Atmosferin yapısı ve özellikleri

... konulu sunumlar: "Atmosferin yapısı ve özellikleri"— Sunum transkripti:

1 Atmosferin yapısı ve özellikleri
İKLİM BİLGİSİ Atmosferin yapısı ve özellikleri

2 Atmosfer, yerkürenin çevresini çepeçevre saran bir gaz kütlesidir
Atmosfer, yerkürenin çevresini çepeçevre saran bir gaz kütlesidir. Bu gaz sayesinde canlı organizmalar yaşamlarını sürdürebilmektedir. Atmos = nefes Sphere = küre Nefes alan küre anlamındadır. İçinde canlıların yaşamasına olanak verir. Ayrıca güneşten gelen zararlı ışınları da (ultraviole) süzerek canlıların yaşayabilmesini sağlar. Göktaşlarının parçalanarak kozmik tozlar haline dönüşmesini sağlar Güneş alan ve almayan yerler arasındaki sıcaklık farkının çok fazla olmamasını, sağlar Gölge yerlerin tamamen karanlık olmamasını sağlar Yerkürenin gece ve gündüz arasındaki sıcaklık farkının çok olmamasını sağlar

3 Atmosferin üst sınırı, teorik olarak yerkürenin çekim kuvveti ile diğer gezegenlerin çekim kuvvetlerinin dengede olduğu yükseklik olarak tanımlanır. Bu yükseklik 10 bin km ye kadar uzanmaktadır. Ancak bilinden anlamda bir gaz karışımı olan atmosfer kütlesi km ye kadar uzanmaktadır. Bu yükseklikten sonra atmosferin etkisi yok denecek kadar azalmaktadır. Yoğunluk son derece ddüşüktür ve gaz molekülleri birbirinden uzaklaşmıştır. Daha yukarılarda ise bireysel atom ve iyonlaşmış gaz moleküllerinin yer aldığı bir ortam vardır.

4 Atmosferin bileşimi Atmosfer bir gaz kütlesidir ve çeşitli gazların değişik oranlarda karışımından oluşmuştur. Atmosfer gazları şu şekilde gruplandırılırlar; Atmosferde her zaman bulunan ve miktarı değişmeyen gazlar (asal gazlar) Atmosferde her zaman bulunan ancak miktarı değişen gazlar (su buharı, CO2) Atmosferde her zaman bulunmayan gazlar (tozlar, kirleticiler)

5 Atmosferin bileşimi Atmosfer içerisinde bulunan gazların hacimsel oranları, ilk 25 km boyunca, yatay ve dikey hava hareketliliği nedeniyle, hemen hemen sabittir. Bu yükseklikten sonra oranlar değişmeye başlar. Ancak yinede 90. km ye kadar olan bölüm “homosfer” olarak tanımlanır. Bu yükseklikten sonraki bölüm ise, gazların oranları dikey hava hareketliliğinin olmaması nedeniyle büyük oranda değiştiği için “heterosfer” olarak isimlendirilir. Atmosferi oluşturan gazlar ve bulunuş oranları (%) şu şekildedir; Azot (N2) Kripton (Kr) 1.14x10-4 Oksijen (O2) Azotoksit (N2O) 5x10-5 Argon (Ar) 0.93 Ksenon (Xe) 8.6x10-6 Karbondioksit(CO2) 0.03 Hidrojen (H2) 5x10-5 Neon (Ne) 1.8x10-3 Ozon (O3) 1x10-6 Helyum (He) 5.24x10-4 Su buharı (H2O) Metan (CH4) 1.4x10-4

6 Oksijen (O2) Canlıların solunum olayı ile yanma olayını meydana getiren gazdır.havadan biraz daha ağırdır ve suda erime özelliği vardır. Özellikle de soğuk suda daha fazla erir. Havanın ısınması ile birlikte suda erimiş olan oksijen havaya geçer. Yanma ve solunum olaylarının fazlaca olduğu endüstri ve yerleşim bölgeleri üzerindeki havada daha az bulunur. Buna karşın ormanlık yerlerde, açık arazilerde biraz daha fazla buluur.

7 Karbondioksit (CO2) Havada bulunuş oranı çok az olmasına karşın etkisi oldukça fazladır. İklimler üzerine etkili bir gazdır. Havadan daha ağırdır ve miktarı yerleşim yerleri üzerindeki havada daha fazladır. Başlıca kaynakları; yanma olayları, volkanlar, maden ocakları, maden suları, canlı solunumu ve bakteri artıklarıdır. Havadaki miktarı artarsa suda erimeye başlar bu şekilde kıyı bölgelerde denizler ile hava arasındaki değişimle dengeye ulaşır. Güneş ışınlarını bünyesinde tutma özelliği olduğundan ve yeryüzüne yakın bir tabaka içerisinde bulunduğundan, miktarı az dahi artsa, yeryüzü sıcaklığı üzerine etkili olur. Sera etkisi oluşturan gazlardandır ve son birkaç on yıl içerisinde havadaki miktarının artması ile yeryüzü ortalama sıcaklığında birkaç derecelik artışlara neden olmuştur.

8 Su buharı (H2O) Yere ve zamana göre miktarı atmosfer içerisinde en fazla değişen gazlardan bir tanesidir. Hava sıcaklığı üzerine ayrıca, yaşam ve iklimler üzerine önemli etkileri vardır. Yağışların oluşmasına neden olur. Ayrıca atmosferde koruyucu bir tabaka gibi yerkürenin çabuk soğumasına engel olur.havayı yumuşatır ve nefes almaya ve cildin kurumasını önlemeye yardımcı olur. Fazla olması halinde sıkıntı verici bir ortam oluşturur. Atmosferdeki su buharı kaynağı; denizler, göller, ıslak toprak gibi ıslak yüzeylerden olan buharlaşmadır. Atmosferdeki miktarı enlem derecesine, mevsimlere, gece ve gündüze, yüksekliğe göre değişir. Toplam su buharınn %99’u troposferde bulunur.

9 Ozon (O3) Hava içerisinde bulunan oksijen moleküllerinin ultraviole ışınları etkisiyle birleşerek oluşturduğu bir gazdır. Tek başına içerisinde yaşama izin vermez ancak, güneşten gelen zararlı ışınları süzmesinden ötürü, dolaylı olarak yaşamın devamını sağlayan gazdır. Yeryüzüne çok yakın atmosfer bölümlerinde rastlanmaz. Atmosfer içinde km ler arasındaki bölümde yer almaktadır. Kutuplar üzerinde daha yoğun olarak bulunmaktadır.

10 Azot (N2) Havanın %78 inden fazlasını oluşturan bir gazdır. Bulunuşu sayesinde 2 olayı kontrol eder; Havanın içerisinde bulunarak, oksijenin yakıcı özelliğini azaltır, bu şekilde solunuma yardımcı olur. Çünkü saf oksijen solunum sisteminde yakıcı etki yapar. En önemli bitki besin maddelerinden nitrit ve nitratların oluşmasına neden olur.

11 Atmosfere karışmış diğer maddeler
Havada bulunan ve kaynağı çeşitli olan çok küçük katı maddeler vardır. Bunlar toz olarak isimlendirilir. Bunların kaynakları; ufalanmış taşlar, mineral kırıntıları, maden parçacıkları, karbon parçacıkları (duman, is), tuz kristalleri, bitki sporları, mikroorganizmalar, kozmik tozlar gibi çeşitlidir.

12 Atmosferin katları Gazların özelliklerine göre;
- moleküler oksijen katmanı - atomik oksijen katmanı - helyum katı - hidrojen katı Kimyasal özelliklerine göre; - homosfer - heterosfer

13 Atmosferin katları (sıcaklığına göre)
Troposfer (0-12 km) Stratosfer (12-50 km) Mezosfer (50-80 km) Termosfer (+80 km) - Lapse-rate : yükseklik ile sıcaklığın değişmesine denir. Artarsa (-), azalırsa (+) lapse-rate vardır denir. - yükseklikle sıcaklığın değişmediği duruma “izotermal durum” adı verilir.

14 Troposfer Kutuplarda 7 km, ekvatorda 17 km ye kadar uzanır
Tüm meteorolojik olaylar bu katmanda olur. Genelde ilk 6 km içerisinde meydana gelirler. Atmosferin tüm ağırlığının %75’ini oluşturur. Su buharının %99 u burada bulunur. Normal koşullarda (+) lapse-rate vardır. Sıcaklık azalmasının miktarı 0.65oC/100 m dir. Sıcaklığın değişmediği koşula yada sıcaklığın artmasına da (inversiyon) rastlanır. Stratosfer ile arasındaki geçiş bölgesine “tropopoz” adı verilir.

15 Stratosfer Tropopoz katmanında izotermal durum vardır.
Sıcaklık burada -40 ila -70 oC arasında değişmektedir. Statosfer 12 ila km ler arasında yer alır. Troposferin hareketliliğinden çok az etkilenir Su buharının %1 kısmı burada bulunur. (-) lapse-rate vardır. (ozon tabakası nedeniyle) Mezosfer ile arasındaki geçiş bölgesine “stratopoz” adı verilir.

16 Mezosfer 45-50 km den başlayarak 80 km ye kadar yer alan katmandır.
(+) lapse-rate vardır. Sıcaklığın yükseklikle azalmasının durduğu yere “mezopoz” adı verilir. Mezopoz -90oC ile atmosferin en soğuk yeridir

17 Termosfer Mezosferden sonra atmosferin yapısı oldukça farklılaşır
Bu katmanda yükseklikle sıcaklık önceleri yavaş daha sonra ise hızlı şekilde artmaya başlar. Gazlar genelde iyonlar halinde bulunur. Üst sınırındaki sıcaklığı oC ye kadar yükselmektedir. Günlük sıcaklık değişimi de çok fazladır

18 HAVA VE ATMOSFER

19 STANDART ATMOSFER Atmosferin kuru olduğu kabul edilmiştir,
Ortalama deniz seviyesindeki basınç: mmHg = milibar, Ortalama deniz seviyesindeki hava sıcaklığı: 15°C, Ortalama deniz seviyesindeki hava yoğunluğu: kg/m3, Yerçekimi ivmesi: cm/sn2,

20 STANDART ATMOSFER Tropopoz'un ortalama deniz seviyesinden yüksekliği: 11 km, Tropopoz'daki sıcaklık: -56.5°C, Yükseklikle sıcaklık değişmesi: Ortalama deniz seviyesinden 5 km aşağı ve 11 km yukarıya (tropopoz'a) kadar olan bölgedeki sıcaklık azalması her km'de 6.5°C'dir. 11-20 km'ler arası sıcaklık sabit kalmaktadır (izotermal durum). 20 km'den 32 km'ye kadar sıcaklık her km'de 1°C artar.

21 GÜNEŞ Dünyamıza olan uzaklığı 150 milyon km'dir.
Güneş kendi etrafında 7 derece 11 dakikalık eğik bir eksen ile yaklaşık 25 günde döner. Güneşin çevresindeki dönme hareketinden başka yıldızlar arasında da hareketi vardır. Saatte km'ye yakın bir hızla hareket eder ve bütün güneş sistemini kendisi ile birlikte hareket ettirir.

22 GÜNEŞ Yarıçapı: 695000 km (Dünyanın ekvator yarıçapının 109 katı)
Hacmi: 1408xl015 km3 (Dünyanın hacminin katı) Kütlesi: x 1033 gr (Dünya kütlesinin katı) Ortalama yoğunluğu: 1.41 gr/cm3 Yüzey sıcaklığı: 6000°K. Merkezine doğru artarak 8-40 milyon dereceyi bulmaktadır.

23 GÜNEŞİN TABAKALARI Korona Kromosfer Fotosfer Konvektif katman
Radiyatif katman Çekirdek

24

25

26 DÜNYA Güneşe olan uzaklık bakımından üçüncü, büyüklük bakımından altıncı gezegendir. Ekvator yarıçapı 6378 km Kutuplar arası yarıçap 6356 km Dünyanın ortalama yarıçapı 6371 km Yüzölçümü km2 Ortalama yoğunluğu 5.26 gr/cm3

27 DÜNYANIN TABAKALARI Atmosfer Hidrosfer Litosfer

28

29

30

31

32

33 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın ekseni etrafında dönüşü,
Dünyanın güneş etrafında dönüşü, Dünyanın koniksel hareketi, Dünyanın içerisinde bulunduğu güneş sisteminin hareketi, Dünyanın içerisinde bulunduğu Samanyolu ile birlikte hareketi.

34 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın ekseni etrafında dönüşü
Dünya ekseni etrafındaki dönüşünü 24 saatte tamamlar ve bu gün adını alır. Dünyanın dönüş hızı her yerde aynı değildir. Bu hız; ekvatorda 27 km/dakika, Türkiye'nin üzerinde bulunduğu enlemde km/dakika, kutuplarda ise km/dakikadır.

35 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın ekseni etrafında dönüşü
21 Mart ve 23 Eylül’ de güneş ışığı ekvatora dik olarak geldiğinden gece ve gündüz 12 saat olarak eşit olmaktadır. 21 Haziran'da kuzey yarımkürede, 21 Aralık'ta ise güney yarımkürede en uzun gündüz yaşanmaktadır.

36 DÜNYANIN HAREKETLERİ

37 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın güneş etrafında dönüşü
Dünyamız yıl adını verdiğimiz güneş etrafındaki bir tam devrini elips şeklindeki bir yörüngede, 365 gün 5 saat 48 dakika 46 saniyede tamamlar (365 gün 6 saat). Bu altı saat dört yılda bir 28 gün çeken Şubat ayına eklenir.

38 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın güneş etrafında dönüşü
Dünyanın güneş etrafında çizdiği yörünge bir elips olup, güneş bu yörüngenin tam ortasında bulunmaktadır. Bu yüzden dünya takriben 1 Ocak'ta güneşe en yakın durumdadır. Bu noktaya Perihelion noktası denir. Dünya 1 Temmuz'da da güneşe en uzak durumdadır. Bu noktaya ise Apelion noktası denir. Perihelion noktasında dünya güneş mesafesi 147 milyon km, Apelion noktasında ise 152 milyon km'dir.

39 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın güneş etrafında dönüşü
Dünyanın güneşe yakın olduğu zaman güneşten aldığı enerji, uzak olduğu zamana nazaran % 6 kadar fazladır.

40

41 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın güneş etrafında dönüşü
Dünyanın güneş etrafında bu dönüşü; ekseninin 23° 27' eğik olması dolayısıyla güneş ışınlarını değişik açılar altında alarak farklı ısınması nedeniyle mevsimler oluşmaktadır. Bu dolanım olmasa idi, dünyanın bir bölümü devamlı ısınarak yaz, öteki bölümü ise hep kış olacaktı.

42 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın güneş etrafında dönüşü
Güneş ışınları yılda iki defa ekvatora, birer defa da dönencelere dik olarak gelir. Işınların ekvatora dik gelmesine Ekinoks, dönencelere dik gelmesine ise Solstis denir. Ekinoks - 21 Mart, 23 Eylül

43 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın güneş etrafında dönüşü
Kuzey yarımkürede ekvatordan 23° 27' uzakta bulunan paralel dairesine yengeç dönencesi denir. 21 Haziran'da Yaz Solstisi'dir. Güney yarımkürede ekvatordan 23° 27' uzakta bulunan paralel dairesine Oğlak dönencesi denir. 21 Aralık Kış Solstisi'dir.

44

45 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın koniksel hareketi
Dünya ekseni etrafında konik bir hareket de yapmaktadır. Bu hareketin bir devri yıldır. Dünya yıl ekseninin bir tarafında, yılda diğer tarafına yatmış durumda koniksel hareket yapmaktadır. Bu hareketin nedeni, yer çekimi kuvvetinin kutuplarda, diğer yerlerden fazla olmasıdır.

46 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın içerisinde bulunduğu güneş sisteminin hareketi İçerisinde bulunduğumuz güneş sisteminin de bir hareketi vardır. Bu hareket saniyede km'lik bir hızla, samanyolundaki vega yıldızına doğrudur.

47 DÜNYANIN HAREKETLERİ Dünyanın içerisinde bulunduğu samanyolu ile birlikte hareketi Dünyamız içinde bulunduğu Samanyolu ile birlikte başka galaksideki yıldızlara doğru saniyede km gibi büyük bir hızla ilerlemektedir.