Yoğunluğu En Az Olan Katman
kaynağı değiştir]
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.
Mezosfer[değiştir Yeryüzünün Tabakaları(Katmanları)
“Allah O’dur ki, yedi göğü ve yerden de onların benzerini yaratmıştır. Emir/iş ve oluş onlar arasında sürekli iner ki, Allah’ın her şeye kadir olduğunu ve Allah’ın bilgi bakımından her şeyi kuşattığını bilesiniz.”(Talak 12)
Talak suresinin 12. ayeti yedi gök ile yerküremiz arasında benzerlik kurunca; o zaman yerküremizde de tabakalar şeklinde uyumlu, her tabakanın kendi görevini yerine getirdiği bir yapı beklememiz mümkündür. Nitekim yerküremiz hakkında son asırlarda yapılan çalışmalar Kuran’ın bu ayetinin de mucizeviliğini onaylamaktadır.
Yerküremiz de aynı gökyüzü gibi ayrı tabakalardan oluşur ve bu tabakaların bu şekilde yaratılması sayesinde Dünya’mızda hayat mümkün olmaktadır. Aynı Atmosfer tabakalarında olduğu gibi. Peygamberimiz’in yaşadığı Arap toplumunda yeryüzü, bir toprak parçası görünümünün dışında bilinmeyen bir sırdı. O dönemdeki bilgilerle yeryüzünün birbirinden farklı tabakalarının olduğunun düşünülmesi, bu farklı tabakaların farklı görevlerinin olduğunun söylenmesi imkansızdır. Bu yüzden Kuran’ın göğün tabakalar halinde olduğunu söylemesi ve gökteki bu tabakalar ile yeryüzü arasında analoji (benzerlik) kurması önemli bir mucizedir.
Yerküremizin katmanları da yaşamımız açısından hayatidir
Daha önceki bölümlerde söylediğimiz gibi Kuran sadece mucize olsun diye hiçbir açıklama yapmamaktadır. Fakat Kuran’ın dikkatimize sunduğu gerçekler, Peygamberimiz döneminde bilinmesi imkansız bilimsel gerçeklere dayandığı için aynı zamanda mucize de oluşturmaktadır. Bize düşen sadece bu mucizeleri tespit etmek değil; bu mucize oluşurken ortaya çıkan incelikleri, Allah’ın yaratışındaki harikalıkları da düşünmektir. Örneğin yerkürenin katmanlarından biri olan çekirdeği oluşturan maddeler sayesinde Dünya’mızın çevresinde manyetik bir alan oluşmaktadır. Bu manyetik alan yeryüzünde yaşamı mümkün kılmaktadır. Yeryüzünün merkezindeki dinamo eğer biraz daha zayıf olsaydı; Dünya’mızın çevresinde oluşan manyetik alan (Bu manyetik alan Van Allen Kuşakları olarak bilinmektedir.) öldürücü radyasyonu durdurmaya yetmeyecek ve Dünya’mızdaki yaşam zarar görecekti. Eğer bu manyetik alan daha kuvvetli olsaydı ölümcül manyetik kasırgalar yeryüzü canlılığına zarar verecekti. Yerkürenin çekirdeğinde sıvı haldeki nikel, demir gibi maddelerin oranının tam kıvamında ayarlanması sayesinde Van Allen kuşakları görevlerini tam yerine getirebilmektedir. Tüm bu incelikler Yaratıcımız tarafından ayarlanmış, mükemmel bir şekilde programlanmış, sonra biz insanların Dünya’daki yaşamı başlatılmıştır.
Dünya’mızın milyarlarca yıldır soğuduğu tespit edilmiştir. (4.5 milyar yıl olarak tahmin edilmektedir.) Dünya’mız çok uzun süredir soğuyor olmasına karşın Dünya’nın çekirdeğinde çok yüksek sıcaklıkta lavlar kaynamaktadır. Yeryüzünde yaşadığımız kısmın Dünya’ya oranı, elmanın kabuğunun elmaya oranı kadar bile değildir. Yerkabuğunun kalınlığının Dünya’nın çapına oranı %1’den bile azdır. Bu incecik yerkabuğunun üzerinde kitap okurken, yürürken, yemek yerken, sohbet ederken tüm bu oluşumlardan hiçbirşey hissetmiyoruz. Dünya’mızın çekirdeğinde meydana gelen dehşetli oluşumlar hayatımızı sekteye uğratmamakta, hayatımız sanki, Dünya’mızın merkezi durgun bir gölün kıyısıymış gibi devam etmektedir. Yüksek sıcaklıktan ve oluşan manyetik alandan dolayı dehşetli diye tabir ettiğimiz oluşumlar aslında insana, yaşama dost oluşumlardır; çünkü bu oluşumlar sayesinde varlığımızın devamı mümkün olabilmektedir. Bu oluşumlar varlığımızı hem mümkün kılmaktadır, hem de bu oluşumların dehşeti bizi hiç rahatsız etmeden elmanın kabuğu kadar olan Dünya kabuğunun üstünde yaşantımız devam etmektedir. Bu oluşumları ne tesadüfe bağlayabiliriz, ne de kendimizin yaptığını iddia edebiliriz. Herşeyi yaratan, her şeyi birbiriyle bağlantılı olarak oluşturan Allah, tüm bu oluşumlara şekil vermiştir. Bize düşen acizliğimizi bilerek, kibirlenmeden O’na yönelmek ve yarattığı tüm güzellikler, mükemmellikler için O’na şükretmektir.
Tabakaların sayısı
Yeryüzünün en dışında Dünya’mızın %70’inden fazlasını oluşturan Litosfer’in Su(1) tabakası bulunmaktadır. Bu tabakanın altında Litosfer’in Kara (2) tabakası gelmektedir ve bu tabakalar diğer tabakalara göre çok incedir. Bu tabakaların altında üst Manto (3) bölümü vardır. Onun altında ise plastik özellikleri gösteren Astenosfer (4) vardır. Bu tabakanın altında Alt Manto (5) vardır. Bu tabakanın birleşiminde silikon, magnezyum, oksijen gibi maddeler vardır, ayrıca demir, kalsiyum, alimünyum da içerdiği söylenmektedir. Bu tabakanın altında Dış çekirdek(6) bulunur ve yerkürenin hacminin %30’una yakınını oluşturur. Buradaki sıvı Dünya’mızın dönüşüyle beraber oluşturduğu dinamo ile yerküremizin çevresindeki koruyucu manyetik alanı meydana getirmektedir. Dünya’mızın merkezinde ise hacim olarak en ince tabakalardan biri olan İç çekirdek (7) bulunmaktadır. Görüldüğü gibi Dünya’mız hem ham maddeleri, hem görevleri farklı farklı olan tabakalardan oluşmaktadır. Bu tabakaların sayısı 7’ye eşitlenip de ayetle mutabık olduğu gibi (birbiriyle uyumlu olduğu gibi), iki tabaka tek tabaka şeklinde incelenmek suretiyle 7 rakamı değişirse o zaman da yine 7 rakamının Arapça’da çoğul ifade eden yapısıyla uygunluk göstermektedir.
Allah’ın yaratışındaki harikaları incelersek Talak suresinde ele aldığımız ayetin sonunda dendiği gibi “…Allah’ın her şeye gücünün yettiğini ve Allah’ın bilgisiyle her şeyi kuşattığını” kavrayabiliriz.
Dünya’nın Çekirdeği
Katı yerkürenin çapı ortalama 6.371 km’dir. Yaklaşık 2.900 km derinde bir sınır bölgesi, bir süreksizlik bulunur. Bunu deprem dalgalarının yalnızca bir bölümünün geri yansımasından anlıyoruz. Burası katıdan sıvıya geçiş bölgesidir. Daha iç bölgelerin, yani çekirdeğin, yaklaşık 10 g/cm3 gibi çok yüksek bir yoğunluğu vardır. Ancak demir içeren göktaşları buradaki sıcaklık ve basınç koşulları altında oluşana benzer bir yoğunluğa ulaşabilir. Bu nedenle bugün, çekirdeğin daha çok demir ve nikelden oluştuğu varsayılıyor. Daha az benimsenen bir düşünce ise çekirdeğin de kabukta bulunan elementlerle aynı karışımda, yalnız daha yoğun olduğudur. Daha içte, yaklaşık 5.150 m derinde yeni bir sınır bölgesi daha vardır, bu da oradan sonraki bölümün fiziksel özelliklerinin daha farklı olduğunu gösterir. Büyük bir olasılıkla burası katıdır. 3.500 km’lik bir çapı olan çekirdeğin 175 milyar km3’lük bir hacmi vardır, yani yerkürenin yaklaşık yüzde 16’sını oluşturur. Buna karşılık ağırlığı, toplam ağırlığın yüzde 32’si kadardır. Yüzeyindeki elektrik akımlarının da, Dünya’nın magnetif alanının oluşmasına yol açtığı düşünülmektedir.
Manto
2 – 60 km arasındaki derinliklerde mantoya ulaşılır. Burası Mohorovicic süreksizliği adı verilen sınır bölgesiyle üstündeki kabuk katmanından ayrılır. Bu alandaki maddelerin yoğunluğu birden bire 2,9 gr/cm3’ten 3,3 gr/cm3’e çıkar. 700 km kadar derine inildiğinde ise yoğunluk 3,3 gr/cm3’ten 4,5 gr/cm3’e yükselir. 2.000 km derinlikte bu değer 5,7 gr/cm3 olur. Bu bölge yaklaşık 900 milyar km3’lük hacmiyle yerkürenin toplam hacminin yüzde 83’ünü oluşturur. Mantoda bulunan kayaçların daha az silisyum oksit içerdiği, buna karşılık daha ağır olan metal oksitlere, özellikle de magnezyim (% 37) ve demire (% 12) sahip olduğu bilinir; bu da onun renginin daha koyu olmasına yol açar. Kayaç yapılı meteorların kimyasal bileşimi bu mantonun yapısıyla uyuşur. Deprem dalgalarının yayılış biçimine bakılırsa burası sıvı değil katı, daha doğrusu plastik bir durumdadır. Sıcaklık kabuktaki kadar çok artmaz, en çok 2.500 dereceye çıkar. Kayaçların sıvıya dönüşmelerini engelleyen etken, üstlerindeki yüksek basınçtır. Yalnız tektonik tedirginlikler sonucu yerel sıvılaşmalar olabilir. Kabukta ortaya çıkan bütün hareketlerin nedeni mantonun astenosfer adı verilen üst katmanlarından kaynaklanır. Katmanlar arasındaki ısı farklarından dolayı plastik haldeki kayaçlar da durumları elverdiğince hareket ederler. Deprem bölgelerinin gösterdiğine göre 600 km derinliklerde kırılmalar olabilmektedir.
Kabuk
Katı yerkürenin en üst katmanına kabuk denir ve kalınlığı 5 km ile 60 km arasında değişir. Burası tüm hacmin yüzde 1,5’ini kapsar. Kabuğun yoğunluğu mantodan daha azdır. Kıtalar ile okyanusların altındaki kabuklar arasında fark vardır. 20-60 km kalınlığındaki hafif kabuk levhaları kendilerinden daha yoğun olan mantonun üstünde yüzer; böylece kıtalar, okyanus diplerine göre biraz daha yüksekte kalır. Okyanus dipleri ise 5-10 km kalınlıkta olur ve büyük ölçüde yoğunluğu 2,9 gr/cm3 olan bazalttan oluşur. Her ikisi de mantonun üstünde bulunur ve onun çarpma hareketlerinden etkilenir. Bu arada kabukta çatlaklar olur ve mantodan buraya sızan madde nedeniyle okyanus diplerinde yeni bir kabuk oluşmaya başlar. Bu bölge iki yanındaki daha soğuk alan tarafından bastırılınca yukarı doğru yükselir ve duruma göre ortaya ya bir ada ya da sıradağlar çıkar.
Biz yalnız kabuğun kıta bölgesindeki yapısını ve kayaçlarını tanırız. Kabuğun üst katmanları daha çok silisyum oksit içerir ve ortalama 2,7 gr/cm3 yoğunluğundadır. Bu daha aşağı katmanlarda 2,9 gr/cm3’e çıkar. Her ikisi arasında, Konrad süreksizliği adını taşıyan bir sınır bölgesi vardır. Alt katmanlarda, içinde kuvars (SiO2) olmayan başkalaşım kayaçları bulunur. Üst bölgeler ise bildiğimiz çeşitliliğiyle öteki kayaçlardan oluşur. Mağma kayacı ya da korkayaç denen kayaçlar, mantonun yerel olarak eriyip başka bir yerde yavaş yavaş soğumasıyla ortaya çıkar. Bunların en bilinenleri kuvars içeren granitlerdir. Vulkanitler ise daha hızlı soğuyan ve camlaşmış parçalar içeren kayaçlardır. Rüzgar ve akarsuların etkisiyle yeryüzünden kopan parçaların denizlerin dibinde birikerek taşlaşması ise tortul kayaç denen kayaçların oluşmasına yol açar. Bu kayaçlar yerkabuğu hareketleri nedeniyle bulundukları yerden daha derinlere iner ve buralardaki sıcaklık ve basınç nedeniyle değişime uğrarlarsa, bu kez de başkalaşım kayaçları ortaya çıkar. Kabuğun kıta bölümünde her 100 m derinliğe inildikçe sıcaklık da 3 derece artar.
Su çevrimi
Hayatın kaynağı sudur. İnsan vücudunun % 55-60 sudan oluşmaktadır. Su, bütün yaşam sürecinde, en temel maddedir. Su çevriminin başlama noktası yoktur. Su çevrimini, harekete geçiren Güneş, okyanuslardaki suyu ısıtır, ısınan su, buharlaşır. Yükselen hava akımları, su buharını, atmosfer içinde yukarıya kadar taşır. Orada bulunan daha soğuk hava bulutlar içinde yoğunlaşır. Hava akımları, bulutları dünya çevresinde hareket ettirir. Bulutların içinde, damlaları taşıyan toz zerreleri, bir araya gelerek, büyürler ve yağış olarak gökyüzünden düşerler. Bazı yağışlar, kar olarak Dünya’ya geri döner ve donmuş su kütleleri halinde, binlerce yıl kalabilecek olan buz dağları ve buzullar şeklinde birikebilir.
Ilıman iklimlerde, ilkbahar geldiğinde, çoğu zaman kar örtüleri erir ve eriyen su, erimiş kar olarak, toprak yüzeyinde akışa geçer ve bazen de sellere sebep olur. Yağışın çoğu, okyanuslara, ya da toprağa düşerek, yerçekiminin etkisiyle yüzey akışı olarak akar. Akışın bir kısmı, vadilerdeki nehirlere karışır ve buradan da nehirler vasıtasıyla okyanuslara doğru hareket eder. Yüzey akışları ve yeraltı menşeli kaynaklar, tatlı su olarak, göllerde ve nehirlerde toplanır. Bütün yüzey akışları nehirlere ulaşmaz. Akışın çoğu, sızarak yeraltına geçer. Bu suyun bir kısmı, yüzeye yakın kalır. Yeraltı suyu boşaltımı olarak, tekrar yüzeydeki su kütlelerine ve okyanusa katılır. Bazı yeraltı suları, yer yüzeyinde buldukları açıklıklardan, tatlı su kaynakları olarak tekrar ortaya çıkarlar. Sığ yeraltı suyu, bitki kökleri tarafından alınır ve yaprak yüzeyinden terlemeyle atmosfere geri döner.
Dünya’daki suyun dağılımı
Dünya’daki, yaklaşık 1milyar 386 milyon kilometre küp toplam suyun, % 96’dan fazlasının tuzlu su olduğu bilinmektedir. Bütün tatlı su kaynaklarının, % 68’inden fazlası, buz ve buzulların içinde hapsedilmiştir. Tatlı suyun, kalan % 30’u ise yeraltındadır. Nehirler, göller gibi yüzeysel tatlı su kaynakları, dünyadaki toplam suyun, yaklaşık % 1’inin 1/700’ü olan 93 100 kilometre küptür. Bununla birlikte, insanların, her gün kullandığı su kaynağının çoğunu, nehirler ve göller teşkil etmektedir.
Okyanuslarda su akıntıları
Okyanus akıntıları, okyanus sularının hareketleridir. Bu hareketler, okyanuslara akan büyük nehirler gibidir. Okyanus akıntılarına sebep olan, çeşitli faktörler vardır. Okyanus yüzeyinde gözlenen ve rüzgârların neden olduğu akıntılara, yüzey akıntıları denir. Yüzey akıntılarının şekli, kendisine neden olan rüzgârın şekline benzemektedir. Kuzey yarımkürede yüzey akıntıları, saat yönünde iken, güney yarımkürede saatin tersi yönündedir. Bu akıntılar, dünyanın dönmesinin, yollarını değiştirmesinden dolayı, kuzey-güney yönünde değildir.
Gulf stream, kuzey Amerika’nın doğu kıyılarından kuzeye akan en büyük yüzey akıntısıdır. Bu sıcak su akıntısı, İzlanda ve İngiliz adalarındaki iklimin ılıman kalmasına neden olmaktadır. Gulf stream, üzerindeki havayı ısıtır ve toprak üzerindeki sıcak hava kütlesi, yumuşak hava oluşturmak için hareket eder. Gulf stream, kuzey Avrupa’daki yağmurlu havadan ve buzulların erimesinden sorumludur. Diğer yandan, bazı yüzey akıntıları, kutuplardan ekvatora doğru hareket ederek, beraberinde soğuk havayı taşırlar. Bu akıntıların ulaşmadığı bölgeler, daha sıcak bir iklime sahiptir.
Okyanuslardaki derin su akıntıları, yoğunluk farklılıklarına neden olur. Tuzlu sudaki, tuz oranı arttıkça yoğunluk artmaktadır. Yoğunluğu yüksek olan su, yoğunluğu daha az olan suyun altına çökerek, yoğun bir akıntıya sebep olur. Atlas okyanusundaki yoğun akıntıların, üç seviyesi vardır. Bu akıntının iki tanesi güney kutbundan, biri ise kuzey kutbundan gelmektedir.
Akıntıların, balıkçılık üzerinde büyük etkileri vardır. Çünkü sıcak ve soğuk akıntıların karşılaştıkları yerlerde, bol miktarda oksijen, yosun ve plankton bulunur. Buralar balıkçılık için elverişlidir. İngiltere, Japonya ve Norveç, balıkçılıktan yararlanan ülkelerdir. Ayrıca, soğuk ve sıcak akıntıların karşılaştıkları yerlerde tehlikeli sisler oluşur.
Metamorfik kayaçlar
Dünya yüzeyinin değişimini, sürdürmektedir. Isı ve basınç gibi faktörler, kayaçların, şeklinin ve yapısının değişiminde rol oynarlar. Bu gibi değişimlerle oluşan kayaçlara, metamorfik kayaçlar denir. Bu faktörlerin sebep olduğu değişimler, ortadan kalkarsa, bu kayaçlar, orijinal yapılarına dönerler. Bu, ters yöndeki başkalaşım olarak bilinir. Kayaçlar, oluştuktan sonra değişmeden kalamazlar. Kayaçlar, bir tipten, başka bir tipe, değişebilir. Bu, sonlanmayacak olan bir işlemdir. Bir tipten, başka bir tipe olan değişim, kayaç çevrimi olarak bilinir.
Plakaların hareketi
Litosfer, yedisi büyük, bir düzine kadar plakalara ayrılmış durumdadır. Bu plakalardan bazıları, kısmen kıtasal olup, kısmen de okyanus tabanını kapsıyor. Tektonik kuvvetler nedeniyle, birbirlerine göre hareket halindeler. Litosferin parçaları, adeta, dış mantonun, kısmen sıvı olan üst ‘astenosfer’ katmanı üzerinde yüzüyor. Bazı plakalar, birbirine yaklaşırken, diğer bazıları birbirinden uzaklaşıyor. Plakaların birbirine yaklaştığı sınırlara, yakınsak, uzaklaştığı sınırlara ise, ıraksak sınır denir. Plakaların bir de, sınır boyunca birbirlerine göre, kayma hareketi var ki, buna da muhafazakâr (conservative) sınır deniyor.
Kuzey Anadolu ve Kaliforniya’daki San Andreas fay hatları, bu sonuncusuna bir örnektir. Pasifik ve Atlantik okyanuslarının, ortasından geçen, birer ıraksak sınır vardır. Örneğin Atlantik ortası sınırın, altında yer alan, sıcak noktadaki mantodan kabaran magma, Avrupa ve Amerika plakalarını dışarıya doğru iterek, birbirinden uzaklaştırıyor.
Okyanus kabuğu, kıtasal bir plakaya karşı ilerlediğinde, daha yoğun olduğundan, alta dalarak, bir çukur oluşturuyor. Derine indikçe, ısınıp eriyor ve bu arada bulduğu çatlaklardan, geri fışkırıp, ada yaylarını meydana getiriyor. Dalmaya devam eden parçaları ise, soğuk kütleler halinde, mantonun derinliklerine doğru yol alıyor. Bazen de, İki kıtasal plaka, yakınsak sınırda buluştuğunda, biri diğerine göre ağır basıp, alta dalamadığından, birbirlerini omuzlayarak, kırılmalara ve yükselmelere yol açıyorlar. Asya plakasıyla, Hint plakasının çarpışma sürecinde oluşan Himalayalar da olduğu gibi.
Derleyen: Feridun Kandemir
Kaynakça:
The Quran: Unchallengeable Miracle(Kuran Karşı konulamaz Mucize),Caner Taslaman, İstanbul,2006 http://www.yaklasansaat.com/dunyamiz/dunya/earth.asp, Dr. Bahri Güldoğan
http://www.genbilim.com/content/view/2783/84/
kaynağı değiştir]
Yeryüzünün Tabakaları(Katmanları)
“Allah O’dur ki, yedi göğü ve yerden de onların benzerini yaratmıştır. Emir/iş ve oluş onlar arasında sürekli iner ki, Allah’ın her şeye kadir olduğunu ve Allah’ın bilgi bakımından her şeyi kuşattığını bilesiniz.”(Talak 12)
Talak suresinin 12. ayeti yedi gök ile yerküremiz arasında benzerlik kurunca; o zaman yerküremizde de tabakalar şeklinde uyumlu, her tabakanın kendi görevini yerine getirdiği bir yapı beklememiz mümkündür. Nitekim yerküremiz hakkında son asırlarda yapılan çalışmalar Kuran’ın bu ayetinin de mucizeviliğini onaylamaktadır.
Yerküremiz de aynı gökyüzü gibi ayrı tabakalardan oluşur ve bu tabakaların bu şekilde yaratılması sayesinde Dünya’mızda hayat mümkün olmaktadır. Aynı Atmosfer tabakalarında olduğu gibi. Peygamberimiz’in yaşadığı Arap toplumunda yeryüzü, bir toprak parçası görünümünün dışında bilinmeyen bir sırdı. O dönemdeki bilgilerle yeryüzünün birbirinden farklı tabakalarının olduğunun düşünülmesi, bu farklı tabakaların farklı görevlerinin olduğunun söylenmesi imkansızdır. Bu yüzden Kuran’ın göğün tabakalar halinde olduğunu söylemesi ve gökteki bu tabakalar ile yeryüzü arasında analoji (benzerlik) kurması önemli bir mucizedir.
Yerküremizin katmanları da yaşamımız açısından hayatidir
Daha önceki bölümlerde söylediğimiz gibi Kuran sadece mucize olsun diye hiçbir açıklama yapmamaktadır. Fakat Kuran’ın dikkatimize sunduğu gerçekler, Peygamberimiz döneminde bilinmesi imkansız bilimsel gerçeklere dayandığı için aynı zamanda mucize de oluşturmaktadır. Bize düşen sadece bu mucizeleri tespit etmek değil; bu mucize oluşurken ortaya çıkan incelikleri, Allah’ın yaratışındaki harikalıkları da düşünmektir. Örneğin yerkürenin katmanlarından biri olan çekirdeği oluşturan maddeler sayesinde Dünya’mızın çevresinde manyetik bir alan oluşmaktadır. Bu manyetik alan yeryüzünde yaşamı mümkün kılmaktadır. Yeryüzünün merkezindeki dinamo eğer biraz daha zayıf olsaydı; Dünya’mızın çevresinde oluşan manyetik alan (Bu manyetik alan Van Allen Kuşakları olarak bilinmektedir.) öldürücü radyasyonu durdurmaya yetmeyecek ve Dünya’mızdaki yaşam zarar görecekti. Eğer bu manyetik alan daha kuvvetli olsaydı ölümcül manyetik kasırgalar yeryüzü canlılığına zarar verecekti. Yerkürenin çekirdeğinde sıvı haldeki nikel, demir gibi maddelerin oranının tam kıvamında ayarlanması sayesinde Van Allen kuşakları görevlerini tam yerine getirebilmektedir. Tüm bu incelikler Yaratıcımız tarafından ayarlanmış, mükemmel bir şekilde programlanmış, sonra biz insanların Dünya’daki yaşamı başlatılmıştır.
Dünya’mızın milyarlarca yıldır soğuduğu tespit edilmiştir. (4.5 milyar yıl olarak tahmin edilmektedir.) Dünya’mız çok uzun süredir soğuyor olmasına karşın Dünya’nın çekirdeğinde çok yüksek sıcaklıkta lavlar kaynamaktadır. Yeryüzünde yaşadığımız kısmın Dünya’ya oranı, elmanın kabuğunun elmaya oranı kadar bile değildir. Yerkabuğunun kalınlığının Dünya’nın çapına oranı %1’den bile azdır. Bu incecik yerkabuğunun üzerinde kitap okurken, yürürken, yemek yerken, sohbet ederken tüm bu oluşumlardan hiçbirşey hissetmiyoruz. Dünya’mızın çekirdeğinde meydana gelen dehşetli oluşumlar hayatımızı sekteye uğratmamakta, hayatımız sanki, Dünya’mızın merkezi durgun bir gölün kıyısıymış gibi devam etmektedir. Yüksek sıcaklıktan ve oluşan manyetik alandan dolayı dehşetli diye tabir ettiğimiz oluşumlar aslında insana, yaşama dost oluşumlardır; çünkü bu oluşumlar sayesinde varlığımızın devamı mümkün olabilmektedir. Bu oluşumlar varlığımızı hem mümkün kılmaktadır, hem de bu oluşumların dehşeti bizi hiç rahatsız etmeden elmanın kabuğu kadar olan Dünya kabuğunun üstünde yaşantımız devam etmektedir. Bu oluşumları ne tesadüfe bağlayabiliriz, ne de kendimizin yaptığını iddia edebiliriz. Herşeyi yaratan, her şeyi birbiriyle bağlantılı olarak oluşturan Allah, tüm bu oluşumlara şekil vermiştir. Bize düşen acizliğimizi bilerek, kibirlenmeden O’na yönelmek ve yarattığı tüm güzellikler, mükemmellikler için O’na şükretmektir.
Tabakaların sayısı
Yeryüzünün en dışında Dünya’mızın %70’inden fazlasını oluşturan Litosfer’in Su(1) tabakası bulunmaktadır. Bu tabakanın altında Litosfer’in Kara (2) tabakası gelmektedir ve bu tabakalar diğer tabakalara göre çok incedir. Bu tabakaların altında üst Manto (3) bölümü vardır. Onun altında ise plastik özellikleri gösteren Astenosfer (4) vardır. Bu tabakanın altında Alt Manto (5) vardır. Bu tabakanın birleşiminde silikon, magnezyum, oksijen gibi maddeler vardır, ayrıca demir, kalsiyum, alimünyum da içerdiği söylenmektedir. Bu tabakanın altında Dış çekirdek(6) bulunur ve yerkürenin hacminin %30’una yakınını oluşturur. Buradaki sıvı Dünya’mızın dönüşüyle beraber oluşturduğu dinamo ile yerküremizin çevresindeki koruyucu manyetik alanı meydana getirmektedir. Dünya’mızın merkezinde ise hacim olarak en ince tabakalardan biri olan İç çekirdek (7) bulunmaktadır. Görüldüğü gibi Dünya’mız hem ham maddeleri, hem görevleri farklı farklı olan tabakalardan oluşmaktadır. Bu tabakaların sayısı 7’ye eşitlenip de ayetle mutabık olduğu gibi (birbiriyle uyumlu olduğu gibi), iki tabaka tek tabaka şeklinde incelenmek suretiyle 7 rakamı değişirse o zaman da yine 7 rakamının Arapça’da çoğul ifade eden yapısıyla uygunluk göstermektedir.
Allah’ın yaratışındaki harikaları incelersek Talak suresinde ele aldığımız ayetin sonunda dendiği gibi “…Allah’ın her şeye gücünün yettiğini ve Allah’ın bilgisiyle her şeyi kuşattığını” kavrayabiliriz.
Dünya’nın Çekirdeği
Katı yerkürenin çapı ortalama 6.371 km’dir. Yaklaşık 2.900 km derinde bir sınır bölgesi, bir süreksizlik bulunur. Bunu deprem dalgalarının yalnızca bir bölümünün geri yansımasından anlıyoruz. Burası katıdan sıvıya geçiş bölgesidir. Daha iç bölgelerin, yani çekirdeğin, yaklaşık 10 g/cm3 gibi çok yüksek bir yoğunluğu vardır. Ancak demir içeren göktaşları buradaki sıcaklık ve basınç koşulları altında oluşana benzer bir yoğunluğa ulaşabilir. Bu nedenle bugün, çekirdeğin daha çok demir ve nikelden oluştuğu varsayılıyor. Daha az benimsenen bir düşünce ise çekirdeğin de kabukta bulunan elementlerle aynı karışımda, yalnız daha yoğun olduğudur. Daha içte, yaklaşık 5.150 m derinde yeni bir sınır bölgesi daha vardır, bu da oradan sonraki bölümün fiziksel özelliklerinin daha farklı olduğunu gösterir. Büyük bir olasılıkla burası katıdır. 3.500 km’lik bir çapı olan çekirdeğin 175 milyar km3’lük bir hacmi vardır, yani yerkürenin yaklaşık yüzde 16’sını oluşturur. Buna karşılık ağırlığı, toplam ağırlığın yüzde 32’si kadardır. Yüzeyindeki elektrik akımlarının da, Dünya’nın magnetif alanının oluşmasına yol açtığı düşünülmektedir.
Manto
2 – 60 km arasındaki derinliklerde mantoya ulaşılır. Burası Mohorovicic süreksizliği adı verilen sınır bölgesiyle üstündeki kabuk katmanından ayrılır. Bu alandaki maddelerin yoğunluğu birden bire 2,9 gr/cm3’ten 3,3 gr/cm3’e çıkar. 700 km kadar derine inildiğinde ise yoğunluk 3,3 gr/cm3’ten 4,5 gr/cm3’e yükselir. 2.000 km derinlikte bu değer 5,7 gr/cm3 olur. Bu bölge yaklaşık 900 milyar km3’lük hacmiyle yerkürenin toplam hacminin yüzde 83’ünü oluşturur. Mantoda bulunan kayaçların daha az silisyum oksit içerdiği, buna karşılık daha ağır olan metal oksitlere, özellikle de magnezyim (% 37) ve demire (% 12) sahip olduğu bilinir; bu da onun renginin daha koyu olmasına yol açar. Kayaç yapılı meteorların kimyasal bileşimi bu mantonun yapısıyla uyuşur. Deprem dalgalarının yayılış biçimine bakılırsa burası sıvı değil katı, daha doğrusu plastik bir durumdadır. Sıcaklık kabuktaki kadar çok artmaz, en çok 2.500 dereceye çıkar. Kayaçların sıvıya dönüşmelerini engelleyen etken, üstlerindeki yüksek basınçtır. Yalnız tektonik tedirginlikler sonucu yerel sıvılaşmalar olabilir. Kabukta ortaya çıkan bütün hareketlerin nedeni mantonun astenosfer adı verilen üst katmanlarından kaynaklanır. Katmanlar arasındaki ısı farklarından dolayı plastik haldeki kayaçlar da durumları elverdiğince hareket ederler. Deprem bölgelerinin gösterdiğine göre 600 km derinliklerde kırılmalar olabilmektedir.
Kabuk
Katı yerkürenin en üst katmanına kabuk denir ve kalınlığı 5 km ile 60 km arasında değişir. Burası tüm hacmin yüzde 1,5’ini kapsar. Kabuğun yoğunluğu mantodan daha azdır. Kıtalar ile okyanusların altındaki kabuklar arasında fark vardır. 20-60 km kalınlığındaki hafif kabuk levhaları kendilerinden daha yoğun olan mantonun üstünde yüzer; böylece kıtalar, okyanus diplerine göre biraz daha yüksekte kalır. Okyanus dipleri ise 5-10 km kalınlıkta olur ve büyük ölçüde yoğunluğu 2,9 gr/cm3 olan bazalttan oluşur. Her ikisi de mantonun üstünde bulunur ve onun çarpma hareketlerinden etkilenir. Bu arada kabukta çatlaklar olur ve mantodan buraya sızan madde nedeniyle okyanus diplerinde yeni bir kabuk oluşmaya başlar. Bu bölge iki yanındaki daha soğuk alan tarafından bastırılınca yukarı doğru yükselir ve duruma göre ortaya ya bir ada ya da sıradağlar çıkar.
Biz yalnız kabuğun kıta bölgesindeki yapısını ve kayaçlarını tanırız. Kabuğun üst katmanları daha çok silisyum oksit içerir ve ortalama 2,7 gr/cm3 yoğunluğundadır. Bu daha aşağı katmanlarda 2,9 gr/cm3’e çıkar. Her ikisi arasında, Konrad süreksizliği adını taşıyan bir sınır bölgesi vardır. Alt katmanlarda, içinde kuvars (SiO2) olmayan başkalaşım kayaçları bulunur. Üst bölgeler ise bildiğimiz çeşitliliğiyle öteki kayaçlardan oluşur. Mağma kayacı ya da korkayaç denen kayaçlar, mantonun yerel olarak eriyip başka bir yerde yavaş yavaş soğumasıyla ortaya çıkar. Bunların en bilinenleri kuvars içeren granitlerdir. Vulkanitler ise daha hızlı soğuyan ve camlaşmış parçalar içeren kayaçlardır. Rüzgar ve akarsuların etkisiyle yeryüzünden kopan parçaların denizlerin dibinde birikerek taşlaşması ise tortul kayaç denen kayaçların oluşmasına yol açar. Bu kayaçlar yerkabuğu hareketleri nedeniyle bulundukları yerden daha derinlere iner ve buralardaki sıcaklık ve basınç nedeniyle değişime uğrarlarsa, bu kez de başkalaşım kayaçları ortaya çıkar. Kabuğun kıta bölümünde her 100 m derinliğe inildikçe sıcaklık da 3 derece artar.
Su çevrimi
Hayatın kaynağı sudur. İnsan vücudunun % 55-60 sudan oluşmaktadır. Su, bütün yaşam sürecinde, en temel maddedir. Su çevriminin başlama noktası yoktur. Su çevrimini, harekete geçiren Güneş, okyanuslardaki suyu ısıtır, ısınan su, buharlaşır. Yükselen hava akımları, su buharını, atmosfer içinde yukarıya kadar taşır. Orada bulunan daha soğuk hava bulutlar içinde yoğunlaşır. Hava akımları, bulutları dünya çevresinde hareket ettirir. Bulutların içinde, damlaları taşıyan toz zerreleri, bir araya gelerek, büyürler ve yağış olarak gökyüzünden düşerler. Bazı yağışlar, kar olarak Dünya’ya geri döner ve donmuş su kütleleri halinde, binlerce yıl kalabilecek olan buz dağları ve buzullar şeklinde birikebilir.
Ilıman iklimlerde, ilkbahar geldiğinde, çoğu zaman kar örtüleri erir ve eriyen su, erimiş kar olarak, toprak yüzeyinde akışa geçer ve bazen de sellere sebep olur. Yağışın çoğu, okyanuslara, ya da toprağa düşerek, yerçekiminin etkisiyle yüzey akışı olarak akar. Akışın bir kısmı, vadilerdeki nehirlere karışır ve buradan da nehirler vasıtasıyla okyanuslara doğru hareket eder. Yüzey akışları ve yeraltı menşeli kaynaklar, tatlı su olarak, göllerde ve nehirlerde toplanır. Bütün yüzey akışları nehirlere ulaşmaz. Akışın çoğu, sızarak yeraltına geçer. Bu suyun bir kısmı, yüzeye yakın kalır. Yeraltı suyu boşaltımı olarak, tekrar yüzeydeki su kütlelerine ve okyanusa katılır. Bazı yeraltı suları, yer yüzeyinde buldukları açıklıklardan, tatlı su kaynakları olarak tekrar ortaya çıkarlar. Sığ yeraltı suyu, bitki kökleri tarafından alınır ve yaprak yüzeyinden terlemeyle atmosfere geri döner.
Dünya’daki suyun dağılımı
Dünya’daki, yaklaşık 1milyar 386 milyon kilometre küp toplam suyun, % 96’dan fazlasının tuzlu su olduğu bilinmektedir. Bütün tatlı su kaynaklarının, % 68’inden fazlası, buz ve buzulların içinde hapsedilmiştir. Tatlı suyun, kalan % 30’u ise yeraltındadır. Nehirler, göller gibi yüzeysel tatlı su kaynakları, dünyadaki toplam suyun, yaklaşık % 1’inin 1/700’ü olan 93 100 kilometre küptür. Bununla birlikte, insanların, her gün kullandığı su kaynağının çoğunu, nehirler ve göller teşkil etmektedir.
Okyanuslarda su akıntıları
Okyanus akıntıları, okyanus sularının hareketleridir. Bu hareketler, okyanuslara akan büyük nehirler gibidir. Okyanus akıntılarına sebep olan, çeşitli faktörler vardır. Okyanus yüzeyinde gözlenen ve rüzgârların neden olduğu akıntılara, yüzey akıntıları denir. Yüzey akıntılarının şekli, kendisine neden olan rüzgârın şekline benzemektedir. Kuzey yarımkürede yüzey akıntıları, saat yönünde iken, güney yarımkürede saatin tersi yönündedir. Bu akıntılar, dünyanın dönmesinin, yollarını değiştirmesinden dolayı, kuzey-güney yönünde değildir.
Gulf stream, kuzey Amerika’nın doğu kıyılarından kuzeye akan en büyük yüzey akıntısıdır. Bu sıcak su akıntısı, İzlanda ve İngiliz adalarındaki iklimin ılıman kalmasına neden olmaktadır. Gulf stream, üzerindeki havayı ısıtır ve toprak üzerindeki sıcak hava kütlesi, yumuşak hava oluşturmak için hareket eder. Gulf stream, kuzey Avrupa’daki yağmurlu havadan ve buzulların erimesinden sorumludur. Diğer yandan, bazı yüzey akıntıları, kutuplardan ekvatora doğru hareket ederek, beraberinde soğuk havayı taşırlar. Bu akıntıların ulaşmadığı bölgeler, daha sıcak bir iklime sahiptir.
Okyanuslardaki derin su akıntıları, yoğunluk farklılıklarına neden olur. Tuzlu sudaki, tuz oranı arttıkça yoğunluk artmaktadır. Yoğunluğu yüksek olan su, yoğunluğu daha az olan suyun altına çökerek, yoğun bir akıntıya sebep olur. Atlas okyanusundaki yoğun akıntıların, üç seviyesi vardır. Bu akıntının iki tanesi güney kutbundan, biri ise kuzey kutbundan gelmektedir.
Akıntıların, balıkçılık üzerinde büyük etkileri vardır. Çünkü sıcak ve soğuk akıntıların karşılaştıkları yerlerde, bol miktarda oksijen, yosun ve plankton bulunur. Buralar balıkçılık için elverişlidir. İngiltere, Japonya ve Norveç, balıkçılıktan yararlanan ülkelerdir. Ayrıca, soğuk ve sıcak akıntıların karşılaştıkları yerlerde tehlikeli sisler oluşur.
Metamorfik kayaçlar
Dünya yüzeyinin değişimini, sürdürmektedir. Isı ve basınç gibi faktörler, kayaçların, şeklinin ve yapısının değişiminde rol oynarlar. Bu gibi değişimlerle oluşan kayaçlara, metamorfik kayaçlar denir. Bu faktörlerin sebep olduğu değişimler, ortadan kalkarsa, bu kayaçlar, orijinal yapılarına dönerler. Bu, ters yöndeki başkalaşım olarak bilinir. Kayaçlar, oluştuktan sonra değişmeden kalamazlar. Kayaçlar, bir tipten, başka bir tipe, değişebilir. Bu, sonlanmayacak olan bir işlemdir. Bir tipten, başka bir tipe olan değişim, kayaç çevrimi olarak bilinir.
Plakaların hareketi
Litosfer, yedisi büyük, bir düzine kadar plakalara ayrılmış durumdadır. Bu plakalardan bazıları, kısmen kıtasal olup, kısmen de okyanus tabanını kapsıyor. Tektonik kuvvetler nedeniyle, birbirlerine göre hareket halindeler. Litosferin parçaları, adeta, dış mantonun, kısmen sıvı olan üst ‘astenosfer’ katmanı üzerinde yüzüyor. Bazı plakalar, birbirine yaklaşırken, diğer bazıları birbirinden uzaklaşıyor. Plakaların birbirine yaklaştığı sınırlara, yakınsak, uzaklaştığı sınırlara ise, ıraksak sınır denir. Plakaların bir de, sınır boyunca birbirlerine göre, kayma hareketi var ki, buna da muhafazakâr (conservative) sınır deniyor.
Kuzey Anadolu ve Kaliforniya’daki San Andreas fay hatları, bu sonuncusuna bir örnektir. Pasifik ve Atlantik okyanuslarının, ortasından geçen, birer ıraksak sınır vardır. Örneğin Atlantik ortası sınırın, altında yer alan, sıcak noktadaki mantodan kabaran magma, Avrupa ve Amerika plakalarını dışarıya doğru iterek, birbirinden uzaklaştırıyor.
Okyanus kabuğu, kıtasal bir plakaya karşı ilerlediğinde, daha yoğun olduğundan, alta dalarak, bir çukur oluşturuyor. Derine indikçe, ısınıp eriyor ve bu arada bulduğu çatlaklardan, geri fışkırıp, ada yaylarını meydana getiriyor. Dalmaya devam eden parçaları ise, soğuk kütleler halinde, mantonun derinliklerine doğru yol alıyor. Bazen de, İki kıtasal plaka, yakınsak sınırda buluştuğunda, biri diğerine göre ağır basıp, alta dalamadığından, birbirlerini omuzlayarak, kırılmalara ve yükselmelere yol açıyorlar. Asya plakasıyla, Hint plakasının çarpışma sürecinde oluşan Himalayalar da olduğu gibi.
Derleyen: Feridun Kandemir
Kaynakça:
The Quran: Unchallengeable Miracle(Kuran Karşı konulamaz Mucize),Caner Taslaman, İstanbul,2006 http://www.yaklasansaat.com/dunyamiz/dunya/earth.asp, Dr. Bahri Güldoğan
http://www.genbilim.com/content/view/2783/84/
Ana madde: Atmosferin katmanları
İyonosfer[değiştir ATMOSFERİN KATMANLARI
... konulu sunumlar: "ATMOSFERİN KATMANLARI"— Sunum transkripti:
1 ATMOSFERİN KATMANLARI
Atmosferin yapısıAtmosferin katmanları
2
3 Katmanlar, basınçları ve bunları oluşturan gazların bileşimi gibi belirgin fiziksel özelliklerle birbirlerinden farklılaşırlar...Atmosferin Dünya'ya en yakın katmanı "TROPOSFER"dir. Atmosferin toplam kütlesinin %90'ını oluşturur...Troposfer'in üzerindeki katman "STRATOSFER" dir...Stratosfer'de ultraviyole ışınlarının emildiği katmana "OZONOSFER" adı verilir...Stratosfer'in üzerindeki tabakaya ise "MEZOSFER" adı verilir... Mezosfer'in üzerinde "TERMOSFER" yer alır...İyonize olmuş gazlar Termosfer'in içinde "İYONOSFER" adı verilen başka bir katman oluştururlar...Dünya atmosferinin en dış tabakası ise 450 km. den 960 km. ye kadar uzanır. Bu katmana "EKZOSFER" adı verilir.
4
5 Atmosfer genel olarak 7 tabakadan oluşur
1- TROPOSFER2- STRATOSFER3- OZONOSFER4- MEZOSFER5- TERMOSFER6- İYONOSFER7- EKZOSFER
6 En alttaki tabaka Troposfer'dir
En alttaki tabaka Troposfer'dir. Yağmur, kar ve rüzgar yalnızca Troposfer'de oluşur.
7 Troposfer Atmosferin en alt bölümüdür.
İçinde bizim de yaşadığımız bu katman bütün atmosfer kütlesinin yaklaşık % 75'ini kapsar.Meteoroloji olayları ve bütün bulutlar bu katmanda oluşur.Troposferde yükseldikçe hem basınç, hem sıcaklık azalır. Bu katmanın üst kesimlerindeki sıcaklık -55 ºC’ dir.Birçok enlemde troposferin yüksekliği 8 km kadarken, ekvatorda 18 km’yi bulur.
8 Uzaydan bakıldığında, dünyamızın yaydığı enerjinin dalga boyuyla, -18°C‘ deki bir cisimden yayılan enerjinin dalga boyunun aynı olduğu görülür. Ancak, Dünya'da ortalama yüzey sıcaklığı 15°C'dir. Bu durum, ısının yer yüzüyle atmosferin alt katmanları arasında tutulduğunu gösterir.Gerçekten de Güneş'ten Dünya'ya gelen enerji, troposferde tutulur. Atmosfer olayları diye adlandırdığımız rüzgar, yağmur, dolu, fırtına vb. olaylar hep bu en alt ve en yoğun tabaka olur.
9 Stratosfer Bu katmanda da yükseklik arttıkça hava giderek seyrekleşir.
Seyreltik havanın direnci düşüktür, bu nedenle stratosferin alt katmanları jet uçuşları için idealdir.Buna karşılık daha üst katmanlarda motorların bir itme kuvveti oluşturmasına yetecek ölçüde hava yoktur.Bu katmanda 28 km’ nin üstünde sıcaklık artar ve 50 km yükseltide 10 ºC’ ye ulaşır. Ama yükseltiden sonra tekrar düşmeye başlar.
10 Mezosfer50 km’ nin üstündeki yükseltilerde başlayarak, deniz yüzeyinden yaklaşık 80 km yüksekliğe kadar uzanan katmandır. Mezosfer kuşağı boyunca sıcaklık hızla düşer, orta enlemlerde -80 ºC kadar olur.
11 Termosfer (İyonosfer)
Mezosferin üstünde, sıcaklığın yükseltiyle birlikte yeniden arttığı katmandır.Yaklaşık 80 km den, 500 km yüksekliğe kadar uzanan bu katmanın bir adı da İyonosfer’dir.İyonosferde hava çok seyrektir ve gaz molekülleri çok seyrek olarak dağılmıştır.Bu moleküllerin sıcaklığı 180 km yükseklikte 395 ºC ye, 320 km yükseklikte ise 700 ºC ye ulaşacak kadar yüksektir.Bu katmandaki parçacıklar Güneş'ten gelen ışınların etkisiyle iyonlaşmış, yani elektrik iletkeni haline gelmiştir.Bu nedenle, iyonlaşmış parçacıkların en yoğun olduğu katmanlar, radyo dalgaları için bir yansıtıcı görevi görür.Biri yaklaşık 110, diğeri 240 km yükseklikte yer alan iki önemli yansıtıcı katman vardır.Yansıtıcı katmanların ötesinde de, Dünya'nın magnetik alanına yakalanmış yüklü parçacıkların oluşturduğu Van Allen ışınım kuşakları yer alır.
12 Magnetosfer (Manyetosfer)
Bu katmana “mıknatıs küre” ya da “çekim küre” de denilmektedir. Yeryüzü yoğun bir radyasyon alanıyla kaplı olup, bu radyasyon alanına Van Allen Alanı adı verilmektedir. Van Allen alanı iki kuşağa bölünmüştür ve dünyayı tümüyle çevrelemez.
13 Atmosferin katmanları, kimyasal bileşimleri dikkate alınarak da sınıflandırılmaktadır.
14 HomosferDeniz seviyesi ile 100 km yükseklik arasındaki bu katmanda havayı meydana getiren başlıca elementlerin, özellikle de azot ve oksijenin oranı fazla değişiklik göstermemektedir.
15 Heterosfer 100 km ile 1000 km arasındaki katmandır. Bu katmanda azotun yanısıra hidrojen ve helyum gibi hafif gazlar çok miktarda bulunur.
16 Egzosfer1000 km den sonra başlayan katmandır. Egzosferde atmosferin yoğunluğu o denli düşüktür ki, molekül çarpışmaları giderek yok olur ve buna bağlı olarak da sıcaklık kavramı bilinen anlamını yitirir. Bu bölgede hidrojen ve helyum gibi hafif atomlar yerçekiminden tümüyle kurtulmalarına yetecek hızlara ulaşabilirler.
17 Dünya'nın ya da başka bir gezegenin çevresindeki hava ya da gaz katmanlarına atmosfer denir.
Dünya’yı kuşatan atmosfer yeryüzündeki canlılar için koruyucu bir perdedir.Atmosfer, geceleri uzayın soğuğunu, gündüzleri Güneş’in kavurucu sıcağını önleyerek Dünya’daki sıcaklığın gün boyunca belli sınırlar içinde kalmasını sağlar.Atmosferde iki tür gaz bulunmaktadır.Bunlar başta azot (%78), oksijen (%21), argon (% 0.9) olmak üzere karbondioksit, neon, helyum, kripton, ksenon, hidrojen ve daha az oranlardaki öteki gazlardan oluşan ve miktarları her yerde aynı olan gazlar ile karbonmonoksit, kükürtdioksit, ozon ve su buharını da içeren ve yoğunlukları bulundukları bölgeye ve zamana bağlı olarak değişen gazlardır.
18 Büyük bölümü km arasında bulunan ozon, Güneş’ten gelen zararlı mor ötesi ışınları soğurduğundan, yer üzerindeki yaşam ve atmosfer süreçleri açısından büyük önem taşır.
19 Güneş sisteminde, Merkür dışındaki tüm gezegenlerde, hatta kimi gezegenlerin uydularında bile atmosfer bulunur.Bu atmosferlerin kalınlığı, içerdiği gazlar ve yapısı gezegenden gezegene değişir.Örneğin Mars'ta, Karbon dioksitten (CO2) oluşan ince ve soğuk bir atmosfer vardır.Öte yandan Venüs'te başta yine CO2 olmak üzere, azot, kükürt dioksit ve su buharından oluşan çok yoğun ve sıcak bir atmosfer bulunur.Mars'ın yüzey sıcaklığı -130°C'ye kadar düşerken Venüs'te sıcaklık 500°C kadardır.Mars'ın atmosferi çok incedir ve Güneş'ten gelen yüksek enerjili morötesi ışınları engelleyecek bir yapıda değildir.Öte yandan Venüs'ün atmosferindeki bulut tabakası öylesine kalındır ki yüzeyden Güneş'i görmek olanaksızdır. Her iki gezegenin atmosferi de bugün için hem insanlar hem de Dünya'daki başka canlılar açısından -kimi mikroorganizmalar dışında- bu gezegenleri yaşanamaz kılıyor. Yeryüzünde yaşam, atmosferimizin oluşturduğu uygun koşullar sayesinde başlamış ve onun değişimleriyle birlikte evrim geçirerek biçimlenmiçtir.
20 Ay’ın ve Merkür’ün çevresinde atmosfer yoktur.
Mars’ın atmosferi ise çok seyreltiktir ve en çok karbondioksit ile azot içerir.Venüs’ün çok yoğun olan atmosferinin temel bileşeni de karbondioksittir. Jüpiter’in ve daha ötedeki gezegenlerin atmosferlerinde en çok amonyak ve metan bulunur.Çekirdek kaynaşması (füzyon) sonucunda sürekli olarak önce helyuma, sonra öbür elementlere dönüşen aşırı derecede kızgın hidrojen atomlarından oluşmuş çok yoğun küreler halindeki yıldızların da atmosferi vardır.Yıldızların kütlesine oranla yoğunluğu çok daha az olan bu atmosferler hidrojen gazından oluşur
21 Bilim adamları, oluşumunun ilk aşamalarında Dünya'nın bir atmosferi bulunmadığını düşünüyorlar.
Tektonik hareketlerin sonucunda Dünya'nın iç kısımlarından gelen gazların zamanla bir atmosfer oluşturduğu var sayılıyor. Bu ilk atmosferin içeriği ve yapısı bugünkünden çok farklıydı.Örneğin oksijen yok denecek kadar azdı; bir ozon tabakası da yoktu. Günümüzde dünya atmosferini oluşturan temel gazlar azot (N2) ve ok-sijendir (O2).Bu iki gazın yanı sıra ar-gon (Ar), karbon dioksit (CO2), metan (CH4), su buhan (H2O), eser miktarda başka gazlar ve havada asılı küçük parçacıklar, ayresoller, bulunur.Atmosferimiz, birbirinen farklı özellikler gösteren katmanlardan oluşur.Gazların, her katmandaki oranları değişiktir. Ama ilk yüz kilometre boyunca azotun (% 78) ve oksijenin (% 20,5) oranları pek değişmez.Yükseklik arttıkça katmanlardaki gazların yoğunluğu (metreküpteki atom ya da molekül sayısı) da düşer.
22 Atmosferdeki ısı derecesinin düşey doğrultuda değişmesini göz önünde tutarak yapılan sınıflandırmada;
23
24 Atmosferin katmanları
1-Troposfer2- Stratosfer3- Mezosfer4- İyonosfer5- Eksozfer
25 Yer ile 11 km arasındaki atmosfer tabakası.
/ TroposferYer ile 11 km arasındaki atmosfer tabakası.Meteorolojide en önemli tabakadır çünkü diğer tabakalardangöreceli olarak ince olan bu tabaka, atmosferin bütün kütlesinin dörtte üçüne sahiptir, yani bu tabakada hava diğer tabakalara göre çok daha yoğundur.Bu tabakada sıcaklık yükseklikle azalır. görülen bütün hava olayları troposferde meydana gelir. bunun en büyük nedeni, atmosferdeki su buharı konsantrasyonunun büyük çoğunluğunun troposferde olmasıdır. ayrıca troposferde, diğer tabakalardan farklı olarak, çok fazla düşey ve yatay hareket vardır.Troposferin kalınlığı 8-15 km arasında değişebilir. Kutuplarda daha ince, Ekvatorda daha kalındır. ekvatorun daha sıcak olması ve merkezkaç kuvvetin etkisi, ekvatorda troposferin kalın olmasına sebep olurken, kutupların soğuk iklimi ve merkezkaç kuvvetin olmaması, troposferin ince olmasına neden olur.
26 gazların %75 i, su buharının tamamı bu katmanda bulunur
gazların %75 i, su buharının tamamı bu katmanda bulunur. meterolojik olaylar bu katmanda gerçekleşir. dikey ve yatay hareketleri görülür. yükseldikçe her 100 m de sıcaklık 0,5 derece düşer.
27 stratosferAtmosferin troposferden sonra gelen, ortalama km arasındaki tabakasıdır. bu tabakada sıcaklık yükseklikle artar. bundaki en büyük etken, en önemli sera gazlarından biri olan ozonun atmosferdeki konsantrasyonunun büyük bölümünün bu tabakada olmasıdır. güneş ışınları ozon tarafından emilerek bu tabakanın ısınmasına sebep olur. Stratosferin kararlı yapısı gereğince stratosferde yatay hareket varken düşey hareket gözlenmez. bunun sonucunda stratosfer ile diğer tabakalar arasında stratosferden kaynaklanan bir taşınım olmaz. örneğin yüksek bir volkanik dağın püskürttüğü küller tropopozu aşıp stratosfere ulaşırsa, bu küller stratosferde hapsolmuş olurlar ve sürekli bir kirlilik yaratırlar.
28 atmosferin stratosferden sonra gelen tabakasıdır
atmosferin stratosferden sonra gelen tabakasıdır. ortalama 50 km yükseklikte başlar, 80 km yükseklikte biter. sıcaklık stratosferin aksine, troposferdeki gibi yükseklikle azalmaya başlar. bu tabakada hava yoğunluğu yer seviyesine göre çok düşüktür.
29 iyonosfer iklime bir etkisi olmayan sadece radyo dalgalarını yansıtmaya yarayan atmosferde ki bir tabaka. (bearyn, :02
30 ozonosfer Yeryüzünün kilometre üzerindeki ozon içeren atmosfer katmanı (stratosferin bir bölümü).OZONOSFER (OZON TABAKASI), stratosferin üst katlarında yer alan ozon tabakası. Yerden 15 ile 40 km yükseklikte, en yoğun olarak da 25 km yükseklikte bulunur ...Oksijenden türeyen oksijen gazı miktarının yüksek olduğu atmosfer tabakasıdır. Bu tabakanın görevi güneş ışınlarına filtre mekanizması oluşturmasıdır. Troposfer ve stratosfer arasında yer alır ve yüksekliği yerden 15 ile 40 km yükseklikte, en yoğun olarak da 25 km yükseklikte bulunur
31 SICAKLIK : Cisimlerdeki moleküllerinin hareketinden dolayı ortaya çıkan kinetik enerjidir. İnsanlar tarafından hissedilir. Ölçü birimi derecedir. Santigrad sıcaklık derecenin Fahrenheit sıcaklık derecesine çevirme formülü: 9 F=---xC+32 5 Fahrenheit’ın Santigrat’a çevrilmesi : C= --- x ( F – 32 ) 9
32 ISI : Cisimlerin bünyesinde sahip oldukları potansiyel enerjidir
ISI : Cisimlerin bünyesinde sahip oldukları potansiyel enerjidir. İnsanlar tarafından hissedilmez ölçü birimi kaloridir.
33 NİSBİ NEM : Havada mevcut su buharının, o havanın doymuş hale gelebilmesi için gereken su buharına oranına denir. ( %)
34 RÜZGAR : Yatay ve yataya yakın olan hava hareketidir
RÜZGAR : Yatay ve yataya yakın olan hava hareketidir. Rüzgarı meydana getiren neden iki nokta arasındaki basınç farkıdır. Rüzgar, yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru eser. Rüzgar yönleri :Ana yönler : Doğu (Gündoğu) Batı(Günbatı), Kuzey(Yıldız), Güney (Kıble)Ara yönler : Kuzeydoğu (Poyraz), Güneydoğu(Keşişleme), Kuzeybatı(Karayel), Güneybatı(Lodos).Yerel rüzgar isimleri : Yıldız, Kıble, Poyraz, Lodos, Keşişleme, Karayel, Gündoğu, Günbatı
35 GÖKKUŞAĞI : Güneş veya ay ışığının yağmur damlaları çisenti veya sis gibi atmosferdeki su damlacıklarından yansıması veya kırılması sonucu mor dan kırmızıya doğru sıralanmış iç içe renkli yay grubudur.
36 YAĞIŞ : Atmosferde yoğunlaşan nemin sıvı veya katı halde yeryüzüne inmesi olayıdır.
SİS : Çok küçük su damlacıklarının havada hareketsiz kalışı olayına, diğer bir ifadeyle; Stratus bulutunun yer üzerinde meydana gelmiş haline Sis denir. Sis olduğu zamanlarda yeryüzündeki görüş uzaklığı 1 km’den daha azdır.YOĞUNLAŞMA İZLERİ : Uçak ekzozundan çıkan ve başlangıçta çok ince olan su damlacıkları yada buz kristallerine yoğunlaşma izi ( CONTRALS) denir. Bu izler genellikle çabuk dağılır ve kuru hava ile karşılaştıklarında buharlaşarak kaybolurlar. YÜKSEK BASINÇ:Hava soğuduğu zaman yoğun bir durum alır ve yoğunlaşan hava yerçekimi etkisiyle ağırlaşarak aşağıya doğru çöker. Bu ağır hava alttaki yüzeylere daha fazla başınç yapar. Böylece yeryüzüne yakın hava katlarında yuksek basınç alanı oluşur. Bu alanlara YÜKSEK BASINÇ denir.
37 ÇisentiGenellikle stratus bulutlarından düşen, çapı 0,5 mm den daha küçük birbirine yakın su damlacıklarının oluşturduğu yağış şekli.
38 Stratus (St) :Genellikle zemini olan gri bir bulut katmanı. Çisenti, buz prizmaları ve kar taneleri verebilir. Güneş, bulutun arkasından göründüğünde çevresi açıkça ayırt edilebilir. Stratus ayla oluşturmaz; ayla olayı çok düşük sıcaklıklarda ortaya çıkabilir. Stratus, kimi zaman parçalar halinde de görülebilir.
39
40 ALÇAK BASINÇ: Hava ısınırsa genişleyerek hafifler ve alttaki yüzeylere az basınç yapar. Bu gibi yerlerde alçak basınç alanı oluşur ki buna ALÇAK BASINÇ denir. HAVA KÜTLESİ : Sahip olduğu özellikler bakımından benzer olan geniş hava parçalarına hava kütlesi denir. CEPHE : Farklı özellikteki iki hava kütlesinin birbiriyle temas ettikleri yüzeysel sınıra cephe denir.
41 Mevsimler, dünyanın güneş etrafında dönüşünden meydana gelir
Mevsimler, dünyanın güneş etrafında dönüşünden meydana gelir. Kuzey yarım kürede mevsimler;21 Mart – 21 Haziran arası – İLKBAHAR21 Haziran – 23 Eylül arası – YAZ23 Eylül – 21 Aralık arası – SONBAHAR21 Aralık – 21 Mart arası - KIŞ
42 BULUT : Atmosferdeki su buharının çok küçük zerrecikler halinde yoğunlaşarak gözle görülebilir olması sonucu oluşur. Su buharının buluta dönüşmesi, sıcaklığın azalması ile olur.Bulutlar genel olarak, alçak, orta ve yüksek bulutlar olmak üzere üçe ayrılır. İZOBAR : Eş basınç eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. İZOTERM : Eş sıcaklık eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. İZOHİT : Eş yağış eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. İZOHİPS : Eş yükseklik eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. BOFOR : Rüzgarın yeryüzündeki cisimler üzerinde yaptığı etkiye göre rüzgar hızını tahmin etmeye yarayan ıskaladır. Amiral Beaufort’un ismini almiştır. 0 – 12 arasında sıralanır ve denizcilikte kullanılır Rüzgar Hız Birimleri :1 m / sn = 3.6 km / h = 1.94 knots 1 km / h = 0.28 m / sn = 0.54 km / h 1 knot = 0.51 m / sn = 1.85 km / h h : saat, sn : saniye
43 İKLİM : Oldukça geniş bir bölge içerisinde ve uzun yıllar boyunca değişmeyen ortalama hava koşullarına iklim denir. ATMOSFER BASINCI : Atmosferi meydana getiren gazların bir ağırlığı vardır ve bu ağırlık atmosferin altındaki ve içindeki cisimler üzerinde etki yaparak hava basıncını meydana getirirler. Atmosfer basıncı yeryüzünden yukarıya doğru çıkıldıkça azalır. Atmosfer basıncı birimi milibar = hektopaskal’dır. MED – CEZİR : Deniz suyunun yükselmesi, kabarması Med ve deniz suyunun alçalması, çekilmesi Cezir olarak adlandırılır. Med ve Cezir olayı ay ve güneşin tesiri neticesi olarak denizlerin denge yüzeyinin bozulmasıdır.ATMOSFER : Yer kürenin etrafını çepeçevre kuşatan, kalınlığı tam olarak bilinmemekle birlikte bin kilometrenin üzerinde olduğu tahmin edilen ve yükseklikle yoğunluğu azalan bir gaz karışımıdır. KARA ve DENİZ MELTEMLERİ : Rüzgarların denizlerden karalara doğru esenlerine deniz meltemleri denir Bu rüzgarlar denizden estikleri için serin ve nemlidirler.Deniz meltemleri günlük sıcaklığın en yüksek olduğu zamanlarda hissedilir. Genellikle gece yarısına doğru, rüzgar karadan denize doğru esmeye başlar. Buna Kara meltemi denir.Kara meltemi sabaha karşı en şiddetli halini alır ancak güneşin doğmasıyle kesilir. Karadan estikleri için kara meltemleri kurudurlar.
44 Kara ve Deniz meltemleri orta enlemler ile Ekvator kuşağında yaz mevsiminde görülür.
YOĞUNLAŞMA : Atmosferdeki su buharının su veya buz haline geçmesi olayına yoğunlaşma denir. Yoğunlaşma damlacıkları oldukça küçük olup bulutları veya sisi meydana getirir. TÜRBÜLANS : Atmosferde normal hava akımı içinde ve düzensiz bir dağılım gösteren dikine hareketlere (aşağı ve yukarı doğru ) Türbülans denir. ÇİĞ NOKTASI SICAKLIĞI : Sabit basınç ve su buharı miktarıyla havanın soğutularak doyma noktasına geldiği sıcaklıktır.
45 Karbon döngüsüKarbon doğada hem mineral biçiminde ( kömür, elmas, gaz olarak veya suda çözünmüş durumda karbon dioksit olarak ) hem organik biçimde bulunur. Canlı varlıkların temel yapı maddesi olan organik karbon, fotosentez süreçleri yoluyla atmosferde veya deniz suyunda çözünmüş olarak bulunan karbon dioksit gazından yararlanarak üretilir. Yeşil bitkiler, hayvansal ve bitkisel parazitler, organik maddeleri parçalayarak, karbonu karbon dioksit gazına çevirirler. Artıklar, dışkılar ve kadavralar da parçalanma sonucu dönüşümü uğrayarak yapılarındaki karbon dioksit çıkar. Şekilde görüldüğü gibi, atmosferde gaz, suda ise çözünmüş olarak bulunan karbon dioksit, canlıların başlıca karbon kaynağıdır.
46 Hayvanların vücutlardaki karbonun bir bölümü CO2 olarak, solunum yoluyla atmosfere geri verilir. Bütün canlıların kalıntı ve atıklarındaki karbon ise, çürüme ve bozulma gibi bir dizi işlem sonucunda CO2 olarak açığa çıkar. Organik karbonun bir bölümü, kömür, petrol gibi fosil yakıtlarda birikmiştir. Bunların yakılmasıyla, atmosferde bol miktarda karbon dioksit verilir. Bunun büyük bölümü, hızla deniz ve okyanuslara geçer ve karbonatlar halinde birikir. Ayrıca yanardağ püskürmeleri, atmosfere bol miktarda karbon oksitleri yayar.
47
48
49 Sera Etkisi ve Küresel Isınma
Güneşin iç bölgelerinde oluşan füzyon tepkimeleri sırasında, çok büyük miktarlarda enerji açığa çıkar. Bu enerji yavaş yavaş Güneş'in yüzeyine doğru iletilir ve oradab da bütün dalga boylarındaki elektromagnetik dalgalar biçiminde uzaya yayılır. Güneş sistemindeki gezegenler, büyüklüklerine ve Güneş'e olan uzaklıklarına göre, bu enerjinin küçük bir bölümünü paylaşırlar. Geri kalan enerji ise uzayda yayılmaya devam eder. Dünyaya gelen ışınların yaklaşık 1/4 i bulutlardan yansır ve uzaya döner. Kalan enerjinin 1/4 i ozon tabakası, stratosferdeki bulutlar ve su tarafından soğurulur.
50 Atmosfer tarafından soğurulan ışınların %90 ı bizim göremediğimiz kızılötesi ve morötesi ışınlar, % 10 u ise görünür ışınlardır. Yani kısaca atmosfer yeryüzüne ulaşan görünür ışınların onda dokuzunu engelleyemez ve yere ulaşır. Bu da yerkürenin ısısının artmasına neden olur. Tropikal kutuplar ve soğuk kutuplar arasında atmosfer olayları, su çevrimi, korbon döngüsü gibi olaylar nedeniyle bir ısı dengesi vardır. Ancak gelen ısılarla ısınan dünya dev bir radyatör gibi davranmaya başlar. Ancak bu ısıyı güneş gibi tüm dalga boylarında yayamaz. Yalnızca kızılötesi ışın şeklinde eyayabilir. Ne var ki yayılan bu ışınların ancak çok az bir kısmı uzaya ulaşabilir. İşte sera etkisi burada başlar. Uzaya ışınların ulaşamamasının başrol oyuncuları.
51 Atmosferde yer alan( haddinden fazla ) su buharı, karbondioksit ve metan molekülleridir. Bunlar bu ışınları soğurur ve dünyaya geri yansır. Böylece yeryüzeyi ve troposfer olması gereken sıcaklığın çok üzerindeki değerlere ulaşır. Yani güneşten dünyamıza ulaşan ışınların tekrar uzaya gönderilmesi gerekirken büyük kısmı bu gazlar neticesinde dünyamızın içersinde kalır. Bu olay güneş tarafından ısıtılan ancak sıcaklığının az bir kısmını tekrar dışarı bırakabilen bir serayı andırır. İşte "Sera Etkisi" dediğimiz olay budur. Aşağıda sera etkisine neden olan gazların üretim kaynaklarının yüzdeleri şematize edilmiştir.
52 Karbonun atmosferdeki bulunuş ve artış oranları ;
Şu an atmosferimizde yaklaşık olarak 750 milyar ton civarında karbondioksit gazı bulunmaktadır.Bitki, hayvan ve toprak solumaları, fosil kökenli yakıtların tüketimi, ormansızlaştırma ve okyanuslardaki atmosfer etkileşimi neticesinde her yıl yaklaşık olarak 207 milyar ton karbondioksit atmosfere salınmaktadır.Bu miktar her geçen yıl artarak katlanmaktadır. Bu karbondioksitin her yıl 204 milyar tonu bitkilerin fotosentezi ve yine atmosfer okyanus etkileşimi ile atmosferden çekilmektedir.3 milyar tonluk fark ne oldu ?
53 Bu fark atmosferde kalan karbondioksit miktarıdır ve sera etkisinin artmasına neden olan en büyük etkenlerdendir.Bu aradaki farkın asıl kaynağı da insanların fosil kökenli yakıtları tüketiminden kaynaklanan karbondioksit salınım miktarıdır. Oysa yerküredeki fosil kökenli yakıtların rezervi atmosferdeki k.dioksit miktarını 5-10 kat artıracak kadar fazladır.Yapılan araştırmalar bu kaynakların yavaş yavaş tüketileceğini ve atmosfere salınacak yani atmosferdeki k.dioksit oranının günden güne artacağını göstermektedir.2050 yılında atmosferdeki karbondioksit miktarı 1850 yılındakinin iki, 2100 yılından ise üç kat fazla çıkacaktır.
54 Tropikal kutuplar ve soğuk kutuplar arasında atmosfer olayları, su çevrimi, karbon döngüsü gibi olaylar nedeniyle bir ısı dengesi vardır. Ancak gelen ısılarla ısınan dünya dev bir radyatör gibi davranmaya başlar. Ancak bu ısıyı güneş gibi tüm dalga boylarında yayamaz. Yalnızca kızılötesi ışın şeklinde yayabilir. Ne var ki yayılan bu ışınların ancak çok az bir kısmı uzaya ulaşabilir. İşte sera etkisi burada başlar.Uzaya ışınların ulaşamamasının başlıca nedenleri; Atmosferde yer alan aşırı su buharı, karbondioksit ve metan molekülleridir. Bunlar bu ışınları soğurur ve dünyaya geri yansıtır.
55 Böylece yeryüzeyi ve troposfer olması gereken sıcaklığın çok üzerindeki değerlere ulaşır. Yani güneşten dünyamıza ulaşan ışınların tekrar uzaya gönderilmesi gerekirken büyük kısmı bu gazlar neticesinde dünyamızın içersinde kalır. Bu olay güneş tarafından ısıtılan ancak sıcaklığının az bir kısmını tekrar dışarı bırakabilen bir serayı andırır. İşte "Sera Etkisi" dediğimiz olay budur. Aşağıda sera etkisine neden olan gazların üretim kaynaklarının yüzdeleri şematize edilmiştir.
56 Ancak dünyamızın mutlak surette sera etkisine ihtiyacı vardır
Ancak dünyamızın mutlak surette sera etkisine ihtiyacı vardır. Dengeli bir sera etkisi sayesinde dünyamız yaşanabilir bir sıcaklıkta kalmaktadır. Bu müthiş etki olmasaydı dünymız yaklaşık -18 °C civarında olurdu. Tıpkı Mars gibi Ancak bilinçsiz kullanım, teknoloji ve endüstriyel faaliyeler neticesinde bu etki artmaktadır. Sera etkisi aşırı olduğu takdirde dünyamız venüs gibi çok sıcak yaşanmaz bir yer olabilir.
57 20. yy boyunca atmosferde sera etkisi yapan gazlar artmış ve hala artmaya devam etmektedirler. Bilim adamlarınca yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlara göre sera etkisinin % 70 lik bölümünden sorumlu gaz su buharıdır. Ne yazık ki doğal su döngüsü üzerinde insanların doğrudan bir etki yapması olanaksızdır. Bu durum çok tehlikeli bir o kadar ilginç bir hal alıyor.
58 Dünyamız ısındıkça yeryüzünden ve sulardan çıkan su buharı da artacaktır. Atmosferde su buharı arttıkça da sera etkisi dolayısıyla da ısınma üssel olarak artacaktır. Ancak insanların sera etkisi yapan diğer gazlara müdahelesi oldukça mümkündür. Çünkü başta karbondioksit olmak üzere sera etkisi yapan gazları insanlar üretmektedirler.
59 17. yy ın başlarında keşfedilen k. dioksit renksiz bir gazdır
17. yy ın başlarında keşfedilen k.dioksit renksiz bir gazdır. Atmosferde yüzde 3 oranında bulunur. Temel olarak petrol, kömür, doğalgaz vs.. fosil kökenli yakıtların tüketimi ile oluşmaktadır. Ayrıca hayvan ve bitki solunumları ile üretilmektedir.Yıllardır süre gelen su döngüsünün fazla etkili olmadığı çeşitli otoritelerce kabul edilmiştir. Diğer bilim adamları tarafından sera etkisinin % 60 ından fazlasının karbondioksit kökenli olduğu kanısındadırlar yılından bu yana yerkürede ortaya çıkan °C'lik ısınmanın karbondioksit kökenli olduğu savunan bilim adamlarının en büyük ve mantıklı gerekçeleri ise karbondioksitin günümüzde son yılın en üst düzeyinde bulunmasıdır.
60 Nobel ödüllü İsveçli kimyacı Svante A
Nobel ödüllü İsveçli kimyacı Svante A.Arrhenius yaptığı araştırmalarda karbondioksitin atmosferdeki değişiminin önemli iklim farklılıklarına yol açacağını savunmaktadır. Nitekim de atmosferdeki karbondioksit miktarının iki katına çıkması durumunda yaklaşık 6 °C lik bir artışın olacağı kanıtlanmıştır.
61
62
63
64 EKOSİSTEM VE MADDE DOLAŞIMI
Ekosistem, canlı organizmaların yaşam alanlarını sınırlayan çizgiler arasındaki organik ve inorganik varlıkları içerisinde bulunduran biyolojik ortamdır.
65 Yaşam alanı sınırları, atmosferde, doğa olaylarının meydana geldiği en alt tabakasıyla, bazı mikroorganizmaların yaşadığı tahmin edilen okyanusların en derin bölgelerine kadar olan alanı kapsamaktadır. Biyolojik olayların devam etiği bu sınırlar arasındaki denizler, göller, okyanuslar, nehirler, dağlar, kayalıklar, bitki örtüleri ve doğa olayları ekosistemin birer parçasıdırlar. Ekosistem değişik canlı türleri için lokalize edilebilir.Örneğin dağ keçileri için, dağlar ve bu dağlar üzerindeki bitki örtüleri bir ekosistemi temsil eder.Yada deniz kenarındaki kayalıklar üzerinde yaşayan yosunlar için deniz, dalgalar ve üzerinde yaşadığı kayalıklar yosun için bir ekosistem teşkil eder.
66 Ekoloji ise, canlı - cansız doğadaki tüm varlıklar arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır.Bilindiği gibi doğadaki tüm varlıklar bir hareket içerisindedirler.durağanmış gibi bir izlenim veren dağlar, toprak parçaları kayalıklar ve durgun sular aslında oldukça karmaşık ve hızlı bir şekilde cereyan eden kimyasal etkileşimlere eşlik etmektedirler.Doğadaki bu hareketliliğin başında ise madde dolaşımı ve bu dolaşımda baş rolü oynayan mikroorganizmalar gelir.
67 Madde dolaşımlarını incelerken temelde 4 elementi referans alacağız
Madde dolaşımlarını incelerken temelde 4 elementi referans alacağız.Bu elementler Azot (N), Karbon (C), Fosfor (P) ve Kükürt (S) olup ilerleyen bölümlerde bu elementlerin doğadaki dönüşümlerini şemalarla ele alacağız.Maddesel döngünün temelini ise " Kemosentez " oluşturur.
68 Kemosentez, kimyasal enerji kullanarak (örneğin ATP) inorganik maddelerden organik madde sentezlenmesi olayıdır.Bu sentezleme işlemlerinde en büyük rolü mikroorganizmalar üstlenmiştir.
69 1-) Azot oksidasyonu :Periyodik tablodaki sembolü N olan azot, doğadaki tüm canlıların gereksinim duyduğu ana elementlerden birisidir.Fakat azot elementi doğada saf olarak bulunmaz.Genelikle NH3 (amonyak), HNO3 (nitrat) yada HNO2 (nitrit) bileşikleri şeklinde bulunur. Toprakta ise azot NH3 (amonyak) şeklinde bulunur.Fakat NH3 bitkiler ve diğer canlılar için emilime ve kullanıma müsait değildir.Yani azotun ya nitrit yada nitrat bileşikleri halinde toprakta bulunması gerekir.Tam bu noktada bitkilerin imdadına " Nitrosomonas " adı verilen bir tür bakteri yetişir.Bu bakteri topraktaki NH3 ' ü HNO2 yani nitrit şekline dönüştürür.Azotun kemosentez reaksiyonu aşağıdaki gibidir.
70 DOĞADAKİ MADDE DOLAŞIMI
Doğada her an her saniye toprağa düşen bir biyolojik artık, kemosentez reaksiyonları ile parçalanarak doğaya geri kazandırılır.Bu artıklar odun, yaprak, kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilir.Fakat doğada hiçbir zaman madde kaybı söz konusu değildir.
71
72 AZOT DEVRİTek hücreli olsun çok hücreli olsun doğadaki tüm canlılar, yapılarına aldıkları besin maddeleri ile amino asit ve bu amino asitlerdende protein sentez ederler.Protein sentezi için gereken ana elementler ise karbondan sonra azottur.Azot gerek proteinlerin gerekse DNA ' nın moleküler yapısı için gerekli olan çok önemli bir elementtir. Proteinlerin bitki ve hayvan hücreleri için mutlaka gerekli olan molekküler olduğunu belirtmiştik.Yere düşen bir yaprak veya toprak üzerinde duran bir hayvan leşi, zaman geçtikçe bakterilerin etkisiyle ayrışmaya başlar. Hücrelere kadar nüfus eden çürüme bakterileri, hücrelerin yapıtaşı olan proteinleri ayrıştırtmaya başlar.Proteinlerin ayrışmasıyla, yapılarındaki NH3 (amino) grubu serbest kalır (Bkz.Biyokimya-1 sayfası). Azotun oksidasyonu bölümünde adından bahsettiğimiz azot bakterileri, NH3 moleküllerini okside edip nitrite dönüştürür. Nitrit ise yine azot oksidasyonu bölümünde deyindiğimiz bakteriler tarafında nitrat ' a dönüştürülür.Nitrat, ya bitkilerin kökleri tarafından absorbe edilerek kullanılır, yada nitrat parçalayan bakteriler tarafından ayrıştırılarak yapısındaki azot serbest bırakılır. Atmosfere serbest bırakılan azot, diğer mikroorganizmalar yada mantar, yosun vs. gibi canlılar tarafından absorbe edilerek protein sentezinde kullanılırlar.Bitkilerin kendileride azotu kullanıp protein sentezlediği gibi, hayvanlar tarafından tüketilerek sindirildikten sonra yapılarındaki azotla yine protein sentezi gerçekleştirilir.
73
74 KÜKÜRT DEVRİKükürt de, azot,karbon ve diğer elementler gibi yaşam için gerekli olan elementler arasındadır.Bitkiler kükürtü SO4 (-2) şeklinde topraktan absorbe ederek H2S ' e dönüştürürler.Daha sonra kükürtüde proteinlerin yapıtaşı olan amino asitlerin sentezinde kullanırlar. Kükürtlü bileşikler amino asitlerin yapısına katılmasıyla, dolaylı yoldan proteinlerin yapısınada girmiş olur.Eğer bir bikti veya hayvan ölürse, yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt, H2S şeklinde açığa çıkar.fakat H2S kükürt bakterileri tarafından öncelikle S2O3 (-2) ' ye daha sonrada SO4 (-2) iyonuna dönüştürülür.Görüldüğü gibi kükürtlü bileşikler yine ilk formuna dönmüş olurlar. SO4 (-2) iyonları, bazen doğada serbest olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleride verebilirler.Organizmalar tarafından alındığı takdirde kükürt içerene iki amino asit olan Sistein ve Metionin ' nin yapılarına katılırlar.
75
76 KARBON DEVRİYeşil bitkilerin, güneşten gelen ışık ve doğadan absorbe ettikleri karbondioksit ve su molekülleri ile organik maddeleri sentezlediğini biliyoruz.Bitki ve hayvanların sentezlediği organik maddeler arasında ise karbonhidratlar önemli yer tutar.Karbonhidratlar ve türevleri, saprofit bakteriler tarafından absorbe edilerek solunumda kullanılır ve solunum son ürünü olarak atmosfere serbest karbondioksiti bırakırlar. Karbonhidrat içeren bitkiler aynı zamanda hayvanlar tarafından besin olarak tüketilirler. Gerek hayvanların gerekse mikroorganizmaların ölümleri sonucunda, toprakta ayrışmaya başlayan vücut yapıları, metan bakterileri tarafından ayrıştırılarak CO2 ' ye dönüştürülür ve atmosfere serbest olarak bırakılır.Şemada görüldüğü gibi CO2, ışık ve su varlığında tekrar bitkiler tarafından fotosentez reaksiyonlarında kullanılır. Bunun dışında bitki ve hayvan ölüleri, toprağın çok derinlerinde, yüksek basıç ve sıcaklık etkisi altında petrol ve kömür gibi yapılara dönüşebilirler.Petrol ve kömür, insanlar tarafından enerji ihtiyaçları için kullanılırken yine açığa karbondioksit (CO2) ve karbonmonoksit (CO) gazları çıkar. Karbon elementi, doğadaki döngüsünü bu şekilde tamamlamış olur.
77 Azot döngüsüAzot devri olarak da bilinen, kabaca atmosferdeki serbest inorganik azot gazının temel yaşamsal organik bileşiklerden en önemlisi olan protein oluşumu ve yıkılan proteinden atmosfere tekrar seerbest azot gazı salınımını açıklayan inorganik madde döngüsüdür. Bu döngü temel olarak fiksasyon, nitrifikasyon ve denitrifikasyon olarak adlandırılan üç aşamada gerçekleşir. Fiksasyon aşamasında atmosferde bulunan serbest azot; şimşek, yağmur ya da azot bağlayıcı bakteriler tarafından veya ölü bitki ya da hayvan artıklarının ve hayvan dışkılarının protein ve azot içereren kısımlarının saprofit organizmalar tarafından ayrıştırılmasıyla amonyak gibi azot tuzları olarak toprağa bağlanır. Nitrifikasyon aşamasında zararlı amonyak tuzları nitrosomonas basili ve nitrobakter gibi kemosentetik bakteriler tarafından okside edlilerek canlılığa zararsız nitrit ve nitrat tuzları haline getirilirler. Denitrifikasyon aşamasında topraktaki nitrit ve nitrat tuzları, ayrıştırıcı mikroorganizmalar veya bitkiler tarafından işlenerek atmosfere bırakılır ve döngünün tekrar başa dönmesi sağlanır.
78 AZOT VE KARBON DÖNGÜSÜ1- AZOT DÖNGÜSÜ AZOT NEDİR? Görünüşte canlı maddenin görünüşüne ortalama %5 gibi çok küçük bir oranda katılmasına karşılık azot, canlı madde açısından son derece önemlidir. Atmosfer ve okyanuslarla birlikte yer kabuğu var olan azotun ancak %0,03’ ünü taşır. Geri kalanıysa yaşamın temel taşları olan protein moleküllerinde bulunur.Azot döngüsü terimi azot elementinin biyokimyasal dolaşımını belirtmek için kullanılır. Azot kimyasal tepkimeye girme etkisi düşük bir elementtir. Bu yüzden çok az canlı organizma tarafından değerlendirilebilir yada “bağlanabilir”. Mavi – Yeşil su yosunları ile bazı bakteri türlerinin içeren söz konusu organizmalarda amonyağa (NH3) dönüşen azot, aminositlerin, proteinlerin, nükleer asitlerin ve azot içeren öbür bileşenlerin yapımında kullanılır.
79 Azotu değerlendiren bakterilerden Rhizobium bakterileri bezelye, fasulye gibi baklagillerin ve yoncaların köküne yerleşirler. Azot, fırtınalı havalarda yıldırımın etkisiyle yükseltgenir ve oluşan azot oksit (NO) ile azot dioksit (NO2) yağmur suyunda çözündükten sonra toprağa karışarak nitratlar oluştururlar. Bütün bitkiler topraktaki amonyağı alarak, bunlardan gerekli azotlu bileşiklerin bir bölümü yaprak, tohum ve meyvelerin dökülmesiyle yok olup gider; ama çoğu;bitki ölünceye kadar içinde kalır. Hayvanlarsa doğrudan yada dolaylı olarak bitkilerden aldıkları azotlu bileşikleri değerlendirip, fazlasını dışkı yada sidikle atarlar. Atılan artıkların ve bütün ölü organizmaların amonyağı nitratlara dönüştüren bakteriler tarafından ayrıştırılmasından sonra, nitratlar toprağa döner. Sulu topraklarda yaşayan bazı bakteriler, nitratları parçalayarak, solunum için gerekli oksijeni alırlarken, açığa çıkan azotun atmosfere karışmasıyla döngü tamamlanır. Modern tarım yöntemlerinde toprağa eklenen ve büyük bölümü toprağa karışan nitratlı gübreler, doğadaki bu dengeyi bozmaktadır.
80
81
82
83
84 Atmosferde su buharı Evaporasyon Evapotranspirasyon Yoğunlaşma ve yoğunlaşma ürünleri Sis oluşum şekilleri
85 Su çevrimi, yeryüzünde, yeraltında ve atmosferde suyun mevcudiyetini ve hareketlerini tasvir eder. Dünyadaki su daima hareket halindedir. Buz halden sıvı hale, sıvı halden buhar haline ve buhar halinden tekrar sıvı haline dönen suyun bu hareketi süreklilik arz eder. Su çevrimi milyonlarca yıldır devam etmekte olup hayatın mevcudiyeti buna dayanır. Susuz bir hayat dayanılmaz olurdu.
86 Su çevriminin başlama noktası yoktur ama, okyanuslardan başlayarak su döngüsünü anlatılabilir. Su çevrimini harekete geçiren güneş, okyanuslardaki suyu ısıtır, ısınan su da atmosfere buharlaşır. Yükselen hava akımları, su buharını atmosfer içinde yukarıya kadar taşır, orada bulunan daha soğuk hava bulutlar içinde yoğunlaşmaya sebep olur. Hava akımları, bulutları dünya çevresinde hareket ettirir, bulut zerreleri bir araya gelerek, büyürler ve yağış olarak gökyüzünden düşerler. Bazı yağışlar, kar olarak dünyaya geri döner ve donmuş su kütleleri halinde binlerce yıl kalabilecek olan buz tepeleri ve buzullar şeklinde birikebilir.
87 Ilıman iklimlerde ilkbahar geldiğinde çoğu zaman kar örtüleri erir ve eriyen su, erimiş kar olarak toprak yüzeyinde akışa geçer ve bazen de sellere sebep olur. Yağışın çoğu okyanuslara yada toprağa düşerek yerçekiminin etkisiyle yüzey akışı olarak akar. Akışın bir kısmı vadilerdeki nehirlere karışır ve buradan da nehirler vasıtasıyla okyanuslara doğru hareket eder. Yüzey akışları ve yeraltı menşeyli kaynaklar tatlı su olarak göllerde ve nehirlerde toplanır. Bütün yüzey akışları nehirlere ulaşmaz. Akışın çoğu sızarak yer altına geçer. Bu suyun bir kısmı yüzeye yakın kalır ve yeraltı suyu boşaltımı olarak tekrar yüzeydeki su kütlelerine (ve okyanusa) katılır. Bazı yeraltı suları yer yüzeyinde buldukları açıklıklardan tatlı su kaynakları olarak tekrar ortaya çıkarlar. Sığ yeraltı suyu, bitki kökleri tarafından alınır ve yaprak yüzeyinden terlemeyle atmosfere geri döner. Yeraltına sızan suyun bir kısmı daha derinlere gider ve çok uzun zaman süresince büyük miktarda tatlı suyu depolayabilen akiferleri (suyla doymuş yeraltı materyali)’ besler. Zamanla bu su da hareket eder ve bir kısmı su döngüsünün başladığı ve bittiği okyanuslara karışır.
88 Okyanuslardaki suSu haznesi olan okyanuslar
89 Dünyada yaklaşık 1 386 000 000 kilometre küp ( mil küp) suyun 1 338 000 000 kilometre küp’ünün ( mil küp) okyanuslarda depolandığı tahmin edilmiştir. Yani toplam yeryüzündeki suyun yaklaşık % 96.5’i okyanuslarda bulunmaktadır. Yine, su döngüsü içerisinde yer alan su buharının yaklaşık % 90’ının okyanuslarca sağlandığı tahmin edilmektedir.
90 İklimin daha soğuk geçtiği dönemlerde daha fazla buz tepeleri ve buzullar meydana gelmekte olup su döngüsünün diğer bileşenlerini azaltacak şekilde buz oranında artış meydana gelir. Sıcak dönemlerde ise bunun tersi olur. Son buz çağında buzullar dünya kara yüzeyinin 1/3’ünü kaplamış ve okyanuslar bugüne göre 400 feet (122 metre) daha düşmüştü. Dünyanın daha sıcak olduğu yaklaşık üç milyon yıl önce ise, okyanuslar 165 feet (50 metre) daha yükselmişti.
91 Hareket halindeki okyanuslar
Dünya’mızdaki okyanuslar içinde hareket halinde olan büyük akıntılar bulunmaktadır. Bu akıntıların, su döngüsü ve hava durumu üzerinde çok büyük etkisi vardır. Gulf Stream akıntısı, Meksika Körfezinden Atlantik Okyanusunu geçerek İngiltere’ye doğru akan bir akıntı olup çok iyi bilinen bir sıcak su akıntısıdır. Gulf Stream günde 97 kilometre (60 mil) hızla dünyadaki bütün nehir sularının yaklaşık 100 katı civarında bir su kütlesini hareket ettirir. Başta İngiltere’nin batısı olmak üzere bazı alanların hava durumunu etkileyen Gulf Stream akıntısı, sıcak iklimlerin sıcak sularını Kuzey Atlantik’e doğru hareket ettirir.
92 Buharlaşma: Suyun sıvı halinden gaz veya buhar haline dönüşmesi
Buharlaşma ve meydana gelme neden
93 Buharlaşma, suyun sıvı halinden gaz veya buhar haline dönüşmesi sürecidir. Buharlaşma, suyun sıvı halinden gaz veya buhar olarak atmosfere iletilmesinin başlıca yoludur. Araştırmalar göstermiştir ki, okyanuslar, denizler, göller ve nehirler atmosferdeki nemin yaklaşık % 90’nını sağlarlar, geri kalan % 10’u ise bitki yüzeyindeki buharlaşmadan meydana gelir.Buharlaşmanın olması için ısı (enerji) gereklidir. Enerji, su moleküllerini bir arada tutan bağları çözmek için gereklidir; bu yüzden su, kaynama noktası (100° C, 212° F)’nda kolayca buharlaşır, fakat donma noktasında çok daha yavaş buharlaşır. Doymuş durumdaki hava ortamında (yani nispi nemi % 100 ise) buharlaşma devam edemez. Buharlaşma işlemi ısıyı ortamdan uzaklaştırır, bu yüzden deri üzerinden suyun buharlaşması kişiye serinlik verir.
94 Okyanuslardan meydana gelen buharlaşma, suyun atmosfere taşınmasının temel yoludur. Okyanusların geniş yüzey alanı (dünya yüzeyinin % 70’i okyanuslarla kaplıdır) çok büyük ölçüde buharlaşma imkanı sağlar. Global ölçekte, buharlaşan su miktarı ile yağış olarak düşen su miktarı yaklaşık olarak aynıdır. Ancak, bu durum gerçekte coğrafik olarak değişir. Okyanuslar üzerinden buharlaşan su miktarı, düşen yağış miktarından daha fazla iken karalar üzerinde durum tersi olup yağış miktarı buharlaşma miktarını geçmektedir. Okyanuslardan buharlaşan suyun çoğu, okyanuslara yağış olarak geri döner. Buharlaşan suyun sadece % 10’u karalar üzerine nakledilerek yağış olarak düşer. Buharlaşan su molekülleri havada yaklaşık 10 gün kalır.
95 Atmosferde su depolaması: suyun bulut ve nem şeklinde atmosferde buhar olarak depolanması
Atmosfer su ile doludur
96 Her ne kadar atmosfer çok büyük bir su depolama yeri olmasa da, dünya etrafında suyun hareket etmesini sağlayan mükemmel bir ortamdır. Atmosferde her zaman su mevcuttur. Bulutlar atmosferdeki suyun en görünen biçimidir, su zerrelerinin görülmeyecek kadar küçük olduğu açık havalarda (bulutsuz günlerde) da bile atmosferde su bulunmaktadır. Her hangi bir zamanda atmosferde bulunan su hacmi yaklaşık kilometreküp (3 100 mil küp)’tür. Şayet atmosferdeki bütün su miktarı yağış olarak yere bir kerede düşseydi, dünyanın zemini 2,5 santimetre (yaklaşık 1 inç) derinliğinde suyla kaplanırdı.
97 Yoğunlaşma: Suyun buhar halinden sıvı haline dönüşme süreci
98 Yoğunlaşma, havadaki su buharının sıvı haline dönüşme işlemidir
Yoğunlaşma, havadaki su buharının sıvı haline dönüşme işlemidir. Yoğunlaşma bulutları oluşturduğu için su döngüsü bakımından önemlidir. Çünkü bulutlar, dünyaya suyun geri dönebilmesinin başlıca yolu olan yağışı oluştururlar. Yoğunlaşma buharlaşmanın tersidir.
99 Yoğunlaşma sis olayının, sıcak ve nemli bir günde soğuk odadan dışarı çıktığınızda bardakta olan buğulanmanın, bir şeyler içtiğiniz bardağın dış kısmından damlayan suyun ve soğuk bir günde evinizdeki pencerelerin iç tarafındaki suyun meydana gelmesinin sebebidir.
100 Havadaki yoğunlaşmaSu buharı içeren hava yükseldiği ve soğuduğu için bulutlar atmosferde oluşur. Yeryüzüne yakın havanın güneş ışınları tarafından ısıtılması bu işlemin önemli bir parçasıdır. Yerüstündeki atmosferin soğumasının sebebi hava basıncıdır. Havanın bir ağırlığı vardır ve deniz seviyesinde her inç kare yüzeye yapılan hava basıncı kolonu ağırlığı yaklaşık 32 kilogram (14,5 pound)’dır. Barometrik basınç olarak adlandırılan bu basınç, yukarıdaki hava yoğunluğunun bir neticesidir. Daha yüksek rakımlarda daha az hava mevcut olduğundan daha az hava basıncı vardır. Yüksek irtifalarda hava daha az yoğun olup barometrik basınç da daha düşüktür. Bu durum havanın daha soğuk olmasına yol açar.
101 Yağış: Suyun bulutlardan sıvı veya katı halde bırakılması
Yağmur damlaları nasıl oluşur?
102 Hemen üzerimizde hareket eden bulutlar, yağış olarak düşemeyecek kadar küçüklükte fakat görünebilir bulutlar meydana getirebilecek kadar büyüklükte, su buharı ve su zerreleri ihtiva eder. Su gökyüzünde devamlı olarak buharlaşmakta ve yoğunlaşmaktadır. Şayet buluta yakından bakarsanız, bazı kısımların gözden kaybolduğunu (buharlaştığını), bazı kısımların da büyüdüğünü (yoğunlaştığını) görebilirsiniz. Yukarıya doğru olan akımlar bulutları desteklediği için bulutlar içinde yoğunlaşan suyun çoğu yağış olarak düşemez.
103 Yağış miktarları zamana ve bölgeye göre değişir
104 Yeryüzüne düşen yağış miktarı dünyanın her tarafında, hatta bir ülkede ve şehirde aynı olmaz. Mesela, yaz aylarında ABD’nin Georgia eyaleti Atlanta şehrinde görülen yaz sağanakları bir sokağa bir inç yada daha fazlası yağmuru bırakırken, birkaç kilometre ötesini kuru bırakabilmektedir. Keza Georgia eyaleti’nin bir ayda aldığı yağış miktarı çoğu zaman Nevada eyaletindeki Las Vegas şehrinin bir yıl boyunca aldığı yağmurdan daha fazladır. Ortalama yıllık yağış için dünya rekoru, yılda ortalama cm (450 inç) ile Havai eyaletindeki Mt. Waialeale’ye aittir. Burada 12 ay süresince cm (642 inç)’lik olağanüstü yağış kayıtlara geçmiş olup bu bir günde yaklaşık 5 cm (2 inç) yağış demektir. Söz konusu aşırı yağış, 14 yıl boyunca hiç yağış alamayan Şili’deki Arica’nın tam tersi bir durumdur.
105 Aşağıdaki harita, milimetre ve inç cinsinden yeryüzüne düşen ortalama yıllık yağışı gösterir. Açık yeşil alanlar “çöl” olarak kabul edilebilir. Afrika’da Sahra’nın çöl olduğunu biliyorsunuzdur, fakat Grönland ve Antarktika‘nın çoğu yerinin çöl olduğunu düşünmüş müydünüz?
106
107 Buz ve kar şeklinde su depolaması: Genellikle buzullar, buz ve kar alanlarında donmuş olarak depolanmış olan tatlı suYeryüzünde görülen buz tepeleri
108
109 Buz, kar ve uzun dönem zarfında buzullarda depolanan su, küresel su döngüsünün bir parçasıdır. Yeryüzündeki buz kütlesinin % 10’u Grönland’da, büyük çoğunluğu ise (% 90)’ı Antarktika’dadır. Grönland’da buz birikimi, su döngüsünün ilginç bir bölümüdür. Grönland’a eriyen sudan daha fazla kar yağdığı için, zaman içerisinde buz birikimi artarak yaklaşık 2,5 milyon kilometre küp ( mil küp) hacme ulaşmıştır. Oluşan kar kütlesi ortalama olarak metre (5 000 feet) kalınlıkta olup metre ( feet) kalınlığa ulaşan yerleri de vardır. Buzun ağırlığından dolayı altındaki kara parçası tabak şeklinde aşağıya doğru bastırılmıştır.
110 Buzullar oluşur ve yok olur
Her ne kadar iklim değişikliği çoğu zaman kişilerin fark edemeyeceği hızda olsa da, küresel ölçekte iklim devamlı değişiklik halindedir. Yaklaşık 100 milyon yıl önce Dinazorların yaşadığı sıcak dönemler ile yaklaşık yıl önceki son buz çağının görüldüğü soğuk dönemler gibi dünyamızda bir çok dönem olmuştur. Son buz çağında Kuzey Yarımkürenin çoğu kar, buz ve buzullarla örtülmüştü. Kanada’nın neredeyse tamamı, Kuzey Asya ve Avrupa’nın çoğu, ve Amerika Birleşik Devletlerinin bir kısmı buzullar ile kaplıydı.
111 Bazı buzullar ve buz tepeleri
Buzullar, bütün kara alanın % 10-11’ni kapsar.Şayet bütün buzullar bugün erimiş olsaydı, denizler yaklaşık 70 metre (230 feet) daha yükselirdi. Kaynak: Ulusal Kar ve Buz Veri Merkezi (National Snow and Ice Data Center)Son buz çağında deniz seviyesi bugüne göre yaklaşık 122 metre (400 feet) daha düşük idi ve buzullar kara yüzeyinin neredeyse 1/3’ünü kaplıyor idi.yıl önceki son sıcak dönemde denizler bugüne göre yaklaşık 5,5 metre (18 feet) daha yüksek idi. Yaklaşık 3 milyon yıl önce ise, yine denizler bugüne göre 50,3 metre (165 feet)’ye kadar daha yüksek idi.
nest...
ATMOSFERİN KATMANLARI
... konulu sunumlar: "ATMOSFERİN KATMANLARI"— Sunum transkripti:
1 ATMOSFERİN KATMANLARI
Atmosferin yapısıAtmosferin katmanları
2
3 Katmanlar, basınçları ve bunları oluşturan gazların bileşimi gibi belirgin fiziksel özelliklerle birbirlerinden farklılaşırlar...Atmosferin Dünya'ya en yakın katmanı "TROPOSFER"dir. Atmosferin toplam kütlesinin %90'ını oluşturur...Troposfer'in üzerindeki katman "STRATOSFER" dir...Stratosfer'de ultraviyole ışınlarının emildiği katmana "OZONOSFER" adı verilir...Stratosfer'in üzerindeki tabakaya ise "MEZOSFER" adı verilir... Mezosfer'in üzerinde "TERMOSFER" yer alır...İyonize olmuş gazlar Termosfer'in içinde "İYONOSFER" adı verilen başka bir katman oluştururlar...Dünya atmosferinin en dış tabakası ise 450 km. den 960 km. ye kadar uzanır. Bu katmana "EKZOSFER" adı verilir.
4
5 Atmosfer genel olarak 7 tabakadan oluşur
1- TROPOSFER2- STRATOSFER3- OZONOSFER4- MEZOSFER5- TERMOSFER6- İYONOSFER7- EKZOSFER
6 En alttaki tabaka Troposfer'dir
En alttaki tabaka Troposfer'dir. Yağmur, kar ve rüzgar yalnızca Troposfer'de oluşur.
7 Troposfer Atmosferin en alt bölümüdür.
İçinde bizim de yaşadığımız bu katman bütün atmosfer kütlesinin yaklaşık % 75'ini kapsar.Meteoroloji olayları ve bütün bulutlar bu katmanda oluşur.Troposferde yükseldikçe hem basınç, hem sıcaklık azalır. Bu katmanın üst kesimlerindeki sıcaklık -55 ºC’ dir.Birçok enlemde troposferin yüksekliği 8 km kadarken, ekvatorda 18 km’yi bulur.
8 Uzaydan bakıldığında, dünyamızın yaydığı enerjinin dalga boyuyla, -18°C‘ deki bir cisimden yayılan enerjinin dalga boyunun aynı olduğu görülür. Ancak, Dünya'da ortalama yüzey sıcaklığı 15°C'dir. Bu durum, ısının yer yüzüyle atmosferin alt katmanları arasında tutulduğunu gösterir.Gerçekten de Güneş'ten Dünya'ya gelen enerji, troposferde tutulur. Atmosfer olayları diye adlandırdığımız rüzgar, yağmur, dolu, fırtına vb. olaylar hep bu en alt ve en yoğun tabaka olur.
9 Stratosfer Bu katmanda da yükseklik arttıkça hava giderek seyrekleşir.
Seyreltik havanın direnci düşüktür, bu nedenle stratosferin alt katmanları jet uçuşları için idealdir.Buna karşılık daha üst katmanlarda motorların bir itme kuvveti oluşturmasına yetecek ölçüde hava yoktur.Bu katmanda 28 km’ nin üstünde sıcaklık artar ve 50 km yükseltide 10 ºC’ ye ulaşır. Ama yükseltiden sonra tekrar düşmeye başlar.
10 Mezosfer50 km’ nin üstündeki yükseltilerde başlayarak, deniz yüzeyinden yaklaşık 80 km yüksekliğe kadar uzanan katmandır. Mezosfer kuşağı boyunca sıcaklık hızla düşer, orta enlemlerde -80 ºC kadar olur.
11 Termosfer (İyonosfer)
Mezosferin üstünde, sıcaklığın yükseltiyle birlikte yeniden arttığı katmandır.Yaklaşık 80 km den, 500 km yüksekliğe kadar uzanan bu katmanın bir adı da İyonosfer’dir.İyonosferde hava çok seyrektir ve gaz molekülleri çok seyrek olarak dağılmıştır.Bu moleküllerin sıcaklığı 180 km yükseklikte 395 ºC ye, 320 km yükseklikte ise 700 ºC ye ulaşacak kadar yüksektir.Bu katmandaki parçacıklar Güneş'ten gelen ışınların etkisiyle iyonlaşmış, yani elektrik iletkeni haline gelmiştir.Bu nedenle, iyonlaşmış parçacıkların en yoğun olduğu katmanlar, radyo dalgaları için bir yansıtıcı görevi görür.Biri yaklaşık 110, diğeri 240 km yükseklikte yer alan iki önemli yansıtıcı katman vardır.Yansıtıcı katmanların ötesinde de, Dünya'nın magnetik alanına yakalanmış yüklü parçacıkların oluşturduğu Van Allen ışınım kuşakları yer alır.
12 Magnetosfer (Manyetosfer)
Bu katmana “mıknatıs küre” ya da “çekim küre” de denilmektedir. Yeryüzü yoğun bir radyasyon alanıyla kaplı olup, bu radyasyon alanına Van Allen Alanı adı verilmektedir. Van Allen alanı iki kuşağa bölünmüştür ve dünyayı tümüyle çevrelemez.
13 Atmosferin katmanları, kimyasal bileşimleri dikkate alınarak da sınıflandırılmaktadır.
14 HomosferDeniz seviyesi ile 100 km yükseklik arasındaki bu katmanda havayı meydana getiren başlıca elementlerin, özellikle de azot ve oksijenin oranı fazla değişiklik göstermemektedir.
15 Heterosfer 100 km ile 1000 km arasındaki katmandır. Bu katmanda azotun yanısıra hidrojen ve helyum gibi hafif gazlar çok miktarda bulunur.
16 Egzosfer1000 km den sonra başlayan katmandır. Egzosferde atmosferin yoğunluğu o denli düşüktür ki, molekül çarpışmaları giderek yok olur ve buna bağlı olarak da sıcaklık kavramı bilinen anlamını yitirir. Bu bölgede hidrojen ve helyum gibi hafif atomlar yerçekiminden tümüyle kurtulmalarına yetecek hızlara ulaşabilirler.
17 Dünya'nın ya da başka bir gezegenin çevresindeki hava ya da gaz katmanlarına atmosfer denir.
Dünya’yı kuşatan atmosfer yeryüzündeki canlılar için koruyucu bir perdedir.Atmosfer, geceleri uzayın soğuğunu, gündüzleri Güneş’in kavurucu sıcağını önleyerek Dünya’daki sıcaklığın gün boyunca belli sınırlar içinde kalmasını sağlar.Atmosferde iki tür gaz bulunmaktadır.Bunlar başta azot (%78), oksijen (%21), argon (% 0.9) olmak üzere karbondioksit, neon, helyum, kripton, ksenon, hidrojen ve daha az oranlardaki öteki gazlardan oluşan ve miktarları her yerde aynı olan gazlar ile karbonmonoksit, kükürtdioksit, ozon ve su buharını da içeren ve yoğunlukları bulundukları bölgeye ve zamana bağlı olarak değişen gazlardır.
18 Büyük bölümü km arasında bulunan ozon, Güneş’ten gelen zararlı mor ötesi ışınları soğurduğundan, yer üzerindeki yaşam ve atmosfer süreçleri açısından büyük önem taşır.
19 Güneş sisteminde, Merkür dışındaki tüm gezegenlerde, hatta kimi gezegenlerin uydularında bile atmosfer bulunur.Bu atmosferlerin kalınlığı, içerdiği gazlar ve yapısı gezegenden gezegene değişir.Örneğin Mars'ta, Karbon dioksitten (CO2) oluşan ince ve soğuk bir atmosfer vardır.Öte yandan Venüs'te başta yine CO2 olmak üzere, azot, kükürt dioksit ve su buharından oluşan çok yoğun ve sıcak bir atmosfer bulunur.Mars'ın yüzey sıcaklığı -130°C'ye kadar düşerken Venüs'te sıcaklık 500°C kadardır.Mars'ın atmosferi çok incedir ve Güneş'ten gelen yüksek enerjili morötesi ışınları engelleyecek bir yapıda değildir.Öte yandan Venüs'ün atmosferindeki bulut tabakası öylesine kalındır ki yüzeyden Güneş'i görmek olanaksızdır. Her iki gezegenin atmosferi de bugün için hem insanlar hem de Dünya'daki başka canlılar açısından -kimi mikroorganizmalar dışında- bu gezegenleri yaşanamaz kılıyor. Yeryüzünde yaşam, atmosferimizin oluşturduğu uygun koşullar sayesinde başlamış ve onun değişimleriyle birlikte evrim geçirerek biçimlenmiçtir.
20 Ay’ın ve Merkür’ün çevresinde atmosfer yoktur.
Mars’ın atmosferi ise çok seyreltiktir ve en çok karbondioksit ile azot içerir.Venüs’ün çok yoğun olan atmosferinin temel bileşeni de karbondioksittir. Jüpiter’in ve daha ötedeki gezegenlerin atmosferlerinde en çok amonyak ve metan bulunur.Çekirdek kaynaşması (füzyon) sonucunda sürekli olarak önce helyuma, sonra öbür elementlere dönüşen aşırı derecede kızgın hidrojen atomlarından oluşmuş çok yoğun küreler halindeki yıldızların da atmosferi vardır.Yıldızların kütlesine oranla yoğunluğu çok daha az olan bu atmosferler hidrojen gazından oluşur
21 Bilim adamları, oluşumunun ilk aşamalarında Dünya'nın bir atmosferi bulunmadığını düşünüyorlar.
Tektonik hareketlerin sonucunda Dünya'nın iç kısımlarından gelen gazların zamanla bir atmosfer oluşturduğu var sayılıyor. Bu ilk atmosferin içeriği ve yapısı bugünkünden çok farklıydı.Örneğin oksijen yok denecek kadar azdı; bir ozon tabakası da yoktu. Günümüzde dünya atmosferini oluşturan temel gazlar azot (N2) ve ok-sijendir (O2).Bu iki gazın yanı sıra ar-gon (Ar), karbon dioksit (CO2), metan (CH4), su buhan (H2O), eser miktarda başka gazlar ve havada asılı küçük parçacıklar, ayresoller, bulunur.Atmosferimiz, birbirinen farklı özellikler gösteren katmanlardan oluşur.Gazların, her katmandaki oranları değişiktir. Ama ilk yüz kilometre boyunca azotun (% 78) ve oksijenin (% 20,5) oranları pek değişmez.Yükseklik arttıkça katmanlardaki gazların yoğunluğu (metreküpteki atom ya da molekül sayısı) da düşer.
22 Atmosferdeki ısı derecesinin düşey doğrultuda değişmesini göz önünde tutarak yapılan sınıflandırmada;
23
24 Atmosferin katmanları
1-Troposfer2- Stratosfer3- Mezosfer4- İyonosfer5- Eksozfer
25 Yer ile 11 km arasındaki atmosfer tabakası.
/ TroposferYer ile 11 km arasındaki atmosfer tabakası.Meteorolojide en önemli tabakadır çünkü diğer tabakalardangöreceli olarak ince olan bu tabaka, atmosferin bütün kütlesinin dörtte üçüne sahiptir, yani bu tabakada hava diğer tabakalara göre çok daha yoğundur.Bu tabakada sıcaklık yükseklikle azalır. görülen bütün hava olayları troposferde meydana gelir. bunun en büyük nedeni, atmosferdeki su buharı konsantrasyonunun büyük çoğunluğunun troposferde olmasıdır. ayrıca troposferde, diğer tabakalardan farklı olarak, çok fazla düşey ve yatay hareket vardır.Troposferin kalınlığı 8-15 km arasında değişebilir. Kutuplarda daha ince, Ekvatorda daha kalındır. ekvatorun daha sıcak olması ve merkezkaç kuvvetin etkisi, ekvatorda troposferin kalın olmasına sebep olurken, kutupların soğuk iklimi ve merkezkaç kuvvetin olmaması, troposferin ince olmasına neden olur.
26 gazların %75 i, su buharının tamamı bu katmanda bulunur
gazların %75 i, su buharının tamamı bu katmanda bulunur. meterolojik olaylar bu katmanda gerçekleşir. dikey ve yatay hareketleri görülür. yükseldikçe her 100 m de sıcaklık 0,5 derece düşer.
27 stratosferAtmosferin troposferden sonra gelen, ortalama km arasındaki tabakasıdır. bu tabakada sıcaklık yükseklikle artar. bundaki en büyük etken, en önemli sera gazlarından biri olan ozonun atmosferdeki konsantrasyonunun büyük bölümünün bu tabakada olmasıdır. güneş ışınları ozon tarafından emilerek bu tabakanın ısınmasına sebep olur. Stratosferin kararlı yapısı gereğince stratosferde yatay hareket varken düşey hareket gözlenmez. bunun sonucunda stratosfer ile diğer tabakalar arasında stratosferden kaynaklanan bir taşınım olmaz. örneğin yüksek bir volkanik dağın püskürttüğü küller tropopozu aşıp stratosfere ulaşırsa, bu küller stratosferde hapsolmuş olurlar ve sürekli bir kirlilik yaratırlar.
28 atmosferin stratosferden sonra gelen tabakasıdır
atmosferin stratosferden sonra gelen tabakasıdır. ortalama 50 km yükseklikte başlar, 80 km yükseklikte biter. sıcaklık stratosferin aksine, troposferdeki gibi yükseklikle azalmaya başlar. bu tabakada hava yoğunluğu yer seviyesine göre çok düşüktür.
29 iyonosfer iklime bir etkisi olmayan sadece radyo dalgalarını yansıtmaya yarayan atmosferde ki bir tabaka. (bearyn, :02
30 ozonosfer Yeryüzünün kilometre üzerindeki ozon içeren atmosfer katmanı (stratosferin bir bölümü).OZONOSFER (OZON TABAKASI), stratosferin üst katlarında yer alan ozon tabakası. Yerden 15 ile 40 km yükseklikte, en yoğun olarak da 25 km yükseklikte bulunur ...Oksijenden türeyen oksijen gazı miktarının yüksek olduğu atmosfer tabakasıdır. Bu tabakanın görevi güneş ışınlarına filtre mekanizması oluşturmasıdır. Troposfer ve stratosfer arasında yer alır ve yüksekliği yerden 15 ile 40 km yükseklikte, en yoğun olarak da 25 km yükseklikte bulunur
31 SICAKLIK : Cisimlerdeki moleküllerinin hareketinden dolayı ortaya çıkan kinetik enerjidir. İnsanlar tarafından hissedilir. Ölçü birimi derecedir. Santigrad sıcaklık derecenin Fahrenheit sıcaklık derecesine çevirme formülü: 9 F=---xC+32 5 Fahrenheit’ın Santigrat’a çevrilmesi : C= --- x ( F – 32 ) 9
32 ISI : Cisimlerin bünyesinde sahip oldukları potansiyel enerjidir
ISI : Cisimlerin bünyesinde sahip oldukları potansiyel enerjidir. İnsanlar tarafından hissedilmez ölçü birimi kaloridir.
33 NİSBİ NEM : Havada mevcut su buharının, o havanın doymuş hale gelebilmesi için gereken su buharına oranına denir. ( %)
34 RÜZGAR : Yatay ve yataya yakın olan hava hareketidir
RÜZGAR : Yatay ve yataya yakın olan hava hareketidir. Rüzgarı meydana getiren neden iki nokta arasındaki basınç farkıdır. Rüzgar, yüksek basınç alanından alçak basınç alanına doğru eser. Rüzgar yönleri :Ana yönler : Doğu (Gündoğu) Batı(Günbatı), Kuzey(Yıldız), Güney (Kıble)Ara yönler : Kuzeydoğu (Poyraz), Güneydoğu(Keşişleme), Kuzeybatı(Karayel), Güneybatı(Lodos).Yerel rüzgar isimleri : Yıldız, Kıble, Poyraz, Lodos, Keşişleme, Karayel, Gündoğu, Günbatı
35 GÖKKUŞAĞI : Güneş veya ay ışığının yağmur damlaları çisenti veya sis gibi atmosferdeki su damlacıklarından yansıması veya kırılması sonucu mor dan kırmızıya doğru sıralanmış iç içe renkli yay grubudur.
36 YAĞIŞ : Atmosferde yoğunlaşan nemin sıvı veya katı halde yeryüzüne inmesi olayıdır.
SİS : Çok küçük su damlacıklarının havada hareketsiz kalışı olayına, diğer bir ifadeyle; Stratus bulutunun yer üzerinde meydana gelmiş haline Sis denir. Sis olduğu zamanlarda yeryüzündeki görüş uzaklığı 1 km’den daha azdır.YOĞUNLAŞMA İZLERİ : Uçak ekzozundan çıkan ve başlangıçta çok ince olan su damlacıkları yada buz kristallerine yoğunlaşma izi ( CONTRALS) denir. Bu izler genellikle çabuk dağılır ve kuru hava ile karşılaştıklarında buharlaşarak kaybolurlar. YÜKSEK BASINÇ:Hava soğuduğu zaman yoğun bir durum alır ve yoğunlaşan hava yerçekimi etkisiyle ağırlaşarak aşağıya doğru çöker. Bu ağır hava alttaki yüzeylere daha fazla başınç yapar. Böylece yeryüzüne yakın hava katlarında yuksek basınç alanı oluşur. Bu alanlara YÜKSEK BASINÇ denir.
37 ÇisentiGenellikle stratus bulutlarından düşen, çapı 0,5 mm den daha küçük birbirine yakın su damlacıklarının oluşturduğu yağış şekli.
38 Stratus (St) :Genellikle zemini olan gri bir bulut katmanı. Çisenti, buz prizmaları ve kar taneleri verebilir. Güneş, bulutun arkasından göründüğünde çevresi açıkça ayırt edilebilir. Stratus ayla oluşturmaz; ayla olayı çok düşük sıcaklıklarda ortaya çıkabilir. Stratus, kimi zaman parçalar halinde de görülebilir.
39
40 ALÇAK BASINÇ: Hava ısınırsa genişleyerek hafifler ve alttaki yüzeylere az basınç yapar. Bu gibi yerlerde alçak basınç alanı oluşur ki buna ALÇAK BASINÇ denir. HAVA KÜTLESİ : Sahip olduğu özellikler bakımından benzer olan geniş hava parçalarına hava kütlesi denir. CEPHE : Farklı özellikteki iki hava kütlesinin birbiriyle temas ettikleri yüzeysel sınıra cephe denir.
41 Mevsimler, dünyanın güneş etrafında dönüşünden meydana gelir
Mevsimler, dünyanın güneş etrafında dönüşünden meydana gelir. Kuzey yarım kürede mevsimler;21 Mart – 21 Haziran arası – İLKBAHAR21 Haziran – 23 Eylül arası – YAZ23 Eylül – 21 Aralık arası – SONBAHAR21 Aralık – 21 Mart arası - KIŞ
42 BULUT : Atmosferdeki su buharının çok küçük zerrecikler halinde yoğunlaşarak gözle görülebilir olması sonucu oluşur. Su buharının buluta dönüşmesi, sıcaklığın azalması ile olur.Bulutlar genel olarak, alçak, orta ve yüksek bulutlar olmak üzere üçe ayrılır. İZOBAR : Eş basınç eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. İZOTERM : Eş sıcaklık eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. İZOHİT : Eş yağış eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. İZOHİPS : Eş yükseklik eğrilerine / hatlarına verilen isimdir. BOFOR : Rüzgarın yeryüzündeki cisimler üzerinde yaptığı etkiye göre rüzgar hızını tahmin etmeye yarayan ıskaladır. Amiral Beaufort’un ismini almiştır. 0 – 12 arasında sıralanır ve denizcilikte kullanılır Rüzgar Hız Birimleri :1 m / sn = 3.6 km / h = 1.94 knots 1 km / h = 0.28 m / sn = 0.54 km / h 1 knot = 0.51 m / sn = 1.85 km / h h : saat, sn : saniye
43 İKLİM : Oldukça geniş bir bölge içerisinde ve uzun yıllar boyunca değişmeyen ortalama hava koşullarına iklim denir. ATMOSFER BASINCI : Atmosferi meydana getiren gazların bir ağırlığı vardır ve bu ağırlık atmosferin altındaki ve içindeki cisimler üzerinde etki yaparak hava basıncını meydana getirirler. Atmosfer basıncı yeryüzünden yukarıya doğru çıkıldıkça azalır. Atmosfer basıncı birimi milibar = hektopaskal’dır. MED – CEZİR : Deniz suyunun yükselmesi, kabarması Med ve deniz suyunun alçalması, çekilmesi Cezir olarak adlandırılır. Med ve Cezir olayı ay ve güneşin tesiri neticesi olarak denizlerin denge yüzeyinin bozulmasıdır.ATMOSFER : Yer kürenin etrafını çepeçevre kuşatan, kalınlığı tam olarak bilinmemekle birlikte bin kilometrenin üzerinde olduğu tahmin edilen ve yükseklikle yoğunluğu azalan bir gaz karışımıdır. KARA ve DENİZ MELTEMLERİ : Rüzgarların denizlerden karalara doğru esenlerine deniz meltemleri denir Bu rüzgarlar denizden estikleri için serin ve nemlidirler.Deniz meltemleri günlük sıcaklığın en yüksek olduğu zamanlarda hissedilir. Genellikle gece yarısına doğru, rüzgar karadan denize doğru esmeye başlar. Buna Kara meltemi denir.Kara meltemi sabaha karşı en şiddetli halini alır ancak güneşin doğmasıyle kesilir. Karadan estikleri için kara meltemleri kurudurlar.
44 Kara ve Deniz meltemleri orta enlemler ile Ekvator kuşağında yaz mevsiminde görülür.
YOĞUNLAŞMA : Atmosferdeki su buharının su veya buz haline geçmesi olayına yoğunlaşma denir. Yoğunlaşma damlacıkları oldukça küçük olup bulutları veya sisi meydana getirir. TÜRBÜLANS : Atmosferde normal hava akımı içinde ve düzensiz bir dağılım gösteren dikine hareketlere (aşağı ve yukarı doğru ) Türbülans denir. ÇİĞ NOKTASI SICAKLIĞI : Sabit basınç ve su buharı miktarıyla havanın soğutularak doyma noktasına geldiği sıcaklıktır.
45 Karbon döngüsüKarbon doğada hem mineral biçiminde ( kömür, elmas, gaz olarak veya suda çözünmüş durumda karbon dioksit olarak ) hem organik biçimde bulunur. Canlı varlıkların temel yapı maddesi olan organik karbon, fotosentez süreçleri yoluyla atmosferde veya deniz suyunda çözünmüş olarak bulunan karbon dioksit gazından yararlanarak üretilir. Yeşil bitkiler, hayvansal ve bitkisel parazitler, organik maddeleri parçalayarak, karbonu karbon dioksit gazına çevirirler. Artıklar, dışkılar ve kadavralar da parçalanma sonucu dönüşümü uğrayarak yapılarındaki karbon dioksit çıkar. Şekilde görüldüğü gibi, atmosferde gaz, suda ise çözünmüş olarak bulunan karbon dioksit, canlıların başlıca karbon kaynağıdır.
46 Hayvanların vücutlardaki karbonun bir bölümü CO2 olarak, solunum yoluyla atmosfere geri verilir. Bütün canlıların kalıntı ve atıklarındaki karbon ise, çürüme ve bozulma gibi bir dizi işlem sonucunda CO2 olarak açığa çıkar. Organik karbonun bir bölümü, kömür, petrol gibi fosil yakıtlarda birikmiştir. Bunların yakılmasıyla, atmosferde bol miktarda karbon dioksit verilir. Bunun büyük bölümü, hızla deniz ve okyanuslara geçer ve karbonatlar halinde birikir. Ayrıca yanardağ püskürmeleri, atmosfere bol miktarda karbon oksitleri yayar.
47
48
49 Sera Etkisi ve Küresel Isınma
Güneşin iç bölgelerinde oluşan füzyon tepkimeleri sırasında, çok büyük miktarlarda enerji açığa çıkar. Bu enerji yavaş yavaş Güneş'in yüzeyine doğru iletilir ve oradab da bütün dalga boylarındaki elektromagnetik dalgalar biçiminde uzaya yayılır. Güneş sistemindeki gezegenler, büyüklüklerine ve Güneş'e olan uzaklıklarına göre, bu enerjinin küçük bir bölümünü paylaşırlar. Geri kalan enerji ise uzayda yayılmaya devam eder. Dünyaya gelen ışınların yaklaşık 1/4 i bulutlardan yansır ve uzaya döner. Kalan enerjinin 1/4 i ozon tabakası, stratosferdeki bulutlar ve su tarafından soğurulur.
50 Atmosfer tarafından soğurulan ışınların %90 ı bizim göremediğimiz kızılötesi ve morötesi ışınlar, % 10 u ise görünür ışınlardır. Yani kısaca atmosfer yeryüzüne ulaşan görünür ışınların onda dokuzunu engelleyemez ve yere ulaşır. Bu da yerkürenin ısısının artmasına neden olur. Tropikal kutuplar ve soğuk kutuplar arasında atmosfer olayları, su çevrimi, korbon döngüsü gibi olaylar nedeniyle bir ısı dengesi vardır. Ancak gelen ısılarla ısınan dünya dev bir radyatör gibi davranmaya başlar. Ancak bu ısıyı güneş gibi tüm dalga boylarında yayamaz. Yalnızca kızılötesi ışın şeklinde eyayabilir. Ne var ki yayılan bu ışınların ancak çok az bir kısmı uzaya ulaşabilir. İşte sera etkisi burada başlar. Uzaya ışınların ulaşamamasının başrol oyuncuları.
51 Atmosferde yer alan( haddinden fazla ) su buharı, karbondioksit ve metan molekülleridir. Bunlar bu ışınları soğurur ve dünyaya geri yansır. Böylece yeryüzeyi ve troposfer olması gereken sıcaklığın çok üzerindeki değerlere ulaşır. Yani güneşten dünyamıza ulaşan ışınların tekrar uzaya gönderilmesi gerekirken büyük kısmı bu gazlar neticesinde dünyamızın içersinde kalır. Bu olay güneş tarafından ısıtılan ancak sıcaklığının az bir kısmını tekrar dışarı bırakabilen bir serayı andırır. İşte "Sera Etkisi" dediğimiz olay budur. Aşağıda sera etkisine neden olan gazların üretim kaynaklarının yüzdeleri şematize edilmiştir.
52 Karbonun atmosferdeki bulunuş ve artış oranları ;
Şu an atmosferimizde yaklaşık olarak 750 milyar ton civarında karbondioksit gazı bulunmaktadır.Bitki, hayvan ve toprak solumaları, fosil kökenli yakıtların tüketimi, ormansızlaştırma ve okyanuslardaki atmosfer etkileşimi neticesinde her yıl yaklaşık olarak 207 milyar ton karbondioksit atmosfere salınmaktadır.Bu miktar her geçen yıl artarak katlanmaktadır. Bu karbondioksitin her yıl 204 milyar tonu bitkilerin fotosentezi ve yine atmosfer okyanus etkileşimi ile atmosferden çekilmektedir.3 milyar tonluk fark ne oldu ?
53 Bu fark atmosferde kalan karbondioksit miktarıdır ve sera etkisinin artmasına neden olan en büyük etkenlerdendir.Bu aradaki farkın asıl kaynağı da insanların fosil kökenli yakıtları tüketiminden kaynaklanan karbondioksit salınım miktarıdır. Oysa yerküredeki fosil kökenli yakıtların rezervi atmosferdeki k.dioksit miktarını 5-10 kat artıracak kadar fazladır.Yapılan araştırmalar bu kaynakların yavaş yavaş tüketileceğini ve atmosfere salınacak yani atmosferdeki k.dioksit oranının günden güne artacağını göstermektedir.2050 yılında atmosferdeki karbondioksit miktarı 1850 yılındakinin iki, 2100 yılından ise üç kat fazla çıkacaktır.
54 Tropikal kutuplar ve soğuk kutuplar arasında atmosfer olayları, su çevrimi, karbon döngüsü gibi olaylar nedeniyle bir ısı dengesi vardır. Ancak gelen ısılarla ısınan dünya dev bir radyatör gibi davranmaya başlar. Ancak bu ısıyı güneş gibi tüm dalga boylarında yayamaz. Yalnızca kızılötesi ışın şeklinde yayabilir. Ne var ki yayılan bu ışınların ancak çok az bir kısmı uzaya ulaşabilir. İşte sera etkisi burada başlar.Uzaya ışınların ulaşamamasının başlıca nedenleri; Atmosferde yer alan aşırı su buharı, karbondioksit ve metan molekülleridir. Bunlar bu ışınları soğurur ve dünyaya geri yansıtır.
55 Böylece yeryüzeyi ve troposfer olması gereken sıcaklığın çok üzerindeki değerlere ulaşır. Yani güneşten dünyamıza ulaşan ışınların tekrar uzaya gönderilmesi gerekirken büyük kısmı bu gazlar neticesinde dünyamızın içersinde kalır. Bu olay güneş tarafından ısıtılan ancak sıcaklığının az bir kısmını tekrar dışarı bırakabilen bir serayı andırır. İşte "Sera Etkisi" dediğimiz olay budur. Aşağıda sera etkisine neden olan gazların üretim kaynaklarının yüzdeleri şematize edilmiştir.
56 Ancak dünyamızın mutlak surette sera etkisine ihtiyacı vardır
Ancak dünyamızın mutlak surette sera etkisine ihtiyacı vardır. Dengeli bir sera etkisi sayesinde dünyamız yaşanabilir bir sıcaklıkta kalmaktadır. Bu müthiş etki olmasaydı dünymız yaklaşık -18 °C civarında olurdu. Tıpkı Mars gibi Ancak bilinçsiz kullanım, teknoloji ve endüstriyel faaliyeler neticesinde bu etki artmaktadır. Sera etkisi aşırı olduğu takdirde dünyamız venüs gibi çok sıcak yaşanmaz bir yer olabilir.
57 20. yy boyunca atmosferde sera etkisi yapan gazlar artmış ve hala artmaya devam etmektedirler. Bilim adamlarınca yapılan çalışmalarda elde edilen sonuçlara göre sera etkisinin % 70 lik bölümünden sorumlu gaz su buharıdır. Ne yazık ki doğal su döngüsü üzerinde insanların doğrudan bir etki yapması olanaksızdır. Bu durum çok tehlikeli bir o kadar ilginç bir hal alıyor.
58 Dünyamız ısındıkça yeryüzünden ve sulardan çıkan su buharı da artacaktır. Atmosferde su buharı arttıkça da sera etkisi dolayısıyla da ısınma üssel olarak artacaktır. Ancak insanların sera etkisi yapan diğer gazlara müdahelesi oldukça mümkündür. Çünkü başta karbondioksit olmak üzere sera etkisi yapan gazları insanlar üretmektedirler.
59 17. yy ın başlarında keşfedilen k. dioksit renksiz bir gazdır
17. yy ın başlarında keşfedilen k.dioksit renksiz bir gazdır. Atmosferde yüzde 3 oranında bulunur. Temel olarak petrol, kömür, doğalgaz vs.. fosil kökenli yakıtların tüketimi ile oluşmaktadır. Ayrıca hayvan ve bitki solunumları ile üretilmektedir.Yıllardır süre gelen su döngüsünün fazla etkili olmadığı çeşitli otoritelerce kabul edilmiştir. Diğer bilim adamları tarafından sera etkisinin % 60 ından fazlasının karbondioksit kökenli olduğu kanısındadırlar yılından bu yana yerkürede ortaya çıkan °C'lik ısınmanın karbondioksit kökenli olduğu savunan bilim adamlarının en büyük ve mantıklı gerekçeleri ise karbondioksitin günümüzde son yılın en üst düzeyinde bulunmasıdır.
60 Nobel ödüllü İsveçli kimyacı Svante A
Nobel ödüllü İsveçli kimyacı Svante A.Arrhenius yaptığı araştırmalarda karbondioksitin atmosferdeki değişiminin önemli iklim farklılıklarına yol açacağını savunmaktadır. Nitekim de atmosferdeki karbondioksit miktarının iki katına çıkması durumunda yaklaşık 6 °C lik bir artışın olacağı kanıtlanmıştır.
61
62
63
64 EKOSİSTEM VE MADDE DOLAŞIMI
Ekosistem, canlı organizmaların yaşam alanlarını sınırlayan çizgiler arasındaki organik ve inorganik varlıkları içerisinde bulunduran biyolojik ortamdır.
65 Yaşam alanı sınırları, atmosferde, doğa olaylarının meydana geldiği en alt tabakasıyla, bazı mikroorganizmaların yaşadığı tahmin edilen okyanusların en derin bölgelerine kadar olan alanı kapsamaktadır. Biyolojik olayların devam etiği bu sınırlar arasındaki denizler, göller, okyanuslar, nehirler, dağlar, kayalıklar, bitki örtüleri ve doğa olayları ekosistemin birer parçasıdırlar. Ekosistem değişik canlı türleri için lokalize edilebilir.Örneğin dağ keçileri için, dağlar ve bu dağlar üzerindeki bitki örtüleri bir ekosistemi temsil eder.Yada deniz kenarındaki kayalıklar üzerinde yaşayan yosunlar için deniz, dalgalar ve üzerinde yaşadığı kayalıklar yosun için bir ekosistem teşkil eder.
66 Ekoloji ise, canlı - cansız doğadaki tüm varlıklar arasındaki ilişkiyi inceleyen bilim dalıdır.Bilindiği gibi doğadaki tüm varlıklar bir hareket içerisindedirler.durağanmış gibi bir izlenim veren dağlar, toprak parçaları kayalıklar ve durgun sular aslında oldukça karmaşık ve hızlı bir şekilde cereyan eden kimyasal etkileşimlere eşlik etmektedirler.Doğadaki bu hareketliliğin başında ise madde dolaşımı ve bu dolaşımda baş rolü oynayan mikroorganizmalar gelir.
67 Madde dolaşımlarını incelerken temelde 4 elementi referans alacağız
Madde dolaşımlarını incelerken temelde 4 elementi referans alacağız.Bu elementler Azot (N), Karbon (C), Fosfor (P) ve Kükürt (S) olup ilerleyen bölümlerde bu elementlerin doğadaki dönüşümlerini şemalarla ele alacağız.Maddesel döngünün temelini ise " Kemosentez " oluşturur.
68 Kemosentez, kimyasal enerji kullanarak (örneğin ATP) inorganik maddelerden organik madde sentezlenmesi olayıdır.Bu sentezleme işlemlerinde en büyük rolü mikroorganizmalar üstlenmiştir.
69 1-) Azot oksidasyonu :Periyodik tablodaki sembolü N olan azot, doğadaki tüm canlıların gereksinim duyduğu ana elementlerden birisidir.Fakat azot elementi doğada saf olarak bulunmaz.Genelikle NH3 (amonyak), HNO3 (nitrat) yada HNO2 (nitrit) bileşikleri şeklinde bulunur. Toprakta ise azot NH3 (amonyak) şeklinde bulunur.Fakat NH3 bitkiler ve diğer canlılar için emilime ve kullanıma müsait değildir.Yani azotun ya nitrit yada nitrat bileşikleri halinde toprakta bulunması gerekir.Tam bu noktada bitkilerin imdadına " Nitrosomonas " adı verilen bir tür bakteri yetişir.Bu bakteri topraktaki NH3 ' ü HNO2 yani nitrit şekline dönüştürür.Azotun kemosentez reaksiyonu aşağıdaki gibidir.
70 DOĞADAKİ MADDE DOLAŞIMI
Doğada her an her saniye toprağa düşen bir biyolojik artık, kemosentez reaksiyonları ile parçalanarak doğaya geri kazandırılır.Bu artıklar odun, yaprak, kaya parçaları ve hayvan leşleri olabilir.Fakat doğada hiçbir zaman madde kaybı söz konusu değildir.
71
72 AZOT DEVRİTek hücreli olsun çok hücreli olsun doğadaki tüm canlılar, yapılarına aldıkları besin maddeleri ile amino asit ve bu amino asitlerdende protein sentez ederler.Protein sentezi için gereken ana elementler ise karbondan sonra azottur.Azot gerek proteinlerin gerekse DNA ' nın moleküler yapısı için gerekli olan çok önemli bir elementtir. Proteinlerin bitki ve hayvan hücreleri için mutlaka gerekli olan molekküler olduğunu belirtmiştik.Yere düşen bir yaprak veya toprak üzerinde duran bir hayvan leşi, zaman geçtikçe bakterilerin etkisiyle ayrışmaya başlar. Hücrelere kadar nüfus eden çürüme bakterileri, hücrelerin yapıtaşı olan proteinleri ayrıştırtmaya başlar.Proteinlerin ayrışmasıyla, yapılarındaki NH3 (amino) grubu serbest kalır (Bkz.Biyokimya-1 sayfası). Azotun oksidasyonu bölümünde adından bahsettiğimiz azot bakterileri, NH3 moleküllerini okside edip nitrite dönüştürür. Nitrit ise yine azot oksidasyonu bölümünde deyindiğimiz bakteriler tarafında nitrat ' a dönüştürülür.Nitrat, ya bitkilerin kökleri tarafından absorbe edilerek kullanılır, yada nitrat parçalayan bakteriler tarafından ayrıştırılarak yapısındaki azot serbest bırakılır. Atmosfere serbest bırakılan azot, diğer mikroorganizmalar yada mantar, yosun vs. gibi canlılar tarafından absorbe edilerek protein sentezinde kullanılırlar.Bitkilerin kendileride azotu kullanıp protein sentezlediği gibi, hayvanlar tarafından tüketilerek sindirildikten sonra yapılarındaki azotla yine protein sentezi gerçekleştirilir.
73
74 KÜKÜRT DEVRİKükürt de, azot,karbon ve diğer elementler gibi yaşam için gerekli olan elementler arasındadır.Bitkiler kükürtü SO4 (-2) şeklinde topraktan absorbe ederek H2S ' e dönüştürürler.Daha sonra kükürtüde proteinlerin yapıtaşı olan amino asitlerin sentezinde kullanırlar. Kükürtlü bileşikler amino asitlerin yapısına katılmasıyla, dolaylı yoldan proteinlerin yapısınada girmiş olur.Eğer bir bikti veya hayvan ölürse, yapılarındaki proteinin parçalanmasıyla kükürt, H2S şeklinde açığa çıkar.fakat H2S kükürt bakterileri tarafından öncelikle S2O3 (-2) ' ye daha sonrada SO4 (-2) iyonuna dönüştürülür.Görüldüğü gibi kükürtlü bileşikler yine ilk formuna dönmüş olurlar. SO4 (-2) iyonları, bazen doğada serbest olarak reaksiyona girerek sülfatlı bileşikleride verebilirler.Organizmalar tarafından alındığı takdirde kükürt içerene iki amino asit olan Sistein ve Metionin ' nin yapılarına katılırlar.
75
76 KARBON DEVRİYeşil bitkilerin, güneşten gelen ışık ve doğadan absorbe ettikleri karbondioksit ve su molekülleri ile organik maddeleri sentezlediğini biliyoruz.Bitki ve hayvanların sentezlediği organik maddeler arasında ise karbonhidratlar önemli yer tutar.Karbonhidratlar ve türevleri, saprofit bakteriler tarafından absorbe edilerek solunumda kullanılır ve solunum son ürünü olarak atmosfere serbest karbondioksiti bırakırlar. Karbonhidrat içeren bitkiler aynı zamanda hayvanlar tarafından besin olarak tüketilirler. Gerek hayvanların gerekse mikroorganizmaların ölümleri sonucunda, toprakta ayrışmaya başlayan vücut yapıları, metan bakterileri tarafından ayrıştırılarak CO2 ' ye dönüştürülür ve atmosfere serbest olarak bırakılır.Şemada görüldüğü gibi CO2, ışık ve su varlığında tekrar bitkiler tarafından fotosentez reaksiyonlarında kullanılır. Bunun dışında bitki ve hayvan ölüleri, toprağın çok derinlerinde, yüksek basıç ve sıcaklık etkisi altında petrol ve kömür gibi yapılara dönüşebilirler.Petrol ve kömür, insanlar tarafından enerji ihtiyaçları için kullanılırken yine açığa karbondioksit (CO2) ve karbonmonoksit (CO) gazları çıkar. Karbon elementi, doğadaki döngüsünü bu şekilde tamamlamış olur.
77 Azot döngüsüAzot devri olarak da bilinen, kabaca atmosferdeki serbest inorganik azot gazının temel yaşamsal organik bileşiklerden en önemlisi olan protein oluşumu ve yıkılan proteinden atmosfere tekrar seerbest azot gazı salınımını açıklayan inorganik madde döngüsüdür. Bu döngü temel olarak fiksasyon, nitrifikasyon ve denitrifikasyon olarak adlandırılan üç aşamada gerçekleşir. Fiksasyon aşamasında atmosferde bulunan serbest azot; şimşek, yağmur ya da azot bağlayıcı bakteriler tarafından veya ölü bitki ya da hayvan artıklarının ve hayvan dışkılarının protein ve azot içereren kısımlarının saprofit organizmalar tarafından ayrıştırılmasıyla amonyak gibi azot tuzları olarak toprağa bağlanır. Nitrifikasyon aşamasında zararlı amonyak tuzları nitrosomonas basili ve nitrobakter gibi kemosentetik bakteriler tarafından okside edlilerek canlılığa zararsız nitrit ve nitrat tuzları haline getirilirler. Denitrifikasyon aşamasında topraktaki nitrit ve nitrat tuzları, ayrıştırıcı mikroorganizmalar veya bitkiler tarafından işlenerek atmosfere bırakılır ve döngünün tekrar başa dönmesi sağlanır.
78 AZOT VE KARBON DÖNGÜSÜ1- AZOT DÖNGÜSÜ AZOT NEDİR? Görünüşte canlı maddenin görünüşüne ortalama %5 gibi çok küçük bir oranda katılmasına karşılık azot, canlı madde açısından son derece önemlidir. Atmosfer ve okyanuslarla birlikte yer kabuğu var olan azotun ancak %0,03’ ünü taşır. Geri kalanıysa yaşamın temel taşları olan protein moleküllerinde bulunur.Azot döngüsü terimi azot elementinin biyokimyasal dolaşımını belirtmek için kullanılır. Azot kimyasal tepkimeye girme etkisi düşük bir elementtir. Bu yüzden çok az canlı organizma tarafından değerlendirilebilir yada “bağlanabilir”. Mavi – Yeşil su yosunları ile bazı bakteri türlerinin içeren söz konusu organizmalarda amonyağa (NH3) dönüşen azot, aminositlerin, proteinlerin, nükleer asitlerin ve azot içeren öbür bileşenlerin yapımında kullanılır.
79 Azotu değerlendiren bakterilerden Rhizobium bakterileri bezelye, fasulye gibi baklagillerin ve yoncaların köküne yerleşirler. Azot, fırtınalı havalarda yıldırımın etkisiyle yükseltgenir ve oluşan azot oksit (NO) ile azot dioksit (NO2) yağmur suyunda çözündükten sonra toprağa karışarak nitratlar oluştururlar. Bütün bitkiler topraktaki amonyağı alarak, bunlardan gerekli azotlu bileşiklerin bir bölümü yaprak, tohum ve meyvelerin dökülmesiyle yok olup gider; ama çoğu;bitki ölünceye kadar içinde kalır. Hayvanlarsa doğrudan yada dolaylı olarak bitkilerden aldıkları azotlu bileşikleri değerlendirip, fazlasını dışkı yada sidikle atarlar. Atılan artıkların ve bütün ölü organizmaların amonyağı nitratlara dönüştüren bakteriler tarafından ayrıştırılmasından sonra, nitratlar toprağa döner. Sulu topraklarda yaşayan bazı bakteriler, nitratları parçalayarak, solunum için gerekli oksijeni alırlarken, açığa çıkan azotun atmosfere karışmasıyla döngü tamamlanır. Modern tarım yöntemlerinde toprağa eklenen ve büyük bölümü toprağa karışan nitratlı gübreler, doğadaki bu dengeyi bozmaktadır.
80
81
82
83
84 Atmosferde su buharı Evaporasyon Evapotranspirasyon Yoğunlaşma ve yoğunlaşma ürünleri Sis oluşum şekilleri
85 Su çevrimi, yeryüzünde, yeraltında ve atmosferde suyun mevcudiyetini ve hareketlerini tasvir eder. Dünyadaki su daima hareket halindedir. Buz halden sıvı hale, sıvı halden buhar haline ve buhar halinden tekrar sıvı haline dönen suyun bu hareketi süreklilik arz eder. Su çevrimi milyonlarca yıldır devam etmekte olup hayatın mevcudiyeti buna dayanır. Susuz bir hayat dayanılmaz olurdu.
86 Su çevriminin başlama noktası yoktur ama, okyanuslardan başlayarak su döngüsünü anlatılabilir. Su çevrimini harekete geçiren güneş, okyanuslardaki suyu ısıtır, ısınan su da atmosfere buharlaşır. Yükselen hava akımları, su buharını atmosfer içinde yukarıya kadar taşır, orada bulunan daha soğuk hava bulutlar içinde yoğunlaşmaya sebep olur. Hava akımları, bulutları dünya çevresinde hareket ettirir, bulut zerreleri bir araya gelerek, büyürler ve yağış olarak gökyüzünden düşerler. Bazı yağışlar, kar olarak dünyaya geri döner ve donmuş su kütleleri halinde binlerce yıl kalabilecek olan buz tepeleri ve buzullar şeklinde birikebilir.
87 Ilıman iklimlerde ilkbahar geldiğinde çoğu zaman kar örtüleri erir ve eriyen su, erimiş kar olarak toprak yüzeyinde akışa geçer ve bazen de sellere sebep olur. Yağışın çoğu okyanuslara yada toprağa düşerek yerçekiminin etkisiyle yüzey akışı olarak akar. Akışın bir kısmı vadilerdeki nehirlere karışır ve buradan da nehirler vasıtasıyla okyanuslara doğru hareket eder. Yüzey akışları ve yeraltı menşeyli kaynaklar tatlı su olarak göllerde ve nehirlerde toplanır. Bütün yüzey akışları nehirlere ulaşmaz. Akışın çoğu sızarak yer altına geçer. Bu suyun bir kısmı yüzeye yakın kalır ve yeraltı suyu boşaltımı olarak tekrar yüzeydeki su kütlelerine (ve okyanusa) katılır. Bazı yeraltı suları yer yüzeyinde buldukları açıklıklardan tatlı su kaynakları olarak tekrar ortaya çıkarlar. Sığ yeraltı suyu, bitki kökleri tarafından alınır ve yaprak yüzeyinden terlemeyle atmosfere geri döner. Yeraltına sızan suyun bir kısmı daha derinlere gider ve çok uzun zaman süresince büyük miktarda tatlı suyu depolayabilen akiferleri (suyla doymuş yeraltı materyali)’ besler. Zamanla bu su da hareket eder ve bir kısmı su döngüsünün başladığı ve bittiği okyanuslara karışır.
88 Okyanuslardaki suSu haznesi olan okyanuslar
89 Dünyada yaklaşık 1 386 000 000 kilometre küp ( mil küp) suyun 1 338 000 000 kilometre küp’ünün ( mil küp) okyanuslarda depolandığı tahmin edilmiştir. Yani toplam yeryüzündeki suyun yaklaşık % 96.5’i okyanuslarda bulunmaktadır. Yine, su döngüsü içerisinde yer alan su buharının yaklaşık % 90’ının okyanuslarca sağlandığı tahmin edilmektedir.
90 İklimin daha soğuk geçtiği dönemlerde daha fazla buz tepeleri ve buzullar meydana gelmekte olup su döngüsünün diğer bileşenlerini azaltacak şekilde buz oranında artış meydana gelir. Sıcak dönemlerde ise bunun tersi olur. Son buz çağında buzullar dünya kara yüzeyinin 1/3’ünü kaplamış ve okyanuslar bugüne göre 400 feet (122 metre) daha düşmüştü. Dünyanın daha sıcak olduğu yaklaşık üç milyon yıl önce ise, okyanuslar 165 feet (50 metre) daha yükselmişti.
91 Hareket halindeki okyanuslar
Dünya’mızdaki okyanuslar içinde hareket halinde olan büyük akıntılar bulunmaktadır. Bu akıntıların, su döngüsü ve hava durumu üzerinde çok büyük etkisi vardır. Gulf Stream akıntısı, Meksika Körfezinden Atlantik Okyanusunu geçerek İngiltere’ye doğru akan bir akıntı olup çok iyi bilinen bir sıcak su akıntısıdır. Gulf Stream günde 97 kilometre (60 mil) hızla dünyadaki bütün nehir sularının yaklaşık 100 katı civarında bir su kütlesini hareket ettirir. Başta İngiltere’nin batısı olmak üzere bazı alanların hava durumunu etkileyen Gulf Stream akıntısı, sıcak iklimlerin sıcak sularını Kuzey Atlantik’e doğru hareket ettirir.
92 Buharlaşma: Suyun sıvı halinden gaz veya buhar haline dönüşmesi
Buharlaşma ve meydana gelme neden
93 Buharlaşma, suyun sıvı halinden gaz veya buhar haline dönüşmesi sürecidir. Buharlaşma, suyun sıvı halinden gaz veya buhar olarak atmosfere iletilmesinin başlıca yoludur. Araştırmalar göstermiştir ki, okyanuslar, denizler, göller ve nehirler atmosferdeki nemin yaklaşık % 90’nını sağlarlar, geri kalan % 10’u ise bitki yüzeyindeki buharlaşmadan meydana gelir.Buharlaşmanın olması için ısı (enerji) gereklidir. Enerji, su moleküllerini bir arada tutan bağları çözmek için gereklidir; bu yüzden su, kaynama noktası (100° C, 212° F)’nda kolayca buharlaşır, fakat donma noktasında çok daha yavaş buharlaşır. Doymuş durumdaki hava ortamında (yani nispi nemi % 100 ise) buharlaşma devam edemez. Buharlaşma işlemi ısıyı ortamdan uzaklaştırır, bu yüzden deri üzerinden suyun buharlaşması kişiye serinlik verir.
94 Okyanuslardan meydana gelen buharlaşma, suyun atmosfere taşınmasının temel yoludur. Okyanusların geniş yüzey alanı (dünya yüzeyinin % 70’i okyanuslarla kaplıdır) çok büyük ölçüde buharlaşma imkanı sağlar. Global ölçekte, buharlaşan su miktarı ile yağış olarak düşen su miktarı yaklaşık olarak aynıdır. Ancak, bu durum gerçekte coğrafik olarak değişir. Okyanuslar üzerinden buharlaşan su miktarı, düşen yağış miktarından daha fazla iken karalar üzerinde durum tersi olup yağış miktarı buharlaşma miktarını geçmektedir. Okyanuslardan buharlaşan suyun çoğu, okyanuslara yağış olarak geri döner. Buharlaşan suyun sadece % 10’u karalar üzerine nakledilerek yağış olarak düşer. Buharlaşan su molekülleri havada yaklaşık 10 gün kalır.
95 Atmosferde su depolaması: suyun bulut ve nem şeklinde atmosferde buhar olarak depolanması
Atmosfer su ile doludur
96 Her ne kadar atmosfer çok büyük bir su depolama yeri olmasa da, dünya etrafında suyun hareket etmesini sağlayan mükemmel bir ortamdır. Atmosferde her zaman su mevcuttur. Bulutlar atmosferdeki suyun en görünen biçimidir, su zerrelerinin görülmeyecek kadar küçük olduğu açık havalarda (bulutsuz günlerde) da bile atmosferde su bulunmaktadır. Her hangi bir zamanda atmosferde bulunan su hacmi yaklaşık kilometreküp (3 100 mil küp)’tür. Şayet atmosferdeki bütün su miktarı yağış olarak yere bir kerede düşseydi, dünyanın zemini 2,5 santimetre (yaklaşık 1 inç) derinliğinde suyla kaplanırdı.
97 Yoğunlaşma: Suyun buhar halinden sıvı haline dönüşme süreci
98 Yoğunlaşma, havadaki su buharının sıvı haline dönüşme işlemidir
Yoğunlaşma, havadaki su buharının sıvı haline dönüşme işlemidir. Yoğunlaşma bulutları oluşturduğu için su döngüsü bakımından önemlidir. Çünkü bulutlar, dünyaya suyun geri dönebilmesinin başlıca yolu olan yağışı oluştururlar. Yoğunlaşma buharlaşmanın tersidir.
99 Yoğunlaşma sis olayının, sıcak ve nemli bir günde soğuk odadan dışarı çıktığınızda bardakta olan buğulanmanın, bir şeyler içtiğiniz bardağın dış kısmından damlayan suyun ve soğuk bir günde evinizdeki pencerelerin iç tarafındaki suyun meydana gelmesinin sebebidir.
100 Havadaki yoğunlaşmaSu buharı içeren hava yükseldiği ve soğuduğu için bulutlar atmosferde oluşur. Yeryüzüne yakın havanın güneş ışınları tarafından ısıtılması bu işlemin önemli bir parçasıdır. Yerüstündeki atmosferin soğumasının sebebi hava basıncıdır. Havanın bir ağırlığı vardır ve deniz seviyesinde her inç kare yüzeye yapılan hava basıncı kolonu ağırlığı yaklaşık 32 kilogram (14,5 pound)’dır. Barometrik basınç olarak adlandırılan bu basınç, yukarıdaki hava yoğunluğunun bir neticesidir. Daha yüksek rakımlarda daha az hava mevcut olduğundan daha az hava basıncı vardır. Yüksek irtifalarda hava daha az yoğun olup barometrik basınç da daha düşüktür. Bu durum havanın daha soğuk olmasına yol açar.
101 Yağış: Suyun bulutlardan sıvı veya katı halde bırakılması
Yağmur damlaları nasıl oluşur?
102 Hemen üzerimizde hareket eden bulutlar, yağış olarak düşemeyecek kadar küçüklükte fakat görünebilir bulutlar meydana getirebilecek kadar büyüklükte, su buharı ve su zerreleri ihtiva eder. Su gökyüzünde devamlı olarak buharlaşmakta ve yoğunlaşmaktadır. Şayet buluta yakından bakarsanız, bazı kısımların gözden kaybolduğunu (buharlaştığını), bazı kısımların da büyüdüğünü (yoğunlaştığını) görebilirsiniz. Yukarıya doğru olan akımlar bulutları desteklediği için bulutlar içinde yoğunlaşan suyun çoğu yağış olarak düşemez.
103 Yağış miktarları zamana ve bölgeye göre değişir
104 Yeryüzüne düşen yağış miktarı dünyanın her tarafında, hatta bir ülkede ve şehirde aynı olmaz. Mesela, yaz aylarında ABD’nin Georgia eyaleti Atlanta şehrinde görülen yaz sağanakları bir sokağa bir inç yada daha fazlası yağmuru bırakırken, birkaç kilometre ötesini kuru bırakabilmektedir. Keza Georgia eyaleti’nin bir ayda aldığı yağış miktarı çoğu zaman Nevada eyaletindeki Las Vegas şehrinin bir yıl boyunca aldığı yağmurdan daha fazladır. Ortalama yıllık yağış için dünya rekoru, yılda ortalama cm (450 inç) ile Havai eyaletindeki Mt. Waialeale’ye aittir. Burada 12 ay süresince cm (642 inç)’lik olağanüstü yağış kayıtlara geçmiş olup bu bir günde yaklaşık 5 cm (2 inç) yağış demektir. Söz konusu aşırı yağış, 14 yıl boyunca hiç yağış alamayan Şili’deki Arica’nın tam tersi bir durumdur.
105 Aşağıdaki harita, milimetre ve inç cinsinden yeryüzüne düşen ortalama yıllık yağışı gösterir. Açık yeşil alanlar “çöl” olarak kabul edilebilir. Afrika’da Sahra’nın çöl olduğunu biliyorsunuzdur, fakat Grönland ve Antarktika‘nın çoğu yerinin çöl olduğunu düşünmüş müydünüz?
106
107 Buz ve kar şeklinde su depolaması: Genellikle buzullar, buz ve kar alanlarında donmuş olarak depolanmış olan tatlı suYeryüzünde görülen buz tepeleri
108
109 Buz, kar ve uzun dönem zarfında buzullarda depolanan su, küresel su döngüsünün bir parçasıdır. Yeryüzündeki buz kütlesinin % 10’u Grönland’da, büyük çoğunluğu ise (% 90)’ı Antarktika’dadır. Grönland’da buz birikimi, su döngüsünün ilginç bir bölümüdür. Grönland’a eriyen sudan daha fazla kar yağdığı için, zaman içerisinde buz birikimi artarak yaklaşık 2,5 milyon kilometre küp ( mil küp) hacme ulaşmıştır. Oluşan kar kütlesi ortalama olarak metre (5 000 feet) kalınlıkta olup metre ( feet) kalınlığa ulaşan yerleri de vardır. Buzun ağırlığından dolayı altındaki kara parçası tabak şeklinde aşağıya doğru bastırılmıştır.
110 Buzullar oluşur ve yok olur
Her ne kadar iklim değişikliği çoğu zaman kişilerin fark edemeyeceği hızda olsa da, küresel ölçekte iklim devamlı değişiklik halindedir. Yaklaşık 100 milyon yıl önce Dinazorların yaşadığı sıcak dönemler ile yaklaşık yıl önceki son buz çağının görüldüğü soğuk dönemler gibi dünyamızda bir çok dönem olmuştur. Son buz çağında Kuzey Yarımkürenin çoğu kar, buz ve buzullarla örtülmüştü. Kanada’nın neredeyse tamamı, Kuzey Asya ve Avrupa’nın çoğu, ve Amerika Birleşik Devletlerinin bir kısmı buzullar ile kaplıydı.
111 Bazı buzullar ve buz tepeleri
Buzullar, bütün kara alanın % 10-11’ni kapsar.Şayet bütün buzullar bugün erimiş olsaydı, denizler yaklaşık 70 metre (230 feet) daha yükselirdi. Kaynak: Ulusal Kar ve Buz Veri Merkezi (National Snow and Ice Data Center)Son buz çağında deniz seviyesi bugüne göre yaklaşık 122 metre (400 feet) daha düşük idi ve buzullar kara yüzeyinin neredeyse 1/3’ünü kaplıyor idi.yıl önceki son sıcak dönemde denizler bugüne göre yaklaşık 5,5 metre (18 feet) daha yüksek idi. Yaklaşık 3 milyon yıl önce ise, yine denizler bugüne göre 50,3 metre (165 feet)’ye kadar daha yüksek idi.
çamaşır makinesi ses çıkarması topuz modelleri kapalı huawei hoparlör cızırtı hususi otomobil fiat doblo kurbağalıdere parkı ecele sitem melih gokcek jelibon 9 sınıf 2 dönem 2 yazılı almanca 150 rakı fiyatı 2020 parkour 2d en iyi uçlu kalem markası hangisi doğduğun gün ayın görüntüsü hey ram vasundhara das istanbul anadolu 20 icra dairesi iletişim silifke anamur otobüs grinin 50 tonu türkçe altyazılı bir peri masalı 6. bölüm izle sarayönü imsakiye hamile birinin ruyada bebek emzirdigini gormek eşkiya dünyaya hükümdar olmaz 29 bölüm atv emirgan sahili bordo bereli vs sat akbulut inşaat pendik satılık daire atlas park avm mağazalar bursa erenler hava durumu galleria avm kuaför bandırma edirne arası kaç km prof dr ali akyüz kimdir venom zehirli öfke türkçe dublaj izle 2018 indir a101 cafex kahve beyazlatıcı rize 3 asliye hukuk mahkemesi münazara hakkında bilgi 120 milyon doz diyanet mahrem açıklaması honda cr v modifiye aksesuarları ören örtur evleri iyi akşamlar elle abiye ayakkabı ekmek paparası nasıl yapılır tekirdağ çerkezköy 3 zırhlı tugay dört elle sarılmak anlamı sarayhan çiftehan otel bolu ocakbaşı iletişim kumaş ne ile yapışır başak kar maydonoz destesiyem mp3 indir eklips 3 in 1 fırça seti prof cüneyt özek istanbul kütahya yol güzergahı aski memnu soundtrack selçuk psikoloji taban puanları senfonilerle ilahiler adana mut otobüs gülben ergen hürrem rüyada sakız görmek diyanet pupui petek dinçöz mat ruj tenvin harfleri istanbul kocaeli haritası kolay starbucks kurabiyesi 10 sınıf polinom test pdf arçelik tezgah üstü su arıtma cihazı fiyatları şafi mezhebi cuma namazı nasıl kılınır ruhsal bozukluk için dua pvc iç kapı fiyatları işcep kartsız para çekme vga scart çevirici duyarsızlık sözleri samsung whatsapp konuşarak yazma palio şanzıman arızası