Atmosferin Yapısı Rüzgarlar Sıcaklık ve Nem Dünyanın Enerji Bütçesi Atmosferde Kalış Süreleri
Atmosferin Bileşimi 0.1 -5% arasında H2O bulunur
Eser Türler
Eser Gazların Konsantrasyonları
Eser Gazların Etkileri
Atmosferin Dikey Yapısı Atmosferdeki sıcaklık, basınç ve yoğunluk yüksekliğe bağlı olarak değişim gösterir ve bu değişim atmosferde tabakalaşmaya neden olur. Atmosfer basıncı: Yukarıdaki havanın ağırlığı. Deniz seviyesinde 1 kg/cm2, 1000 milibar Atmosferin toplam kütlesinin yarısı 5.6 km’nin altında, % 90’u da 16 km’nin altında. Everest 8.5 km’de. Toplam kütle: 5.14x1015 ton.
Basıncın Yükseklikle Değişimi
Basıncın Yükseklikle Değişimi
Tabakalar
Tabakalar
Troposfer Sıcaklık yükseklikle azalır. Neden? Türbülans ve karışma azami derecede bu tabakada olur (%80’i)
Sıcaklık Azalma Hızı ve Inversiyon
Tropopoz Troposferin en üstü, stratosferin hemen altındaki soğuk geçiş tabakası “Tropopoz Katlanması”: Normal tabakalar yerinden oynayıp stratosferik hava daha alt atmosfere doğru giriyor. Stratosferle troposfer arasındaki önemli bir değiş tokuş mekanizması
Stratosfer 20 km’ye kadar sabit sıcaklık Yükseklikle artan sıcaklık, ozon Ozon konsantrasyonu 15-30 km arası maksimum
Mezosfer ve Termosfer Mezosfer: T -90°C Yükseklik arttıkça sıcaklık azalıyor. Termosfer: Oksijen ve Nitrojen atomları yüksek enerjili güneş ışınlarını emer Yükseklik arttıkça sıcaklık artar. Yaklaşık 1000°C. - Astronot bu tabakadan geçerken elini dışarı uzatsa eli yanar mı?
İyonosfer Termosferin 80 km ile 400 km’ye kadar olan kısmı Yoğunlaşmış pozitif yüklü N2 ve O2 ve negatif elektronlar.
Rüzgarlar
Sıcaklık ve Su Buharı Sıcaklık yeryüzünden olan yüksekliğe ve yere göre farklılık gösterir En yüksek sıcaklık tropiklerde görülür. Tropiklerle kutuplar arasındaki sıcaklık farkı 35C.
Sıcaklık Dağılımı
Küresel Yıllık Yüzey Sıcaklıkları
Su buharı Alt troposferde dağılmış olup çok değişkendir. Çeşitli şekillerde ifade edilir: - Spesifik nem: su buharı miktarının toplam hava kütlesine oranı (gH2O/kghava)
- Bağıl nem: Spesifik nemin mümkün olan maksimum spesifik neme (f(P ve T) oranı (%)
- Kütle derişimi: gH2O/m3hava
- Kütle karışım oranı: gH2O/ghava
- Mol karışım oranı (hacim): Her bir hava molündeki su buharı molü
Tropiklerde en yüksek, 16g/kg Tropiklerde en yüksek, 16g/kg 500 mbar seviyesinde 2g/kg. Yükseklikle azalır.
Dünyanın Enerji Bütçesi -Işıyan enerjinin dünya ve atmosfer tarafından soğrulması ya da kaybedilmesi neredeyse tüm hava durumunun yaratılmasına neden olur. Gelen ve giden enerjinin hesabı dünyanın enerji bütçesini oluşturur. Atmosfer dünyaya ulaşan ve dünyadan uzaya giden ışımayı kontrol eder.
Güneş ve Dünya Kara Cisim Olarak Yayılım
Kara Cisim Işımaları
Ortalama Yeryüzü Sıcaklığı
Dünya atmosferinin en uç noktasına gelen Eo= 1370 W/m2 (Solar Sabit) Atmosferin üstüne gelen ortalama güneş enerji akısı 342 W/m2 .
Atmosferik Süreçlerin Zamansal ve Uzamsal Ölçeği
Küçükölçek: 0-100m ölçeğinde olan olayları kapsar. Örnek: bacadan çıkan dumannın dağılımı Ortaölçek: Birkaç yüz kilometrede olan olayları kapsar. (Kara-deniz meltemi,dağ-vadi rüzgarları) Sinoptik Ölçek: Yüz kilometre seviyesinden 1000 km seviyesine ait tüm hava durumu sisteminin hareketleri Küresel Ölçek: 5000km’nin üstünde bir ölçekte olan olayları kapsar
Atmosferdeki Belli Başlı Olayların Ölçekleri
Atmosferde Dağılım ve Kalış Süresi Atmosferdeki gazların karışımı difüzyon ve dikey Eddi Karışması ile olur. Gazların yerçekimi etkisi altında yeniden difüzyonla dağılımı için gereken zaman Yüzeye yakın atmosferde N = 2.6x1019, yaşam süresi 105 yıl düzeyinde olacaktır.
Dikey Eddy Karışımı için Karakteristik Süre Troposferde birkaç hafta olarak belirlenmiştir. (Dikey hareketliliğin azlığı göz önüne alınırsa, stratosferde bu süre daha uzun olacaktır. ) Yükseldikçe dikey karışmanın etkisi azalır ve moleküler difüzyon yaklaşık 100 km yükseklikte göreceli olarak daha önemli hale gelir.
Difüzyon Difüzyonun etkili olduğu kısımda her gaz için daha önce basıncın yükseklikle değişim formülü kullanılabilir. (Eğer yerçekimi kuvveti farklı gazların dağılımını etkileyen tek etkense)
Kimyasal Yaşam Süresi Türlerin atmosferdeki dağılımını etkileyen diğer bir faktör de kimyasal yaşam süresidir. Kimyasal yaşam süresi difüzyon ve dikey karışıma kıyasla çok uzun ise, o türün dağılımında kimyasal tepkimelerin etkisi çok azdır. Fakat eğer kimyasal yaşam süresi çok kısa ise, yatay ve dikey dağılım bundan etkilenir.
Kimyasal Yaşam Süresi Türlerin bulunduğu yere bağlıdır. CFCler troposferde atıl (inert)ve çok iyi karışmışken stratosferde tepkimeye girerler. Çünkü bu tabakadaki MÖ ışınlarıyla etkileşimde bulunurlar. Belli bir tür için kimyasal yaşam süresini hesaplamanın en basit yolu o türün birincil kimyasal kaybolma yolu göz önüne alınarak tepkimenin hızının incelenmesidir. Örneğin CO + OH CO2 + HO2, k= 2.2x10-13 cm3molekül-1sn-1
Sorular
Dostları ilə paylaş: |