönüyle tüm canlılar için koruyucu bir görev görür.

Termosfer: Güneş ışınları bu katmanda yoğundur. Katmanın sıcaklığı güneşin etkisine göre 200 °C ile 1600 °C arasında değişir. Termosferde gazlar iyon halindedir ve iyonlar arasında elektron alışverişi fazladır. Bu nedenle bu katmanda radyo dalgaları ve haberleşmeyi sağlayan sinyaller net iletilir.

Ekzosfer: Atmosferin hidrojen ve helyum atomlarından oluşan en üst katmanıdır. Yerçekimi bu katmanda düşüktür ve gazlar seyrektir. Ekzosferde helyum ve hidrojen gibi hafif gazlar bulunur. Atmosfer ve uzay arasındaki geçiş alanıdır. Üst sınırı yerden 10.000 kilometre yüksekliktedir.

Atmosferin Bileşimi ve Özellikleri

Atmosfer genel olarak argon, azot, helyum, hidrojen, kripton, ksenon, metan, neon, ozon, oksijen, su buharı elementleri, toz ve dumandan meydana gelir. Öne çıkan atmosfer özellikleri arasında elastik, akışkan, renksiz, kokusuz olması ve çok hızlı hareket edebilmesi bulunur. Atmosferin üst seviyesi 30 kilometrede son bulur. Bu seviyeden sonra hava bulunur ancak buradaki havanın meteoroloji ile bir bağlantısı yoktur.

Atmosferin diğer özellikleri:

• Atmosfer yerden yansıyan ışınlar sayesinde ısınır. Bu nedenle atmosferin alt katları üst katlara göre daha sıcaktır.
• Atmosferin kalınlığı ortalama 10.000 kilometredir.
• Yoğunluk seviyesi yerden yükseldikçe azalma gösterir.
• Atmosferde bulunan ağır gazlar at katmanlarda, hafif gazlar üst katmanlarda toplanır.
• Atmosferde %78 azot, %21 oksijen ve %0.9 asal gazlar bulunur ve bu gazların miktarı değişmez.
• Karbondioksit ve su buharı da bulunur ancak bu gazların miktarı değişiklik gösterir.
• Gaz miktarlarındaki değişimler iklim üzerinde farklılıklar oluşmasına neden olur.

Saydam ve renksiz olan atmosferin içinde bulunan su buharı güneşten gelen ışınları kırar ve bu ışınların mavi renkte görünmesine neden olur. Bu mavi renk yeryüzünde denizlere ve okyanuslara yansır ve renksiz yapıya sahip olan suyun renkli görünmesini sağlar. Su buharının oranı yer ve zaman gibi etkenlere bağlı olarak değişiklik gösterir. Su buharının ışınları kırma özelliği dünyadaki aşırı ısı değişimlerini dengeler. Yağış, sis ve bulut gibi hava olaylarını oluşturur.
Karbondioksit, atmosferin güneşten gelen ışınları emerek saklama oranını artırır. Havada bulunan karbondioksitin artış göstermesi sıcaklığın artmasına, azalması da sıcaklığın düşmesine neden olur.

Atmosferin Faydaları

Dünyayı çepeçevre saran gaz örtüsü olan atmosferin dünya ve canlılar için bazı faydaları bulunur. Bunlar:

Güneşten gelen zararlı ışınları yansıtır ve tutar.
Canlı yaşamı için önemli olan gazlara sahiptir.
Dünyanın aşırı ısınıp soğumasına engel olur.
Güneşten gelen ışınları yansıtarak gölgede kalan kısımların aydınlık olmasını sağlar.
Meteorolojik olaylara neden olur.
Sıcaklığı, ışığı ve sesi iletir.
Uzaydan düşen meteorları parçalar.

Atmosfer Basıncı Nedir?

Atmosfer basıncı, belirli bir yüzeye atmosfer tarafından uygulanan kuvvettir. Bu basınç seviyesi genel olarak sıvısız ve cıvalı barometreler sayesinde ölçülür. Atmosfer basıncının ifadesi ülkelere göre farklı biçimlerde ifade edilir:

Standart atmosfer (atm)
İnç cıva (InHg)
İnç kareye etki eden pound (psi)
Santimetrekareye etki eden dyne (dyne/cm2)
Milibar (mb)
Paskal (kilopaskal veya hektopaskal)
Milimetre cıva (MmHg)