Soru

Zorluk: OrtaAtmosferin Yapısı ve Özellikleri

Meteorolojik gözlemler yapmak amacıyla yeryüzünden gökyüzüne doğru dikey doğrultuda fırlatılan bir araştırma balonunun kaydettiği sıcaklık değerlerinin, yaklaşık 1212 kilometre yüksekliğe kadar düzenli olarak azaldığı; bu seviyeden sonra ise yeniden artış eğilimine girdiği tespit edilmiştir.

Araştırma balonunun yükselirken kaydettiği sıcaklık seyrinde gözlenen bu değişimin temel nedeni aşağıdakilerden hangisidir?

  1. A
    Yer kabuğuna yakın seviyelerin magma kaynaklı iç ısı (jeotermal enerji) ile doğrudan ısınması, üst katmanlarda ise bu enerjinin yerini Güneş'ten gelen doğrudan radyasyona bırakması
  2. B
    Troposfer katmanında yükseldikçe havanın nem taşıma kapasitesinin artmasıyla bağıl nemin yükselmesi, stratosferde ise nem miktarının artarak sıcaklığı yükseltmesi
  3. Balonun önce yerden yansıyan Güneş ışınlarıyla ısınan troposferde yükselmesi, ardından Güneş'ten gelen kısa dalga boylu radyasyonu emen ozon gazının yoğunlaştığı stratosfere geçmesiCevap
  4. D
    Balonun dikey hareketi sırasında Dünya'nın çizgisel hızındaki değişime bağlı olarak kutup rüzgarları ile Ekvatoral sıcak hava kütlelerinin karşılaşarak enlem etkisine yol açması
  5. E
    Dünya'nın geoid şekline bağlı olarak kutup noktalarındaki yer çekimi kuvvetinin Ekvator'dan fazla olması nedeniyle gaz yoğunluğunun dikey doğrultuda düzensiz dağılması

Cevap

Balonun önce yerden yansıyan Güneş ışınlarıyla ısınan troposferde yükselmesi, ardından Güneş'ten gelen kısa dalga boylu radyasyonu emen ozon gazının yoğunlaştığı stratosfere geçmesi
Doğru yanıt, troposferin yerden yansıyan ışınlarla ısınması nedeniyle yükseldikçe sıcaklığın düşmesi, ancak ozon gazının Güneş radyasyonunu emdiği stratosfer katmanına girildiğinde sıcaklığın tekrar artması gerçeğine dayanmaktadır.

Adım Adım Çözüm

1
Balonun hareket ettiği ilk katmanın (troposfer) ısınma özelliğini analiz etmek
Troposfer katmanı, Güneş'ten gelen ışınlar��n doğrudan soğurulmasıyla değil, bu ışınların yeryüzüne çarpıp geri yansımasıyla (yerden yansıyan ışınlarla) ısınır.
Bu durum, troposferde yeryüzünden yükseldikçe sıcaklığın her 200200 metrede yaklaşık 1C1^\circ\text{C} azalmasına neden olur. Balon 1212 kilometre yüksekliğe ulaşana kadar bu katmanda yükseldiği için sıcaklık sürekli düşer.
2
Balonun ulaştığı ikinci katmanın (stratosfer) yapısını ve sıcaklık değişim nedenini incelemek
Yaklaşık 1212 kilometreden sonra başlayan stratosfer katmanında, Güneş'ten gelen ultraviyole gibi kısa dalga boylu radyasyonu soğuran (emen) ozon gazı yoğun olarak bulunur.
Ozon gazının radyasyonu absorbe etmesi (soğurması) nedeniyle stratosferde yukarılara doğru çıkıldıkça sıcaklık azalmak yerine artış eğilimi gösterir. Bu durum balonun bu katmanda kaydettiği sıcaklık artışını açıklar.
3
Sonuçları birleştirerek temel nedeni belirlemek
Balonun kaydettiği sıcaklık seyrindeki bu dönüm noktasının sebebi, yerden yansıyan ışınlarla ısınan troposferden, Güneş ışınlarını doğrudan soğuran ozon gazının bulunduğu stratosfere geçilmesidir.
Atmosfer katmanlarının fiziksel özellikleri dikey doğrultuda sıcaklık gradyanının yön değiştirmesine neden olur.

Anahtar Kavram

Troposfer ve stratosfer katmanlarının ısınma mekanizmaları ile ozon tabakasının sıcaklık üzerindeki etkisi
Bu soruyu puanla