TYT Atmosfer ve Sıcaklık konu anlatımı; atmosferin bileşimini ve katmanlarını, hava durumu ile iklim arasındaki farkı, yeryüzünün nasıl ısındığını ve sıcaklığın dağılışını belirleyen etkenleri açıklar. Bu konuda temel amaç bilgileri ezberlemek değil; bir yerde sıcaklığın neden arttığını ya da azaldığını doğru etkene bağlamak ve izoterm haritalarını yorumlayabilmektir.
ATMOSFER VE İKLİMİN TEMELLERİ
Atmosferin Bileşimi ve Yaşam İçin Önemi
Atmosfer, Dünya’yı çevreleyen ve yer çekiminin etkisiyle gezegenin çevresinde tutulan gaz örtüsüdür. Kuru havanın yaklaşık %78’i azot, %21’i oksijen, yaklaşık %1’i ise argon başta olmak üzere diğer gazlardan oluşur. Su buharı ve karbondioksit miktarı yere ve zamana göre değişebilir.
Atmosfer; Güneş’ten gelen zararlı ışınların bir bölümünü süzer, meteorların çoğunun yeryüzüne ulaşmadan parçalanmasını sağlar, sıcaklık farklarını azaltır ve hava olaylarının gerçekleştiği ortamı oluşturur. Gündüzlerin aşırı sıcak, gecelerin aşırı soğuk olmasını önleyen ısı dengesi de atmosferin yaşamsal sonuçlarındandır.
Hava Durumu, İklim ve İklimin Etkileri
Hava durumu, dar bir alanda ve kısa bir zaman diliminde görülen atmosfer koşullarıdır; hızlı değişebilir. İklim ise geniş bir alanda uzun yıllar boyunca gözlenen hava olaylarının ortalama özellikleri ve değişkenlik düzenidir. “Bugün yağmurlu” ifadesi hava durumunu, “Akdeniz kıyılarında yazlar genellikle sıcak ve kuraktır” ifadesi iklimi anlatır.
İklim; doğal bitki örtüsünü, tarım ürünlerini, akarsu rejimlerini, toprak oluşumunu ve dış kuvvetlerin etkisini biçimlendirir. İnsanların konut malzemesi, giyim, turizm, ulaşım ve ekonomik etkinlik tercihleri üzerinde de belirleyici olabilir. Ancak iklim tek başına her sonucu açıklamaz; teknoloji, yer şekilleri ve beşerî koşullar da etkilidir.
ATMOSFERİN KATMANLARI
Troposfer ve Stratosfer
Atmosferin yeryüzüne en yakın katmanı troposferdir. Atmosferdeki gazların büyük bölümü ile su buharının neredeyse tamamı bu katmandadır. Bulutlanma ve yağış gibi hava olayları burada gerçekleşir. Troposferin kalınlığı Ekvator çevresinde daha fazla, kutuplarda daha azdır. Sıcaklık, troposferde yükseldikçe genel olarak her 200 metrede yaklaşık 1 °C azalır.
Troposferin üzerinde stratosfer bulunur. Dikey hava hareketlerinin sınırlı olduğu bu katmanda ozon yoğunluğu fazladır. Ozon, Güneş’ten gelen morötesi ışınların önemli bir bölümünü soğurduğu için canlı yaşamının korunmasına katkı sağlar.
Mezosfer, Termosfer ve Ekzosfer
Mezosfer, stratosferin üzerinde yer alır ve sıcaklığın yeniden azaldığı katmandır. Atmosfere giren küçük meteorların çoğu sürtünme etkisiyle burada yanar ya da parçalanır. Termosferde gazlar çok seyrektir; Güneş’ten gelen yüksek enerjili ışınlar nedeniyle sıcaklık çok yükselir. İyonlaşmış gazların bulunduğu bölümler radyo iletişimini etkileyebilir; kutup ışıkları da bu katmanla ilişkilidir.
Ekzosfer, atmosferin uzaya geçiş yaptığı en dış bölümdür. Gaz yoğunluğu son derece düşüktür. Atmosfer katmanlarının sınırları kesin duvarlar gibi değildir; enlem, mevsim ve Güneş etkinliği gibi koşullara bağlı olarak yaklaşık yükseklikleri değişebilir.
↑
↑
SICAKLIĞIN TEMELİ VE GÜNEŞ ENERJİSİ
Isı, Sıcaklık ve Yeryüzünün Isınması
Isı, maddeler arasında sıcaklık farkı nedeniyle aktarılan enerjidir. Sıcaklık ise bir ortamın ne kadar sıcak veya soğuk olduğunu gösteren ölçüdür. Coğrafyada sıcaklık; termometreyle ölçülür ve Türkiye’de çoğunlukla Celsius (°C) birimiyle ifade edilir.
Güneş ışınları atmosferden geçerek yeryüzüne ulaşır. Kara ve sular bu enerjiyi soğurur, ardından çevrelerine uzun dalgalı ışınım ve temas yoluyla enerji verir. Bu nedenle atmosferin alt kesimleri büyük ölçüde yeryüzünden başlayarak ısınır. Yükseldikçe sıcaklığın troposferde genel olarak azalmasının temel nedenlerinden biri budur.
→
→
Güneş Işınlarının Düşme Açısı ve Isı Birikimi
Güneş ışınları yere dik açıya yaklaştıkça aynı enerji daha dar bir alana yayılır ve atmosfer içinde daha kısa yol alır; sıcaklık artma eğilimi gösterir. Eğik açılarla geldiğinde enerji daha geniş alana dağılır ve atmosferde daha uzun yol alır. Bu nedenle enlem, mevsim, günün saati, eğim ve bakı sıcaklığı etkiler.
Günün en yüksek sıcaklığı Güneş’in gökyüzünde en yükseğe ulaştığı tam öğle anında değil, ısı birikimi sürdüğü için genellikle öğleden kısa süre sonra, yaklaşık 14.00 civarında ölçülür. En düşük sıcaklık ise gece boyunca süren enerji kaybının ardından çoğunlukla Güneş’in doğuşuna yakın zamanda görülür.
→
→
SICAKLIĞIN DAĞILIŞINI ETKİLEYEN FAKTÖRLER
Enlem, Mevsim, Bakı ve Yükselti
Enlem arttıkça Güneş ışınlarının düşme açısı genel olarak küçülür; bu nedenle sıcaklık Ekvator’dan kutuplara doğru azalma eğilimindedir. Dünya’nın yıllık hareketi ve eksen eğikliği, ışın açısını mevsimlere göre değiştirir. Bakı, bir yamacın Güneş’e dönük olma durumudur; Kuzey Yarım Küre’de güneye, Güney Yarım Küre’de kuzeye bakan yamaçlar genellikle daha sıcaktır.
Yükselti arttıkça troposferde sıcaklık genel olarak her 200 metrede yaklaşık 1 °C azalır. Bu kural, aynı hava koşullarında yakın iki yerin sıcaklığını karşılaştırmak için kullanılır. Örneğin 400 metre yükselinen bir yerde sıcaklığın yaklaşık 2 °C azalması beklenir.
Kara-Deniz, Nem, Bulutluluk ve Bitki Örtüsü
Karalar denizlere göre daha çabuk ısınıp daha çabuk soğur. Bu nedenle deniz etkisindeki kıyılarda günlük ve yıllık sıcaklık farkı genellikle az; karaların iç kesimlerinde ise fazladır. Buna denizellik-karasallık etkisi denir. Kuzey Yarım Küre’de karaların daha geniş yer kaplaması, izotermlerin bu yarım kürede daha fazla sapma göstermesine katkı sağlar.
Nemli ve bulutlu ortamlarda gündüz gelen enerjinin bir bölümü tutulur, gece ise yeryüzünün enerji kaybı yavaşlar; sıcaklık farkları azalır. Kuru ve bulutsuz alanlarda gündüz ısınma, gece soğuma daha güçlü olabilir. Bitki örtüsü de gölgeleme ve buharlaşma yoluyla yüzeyin aşırı ısınıp soğumasını sınırlar.
Sıcaklığın dağılışında güneşlenme süresi ve yüzeyin enerjiyi yansıtma ya da soğurma özelliği de önemlidir. Güneşlenme süresi uzadıkça diğer koşullar aynıysa ısı birikimi artar. Açık renkli ve karla kaplı yüzeyler ışınımın daha büyük bölümünü yansıtırken koyu renkli yüzeyler daha fazla enerji soğurur. Nemli toprak ve gür bitki örtüsü, buharlaşma yoluyla aşırı ısınmayı sınırlar.
Yer şekilleri ise hem ışınların düşme açısını hem de deniz etkisinin iç kesimlere ulaşmasını değiştirir. Kıyıya paralel uzanan yüksek dağlar denizelliğin iç kesimlere sokulmasını zorlaştırabilir; kıyıya dik uzanan vadiler ve dağ sıraları bu etkiyi kolaylaştırabilir. Böylece aynı enlemdeki alanlar arasında sıcaklık ve sıcaklık farkı değişebilir.
Okyanus Akıntıları ve Rüzgârların Taşıdığı Sıcaklık
Okyanus akıntıları, doğdukları bölgenin sıcaklık özelliklerini ulaştıkları kıyılara taşır. Sıcak akıntılar kıyı sıcaklığını yükseltme, soğuk akıntılar düşürme eğilimindedir. Bu etki aynı enlemdeki kıyılar arasında sıcaklık farkı oluşturabilir ve izotermlerin enlemlere paralel uzanışını bozabilir.
Rüzgârlar da geldikleri yerin sıcaklık özelliklerini taşır. Daha sıcak bir kaynaktan gelen rüzgâr sıcaklığı yükseltebilir; soğuk bir bölgeden gelen rüzgâr düşürebilir. Burada yönü ezberlemek yerine rüzgârın hangi enlemden, kara ya da deniz üzerinden ve hangi özellikteki yüzeyden geldiğine bakılmalıdır.
SICAKLIK HARİTALARINI OKUMA
Gerçek ve İndirgenmiş Sıcaklık, İzotermler
İzoterm, sıcaklıkları eşit olan noktaları birleştiren eğridir. Gerçek sıcaklık haritalarında ölçülen değerler kullanıldığı için yükselti etkisi görülür. İndirgenmiş sıcaklık haritalarında ise her yer deniz seviyesindeymiş gibi düşünülür; yükseltinin sıcaklığı azaltan etkisi matematiksel olarak kaldırılır.
Bir merkezin indirgenmiş sıcaklığı bulunurken yükselti nedeniyle kaybettiği sıcaklık, gerçek sıcaklığına eklenir. Örneğin 1000 metre yüksekte gerçek sıcaklık 12 °C ise yükselti etkisi yaklaşık 5 °C’dir; indirgenmiş sıcaklık yaklaşık 17 °C olur. İndirgenmiş izoterm haritaları enlem, kara-deniz dağılışı ve okyanus akıntılarının etkisini daha açık gösterir.
Atmosfer ve sıcaklık sorularında önce verilen durumun katman, ışın açısı, yükselti, kara-deniz dağılışı, nemlilik, akıntı veya rüzgâr etkilerinden hangisiyle ilgili olduğu belirlenmelidir. Gerçek ve indirgenmiş sıcaklık ayrımı yapılırken yükselti etkisinin yalnız indirgenmiş değerlerde kaldırıldığı unutulmamalıdır.