ünya'nın ya da başka bir gezegenin çevresindeki hava ya da gaz katmanlarına atmosfer denir. Dünya’yı kuşatan atmosfer yeryüzündeki canlılar için koruyucu bir perdedir. Canlılar derken sadece insan düşünülmemelidir. Hayvan, nebat ve bunun yanısıra madenin de canlılığı söz konusudur. 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.

Büyük bölümü 30-80 km arasında bulunan ozon, Güneş’ten gelen zararlı mor ötesi ışınları soğurduğundan, yer üzerindeki yaşam ve atmosfer süreçleri açısından büyük önem taşır.

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.

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 
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.

Atmosferdeki ısı derecesinin düşey doğrultuda değişmesini gözönünde tutarak     yapılan sınıflandırma aşağıdaki gibidir;

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.
Uzaydan bakıldığında, dünyamızın yaydığı   enerjinin   dalgaboyuyla, -18°C'deki bir cisimden yayılan enerjinin dalgaboyunun aynı olduğu görü-lür. Ne var ki Dünya'da ortalama yüzey sıcaklığı 15°C'dir. Bu durum, ısının yer yüzüyle atmosferin alt katmanları ara-sında 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.

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.

Mezosfer : 50 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.

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.

Magnetosfer (Manyetosfer) : Bu katmana “mıknatısküre” ya da “çekimküre” de denilmektedir. Yeryüzü yoğun bir radyasyon alanıyla kaplı olup, bu radyasyon alanına Van Allen Alanı adı verilmektedir. Van Allen alanı iki kuşağa bölünmüştür ve dünyayı tümüyle çevrelemez.

Atmosferin katmanları, kimyasal bileşimleri dikkate alınarak da sınıflandırılmaktadır;

Homosfer : Deniz seviyesi ile 100 km yükseklik arasındaki bu katmanda havayı meydana getiren başlıca elementlerin, özellikle de azot ve oksijenin oranı fazla değişiklik göstermemektedir.

Heterosfer : 100 km ile 1000 km arasındaki katmandır. Bu katmanda azotun yanısıra hidrojen ve helyum gibi hafif gazlar çok miktarda bulunur.

Egzosfer : 1000 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.

Atmosferin bu katmanları din terminolojisinde YER SEMALARI olarak geçmektedir.

İstanbul - 11.8.2000
http://afyuksel.com

Kaynakça
Temmuz 2000-Bilim Teknik