Atmosfer ve Özellikleri

Atmosfer, Dünya'yı saran farklı gazlardan oluşan hava küresidir. Atmosferi oluşturan gazlar iki gruba ayrılır: miktarı değişmeyen gazlar (azot, oksijen, asal gazlar) ve miktarı değişen gazlar (su buharı, karbondioksit).

Su buharı iklim olaylarının oluşmasını sağlar ve sıcaklığın uzaya kaçmasını engeller. Karbondioksit ise ısıyı emme ve tutma özelliğiyle önemli etkilere sahiptir.

Atmosfer farklı katmanlardan oluşur. Troposfer, yeryüzüne en yakın katmandır ve içinde su buharının %99'u ve gazların %75'i bulunur. Bu katmanda sıcaklık yükseldikçe her 200 metrede 1°C azalır. Stratosfer katmanında ozon tabakası bulunur ve Güneş'ten gelen zararlı ışınları tutar. Mezosfer, atmosferin en soğuk katmanıdır ve meteorların parçalandığı yerdir. Termosfer (İyonosfer), haberleşme sinyallerinin iletildiği katmandır. Ekzosfer ise en dış katmandır ve uyduların bulunduğu bölgedir.

Biliyor muydun? Troposfer katmanının kalınlığı Ekvator'dan kutuplara gidildikçe azalır. Bu yüzden uçaklar kutuplara yaklaştıkça daha alçaktan uçmak zorunda kalırlar.

Atmosferin Etkileri ve İklim Bilgisi

Atmosferin kalınlığı Ekvator'dan kutuplara gidildikçe azalır. Bunun nedenleri sıcaklık, yer çekimi ve çizgisel hızdır.

Atmosferin canlılar için çok önemli etkileri vardır. Aşırı ısınıp soğumayı engeller, canlıların yaşam alanını oluşturur ve Güneş'ten gelen zararlı ışınları engeller. Ayrıca meteorların parçalanmasını sağlar, gölge yerlerin aydınlık olmasını sağlar ve hava olaylarının oluşmasını sağlar. Atmosferin yoğunluğu aşağı kesimlerde fazladır ve yükseklere çıkıldıkça azalır.

Hava durumu ve iklim farklı kavramlardır. Hava durumu, belli bir yerde kısa sürede etkin olan atmosfer koşullarıdır. Bu konuyu inceleyen bilim dalına meteoroloji denir. İklim ise uzun süreli hava olaylarını inceler ve bu konuyu klimatoloji bilimi araştırır.

Hava durumu ve iklim arasındaki farklar şunlardır:

• İklim uzun sürelidir, hava durumu kısa sürelidir
• İklim belirtilirken kurak, yağışlı gibi ifadeler kullanılırken hava durumunda güneşli, bulutlu gibi terimler kullanılır
• İklim geniş alanları kapsar, hava durumu daha dar alanları etkiler

Önemli! Kutup ışıkları (aurora), kutup bölgelerinde gökyüzünde görülen, yeryüzünün manyetik alanı ile Güneş'ten gelen yüklü parçacıkların etkileşimi sonucu ortaya çıkan doğal ışımalardır.

İklimin Etkileri ve İklim Elemanları

İklim hem doğal sistemleri hem de insan ve beşeri sistemleri etkiler. İklimin doğal sistemler üzerindeki etkileri arasında yeryüzü şekillerinin oluşumu, toprak oluşumu, bitki örtüsü, akarsu özellikleri ve hayvan türleri sayılabilir. İnsan ve beşeri sistemler üzerindeki etkileri ise ekonomik faaliyetler, yerleşmeler, nüfus dağılışı, kültürel yapı ve insan karakteri gibi konulardır.

Rasat (gözlem), sıcaklık, rüzgâr, basınç, yağış gibi atmosfer özelliklerinin ölçülmesi ve gözlenmesi sonucunda tutulan kayıtlardır. Meteorolojik gözlemler sinoptik (tüm dünyada aynı anda, günde 4 kez yapılır) ve klimatolojik (yerel saate göre, günde 3 kez yapılır) olarak ikiye ayrılır.

İklim elemanlarından en önemlisi sıcaklıktır. Isı, cisimlerde var olan potansiyel enerjidir; sıcaklık ise cisimlerdeki potansiyel enerjinin ortaya çıkmış hâlidir.

Sıcaklığın dağılışını etkileyen faktörler şunlardır:

• Güneş ışınlarının yere düşme açısı
• Dünya'nın şekli (enlem etkisi)
• Eksen eğikliği ve yıllık hareket
• Bakı ve eğim
• Yükselti
• Nem
• Bitki örtüsü
• Kara ve denizlerin dağılışı

Unutma! Güneş'ten enerji (ısı) olarak gelen ışınlar yere çarparak sıcaklığa dönüşür. Bu yüzden Dünya yerden yansıyan ışınlarla ısınır.

Güneş Işınları ve Sıcaklık Etkileşimi

Güneş ışınlarının yere düşme açısı, sıcaklığı etkileyen en önemli faktörlerden biridir. Dünya'nın küresel şeklinden dolayı Güneş ışınları Ekvator'a büyük açılarla gelir ve buralar daha sıcaktır. Kutuplara gidildikçe Güneş ışınlarının geliş açısı küçülür ve sıcaklık azalır.

Dünya'nın günlük hareketi ile gün içinde Güneş ışınlarının düşme açısı değişir. Sabah ve akşam küçük açılarla gelen ışınlar, öğlen saatlerinde büyük açılarla gelir. Eksen eğikliği ve yıllık hareket sonucunda da mevsimler oluşur. 21 Haziran'da Güneş ışınları Yengeç Dönencesi'ne, 21 Aralık'ta ise Oğlak Dönencesi'ne öğle vakti dik açıyla gelir.

Bakı ve eğim de sıcaklığı etkiler. Kuzey Yarım Küre'de güney cepheler, Güney Yarım Küre'de ise kuzey cepheler Güneş'i daha fazla görür ve daha sıcak olur. Güneş'e bakan bu cephelere bakı denir.

Yükselti arttıkça sıcaklık azalır. Her 200 metrede sıcaklık 1°C düşer. Yüksek yerlerde nem azalır, bu yüzden hızlı ısınıp hızlı soğur. Yükselti arttıkça:

• Hava kütlesi soğur ve yağış bırakır
• Bitki türleri değişir (alt kesimlerden yukarıya doğru: geniş yapraklı → karışık → iğne yapraklı)
• Tarım ürünleri çeşidi azalır
• Ürünlerin olgunlaşma süresi artar

Merak etme! Yükselti ve sıcaklık arasındaki ilişki karmaşık görünse de aslında çok basittir. Dağ yamacında yukarı çıktıkça sıcaklığın düştüğünü hissetmişsindir. Bu, yerden yansıyan ısının yukarıya çıktıkça azalmasından kaynaklanır.

Sıcaklığı Etkileyen Diğer Faktörler

Nem, sıcaklık üzerinde önemli bir etkiye sahiptir. Nemin fazla olduğu yerlerde hava yavaş ısınır ve yavaş soğur. Nemin az olduğu alanlarda ise hava hızlı ısınıp hızlı soğur. Suya yakın yerlerde nem daha fazlayken, kara içlerine ve yükseklere çıkıldıkça nem azalır.

Bitki örtüsü yoğun olan alanlar yavaş ısınır ve yavaş soğur. Bitki örtüsünden yoksun alanlar ise hızlı ısınıp hızlı soğur. Bu yüzden ormanlık alanlar çöllere göre daha düzenli sıcaklık dağılımına sahiptir.

Güneş'ten atmosferin üst kısmına 1 cm²'ye 1 dakikada yaklaşık 2 kalori enerji gelir. Buna Güneş sabitesi denir. Bu enerjinin bir kısmı atmosfer tarafından tutulur, bir kısmı dağılır, bir kısmı uzaya geri yansır, %27'lik kısmı ise yeri ısıtır.

Bulutluluk da sıcaklığı etkiler. Bulutlu kış gecelerinde sıcaklık içeride hapsolur, bulutsuz gecelerde ise Dünya sıcaklık kaybeder ve ayaz denilen soğuk geceler yaşanır.

Kara ve denizlerin dağılışı sıcaklık üzerinde etkilidir. Karalar hızlı ısınır ve hızlı soğur, denizler ise yavaş ısınır ve yavaş soğur. Kuzey Yarım Küre'de karalar Güney Yarım Küre'ye göre daha fazla olduğu için ortalama sıcaklık 2°C daha yüksektir.

Okyanus akıntıları da sıcaklığı etkiler. Ekvator'dan gelen akıntılar sıcak, kutuplardan gelen akıntılar ise soğuktur. Bu akıntılar gittikleri yerde sıcaklığı değiştirir ve Dünya üzerindeki sıcaklığın dengelenmesini sağlar.

İlginç bilgi! Günün en sıcak anı saat 12.00 değil, 14.00 civarıdır. Bunun nedeni Güneş'in en tepede olmasına rağmen, ısı birikiminin devam etmesidir.

Sıcaklığın Yeryüzünde Dağılışı

İzoterm, aynı sıcaklığa sahip noktaların birleştirilmesiyle oluşan eğrilerdir. Gerçek izoterm haritaları gerçekte ölçülen sıcaklık değerlerini gösterir. İndirgenmiş izoterm haritaları ise yükseltinin olmadığı varsayılarak sıcaklık değerlerinin deniz seviyesine göre hesaplandığı haritalardır.

Dünya'da üç sıcaklık kuşağı vardır:

• Sıcak kuşak: Sıcaklık ortalaması yıl boyunca 20°C'nin üzerindedir
• Ilıman kuşak: Sıcaklık ortalaması 0°C ile 20°C arasındadır
• Soğuk kuşak: Sıcaklık ortalaması yıl boyunca 0°C'nin altında, en sıcak ay ortalaması 10°C'nin altındadır

Dünya yıllık ortalama sıcaklık dağılışı haritası incelendiğinde:

• Ekvator'dan kutuplara gidildikçe sıcaklık değerleri azalır
• En yüksek sıcaklıklar dönenceler çevresindeki çöllerde görülür
• İzoterm eğrileri Kuzey Yarım Küre'de fazla sapmaya uğrarken, Güney Yarım Küre'de daha az sapmaya uğrar
• Gulf Stream sıcak su akıntısı, Avrupa'nın batı kıyılarının doğu kıyılarına göre daha sıcak olmasını sağlar

Dikkat! Sıcak ve ılıman kuşak Kuzey Yarım Küre'de Güney Yarım Küre'ye göre daha geniş yer kaplar. Bunun nedeni karaların Kuzey Yarım Küre'de daha fazla olmasıdır.

Dünya Aylık Sıcaklık Dağılışları

Temmuz ayı sıcaklık dağılışı incelendiğinde, Kuzey Yarım Küre'de yaz mevsimi yaşandığı için en yüksek sıcaklıklar buradaki dönenceler çevresindeki çöllerde görülür. Kuzey Yarım Küre'de izoterm eğrileri kara üzerinde kuzeye kayar, denizler üzerinde ise güneye kayar. Güney Yarım Küre'de bu dönemde kış mevsimi yaşanır, ancak okyanusların etkisiyle kış sıcaklıkları Kuzey Yarım Küre'ye göre daha yüksektir.

Ocak ayı sıcaklık dağılışı incelendiğinde, Kuzey Yarım Küre'de kış mevsimi yaşanır ve en düşük sıcaklıklar karasallığın etkisiyle Sibirya'da görülür. En yüksek sıcaklıklar ise yaz mevsiminin yaşandığı Güney Yarım Küre'deki dönencelerdeki çöllerde ölçülür. Okyanus akıntılarının etkisi bu dönemde de belirgindir.

Yıllık sıcaklık farkı, bir bölgede ortalama en yüksek ve en düşük sıcaklıklar arasındaki farktır. Ekvator'dan kutuplara, kıyılardan iç kesimlere ve alçak yerlerden yükseklere doğru sıcaklık farkı artar.

Dünya yıllık sıcaklık farkı haritası incelendiğinde:

• Karaların fazlalığı nedeniyle sıcaklık farkları Kuzey Yarım Küre'de daha fazladır
• Sıcaklık farklarının en fazla olduğu yerler orta kuşak karalarının iç kesimleridir
• Sıcaklık farklarının en az olduğu yerler Ekvator çevresi ve okyanuslardır

Bilgi! Sibirya'da kışın -70°C'ye kadar düşen sıcaklıklar, karasallığın ve enlemin birlikte etkisiyle oluşur. Aynı enlemdeki Avrupa ülkeleri Gulf Stream sıcak su akıntısı sayesinde çok daha ılıman kış geçirir.