Atmosfer

      Atmosfer, dünyamızın çevresinin çeşitli gazlar tarafından sarıldığı hava kütlesi olarak tanımlanabilir. Dünyamızı diğer gezegenlerden ayıran en temel özellik atmosferinin olması değil, atmosferinin diğer gezegenlerden farklı olmasıdır. Bunlardan en öne çıkanları dünyamızın ısınmasını sağlaması ve canlılar için zararlı olan ultraviyole ışınlarının büyük bir kısmını emilime uğratması denebilir. Bunlar dışında oksijen canlıların solunumunu sağlarken, karbondioksit maddelerin temel yapıtaşını ve azot ise canlıların önemli besin maddelerini meydana getirmektedir.

Doğal Sera Etkisi

      Güneşten gelen ışınlar atmosfer tarafından önemli oranda kısa dalga boylu ışınlar olarak yeryüzüne ulaşmış olur. Yeryüzüne ulaşan güneş ışınları belirli oranda emilim ve refleksiyona uğrayarak çevreye dağılır. Yeryüzünden yansıyarak dağılan bu uzun dalga boylu ışınlar atmosfer tarafından belirli oranda tutulur ve havanın ısınmasını sağlar. Bu tutulma sorunu sağlanan ısınma etkisine temel olarak doğal sera etkisi denmektedir.

Güneş Işınlarının Yeryüzündeki Dağılışı

      Atmosfere ulaşan güneş ışınlarının değeri 342 W/m²’dir. Atmosferimizin ısınmasında tek ve etkili  kaynağımız olan güneş radyasyonu çeşitli şekillerde dağılım, kırılma, yansıma, emilim gibi çeşitli değişim ve yer değiştirmeye uğrar. Güneş ışınlarında meydana gelen bu etkiler incelendiğinde 342 W/m²’nin 77’si bulutlar ve 30’u yüzey tarafından yansıtılır. Bu yansıtma Dünya’nın albedosu olarak da bilinir. Kalan 67 W/m²’lik kısım atmosfer tarafından emilirken atmosfere giren güneş ışınlarının çoğunu oluşturan ve yeryüzüne doğrudan ulaşan 168 W/m²’lik kısım ise yeryüzü tarafından emilime uğramaktadır. Sıcak havanın yükselmesi sonucu 24 ve evapotranspirasyon sonucu 78 W/m²’lik enerji transferi ile gizli ısı açığa çıkmaktadır. Toprak tarafından emilime uğrayan enerjinin 102 W/m²’lik kısmı atmosfere geri gönderilmiş olur. Atmosferimiz, güneş ışınları ile sağlanan 67 W/m²’lik enerjiyi ve yüzeyden yansıyan 350 W/m²’lik enerjiyi alır ve uzaya 195 W/m², toprağa ise 324 W/m² enerji yayar. Toprak tarafından emilen 168 W/m²’lik enerjinin atmosfere geri gönderilen 102 W/m² kısmından kalan 68 W/m²’lik farkın ise atmosfere ulaşan 390 W/m²’lik enerji ile 324 W/m²’lik geri yansıyan enerji arasındaki dengeyi sağladığı bilinmektedir.

      Atmosfer, direkt olarak Güneş’ten gelen radyasyon ile ısınmış olsaydı atmosferin üst bölümü sıcak, alt bölümünü oluşturan dünya yüzeyi ise soğuk olurdu. Bunun sonucu olarak da dikey yönde hava hareketi oluşamazdı. Günümüzde ise dünyanın sıcaklık dağılışında coğrafi enlem ile kara ve denizlerin etkili olduğu görülmektedir. Genel hatlarıyla ekvatordan kutuplara doğru bir sıcaklık azalması görülür.

Güneş Enerjisinin Dünya Üzerindeki Dağılışı

      Sera etkisine neden olan gazların da asıl önemi burada anlaşılmakta, yüzeyle atmosfere salınan enerji arasındaki dengeyi korudukları bilinmektedir. Sera gazı etkisi de dünya yüzeyinden yansıyan kızılötesi radyasyonun çoğunu atmosferin emmesi ve bu enerjinin bir kısmını tekrar yüzeye doğru yayması şeklinde ifade edilebilir. Atmosferde artan sera gazları yüzeye tekrar yansıyan enerji oranını arttırmakta, yüzeyin normalden daha fazla ısınmasına neden olmaktadır. Küresel ısınma olgusunun gerçekleşmemesi için burada bir denge beklenmektedir.