Genel Jeoloji Atmosfer Yrd.Do ç .Dr. T Ü LAY K Ö KSOY JEOLOJ İ YE G İ R İ Ş -IIB “ Atmosfer ”D Ü NYANIN ATMOSFER İ TROPOSFER Yer atmosferinin en alt katman d r. Y ü zeyden ba şlar ve kutuplarda 7, ekvatorda 17 km y ü ksekli ğ e kadar devam eder. Atmosferin en alt katman olan Troposfer atmosferik k ü tlenin b ü y ü k bir b ö l ü m ü n ü olu şturur. Y ü zeydeki g ü ne ş s tmas nedeniyle d üş ey olarak d üş ey kar ş ma sahiptir. Bu s tma hava k ü tlelerini s t r, yo ğ unlu ğ u d üşü r ü r ve y ü kselmesini sa ğ lar. Hava k ü tlesi y ü kseldi ğ inde ü st ü ndeki bas n ç azal r ve geni şler.STRATOSFER Troposferden itibaren ba şlay p 50 km y ü ksekli ğ e kadar uzan r. Y ü kseklikle s cakl k artar. Stratosfer y ü ksek oranda ozon bulunduran Ozon tabakas n kapsar Ozon tabakas 15-35 km aras nda bulunur ve Kal nl ğ mevsime ve co ğ rafik konuma ba ğ l olarak de ğ i şir Ozon tabakas d ü nyadaki canl lar g ü ne şten gelen ultraviyole radyasyondan korur.Ozon tabakas O 2 molek ü llerinin ultraviyole g ü ne ş ş nlar ile ayr lmas ve a şa ğ daki reaksiyon sonucu olusur O + O 2 O 3 Ozon ultraviyole ş nlar O 2 , den daha g üç l ü olarak tutmas sonucu stratosfer alt ndaki troposferin ü st tabakas na g ö re daha fazla s n r S cakl k tropopause’dan stratopausa kadar artarMezosfer 50-85 km aras nda yer al r. S cakl k y ü seklikle azal r. Thermosphere 80-85 km ile 640 km aras nda yer al r ve s cakl k y ü kseklikle artar Termosferde atomik oksijen egemen bile şendir, bunu molek ü ler nitrojen izlerIonosphere G ü ne ş radyasyonu ile iyonize olmu ş bir katmand r. Atmosferin elektrikselli ğ i ile ö nemli bir katmand r ve manyetosferin en i ç kenar n olu şturur Bu b ö lge iyonosferi olusturan ö nemli ö l çü de iyonize gazlar i ç erir. İ yonosfer pratik a ç dan ö nemlidir, çü nk ü uzun mesafeli radyo haberle şmesini sa ğ lar Termosfer i ç inde yer al r ve Kutup ş klar (Aurora) olu şumuna yol a ç ar.Ekzosfer 500-1000 km ile 10000 km aras nda yer al r. Ekzosferde s cakl k y ü kseklikle sabit kal r bu s cakl k b ü y ü k ö l çü de g ü ne ş aktivitesi ile belirlenir Ekzosferde gaz atom ve molek ü lleri aras ndaki ç arp şmalar nadirdir. D ü nya y ü zeyinde atmosferin ortalama s cakl ğ 15 0 C dirHomosfer Turbopaus’un alt nda bulunan 100 km’ye kadar olan kesimde atmosfer az veya ç ok homojen (su buhar haricinde) bir bile şime sahiptir. Bu katmana Homosfer denir. Heterosfer 100 km’nin ü st ü nde y ü kseklikle de ğ i şen bir bile şime sahiptir. Bu katmanda Heterosferi olu şturur. Y ü kseklik artt k ç a atmosferde s ras yla helyum, molek ü ler hidrojen ve atomik hidrojen egemen bile şen olur.Hava bas nc Deniz seviyesindeki atmosferik bas n ç yakla ş k olarak 101.3 kilo paskald r Bir noktadaki Atmosferik bas n ç , do ğ rudan do ğ ruya o noktan n ü st ü ndeki hava k ü tlesinin a ğ rl ğ n n sonucudur Atmosferik bas n ç d ü nya ü zerindeki havan n a ğ rl ğ n n zaman ve yere g ö re de ğ i şimine ba ğ l olarak zamana ve yere g ö re de ğ i şir Atmosferik bas n ç , yakla ş k olarak 5.6 km y ü ksekli ğ inde% 50 azal r. Buna e şit olarak atmosfer k ü tlesinin %50 si 0-5,6 km aras nda yer al rAtmosferde y ü ksekli ğ e ba ğ l s cakl k de ğ i şimiEn ö nemli sera gazlar H 2 O, CO 2 , ve CH 4Modern atmosfer, d ü nyan n daha ö nce var olan farkl kimyasal bile şimdeki atmosferlerden ay rt etmek i ç in üçü nc ü atmosfer olarak da adland r l r. D ü nyan n ba şlang ç taki atmosferi ana olarak Helyum ve Hidrojenden olu şmaktayd . Ergimi ş kabuk ve g ü ne şten gelen s bu atmosferi da ğ tm şt .Yakla ş k olarak 4.4 milyar y l ö nce, d ü nya y ü zeyi kabuk olu şturacak kadar so ğ udu ğ unda, halen yo ğ un olarak etkinlik g ö steren volkanlar buhar, karbondioksit ve amonyak ü retmi ştir. D ü nyan n ikinci atmosferi olarak adland r lan bu atmosfer ana olarak Karbondioksit ve su buhar ndan olu şmakta ve biraz da Nitrojen bulunmaktayd , fakat oksijen i ç ermemekteydi. İ kinci atmosfer g ü n ü m ü zdeki atmosferden 100 kat fazla gaz i ç ermekteydi. Fakat atmosfer so ğ uduk ç a karbondioksitin bir ç o ğ u deniz suyunda erimi ş ve karbonatlar şeklinde çö kelmi ştir. İ kinci atmosfer daha sonralar ç o ğ unlukla nitrojen ve karbondioksit i ç ermekteydi. Fakat bu atmosfer %40 oran nda Hidrojen de i ç ermi ş olmal yd . Y ü ksek karbondioksit ve metan seviyesinden kaynaklanan sera etkisi d ü nyay donmaktan kurtarmaktayd .İ lk bakterilerden biride cyanobacteri’lerdir. Fosil bulgular bu tip bakterilerin 3.3 milyar y l ö nce var olduklar n ve bunlar n ilk oksijen olu şturan evrimle şmi ş phototropic organizmalar olduklar n g ö stermektedir. Bu bakteriler d ü nyan n baslang ç taki atmosferini anoksik durumdan oksik şartlara 2.7 ile 2.2 milyar y l aras nda d ö nd ü rm üş lerdir (oksijensiz atmosferden oksijenli atmosfere). İ lk oksijenik fotosentezi ba şlatmayla, Bu bakteriler karbondioksiti organik molek ü llere ay r rken oksijen ü retmi ş ve atmosferin oksijenizasyonunda ana rol ü oynam şlard r. D ü nya atmosferindeki oksijenin ana kayna ğ ye şil bitki fotosentezidir. Bu sentezde Karbondioksit ve su birle şerek karbonhidratlar olu şturur bu arada molek ü ler oksijen a ç ğ a ç kar.Fotosentez yapan bitkiler daha sonra geli şmi ş ve karbondioksiti par ç alayarak oksijen salm şlard r Zamanla fazla karbon fosil yak t, sedimanter kaya ç ( ö zellikle kire ç ta ş ) ve hayvan kavk lar nda tutulmu ştur. Orijinal CO 2 in b ü y ü k bir b ö l ü m ü g ü n ü m ü zde kire ç ta ş gibi karbonatl kaya ç lar n bile şiminde bulunmaktad r . Bu olay su a ş nd rmas etkisiyle karbonik asidin (H 2 CO 3 ) olu şumu ve bunlar n silikatli kaya ç lara etkisiyle olu şmu ştur.Oksijen sal nd k ç a amonyakla reaksiyona girmi ş ve nitrojen sal nm şt r. Buna ek olarak bakteriler amonyak nitrojene ç evirmi şlerdir. Fakat g ü n ü m ü zdeki atmosferdeki nitrojenin ç o ğ u volkanlardan jeolojik devirler boyunca a ç ğ a ç kan amonyak n g ü ne ş ş ğ ile g üç lendirilmisinden kaynaklanm şt r. Daha fazla bitki ortaya ç kt k ç a oksijen d ü zeyi ö nemli olarak artm ş karbondioksit seviyesi d üş m üş t ü r. Ba şlang ç ta oksijen de ğ i şik elementlerle ( ö rne ğ in Fe) bile şik olu şturmu ş fakat sonunda atmosferde birikerek kitle yokulu şlar na ve daha fazla evrimle şmeye yol a ç m şt r.Ozon tabakas n n ortaya ç k ş ile yasam bi ç imleri ultraviyole ş nlardan daha fazla korunmu ştur. Oksijen-Nitrojen bile şimli atmosfer d ü nyan n üçü nc ü atmosferidir. Yakla ş k 200-250 milyon y l ö nce atmosferin %35’i oksijendi (fosille şmi ş/ Yar fosille şmi ş bir re ç ine (amber) i ç inde eski atmosfer kabarc ğ bulunmu ştur) Helyum, Neon ve Argon gibi atmosferde bulunan soy gazlar ana olarak radyoaktif elementlerin bozunmas ile olu şmu ştur.YERY Ü ZEY İ NE YAKIN KARBON M İ KTARI Biyosfer 2 Atmosfer ( CO 2 ) 70 Okyanuslar ( çö z ü nm üş CO 2 ) 4000 Fosil yak tlar 800 Ş eyller 800,000 Karbonatl kaya ç lar 2,000,000Atmosferik Gaz Kaynaklar . Volkanik aktiviteyle yer i ç indeki bile şiklere ba ğ l gazlar n d şa sal n m .Buzsu meteoroid ve kuyruklu y ld z bombard man .Buharla şma/sublimle şmeAtmosferik Gaz Kayb Okyanuslardaki kimyasal reaksiyonlarD ? NYANIN ATMOSFER D