2. BÖLÜM: HAVANIN İŞLEYİŞİ
4. Atmosferin Yapısı
Bildiğimiz gibi dünyanın atmosferine ne dokunabiliyoruz ne de onun kokusunu alabiliyoruz. Durum böyle olsa da atmosfer aslında hep etrafımızda ve hayatta kalabilmemiz için son derece önemli. Atmosfer dünyamızı saran bir battaniyeye benzer. Dünyanın sıcaklığını ayarlar ve onu radyasyondan korur. Kafamızı kaldırıp gökyüzünün sonsuz maviliğine baktığımızda orada pek de önemli şeyler oluyormuş gibi gözükmeyebilir ama kendimizi kandırmayalım! Orası doğal güçlerin sürekli, fakat göremediğimiz bir şekilde etkileşimde oldukları ve hava durumunu değiştirdikleri çok hareketli bir yer.
Atmosferin doğasına ilişkin bir ipucu, kelimenin kendisinde saklı olabilir. Size en yakın sözlüğü elinize alın, atmosferin Yunanca atmos (buhar) ve sphaira (küre) kelimelerinden geldiğini göreceksiniz. Kısacası gazla dolu kocaman bir torba diyebiliriz. Daha doğrusu atmosfer birkaç tane gazın bir araya gelmesiyle oluşan “hava” dediğimiz şeydir.
Atmosferin içeriğini oluşturan en eski gazlar arasında karbondioksit, nitrojen, metan ve “soy gazlar” diye tabir edilen helyum ve argon ikilisi vardır. Aynı şekilde su buharı da uzun bir süredir atmosferin içeriğinde yer almaktadır. Ama soluduğumuz havanın en önemli bileşeninin ilk oluşumu, ilkel bakterilerin milyonlarca yıl önce ortaya çıkışına kadar gerçekleşmedi.
Fotosentez diye adlandırılan kimyasal işlemle güneşten yararlanan bu bakteriler, atmosferin içindeki karbondioksiti çekip yerine oksijen adında yeni bir gaz bıraktılar. Bu oksijenin bir kısmı ozona dönüştü. Ozon ise daha sonrasında güneşin zararlı ultraviyole ışınlarına karşı bir koruma kalkanı haline geldi ve insanların da dahil olduğu daha karmaşık yaşam formlarının gelişmesine olanak sağladı.
Günümüzde, atmosferdeki havanın yaklaşık %78’i nitrojenden, %21’i ise oksijenden oluşmaktadır. Geri kalan yüzdelik kısımda ise diğer gazlar, su buharı, aerosoller (toz, virüs ve bakteri gibi sert tanecikler) ve hidroksit kökü (OH) gibi az miktarda yüksek tepkili moleküller vardır. Bunların içerisinde OH çok önemlidir, çünkü atmosferi hidrokarbonlar gibi kirliliğe yol açan maddelerden arındırır.
• Atmosferi dengede tutan şey, Dünya’nın yerçekimi kuvvetidir.
• Atmosfer, gezegenin üzerinde 547 kilometreye kadar genişleyebilir. Bu sayı Dünya’nın 13.000 kilometrelik çapı söz konusu olduğunda devede kulak gibi kalır.
• Yerçekimi kuvveti dünyaya yaklaştıkça daha kuvvetli olduğu için soluduğumuz havanın çoğu atmosferin alt kısımlarındaki 17 kilometrelik alanda bulunmaktadır.
• Atmosferin daha uzağına doğru gidildikçe yerçekimi kuvveti azaldığından dolayı hava seyrekleşir. Yüksek rakımlarda nefes almakta zorlanmamızın nedeni budur ve dağcılar da bu nedenden dolayı yanlarında oksijen tüpleri taşır.
Kara üzerindeyken havanın üzerimizde ne kadar basınç uyguladığının farkında olmayız, çünkü vücudumuz yeterince güçlü olmakla birlikte içerisinde havadan gelen basınca eş değerde bir basınç uygulayabilecek kadar hava barındırır. Buna karşın, bir uçağa bindiğimizde dış basınç önemli oranda düşer. Uçağın gövdesindeki baskıyı dengelemek ve azaltmak için uçağın iç kısmındaki basınç azaltılır. Yere indiğimizde bu azaltılan basınç, artan dış basınçla örtüşebilmesi için tekrar artırılır. İşte bu yüzden yere indiğimizde kulaklarımız patlıyormuş ve geçici sağırlık yaşıyormuşuz gibi hissederiz, çünkü bu sırada vücutlarımız basınç değişimine kendini adapte etmeye çalışmaktadır.
Hava tarafından uygulanan basınç genel olarak “inç karede pound” yani psi5 biriminde ölçülür. Yerden 3000 metre yükseklikte, hava basıncı yaklaşık 10 inç karede pound (10lb) ve her 6 santimetre karede 4,5 kg olur. Bu rakam deniz seviyesinde 14,7 psi’ye kadar çıkabilir.
Hava basıncını ölçmek istiyorsanız bir barometreye ihtiyacınız olacak. Kendi kendinize basit bir barometre yapmanız için gerekenler:
• Bir balon
• Bardak veya kavanoz (üst tarafı geniş olmalı)
• Pipet
• Paket lastiği
• Bant
• Kâğıt parçası
• Makas ve kalem
Öncelikle balonu genişletmek için şişirin ve daha sonra söndürün. Daha sonra balonu ortasından ikiye yatay olarak kesin ve şişirdiğiniz kısmın ucunu kenara atın. Balonun kalan kısmını kapaksız kavanozunun üstüne doğru gerdirin ve etrafına lastik bant geçirerek sabitleyin. Bunu yapmış olduğunuzda havayı belli bir basınç ortamında tutmuş olursunuz.
Şimdi bu balondan “kapağın” üzerine bir pipet yapıştırın. Yapıştırdığınız yeri pipetin uzunluğunun çeyreğine denk gelecek şekilde ayarlayın (resme bakınız). Kavanozu kâğıt parçasını yapıştırdığınız duvara doğru yerleştirin ve pipetin hareketini gözlemlemek için başlangıç pozisyonunun olduğu yere bir işaret koyun. Balon, kavanoz etrafındaki hava basıncı değişimlerini gösterir. Yüksek hava basıncı balonu iter ve böylece pipet yukarı kalkar. Alçak hava basıncı ise kavanozun içindeki havanın genişlemesini ve balondan kapağın yükselmesini sağlar, bu da pipetin aşağı doğru inmesine neden olur.
Bir hafta boyunca her gün belirli zaman aralıklarında pipetin hareket ettiği yerleri işaretleyerek aralarındaki bağlantıları görmeye başlayacaksınız. Güneşli günlerde pipetin yüksek basınçtan dolayı yukarı kalktığını ve yağmurlu günlerde pipetin aşağı indiğini göreceksiniz. Çok kullanışlı bu ev yapımı aletle şimdi siz de havadaki değişimleri görebilirsiniz!
Odaklanmakta zorlanıyor musunuz? Gözlüklerinizi nereye koyduğunuzu unuttunuz mu? Suçu hemen havaya atmaktan kolay ne var ki? Atmosferik basınç yükselip alçalarak dalgalanmalara neden olur. Ukrayna’da yapılan bir çalışma, dalgalanma sonucunda oluşan en ufak bir değişikliğin bile odaklanmamızı ve kısa süreli hafızamızı etkilediğini öne sürmüştür.
Havanın oluştuğu yer olmanın dışında atmosfer, sıcaklık ve hava miktarının merkezi ısıtma, havalandırma, nem aygıtları ve çatı yalıtımı tarafından kontrol edildiği tam teçhizatlı bir eve benzer. Atmosfer,
• nefes alabilmemiz için oksijen yönünden zengin bir hava sağlar.
• havadaki su buharını dönüştürüp yağmur olarak sıvı hale getirir.
• СКАЧАТЬ
5