Dünya atmosferi

Atmosfer veya havaküre, Dünya'nın kütleçekimi ile gezegenin çevresini sarmalayan gaz tabakası. Yaklaşık %78'i azot, %21'i oksijen, %0,93 argon, %1 su buharı ve kalan kısmı diğer bazı gazların karışımından oluşmuştur. Bu gaz karışımına genel olarak hava adı verilir. Atmosfer, Dünya'nın kendi ekseni etrafındaki dönüşü nedeniyle kutuplarda ince (alçak), Ekvator'da geniştir.

Atmosfer ve dış uzay ile kesin bir sınır yoktur. Yavaşça incelir ve gözden kaybolur. Atmosfer kütlesinin üç çeyreği gezegen yüzeyinin 11 km içerisindedir. Amerika'da 80,5 km üstünde seyahat eden insanlar astronot olarak gösterilirler. Bir irtifa 120 km (400.000 ft) sınırını gösterir ki orada atmosferik etkiler tekrar giriş esnasında fark edilir. Karman line 100 km'de (328.000 ft) sık sık atmosfer ve dış uzay arasında sınır olarak kullanılır.

Atmosferin elektromanyetik dalgaları yansıtacak miktarda iyonların ve serbest elektronların bulunduğu 70 km ile 500 km'lik kısmı. 2. Arz atmosferinin dış bir kuşağı. Güneş'ten 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 25-50 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.

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 Dünya'yı tümüyle çevrelemez.

Atmosferin en üst katıdır. Az miktarda hidrojen ve helyum atomlarından oluşur. Kesin sınırı bilinmemekle birlikte üst sınırının yerden yaklaşık 10 bin km yükseklikte olduğu kabul edilmiştir. Bu katmandan sonra artık bir sınır olmadığı için boşluğa geçiş başlar. Yapay uydular bu katmanda bulunurlar, yerçekimi çok düşüktür ve gazlar çok seyrektir.

Mezosferden itibaren 640 km yüksekliğe kadar uzanan katmandır. Bu katmanda güneş ışınları yoğun olarak hissedilir. Sıcaklığı güneşin etkisine göre 200 ile 1600°C’dir. Bu katmanda gazlar iyon halinde bulunur ve iyonlar arasında elektron alışverişi oldukça fazladır. Bu nedenle haberleşme sinyalleri ve radyo dalgaları çok iyi iletilir.

Ozonosfer: Bu tabakada ozon gazları bulunur. Güneşten gelen zararlı ultraviyole ışınlar, ozon gazları tarafından tutulur. Bundan dolayı canlılar için koruyucu katmandır.

Troposferden itibaren 50 km yüksekliğe kadar uzanır. Yatay hava hareketleri (rüzgârlar) görülür. Su buharı bulunmadığı için dikey hava hareketleri oluşmaz. Yalnızca yatay hareketlerin oluşması da diğer tabakalar ile stratosfer arasında bu katmandan kaynaklanan bir taşınım olmamasına sebep olur. Bu durum çok tehlikeli olabilir çünkü diyelim ki bir yanardağın patlamasından ortaya çıkan küller troposferi aşıp stratosfere ulaşırsa burada birikir ve kalıcı bir kirlilik oluşturur. Sıcaklık değişimi olmayan yer 11-25 km arasıdır. Stratosferin sıcaklığı -55°C ile -3°C derece arasında değişir. Stratosferde yerçekimi azaldığı için cisimler gerçek ağırlıklarını kaybederler. Bu katmanın üst kısımlarında ozon gazları bulunur ve güneş ışınlarını çeken bu gazlar katmanın ısınmasına nedendir.

Atmosferin yere temas eden en alt katmanıdır. Gazların en yoğun olduğu katmandır. Ekvator üzerindeki kalınlığı 16-17 km, 45° enlemlerinde 12 km, kutuplardaki kalınlığı ise 9-10 km’dir. Katman kalınlığının Ekvator'da ve kutuplarda farklılık göstermesinin nedeni, ekvatorda ısınan havanın hafifleyerek yükselmesi ve merkezkaç kuvvetinin bulunması, kutuplarda ise havanın soğuyarak çökmesi ve merkezkaç kuvvetinin bulunmamasıdır. Yani bu değişikliklerin sebebi sıcaklık farklılıkları ve merkezkaç kuvvetinin etkisidir.

Troposfer, atmosferin en önemli katmanıdır denebilir çünkü gazların %75′i su buharının ise tamamı bu katmanda bulunur. Buna bağlı olarak hava akımları, bulutluluk, nem, yağışlar, basınç değişiklikleri gibi bilinen bütün meteorolojik olaylar bu katmanda meydana gelir, güçlü yatay ve dikey hava hareketleri de bu katmanda oluşur. Troposfer genellikle yerden yansıyan güneş ışınlarıyla ısınır bu nedenle alt kısmı daha sıcaktır ve yerden yükseldikçe sıcaklık 100 metrede 0,65°C azalır ve tabakanın sonunda -56.5°C'ye kadar düşer.