Ana Sayfa › e-Kütüphane › Meteorolojiye Giriş
Meteoroloji biliminin daha iyi anlaşılması için atmosferin fiziksel ve kimyasal özellikleri ile bunların hava, su ve toprakla olan ilişkilerinin çok iyi bilinmesi gerekmektedir.
Atmosferde bulunan ve canlıların yaşamasını sağlayan en önemli gazlar; Nitrojen, Oksijen, Su buharı, Karbondioksit, Metan, Diazot monoksit ve Ozondur. Tablo-2’den görüldüğü gibi Nitrojen ve Oksijen bu gazların %99’unu teşkil etmektedir. Her iki gazda canlılar için çok önemli ve yaşamsaldır.
| Gaz adı | Kimyasal formül | Yüzde değeri |
|---|---|---|
| Nitrojen (Nitrogen) | N2 | 78.08 % |
| Oksijen (Oxygen) | O2 | 20.95 % |
| Su (Water) (*) | H2O | 0 to 4 % |
| Argon(Aron) | Ar | 0.93 % |
| Karbondioksit (Carbon Dioxide) (*) | CO2 | 0.0350 % |
| Neon (Neon) | Ne | 0.0018 % |
| Helyum (Helium) | He | 0.0005 % |
| Metan (Methane) (*) | CH4 | 0.00017 % |
| Hidrojen(Hydrogen) | H2 | 0.00005 % |
| Diazotmonoksit (Nitrous Oxide) (*) | N2O | 0.00003 % |
| Ozon (Ozone) (*) | O3 | 0.000004 % |
| (*)Değişebilir gazlar | ||
Tablo-2 Yerden 25 km’ye kadar Atmosferin ortalama bileşimi
Şekil-1 Atmosferde bulunan gazların dağılımı (%)
Atmosferin tabakaları birçok özelliğe göre sınıflandırılır. Sıcaklığa göre olanı şekil-2’deki gibidir. Atmosferin sıcaklığa göre sınıflandırılmasında dört tabaka vardır. Sırasıyla, Troposfer. Stratosfer, Mezosfer ve Termosferdir.
Troposfer yeryüzüne en yakın içinde yaşadığımız tabakadır, kalınlığı 6-20 km dolayındadır. Kutuplarda daha ince ekvatorda kalın olan troposferde, şiddetli hava olayları tropiklere yakın alanlarda gerçekleşmektedir.
Şekil-2 Atmosferin Tabakaları
Troposfer tabakası içerisinde yükseklikle sıcaklık her 100 metrede 0.65 drece azalır ve tabakanın sonunda -56.5 dereceye kadar düşer.
Stratosfer tabakası ise 11-50 km arasında yer alır. Atmosferdeki gazların yüzde 19 ile çok az miktarda su buharı bu tabakada bulunmaktadır. 20 ila 50’nci km’ler arasında bizleri güneşin zararlı etkilerinden koruyan ozon gazı tabakası bulunur.
Mezosfer tabakası ise atmosferin en soğuk katmanıdır. Sıcaklık -120 dereceye kadar düşer. Tabakanın üst sınırı ise 85 km’ye ulaşmaktadır. Bu tabakadaki gazların kalınlığı uzaydan gelen meteorları yavaşlatıp yakacak kadar kalındır.
Atmosferin son tabakası ise termosferdir, yüksekliği yaklaşık 690 km ye kadar ulaşmaktadır burada sıcaklık yaklaşık 1200 derecedir. Bu tabakadaki gazların kalınlığı mezosferden daha incedir, yüksek sıcaklığa rağmen cildimizi ısıtacak enerji bulunmamaktadır.
Atmosferde bulunan gazların birbiriyle olan ilişkilerinde ve tanımlamalarda; sıcaklık, basınç, yoğunluk ve hacim önemlidir.
1- Eğer sıcaklık sabit ise, gazın yoğunluğu basınçla doğru orantılıdır, hacim ise basınçla ters orantılıdır. Bundan dolayı basınç yükseldikçe yoğunluk artar ve hacim azalır.
2- Eğer hacim sabit olursa, gazın birim kütlesindeki basınç sıcaklıkla doğru orantılıdır. Sıcaklık artarsa hacim sabit olduğu için basınçta artacaktır.
3- Eğer basınç sabit ise; gazın sıcaklığı hacimle doğru orantılı yoğunlukla ters orantılı olacaktır. Birim hacimdeki gazın sıcaklığı yükseltilirse hacim artar,yoğunluk azalır.
Yukarıdaki tanımlamalar İdeal Gaz Kanunlarıdır ve aşağıdaki formüllerle izah edilir.
Yerçekimi bütün atmosferik işlemlere etki etmektedir. Havanın ağırlını oluşturan basınç ortalama deniz seviyesinde 1013 milibardır. Şekil-3’de görüldüğü gibi basınç ve yoğunluk yükseklikle azalmaktadır.
Şekil-3 Yükseklikle Hava Basıncı ve yoğunluğunun azalması
Hava basıncını ölçen alete barometre denir. İlk ölçüm Evangelista toricelli tarafından Şekil-4’dekine benzer sistemle 1643 yılında yapılmıştır.
Şekil-4 Torriçelli Barometresi
Dünyanın birçok bölgesinde büyük ölçekli basınç merkezleri vardır. Bunlar genellikle geniş deniz ve kara parçaları üzerinde oluşur. Ülkemizi yazın sıcak karakterli Basra alçak basınç merkezi ile Azor yüksek basınç merkezi etkiler. Kışın ise soğuk karakterli Sibirya yüksek basınç merkezi ile İzlanda alçak basınç merkezi etkiler.
Basınç merkezleri dünyanın her bölgesi üzerinde etkisini mevsimlere göre sürdürmektedir. Mevsim değişimi ile basınç merkezlerinin de konumu değişmektedir. Yaz mevsiminde batı Avrupa üzerinde bulunan Azor (Bermuda) yüksek basınç merkezi, kış mevsiminde daha fazla yağışlara neden olan İzlanda alçak basınç merkezine yol açmak için daha aşağı enlemlere kayar (Şekil-5).
Yaz mevsiminde sıcak ve kuru özelliğe sahip termal karakterli Basra alçak basınç merkezi Türkiye genelinde etkili olmaktadır, kış mevsimi geldiğinde ise daha güney enlemlere çekilir ve yerini daha soğuk karakterli Sibirya yüksek basıncına bırakır (Şekil-6).
Şekil-5 Kış mevsimi basınç merkezlerinin dağılımı
Şekil-6 Yaz mevsimi basınç merkezlerinin dağılımı
