1. Sayfa
Atmosferin YapısıAtmosferdeki TabakalarRüzgarlarSıcaklık ve NemDünyanın Enerji Bütçesi Atmosferde Kalış Süreleri

---

2. Sayfa
Atmosferin Bileşimi4.6 milyar yıl önceBugünCO2H2N2H2ON2O2ArH2OCO2 ve diğer Eser gazlar.Volkanlardan çıkan gazlarokyanuslarOkyanuslardaki sediment kayaları oluşturdu400 milyon yıl önceFotosentez2H2O2H2 + O2 (mö ışınları ile)H2O(~ %85) (yer altı sularından) , CO2 (~ %10),SO2,H2S,HCl, CO, CH4 NH3 , H2, N2Ozon tabakasıCaCO3 gibi karbonat türlerini oluşturdu.

---

3. Sayfa
Atmosferin Bileşimi0.1 -5% arasında H2O bulunur

---

4. Sayfa
Eser TürlerEser gazlar ise daha çok insan yapımı aktiviteler sonucu atmosfere verilmiştir ve hacimce 10000’de birinden az bir kısmını oluştururlar. Buna rağmen iklim ve sağlık açısından etkileri “Eser Miktarda” değildir:CFC’lerin ozon tabakasına verdikleri zararCH4 ve CO2’nun sera gazı etkisiNOx ve SOx türlerinin asit yağmurları oluşturmasıTroposferdeki Ozonun bitkilere, yapılara ve insan sağlığına olumsuz etkileriAsıltı parçacıkların (aerosol) sağlığa, iklime ve görüş mesafesine etkisiToksik gazların sağlığa etkileri

---

5. Sayfa
Eser Gazların KonsantrasyonlarıTürAdıHacimce YüzdeCH4Metan1.6x10-4COKarbon Monoksit1.2x10-5NOxAzot Oksitler10-10-10-6SO2Kükürt Dioksit2x10-8H2O2Hidrojen Peroksit10-8-10-6HNO3Nitrik Asit10-9-10-7HCHOFormaldehit10-8-10-7

---

6. Sayfa
Eser Gazların EtkileriGazKentsel Hava KirliliğiAsit YağmuruGörüşü ZayıflatmaS.Ozon KaybıSG EtkisiCO2+/-+CH4+/-+CO+N2O+/-+NOx++++/-SO2+++-CFC++O3+++

---

7. Sayfa
Atmosferin Dikey YapısıAtmosferdeki sıcaklık, basınç ve yoğunluk yüksekliğe bağlı olarak değişim gösterir ve bu değişim atmosferde tabakalaşmaya neden olur. Atmosfer basıncı: Yukarıdaki havanın ağırlığı. Deniz seviyesinde 1 kg/cm2, 1000 milibarAtmosferin toplam kütlesinin yarısı 5.6 km’nin altında, % 90’u da 16 km’nin altında. Everest 8.5 km’de. Toplam kütle: 5.14x1015 ton.

---

8. Sayfa
Basıncın Yükseklikle Değişimi

---

9. Sayfa
Basıncın Yükseklikle Değişimi1/H: (H= ölçek yüksekliğiBasınç yoğunluk ve sıcaklığa bağlı olarak değişir. Atmosferin en üst noktasıDeniz SeviyesiAtmosferde yükseğe çıkıldıkça yoğunluğa bağlı olarak basınç azalır.

---

10. Sayfa
Bu kanun basıncın yüksekliğe bağlı olarak üstel azalımını tanımlar. Ölçek yüksekliği H: ise basıncın 1/e kat düştüğü yüksekliğin göstergesidir. Sıcaklık ve molekül ağırlığına bağlı olarak değişir. Atmosferin ortalama sıcaklığını -23 C alırsak H = 7,4 km. Basıncın Yükseklikle Değişimi

---

11. Sayfa
TabakalarToplam 4 tabaka:TroposferStratosferMezosferTermosfer (İyonosferli)http://www.teslasociety.com/

---

12. Sayfa
Tabakalar

---

13. Sayfa
TroposferSıcaklık yükseklikle azalır. Neden?Önemli tüm meteorolojik olaylar bu tabakada olurTürbülans ve karışma azami derecede bu tabakada olur (%80’i)Tz (m)

---

14. Sayfa
Sıcaklık Azalma Hızı ve Inversiyonİnversiyon konvektif hareketlerin atmosferin alt kısımlarda kalmasına, yere yakın bulunan kirleticilerin uzun süre bu tabakada durmasına ve bu nedenle ciddi hava kirliliği dönemlerinin yaşanmasına neden olur. İnversiyon olduğu takdirde yükseklik arttıkça sıcaklık artarTz (m)İnversiyonG = 10 C km-1z yüksekliğindeki bir hava kitlesinin z+dz’ye yükseltilip bırakıldığını varsayın. Yükselen hava soğur. Bu soğumanın adibiyatik (ısı alışverişsiz) olduğunu var sayarsak soğuma adiyabatik azalma hızını izler. Г:Cp = Spesifik Isı Katsayısı (joule/gr-K)

---

15. Sayfa
TzG = 9.8 K km-1z“Azalma hızı” = -dT/dzGözlenenAtmosferSıcaklığı (TA)-dTATM/dz > G e uyukarı doğru çıkan hava daha soğuk bir ortamla karşılaşıp daha da yükselir: atmosfer kararsız. -dTATM/dz = G e 0 kaldırma kuvveti olduğundan atmosferde bir değişim olmaz. Atmosfer nötr durumda -dTATM/dz < G e atmosfer kararlı: dTATM/dz > 0 (“inversiyon”): çok kararlıkararsızinversiyonKararsız/değişkenKararlıDikey karışma adibiyatik azalma hızına bağlı olarak gerçekleşir.

---

16. Sayfa
Gözlemlenen atmosfer sıcaklığız (m)= 9.8 K km-1Kuru hava sıcaklık azalma hızı40 CKararsız AtmosferYükselen hava çevresindeki havadan 2 C daha sıcak.1000 28 C 2000 16 C3000 4 CYüzey40 C30 C20 CYükselen hava çevresindeki havadan 4 C daha sıcak.Kararsız Atmosfer 0 10 20 30 40 (˚C )= 10 C km-1dT/dz=12 C km-1

---

17. Sayfa
Gözlemlenen atmosfer sıcaklığız (m)= 10 K km-1Kuru hava sıcaklık azalma hızı25 CKararlı AtmosferYükselen hava çevresindeki havadan 5 C daha soğuk.1000 20 C 2000 16 CYüzey25 C15 CKararlıAtmosfer 0 10 20 30 40 (˚C )= 10 C km-1dT/dz=5 C km-1

---

18. Sayfa
Sıcaklık Azalma HızıAdibiyatik olarak bırakılmış bir atmosfer ilk durumu ne olursa olsun sonunda dengede nötr hale (-dT/dz = G ) gelmeye meyillidir. Güneşten gelen ısı ulaşılan dengeyi bozar ve kararsız bir atmosfer yaratır. Başlangıçtaki DengeHali: - dT/dz = G zTzTYüzey ısınması: KararsızatmosferATM GGATMzTbaşlangıçson GYükselme hareketleri atmosferi yeniden denge konumuna getirir:–dT/dz = G Atmosferde dT/dz = G gözlemleniyorsa, kesinlikle kararsız bir atmosfer var demektir.

---

19. Sayfa
Yer Yüzeyinin Günlük Isınma/Soğuma DöngüsüzT01 kmGünortasıGeceSabahKarışma YüksekliğiÇökme İnversiyonuGeceSabahÖğledensonra

---

20. Sayfa
TropopozTroposferin en üstü, stratosferin hemen altındaki soğuk geçiş tabakası“Tropopoz Katlanması”: Normal tabakalar yerinden oynayıp stratosferik hava daha alt atmosfere doğru giriyor. Stratosferle troposfer arasındaki önemli bir değiş tokuş mekanizması

---

21. Sayfa
Stratosfer20 km’ye kadar sabit sıcaklıkYükseklikle artan sıcaklık, ozon Ozon konsantrasyonu 15-30 km arası maksimum

---

22. Sayfa
Mezosfer ve TermosferMezosfer: T -90°CYükseklik arttıkça sıcaklık azalıyor. Termosfer: Oksijen ve Nitrojen atomları yüksek enerjili güneş ışınlarını emerYükseklik arttıkça sıcaklık artar.Yaklaşık 1000°C. Astronot bu tabakadan geçerken elini dışarı uzatsa eli yanar mı?

---

23. Sayfa
İyonosferTermosferin 80 km ile 400 km’ye kadar olan kısmıYoğunlaşmış pozitif yüklü N2 ve O2 ve negatif elektronlar.

---

24. Sayfa
Rüzgarlar1 kmGezegen Sınır Tabakası (PBL)Taşınma ve dağılımının olduğu kısımDünya yüzeyinin etkisinin görüldüğü kısımSerbest AtmosferGeostrofik TabakaYatay düzlemdeki basınç farkıCoriolis KuvvetleriYatay düzlemdeki basınç farkıCoriolis KuvvetleriYüzey SürtünmesiDünyanın dönmesinden kaynaklanan kuvvetler. Enleme göre değişir. En fazla etki kutuplarda. Rüzgarın şiddetini değil yönünü değiştirir. http://www.globalchange.umich.edu/globalchange1/current/lectures/samson/weather_patterns/Coriolis.html

---

25. Sayfa
Sıcaklık ve Su BuharıSıcaklık yeryüzünden olan yüksekliğe ve yere göre farklılık gösterirEn yüksek sıcaklık tropiklerde görülür.Tropiklerle kutuplar arasındaki sıcaklık farkı 35C.

---

26. Sayfa
Sıcaklık DağılımıOcakGüney kutbu neden Ocak’ta bile 0’ın altında?

---

27. Sayfa
Küresel Yıllık Yüzey Sıcaklıkları

---

28. Sayfa
Su buharıAlt troposferde dağılmış olup çok değişkendir. Çeşitli şekillerde ifade edilir:Spesifik nem: su buharı miktarının toplam hava kütlesine oranı (gH2O/kghava)Bağıl nem: Spesifik nemin mümkün olan maksimum spesifik neme (f(P ve T) oranı (%)Kütle derişimi: gH2O/m3havaKütle karışım oranı: gH2O/ghavaMol karışım oranı (hacim): Her bir hava molündeki su buharı molü

---

29. Sayfa
Tropiklerde en yüksek, 16g/kg500 mbar seviyesinde 2g/kg. Yükseklikle azalır.90 60 30 0 30 60 9016Yükseklik5Enlem

---

30. Sayfa
Enleme Göre Nemin Değişimi

---

31. Sayfa
Dünyanın Enerji Bütçesi-Işıyan enerjinin dünya ve atmosfer tarafından soğrulması ya da kaybedilmesi neredeyse tüm hava durumunun yaratılmasına neden olur. Gelen ve giden enerjinin hesabı dünyanın enerji bütçesini oluşturur. Atmosfer dünyaya ulaşan ve dünyadan uzaya giden ışımayı kontrol eder.

---

32. Sayfa
Her cisim ışıma yayar. Güneşin yaydığı ışınım 0.4-0.7 mm arasında yoğunlaşmıştır Dalga boyu (l)

---

33. Sayfa
Güneş ve Dünya Kara Cisim Olarak YayılımDünya (240 W/m2)GüneşHer dalga boyu için mümkün olan en yüksek şiddette ışıyan cisim. Bir kara cisimden yayılan ışınım = f(l,T ve Yüzey Alanı)

---

34. Sayfa
Kara Cisim Işımaları(w/m2/mm)Bλ= Dalgaboyuna Düşen Işımaλ = Dalga boyuh= Planck Sabiti (6.6238x10-34 Js)c= Işık Hızı (3 x108 m/s)k= Boltzmann Sabiti (1.3807x10-23 J/K)Planck Kanunu: Verilen dalga boyundaki ışıma miktarını verir Stefan Boltzman Kanunu: Bir cisim tarafından yayılan toplam ışıma miktarını verirWiens Kanunu: En fazla ışımanın yayıldığı dalga boyunu verir. E* : W/ m2σ : 5.6703x10-8 watt/m2 K

---

35. Sayfa
Ortalama Yeryüzü SıcaklığıAtmosferin Olmadığı DurumDünyaca soğrulanKısa dalga Işıması Dünyadan yayılan Uzun-dalga Işıması: 240 W/m2 Ty=?

---

36. Sayfa
Güneşten gelen ışıma dünyayı bir disk olarak keser. (pr2) Enerjigiren =Güneşten Gelen Enerjigiren (S) – Yansıtılan Güneş Enerjisi= pr2 S - pr2 Sa r = Dünyanın yarıçapı (6360 km) S = Güneş sabiti (1370 W/m2) = aklık derecesi (dünyanın yansıtıcılığı) (~30%) = pr2 S (1- a)pr2 S (1- a) = 4pr2 sTe4 S/4 (1- a) = 240 =sTe4 Te için çözersek:Te = 255°K (-18°C) lmaksimum (mm) = 2897/255 = 11 mm Dünyanın yaydığı enerji kızılötesi dalga boylarında maksimum yaparAtmosferin varlığında ise ortalama yeryüzü sıcaklığı 288 K. Ortalama Yeryüzü Sıcaklığı

---

37. Sayfa

---

38. Sayfa
Dünya atmosferinin en uç noktasına gelen Eo= 1370 W/m2 (Solar Sabit)Atmosferin üstüne gelen ortalama güneş enerji akısı 342 W/m2 .+4 Soğrulan+23 +5 +22 -6 Yeryüzünün soğurduğu,44 7 17 6Küresel Aklık Derecesi, 30 +33 -115 +67 -6 -23 Yeryüzünün Kaybettiği, 44 34 36Kızıl Ötesi Isı Kaybı 70Gizli Isı (H2O buharlaşma)Sensible IsıEarth's Annual Global Mean Energy Budget, Kiehl, J. T. and Trenberth, K. E., 1997 Bull. Amer. Meteor. Soc., 78, 197-208.20100168+67 = 235 Dünyaca toplam soğrulan168-66-78-24 =0

---

39. Sayfa
Atmosferik Süreçlerin Zamansal ve Uzamsal Ölçeği1m 10m 100m 1km 10km 100km 1000km 10000km100yıl10yıl1yıl1gün1saat100sn1snKısa Ömürlü TürlerKısmen Uzun Ömürlü TürlerUzun Ömürlü TürlerOHHO2CH3O2NO3C5H8C3H6DMSNOxSO2H2O2COT. O3AsıltılarCH3BrCH3CCl3CH4N2OCFCKüçükölçekOrtaölçekSinoptik ve Küresel ölçek

---

40. Sayfa
Atmosferik Hareketlerin ÖlçekleriKüçükölçek: 0-100m ölçeğinde olan olayları kapsar. Örnek: bacadan çıkan dumannın dağılımıOrtaölçek: Birkaç yüz kilometrede olan olayları kapsar. (Kara-deniz meltemi,dağ-vadi rüzgarları)Sinoptik Ölçek: Yüz kilometre seviyesinden 1000 km seviyesine ait tüm hava durumu sisteminin hareketleriKüresel Ölçek: 5000km’nin üstünde bir ölçekte olan olayları kapsar

---

41. Sayfa
Atmosferdeki Belli Başlı Olayların Ölçekleri OlayÖlçek (km)Kentsel Hava Kirliliği1-100Bölgesel Hava Kirliliği 10-1000Asit Yağmurları100-2000Toksik Hava Kirliliği0.1-100Stratosferdeki Ozon Kaybı1000-40,000Sera Gazları Artışı1000-40,000Asıltı Madde-İklim Etkileşimleri100-40,000Troposferdeki Taşınma ve Yükseltgenme Süreçleri1-40,000

---

42. Sayfa
Atmosferde Dağılım ve Kalış SüresiAtmosferdeki gazların karışımı difüzyon ve dikey Eddi Karışması ile olur. Gazların yerçekimi etkisi altında yeniden difüzyonla dağılımı için gereken zamanYüzeye yakın atmosferde N = 2.6x1019, yaşam süresi 105 yıl düzeyinde olacaktır. N: Hava Moleküllerinin sayısal yoğunluğu (Molekül/cm3)Dikey Eddy KarışımıDifüzyonKimyasal Yaşam Süresi

---

43. Sayfa
Dikey Eddy Karışımı için Karakteristik SüreTroposferde birkaç hafta olarak belirlenmiştir. (Dikey hareketliliğin azlığı göz önüne alınırsa, stratosferde bu süre daha uzun olacaktır. )Yükseldikçe dikey karışmanın etkisi azalır ve moleküler difüzyon yaklaşık 100 km yükseklikte göreceli olarak daha önemli hale gelir.

---

44. Sayfa
DifüzyonDifüzyonun etkili olduğu kısımda her gaz için daha önce basıncın yükseklikle değişim formülü kullanılabilir. (Eğer yerçekimi kuvveti farklı gazların dağılımını etkileyen tek etkense)Pi: i. Gazın kısmi basıncıMolekül ağırlığı arttıkça, 1/Hi artar, yükseklikle değişim keskinleşir. Molekül ağırlığı küçükse yükseklikle değişim çok küçük olur.

---

45. Sayfa
Kimyasal Yaşam SüresiTürlerin atmosferdeki dağılımını etkileyen diğer bir faktör de kimyasal yaşam süresidir. Kimyasal yaşam süresi difüzyon ve dikey karışıma kıyasla çok uzun ise, o türün dağılımında kimyasal tepkimelerin etkisi çok azdır. Fakat eğer kimyasal yaşam süresi çok kısa ise, yatay ve dikey dağılım bundan etkilenir.

---

46. Sayfa
Kimyasal Yaşam SüresiTürlerin bulunduğu yere bağlıdır. CFCler troposferde atıl (inert)ve çok iyi karışmışken stratosferde tepkimeye girerler. Çünkü bu tabakadaki MÖ ışınlarıyla etkileşimde bulunurlar. Belli bir tür için kimyasal yaşam süresini hesaplamanın en basit yolu o türün birincil kimyasal kaybolma yolu göz önüne alınarak tepkimenin hızının incelenmesidir. Örneğin CO + OH  CO2 + HO2, k= 2.2x10-13 cm3molekül-1sn-1Ortalama [OH] = 1x106 molekül/cm3,t=50 günKitapta CO’in yaşam süresi için Tablo 1.1’deki verilen değer 65 gün Bazı kolayca çözünebilen türler için, diğer atmosferden çıkma süreçleri kimyasal çıkarılmalardan daha hızlı olabilir ve asıl atmosferde kalış süresini bunlar belirler. Örneğin SO4 atmosferdeki kalış süresi, SO4’i atmosferden temizleyen yağışların sıklığı ile belirlenir.

---

47. Sayfa
Sorular1. Sıcaklık inversiyonu olduğunu ne zaman söyleriz?A. Hiç nem yokken B. Basınç yokkenC. Sıcaklık yükseklikle azalırken D. Sıcaklık yükseklikle artarken 2. Wien Kanununu kısaca açıklayın3. İki önemli sera gazının adını yazın4. Neden Sera gazı dendiğini kısaca açıklayın. 5. Yoğunlaşan su buharı ısı(yı) _________ , bu nedenle atmosferi ___________ A. soğurur, ısıtır B. Açığa çıkarır, ısıtırC. soğurur, soğutur D. Açığa çıkarır, soğutur6. Deniz seviyesinden itibaren başlayan bir dikey kolonda aşağıdaki basınç seviyelerinin hangisinde nem içeriği en fazladır? A. 250 mb B. 500 mbC. 800 mb D. 1000 mb

---