Atmosfer Nedir? Atmosferin Katmanları ve Özellikleri Nelerdir?

Atmosfer Nedir? Dünya’yı çevreleyen gaz kuşağına atmosfer adı verilir. Atmosfer bizi uzayın aşırılıklarından korur, sıcak tutar ve hava sistemimizin temelini oluşturur.

Sürekli olarak güneşsel ve kozmik ışınım yaylım ateşine tutulacak, meteorlar tarafından bombalanacak ve aşırı sıcaklıklara maruz kalacak olan canlı organizmalar atmosfer olmadan hayatta kalmayı başaramazdı.

Atmosfer, bu potansiyel öldürücü tehditlere karşı gaz, sıvı ve diğer parçacıklardan oluşan 300 km kalınlığındaki bir tabakayla canlıları korur. Çekim kuvveti atmosferi yerinde tutar.

Atmosfer, Dünya yüzeyine yakın çok sıkışıktır, ancak; yükseklik arttıkça incelir. Atmosferin alt seviyelerinde rüzgâr ve fırtınalar Güneş’ten gelen ısıyı dağıtır. Üst seviyelerde, atmosferi oluşturan moleküller gelen meteor ve ışınımla çarpışır.

Kısa Bir Tarih

Oluşumundan sonraki bir milyar yıl boyunca Dünya atmosferi bugünki halinden oldukça farklıydı. Orijinali nitrojen, karbondioksit ve su buharı karışımıydı. Sera gazı olarak bilinen karbondioksit güneş ışınlarının geçişine olanak sağlayarak gezegeni ısıtır, ancak; ısı kaçışını önler. Yani; karbondioksit genç Dünya’yı sıcak tutan bir battaniye görevi görmüştür.

Ortaya çıkan ilk canlılar atmosferdeki karbondioksiti tüketmeye başladı. Güneş’in iyice güçlenmesiyle bir denge kuruldu. Ayrıca; organizmalar yeni bir gaz (oksijen) açığa çıkarıyordu. Bu diğer hayvanların oksijen soluyarak (ilk başlarda solungaçlar ve daha sonra ciğerler yardımıyla) yaşayabileceği anlamına geliyordu. Son bir milyar yılda oksijen konsantrasyonu sabit kaldı.

Atmosferin Katmanları

Atmosferin belirli bir sınırı yoktur. Uzay mekikleri, Dünya yüzeyinin yaklaşık 300 km üstündeki yörüngede dönerler. Burada bir atmosfer vardır, ancak; çok incedir ve neredeyse bir boşluktur. Termosfer olarak adlandırılan bu bölgede atomlar çok sıcaktır. (2.000 santigrat dereceye ulaşır) ama sizi yakamayacak kadar seyrektirler.

Termosfer, Dünya yüzeyinin yaklaşık 80 km üzerine kadar iner. Bu yükseklikte mezosfer adı verilen bölge başlar. Mezosfer içindeki atomlar iyonlaşmıştır. Yani; elektronlarını kaybetmişlerdir ve kısa radyo dalgalarını yansıtabilir. Bu bölge yaygın olarak iyonosfer olarak adlandırılır ve küresel radyo iletişimi açısından son derece önemlidir.

Sıradaki tabaka olan stratosfer Dünya yüzeyinin yaklaşık 15 km üstüne iner. Bu soğuk tabaka, Güneş’ten gelen potansiyel zararlı morötesi ışınımı bloke eden koruyucu bir kalkan olan ozon tabakasını içerir. Ne var ki; ozon tabakası insan faaliyetleri sonucunda açığa çıkan kimyasallar tarafından zarar görmektedir.

Güçlü volkanik patlamalar toz ve asidik gazları stratosfere püskürtebilir. Atmosferin % 80’ini içeren troposfer, atmosferin son 15 km’sini oluşturur. Atmosferin bu bölümünde hava hareketleri görülür. 

Yukarıda, deniz seviyesinden uzayın başlangıcına kadar olan atmosfer bölümleri verilmiştir. Troposfer atmosferin ilk 15 km.sini oluşturur ve Dünya hava sistemleri ile ana uçak rotalarını içerir. Yaklaşık 20 km üstünde, ince ve soğuk stratosfer içinde koruyucu ozon tabakası bulunur. Hava balonları stratosfer içinden yükselebilir ve sesten hızlı uçaklar ve volkanik kül bulutları buraya ulaşır. Onun üzerinde radyo yansıtıcı tabaka iyonosferi içeren mezosfer yer alır. Termosfer uzayın içlerine kadar uzanır ve gaz moleküllerinin uzayın içlerine kaçtığı ekzozferi içerir. Auroralar (kuzey ve güney ışıkları) her bir kutupta termosferin tabanına doğru oluşur. 

Hassas Denge

Atmosfer hassas bir dinamik denge üzerine kurulmuştur. Fotosentez adı verilen işlemde bitkiler düzenli olarak karbondioksiti alır ve oksijen üretir. Hayvanlar ise solunum adı verilen işlemle oksijen alır, karbondioksit ve diğer gazları (örneğin; metan) atmosfere verir.

Günümüz insan faaliyetleri ile kayalarda depolanmış olan karbonun büyük bölümünü atmosfere salınmaktadır. Bu süreç Dünya ikliminin ısınmasına yol açmaktadır.

Benzer biçimde; insan faaliyetlerinin sonucu olarak ozon tabakası hızlı bir biçimde yok olmakta ve zararlı Güneş ışınımları yüzeye ulaşmaktadır. Atmosferi bozmayı sürdürdüğümüz taktirde gelecekte, gezegenimiz içinde rahatça yaşanabilecek bir yer olmayabiliyor.

Atmosferik sirkülasyon ısıyı, bir dizi iletim hücresi yardımıyla ekvatora iletir ve ekvatordan uzaklaştırır. Hadley hücresi adı verilen ilk hücre sıcak havayı kuzeyden tropikal kuşak üzerine iletir. Isı enlemleri Ferrel hücresinin kontrolü altındadır. Son olarak; kutup hücreleri, adından da anlaşılacağı üzere; her iki kutbu da örter.

20 yıldan daha uzun bir süredir, her ekimde Kuzey Kutbu’nun üstündeki ozon tabakasındaki delik belirir. Antarktik kışının soğuk ve hareketsiz havasında klor içeren kimyasallar (kloroflorokarbon) ozon tabakasını deler.