Atmosferin Katmanları ve Özellikleri Nelerdir?

Dünya’daki hayatın sürdürülmesinde önemli bir rol oynayan ve gezegenimizi, uzaydan gelen zararlı etkilere karşı koruyan atmosferin katmanları ve özelliklerini bu içeriğimizde sizler için derledik.

Yaşam için gerekli gazların bulunduğu atmosfer ve atmosferin katmanları, yerküreyi örten gaz ve buhardan oluşan tabakadır. Bu gaz ve buharlara kütlesi olan her maddeye etki eden, yerçekimi kuvveti uygulanır ve uzay boşluğuna kaçışı engellenir. O halde atmosferin de bir ağırlığı olmalıdır. Bu ağırlığın birim alandaki kuvvetine ise atmosfer basıncı denir. Atmosferik basınç değeri yer çekimine ek olarak sıcaklık, yükselti, yoğunluk ve dünyanın hareketlerine bağlı olarak değişir.

Gazyuvarı (atmosfer) ışık, ısı ve sesi geçirir, iletir. Güneş ışınlarının da emilimini, saçılmasını ve yansıtılmasını sağlar. Ancak güneşten dünyaya ulaşan bazı tehlikeli ve ölümcül kısa dalga boylu ışınların tutulumunu sağlayarak dünyayı koruma görevi görür.

Peki Üzerimizdeki Bu Örtünün Yani Atmosferin Katmanları Nelerdir?

Atmosferin katmanları arasında aşağıda belirtilen 5 temel katmanı sayabiliriz.

• Troposfer (0 km – 11 km)
• Stratosfer (11 km – 50 km)
• Mezosfer (50 km – 80 km)
• Termosfer (80 km – 640 km)
• Ekzosfer

Şimdi bu katmanları gelin ayrı başlıklar altında inceleyelim.

Troposfer

Troposfer, Yunanca “değişmek” anlamına gelen tropein kelimesinden türemiştir. En alt tabakadır ve yer yüzeyinden itibaren ortalama 11 kilometrelik düşey mesafeyi kapsar. Ancak bu düşey kalınlık dünyanın farklı yerlerinde farklı değerler alabilir. Kalınlık, hipsometrik eşitlik formülüne göre gaz sabiti, yerçekimi ivmesi, sıcaklık ve basınç seviyelerine bağlı olarak değişir. Ekvatordaki sıcak hava hafifleyerek yükselir, kutuplardaki soğuk hava ise ağırlaşarak yer yüzeyine çöker. Dolayısıyla ekvatordaki troposfer kalınlığı kutuplardakine göre daha az olacaktır.

Atmosfer kütlesinin yaklaşık %80’ini içeren troposfer, meteorolojinin ilgilendiği çoğu hava olaylarının ve iklim oluşumlarının meydana geldiği katmandır.

Yer yüzeyinin ısınması çoğunlukla dünyadan geri yansıyan uzun dalga boylu ışınlar ile sağlanır bu nedenle troposferin alt kısımları daha sıcaktır ve sıcaklık ile yoğunluk yükseklikle genellikle azalır. Azalmanın olmadığı aksine sıcaklığın yükseklikle arttığı atmosfer durumuna sıcaklık terselmesi (enverziyon, enversiyon) denir. Sıcaklık etkisiyle yüzey sularından buharlaşmayla ve bitkilerden terleme yöntemleriyle atmosfere karışan gaza, su buharı (nem) denir ve tamamı troposfer katmanında bulunur.

Çevresine göre artan basınç değerlerinin görüldüğü alan yüksek basınç merkezi, azalan basınç değerlerinin görüldüğü alan ise alçak basınç merkezi ismini alır. Yüksek basınç merkezlerinde meydana gelen alçalıcı hareketler (diverjans), alçak basınç merkezlerinde meydana gelen yükselci hareketler (konverjans) ve yatay hava hareketleri troposfer tabakasında görülür.

Troposferin tepesinde sıcaklığın sabit kaldığı yükseklikle değişmediği tropopoz sınırı bulunur.

Stratosfer

Stratosfer, atmosferin 11 km ile 50 km arasında kalan bölgedir. Bu katmanda sıcaklığın yükseklikle arttığı sıcaklık terselmesi görülür. Enverziyonun görülmesinin nedeni ise stratosferin üst kesimlerinde bulunan ozon molekülleridir. Moleküller güneş enerjisini soğurarak katmanın üst kesimlerinin daha sıcak olmasına sebep olur. Yatay hava hareketlerinin görüldüğü ancak dikey hareketliliğin çok az olduğu bu tabaka jet uçakları için iyi bir ortam sağlar. Ancak havanın dikey yönlü hareketinin olmaması karışımın sağlanmamasına ve troposferden stratosfere ulaşan kirletici gazların dağılımını engelleyerek hapsolmasına ve global soğuma işlemine neden olur.

Ultraviyole (UV) ışınları UV-A, UV-B UV-C olmak üzere üç kategoride incelenir. Stratosferin içeriğinde bulunan ozonosfer UV-A ışınlarını geçirirken sağlık açısından oldukça tehlikeli olan UV-B ve UV-C ışınlarını tutarak geçişine izin vermez. Maalesef insan sağlığı yönünden fazlaca önem arz eden ozon tabakası özellikle suni halokarbonlar dolayısıyla tahrip edilmektedir. Bu sorunun büyümeden önüne geçmek insanların duyarlılığı ile mümkün olabilecektir.

Stratosfer ile mezosfer arasında stratopoz atmosfer seviyesi bulunur. Tropopoz gibi stratopozda da sıcaklık değişimi görülmez.

Mezosfer

Mezosfer, atmosferin yaklaşık olarak 50 km ile 80 km arasında kalan bölgesidir. Troposferdekine benzer olarak sıcaklık yükseklik ile azalır. Dünya atmosferine giren göktaşları sürtünmeden dolayı parçalanır ve yer yüzeyine toz parçaları halinde iner. Bu parçalanma mezosfer tabakasında gerçekleşir. Basınç ve yoğunluğun oldukça az olduğu mezosfer aynı zamanda oldukça soğuktur.

Termosfer

Termosfer, atmosferin yaklaşık olarak 80 km ile 640 km arasını kapsar. Dış katman olduğundan dolayı katmanın sıcaklıkları yüksek değerler alır (200°C – 1600°C). Stratosferdekine benzer olarak sıcaklık yükseklikle tekrar artmaya başlar ve bu katmanda atmosfer yoğunluğu çok azdır.

Atmosfer, mezosferden yukarı çıkıldıkça güneş ışınlarına daha fazla maruz kalır. Işınlar atmosferik molekülleri parçalara ayırır ve iyonları meydana getirir. Bu durumun meydana geldiği mezosfer ve termosfer katmanlarına iyonosfer adı verilir. İyonosfer radyo dalgalarını yansıtır.

Ekzosfer

Kimi araştırmacılar termosferin üzerinde ekzosfer katmanının bulunduğunu ifade eder. Çekim kuvvetinin maddeler arası uzaklık ile ters orantılı oluşundan dolayı ekzosferde çekim kuvveti azdır bundan yüzden uydular bu bölgede yer alır.

Kaynaklar

● Wikipedia
● Steven A. Ackerman, John A. Knox (2015), “Meteorology: Understanding the Atmosphere”, ISBN: 978-605-320-209-7