Oksijen, azot, karbondioksit gibi çeşitli gazları bünyesinde bulunduran ve gezegenimizi çevreleyen hava kütlesine atmosfer denmektedir. Atmosfer farklı özellikleri ve farklı görevleri bulunan katmanlardan oluşmaktadır. Peki atmosfer nedir, ne işe yarar? Atmosfer katmanları nelerdir? Atmosfer katmanlarının özellikleri, görevleri nelerdir?
Atmosfer Nedir?
Dünya’yı Güneş’in çeşitli zararlı ışınlarından ve meteor gibi gök cisimlerinden koruyan hava tabakasına atmosfer adı verilmektedir. Yaklaşık olarak %71’i azot gazından oluşmuştur. %28’lik kısım ise oksijenden oluşmaktadır. Geriye kalan yaklaşık %1’lik kısım ise karbondioksit, helyum gibi gazlardan oluşmaktadır. Birçok gazın birleşiminden oluşan atmosferin yapısında çeşitli özellikleri bulunan katmanlar bulunmaktadır. Dünya’ya en yakında bulunan katman troposfer katmanı, en uzakta bulunan ise ekzosfer katmanıdır. Aynı zamanda atmosferde ozon tabakası da bulunmaktadır. UVA ve UVB ışınlarını filtreleyen ozon tabakası sayesinde Güneş ışınları Dünya’ya kırılarak ulaşmaktadır.
Atmosferin Dünya İçin Önemi
Dünya için hayati önemi bulunan atmosferin birçok önemli görevi ve özelliği bulunmaktadır:
Oksijenin temel bileşenlerini içeren atmosfer, dünyada bulunan tüm canlı organizmaların yaşamsal faaliyetleri ve solunumu için gerekmektedir.
Rüzgarların oluşumuna ve hava hareketlerinin düzenlenmesine yardımcı olan sıcak hava yükselirken soğuk havanın alçalması dolaşımı atmosferde gerçekleşmektedir.
Gezegenimizin yaşam için uygun sıcaklık aralığına sahip olması atmosfer sayesinde sağlanmaktadır. Atmosfer, Güneş’ten gelen ışınların bir bölümünü emerek bir bölümünü ise yansıtarak Dünya’nın ısısının dengede kalmasını sağlamaktadır.
Atmosferdeki stratosfer katmanında yer alan ozon tabakası vücuda zararlı olan ultraviyole (UV) ışınlarını emerek canlıları cilt kanseri gibi zararlı etkilerden korumaktadır.
Su buharının yükselip yoğunlaşması yoluyla atmosfer, su döngüsünü oluşturmaktadır. Su döngüsü kar, yağmur gibi diğer yağış türlerini oluşturarak suyun, gezegenin her tarafına taşınmasını sağlar.
Atmosferin en önemli özelliklerinden biri de iklimin ve hava durumunun oluşmasına katkıda bulunmasıdır. Atmosferdeki koşullar; sıcaklık, yağış, basınç ve rüzgarlara etkide bulunarak farklı iklim ve iklim bölgelerinin oluşmasına sebep olmaktadır.
Atmosfer Katmanları ve Özellikleri
1- Troposfer
Atmosferin en alt tabakasıdır. Kalınlığı ortalama 13 km’dir.
Atmosferdeki gazların %75’i bu katmanda bulunur.
Daha çok yeryüzünden yansıyan ışınlarla ısındığı için bu katmanda yerden yükseldikçe sıcaklık her 100 metrede yaklaşık 0,5 °C azalmaktadır.
Su buharının tamamı bu katmanda bulunur. Buna bağlı olarak iklim olayları bu katmanda görülür.
Yatay ve dikey yönde hava akımları meydana gelir. Rüzgâr ve buharlaşma gibi.
Ancak Ekvator’da kalınlığı daha fazla, kutuplarda ise daha azdır. Ekvator üzerindeki kalınlığı 15–17 km, 45° enlemlerinde 12 km, kutuplardaki kalınlığı ise 6–9 km’dir.
2- Stratosfer
Troposferin üstünde yer alan ve 50 km’ye kadar olan katmandır.
Jet rüzgârları adı verilen yatay hava akımları görülür.
Ozon tabakasının büyük bir kısmı bu katmanda yer alır. Bu tabaka, Güneş’ten gelen zararlı ışınların yeryüzüne ulaşmasını engeller.
3- Mezosfer
Stratosferin üstünde yer alan ve 80 km’ye kadar olan katmandır.
Atmosfere giren gök taşları bu katmanda yandığı (yıldız kayması olayı) için yeryüzüne fazla gök taşı ulaşamaz.
Ozonosfer ve Kemosfer adında 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 sonra bulunan katmandır.
En sıcak katmandır. Sıcaklığı yaklaşık 1.000-1.650 °C arasında değişir.
Kutup ışıkları (aurora) bu katmanda görülür.
Gazlar burada iyonlara ayrışmış hâlde bulunur. Bu yüzden haberleşme sinyalleri ve radyo dalgaları çok iyi iletilir.
5- Ekzosfer
Atmosferin en dış katmanıdır.
Yer çekiminin en az olduğu katmandır.
Haberleşme uyduları bu katmana yerleştirilir.
Gazlar çok seyreldiği için katmanın kesin sınırları belirlenemez. Bu nedenle sınır olarak 10.000 km yüksekliğe kadar ulaştığı kabul edilmiştir.
6- İyonosfer
Atmosferin elektromanyetik dalgaları yansıtacak miktarda iyon’ların ve serbest elektronların bulunduğu 70 km ile 500 km lik kısmıdır.
Güneşten veya yıldızlar arası uzaydan gelen ışımalar, burada atmosfer gazlarının atom ve moleküllerini iyonlar veya elektrikle harekete getirir.
İyonosferin yüksekliği zamana ve mevsime göre değişir fakat sınırının 25 ila 50 mil arasında olduğu kabul edilir.
Işıma ve yansıtma özelliklerine göre çeşitli tabakalara ayrılır.
Karakteristik bir olay, bazı radyo dalgalarını yansıtmasıdır. Bu katmanda gazlar iyon halinde bulunur. Bu yüzden radyo dalgaları çok iyi iletilir.
Sıcaklık yüksektir, ancak gazlar çok seyrek olduğu için sıradan bir termometreyle ölçülen sıcaklık düşüktür.
7- Magnetosfer (Manyetosfer)
Bu katmana “ Mıknatısküre ” ya da “ Çekimküre ” de denilmektedir.
Yeryüzü yoğun bir radyasyon alanıyla kaplı olup, bu radyasyon alanına Van Allen Alanı adı verilmektedir. Van Allen alanı iki kuşağa bölünmüştür ve dünyayı tümüyle çevrelemez.
Ozon tabakası
Ozon (O3), üç oksijen atomunun birleşmesiyle oluşmaktadır. Güneş’ten gelen yüksek enerjili morötesi (ultraviyole) ışınlarının etkisi ile oksijen molekülleri parçalanır. Parçalanan serbest oksijen atomları (O), yine morötesi ışınların etkisiyle oksijen molekülü (O2) ile birleşerek ozon molekülünü (O3) oluşturur.
Morötesi ışınları, ozonun hem oluşmasında hem de parçalanmasında tek başına rol oynar. Ozon, yıl boyunca Ekvator kuşağının üzerinde üretilmekte ve hava hareketleri ile kutuplara doğru taşınmaktadır. Ozon, atmosferde yaklaşık 20 ile 25. km’ler arasında yoğunlaşarak ozon tabakasını oluşturur. Bu tabaka Güneş’ten gelen zararlı ışınları emmesi nedeniyle hayati önem taşır. Fabrika atıkları, egzoz gazı vb. insan kaynaklı ozon gazı da oluşmaktadır.
Ozon tabakası son yıllarda belirgin bir şekilde incelmeye başlamıştır. Günlük yaşantımızın bir parçası olarak kullanılan deodorantlar, klimalar, soğutucular ve sanayide kullanılan kimyasal çözücüler içinde bulunan CFC (kloroflorokarbon) bileşikleri bu tabakanın incelmesine neden olmaktadır.
Ozon Tabakasının İncelmesinin Sonuçları
Canlılardaki kalıtım maddelerinin (DNA) tahrip olması
Canlıların bağışıklık sisteminin bozulması
Cilt kanseri vakalarının artması
Bazı göz hastalıklarının ortaya çıkması
Küresel ısınmanın artması
Hayvan ve bitki türlerinin olumsuz etkilenmesi sonucu biyolojik çeşitliliğin azalması
Atmosfer Olmasaydı Ne Olurdu?
Atmosferin olmadığı bir dünyada iklim değişiklikleri yaşanmaz ve sıcaklık farkları çok daha düşük olurdu. Atmosferin güneş ışınlarını kesmesi ve su damlalarına yansıtması ile oluşan gökkuşağının görülmesi de mümkün olmazdı.
İrili ufaklı milyonlarca gök taşının dünyaya ulaşmasını engelleyen atmosferin yokluğunda bu taşların tamamı dünyaya çarpardı. Yeryüzünde büyük kraterlerin oluşmasının yanı sıra, büyük meteorların dünyaya çarpması can ve mal kayıplarına yol açabilirdi.
