Atmosfer Katmanları: Sınırlar, Sıcaklık ve Ozon Tabakası

Atmosfer katmanlarının sınırları için tek bir resmî değer yoktur ve bu, konunun en önemli ama en az bilinen yanıdır. Troposferin üst sınırını Meteoroloji Genel Müdürlüğü yaklaşık 17 kilometre, MEB materyali 10-16 kilometre, bir TÜBİTAK çocuk yayını 0-14 kilometre, havacılık standardı ise 11 kilometre olarak veriyor. Hepsi doğrudur, çünkü sınır enleme, mevsime ve hava sistemlerine göre değişir.

İkinci dikkat çekici nokta: MGM sözlüğünde "termosfer" diye bir madde yoktur. Kurum aynı yükseklik aralığını (yaklaşık 80-640 kilometre) iyonosfer adıyla veriyor. MEB ve üniversite kaynakları ise termosfer adını kullanıp iyonlaşmayı termosferin özelliği sayıyor.

Künye

Konu	Atmosferin katmanları
Ders	Coğrafya / fen bilimleri
Katman sırası (MEB)	Troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer, egzosfer
Katman sırası (MGM)	Troposfer, stratosfer, mezosfer, iyonosfer, eksosfer
Ayırma ölçütleri (MGM)	Basınç, nem, sıcaklık, bulut taban ve tavan yüksekliği, rüzgâr hızının dikey değişimi
Geçiş katmanları	Tropopoz, stratopoz, mezopoz
Hava olaylarının katmanı	Troposfer
Atmosfer kütlesinin troposfer payı	Yaklaşık yüzde 75 (dört kaynak)
Troposferde sıcaklık düşüşü	0,65 santigrat derece / 100 metre (standart)
Ozon tabakası	Stratosfer içinde

Troposfer: hava olaylarının katmanı

MGM'nin tanımı şöyledir: "Yer ile yaklaşık olarak 17 kilometre arasında yer alan atmosferin en alt tabakası. Bulut oluşumu, meteorolojik hava olayları, konvektif faaliyetler ve yükseklikle sıcaklık azalması yani dikey sıcaklık gradyanı bu tabakada görülür. Bu tabakanın üst sınırını tropopoz oluşturur."

Troposferin kalınlığı enleme göre değişir. Kaynaklar şöyle veriyor:

Bölge	MGM (tropopoz yüksekliği)	Bir üniversite materyali
Ekvator	Yaklaşık 17-18 km	Yaklaşık 16-17 km
45 derece enlem	Belirtilmemiş	Yaklaşık 12 km
Kutuplar	6-8 km	9-10 km

Kutup değerinde iki kaynak çeliştiği için tek bir sayı verilmemiştir. MGM, bu değerlerin mevsime ve siklon-antisiklon hareketine göre değiştiğini de belirtiyor.

Troposferin bir diğer özelliği atmosfer kütlesinin yaklaşık yüzde 75'ini içermesidir; bu oran MEB, bir üniversite materyali, TÜBİTAK Bilim ve Teknik ve bir havacılık ders dokümanında aynı çıkıyor.

Sıcaklık yükseklikle nasıl düşer?

MGM'nin ICAO standart atmosfer maddesine göre 11 kilometreye kadar standart sıcaklık gradyanı 0,65 santigrat derece / 100 metredir. Aynı değer bir üniversite materyalinde ve bir havacılık dokümanında da geçiyor; havacılık dokümanı bunu 6,5 derece/kilometre olarak da yazıyor. Standart koşullar deniz seviyesinde 15 derece sıcaklık ve 1013,25 mb basınçtır; troposferin üst sınırında sıcaklık yaklaşık eksi 56,5 dereceye iner.

Türkçe internette çok dolaşan "her 100 metrede 0,5 derece" değeri okunan hiçbir resmî veya akademik kaynakta bulunamadı ve bu sayfaya yazılmamıştır. MGM ayrıca doymamış halde yükselen hava parseli için kuru adyabatik gradyanı 9,8 derece/kilometre olarak veriyor; bu, standart gradyandan farklı bir büyüklüktür.

Katmanlar ve sınırları: kaynakların verdiği değerler

Katman	MEB materyali	MGM sözlüğü	Sıcaklık davranışı
Troposfer	10-16 km	Yer ile yaklaşık 17 km	Yükseldikçe hızla düşer
Stratosfer	Yaklaşık 50 km'ye kadar	Yerden 17-50 km (MGM "tam olarak bilinmese de" diyor)	Değişmez veya çok az değişir, hatta hafifçe artar
Mezosfer	Yaklaşık 50-85 km	Yerden 17-80 km	Yükseklikle hızla düşer
Termosfer / iyonosfer	85-600 km (termosfer)	80-640 km (iyonosfer)	Yükseldikçe artar
Egzosfer / eksosfer	Yaklaşık 10.000 km'ye kadar	Değer verilmiyor	Kaynaklarda belirtilmiyor

Dikkat: MGM sözlüğünün mezosfer için verdiği "17-80 km" aralığı, aynı kurumun stratosfer için verdiği "17-50 km" aralığıyla üst üste biniyor. Diğer bütün kaynaklar mezosferin alt sınırını 50 kilometre veriyor. Bu nedenle mezosfer için MGM'nin alt sınır değeri bu sayfada kullanılmamıştır.

Geçiş katmanları: tropopoz, stratopoz, mezopoz

• Tropopoz: MGM'nin tanımıyla "troposfer ile stratosfer arasındaki geçiş sınırı. Tropopoz, sıcaklıkta çok az artma veya azalma, veya; artan yükseklikle değişen lapse-rate ile karakterize edilir." Sıcaklığı kutuplarda eksi 55 ile ekvatorda eksi 75 derece arasında değişir.
• Stratopoz: MGM "mezosfer ve stratosfer tabakası arasındaki sınır veya geçiş tabakası" diyor ama kilometre değeri vermiyor. Bir TÜBİTAK çocuk yayını stratopozu sıcaklığın yükseklikle artmayı bıraktığı seviye olarak tanımlıyor.
• Mezopoz: MGM'ye göre "mezosferin tepesi" ve "yaklaşık yerden 80 km. yukarıdadır." Varlığı en düşük sıcaklık değerinden ve sıcaklık enverziyonundan anlaşılır.

Ozon tabakası hangi katmanda?

Bu konuda MGM'nin kendi yayınları arasında çelişki vardır ve bu sayfada ikisi de belirtilmiştir:

• MGM Meteoroloji Sözlüğü'nün ozon tabakası ve ozonosfer maddeleri, tabakanın "troposfer ve stratosfer arasında yer aldığını ve yerden olan yüksekliğinin yaklaşık 15-20 km olduğunu" yazıyor.
• MGM'nin "Ozon ve Ozon Tabakası" yayını ise ozon tabakasının "stratosfer tabakası içerisinde yer aldığını", ozonun büyük bölümünün yüzeyden yaklaşık 10-50 kilometre arasında bulunduğunu ve atmosferdeki ozonun yüzde 90'ına yakınının stratosferde, kalan yüzde 10'unun troposferde olduğunu belirtiyor.

MGM'nin stratosfer sözlük maddesi de ozonu stratosferin tanımlayıcı özelliği sayıyor: "Stratosferin en önemli özelliği seçici emme özelliğine sahip olan ozon içermesidir." Bir üniversite materyali ozon tabakasını yüzeyden yaklaşık 19-45 kilometre arasında, stratosferin ozon bölgesinde konumlandırıyor. Bu üç kaynak birlikte değerlendirildiğinde ozon tabakası stratosfer içindedir; sözlük maddesindeki 15-20 kilometre ifadesi ise kurumun kendi yayınıyla uyuşmamaktadır.

Diğer katman özellikleri

• Stratosfer: MGM, stratosferin "troposfer tabakasında görülen bulut ve konvektif hareketlerden tamamen yoksun" olduğunu belirtiyor. Hava kuru olduğu için dikey hava hareketi yoktur.
• Mezosfer: Bir TÜBİTAK çocuk yayınına göre atmosferin en soğuk bölümüdür ve ortalama sıcaklığı eksi 90 derecedir. Küçük göktaşları sürtünmeyle bu katmanda yanar.
• Termosfer: Gazlar iyonlaşmıştır ve radyo dalgaları iyi yayılır. Bir üniversite materyali sıcaklığın güneş etkinliğine göre 200 ile 1600 derece arasında değiştiğini yazıyor.
• İyonosfer: MGM'nin tanımıyla "radyo dalgalarında yansımaya neden olacak oranda iyon ve serbest elektron yoğunluğu ile karakterize edilir."
• Homosfer ve heterosfer: MGM homosferi "atmosferin yerden itibaren 80 km.ye kadar olan bölümü" olarak tanımlıyor; bu bölümde su buharı dışında gaz oranları hemen hemen sabittir.
• Uzayın başlangıcı: Bir TÜBİTAK makalesine göre Fédération Aéronautique Internationale uzayın başlangıcını deniz seviyesinden yaklaşık 100 kilometre yukarıda kabul ediyor; buna Kármán çizgisi deniyor.

Atmosferin iklimle ilişkisi için iklim sınıflandırma sistemleri ve El Nino nedir sayfalarına, mevsimlerin oluşumu için mevsimler neden oluşur sayfasına, basıncın yükseklikle değişimi için basınç nedir sayfasına bakabilirsiniz.

Bu Sayfada Ne Yok?

• Katman sınırları için tek bir kesin değer yok. MGM, MEB, TÜBİTAK yayınları ve üniversite materyalleri farklı aralıklar verdiği için hepsi kaynağına atfedilerek yazılmıştır.
• "Her 100 metrede 0,5 derece" değeri yok. Okunan dört kaynakta da değer 0,65 derecedir; dolaşan 0,5 değeri doğrulanamadı.
• Stratopozun kilometre değeri yok. MGM dahil hiçbir kaynak bu sayıyı vermiyor.
• Ekzosferin üst sınırı için uzlaşılmış değer yok. Kaynaklar yaklaşık 960 kilometre, 10.000 kilometre ve 20.000 mil gibi birbirinden çok farklı değerler veriyor.
• Ekzosferin sıcaklık davranışı yok. Okunan kaynakların hiçbirinde belirtilmiyor.
• MGM'de termosfer maddesi yok. Kurum aynı aralığı iyonosfer adıyla veriyor; bu durum sayfada belirtilmiştir.
• İyonosferin D, E ve F alt katmanları yok. Resmî Türkçe tanım bulunamadı.
• Mezopozun sıcaklık değeri yok. Yalnızca mezosfer ortalaması için bir değer bulunabildi.
• İklim politikası ve siyasi tartışma yok. Sayfa yalnızca atmosferin fiziksel yapısını anlatır.

Sık Sorulan Sorular

Atmosfer kaç katmandan oluşur?

MEB materyali beş katman sayıyor: troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve egzosfer. MGM ise troposfer, stratosfer, mezosfer, iyonosfer ve eksosfer sıralamasını veriyor; MGM'nin başka bir maddesinde mezosfer bu dizilimde yer almıyor. Katman sayısı ve adlandırma kaynağa göre değişir.

Hava olayları hangi katmanda gerçekleşir?

Troposferde. MGM'nin troposfer tanımı bulut oluşumu, meteorolojik hava olayları ve konvektif faaliyetlerin bu tabakada görüldüğünü açıkça yazıyor.

Ozon tabakası hangi katmandadır?

Stratosferde. MGM'nin ozon yayını ozonun yüzde 90'ına yakınının stratosferde olduğunu belirtiyor ve kurumun stratosfer maddesi ozonu bu katmanın tanımlayıcı özelliği sayıyor. MGM sözlüğünün ozon tabakası maddesindeki "troposfer ve stratosfer arasında" ifadesi kurumun kendi yayınıyla uyuşmamaktadır.

Troposferin kalınlığı her yerde aynı mıdır?

Değildir. Ekvatorda yaklaşık 16-18 kilometre, kutuplarda ise belirgin biçimde daha azdır. Kutup değeri MGM'de 6-8 kilometre, bir üniversite materyalinde 9-10 kilometre olarak veriliyor.

Hangi katmanda sıcaklık yükseklikle artar?

Termosferde artar. Stratosferde MGM'ye göre sıcaklık değişmez veya çok az değişir, hatta hafifçe artar. Troposferde ve mezosferde ise yükseklikle düşer.

Göktaşları hangi katmanda yanar?

Mezosferde. İki kaynak küçük göktaşlarının sürtünme etkisiyle bu katmanda yandığını belirtiyor.

Uzay nerede başlar?

Bir TÜBİTAK makalesine göre Fédération Aéronautique Internationale, uzayın başlangıcını deniz seviyesinden yaklaşık 100 kilometre yukarıda kabul ediyor. Aynı makale atmosferin dış katmanının çok seyrek olduğu için tam bitiş noktasının belirlenemediğini de belirtiyor.

Kaynak ve kapsam: Atmosferin tanımı, katman dizilimleri, katmanlara ayırma ölçütleri, troposfer, tropopoz, stratosfer, stratopoz, mezosfer, mezopoz, iyonosfer, ozon, ozon tabakası, homosfer, heterosfer, standart atmosfer ve lapse-rate tanımları ile tropopoz sıcaklığı Meteoroloji Genel Müdürlüğü Meteoroloji Sözlüğü maddelerinden alınmıştır. Ozonun yüzde 90'ının stratosferde bulunduğu ve 10-50 kilometre aralığı MGM'nin Ozon ve Ozon Tabakası yayınındandır; bu yayın ile sözlük maddesi çeliştiği için ikisi de yazılmıştır. Katman sırası, 10-16 km troposfer, 50 km stratosfer, 50-85 km mezosfer, 85-600 km termosfer, yaklaşık 10.000 km egzosfer değerleri ile gazların yüzde 75'inin troposferde olduğu bilgisi MEB EBA OGM Materyal coğrafya iklim bölümünden gelir. Troposferin enleme göre kalınlığı, 0,65 derece / 100 metre gradyanı, stratosfer sıcaklık aralığı, termosfer sıcaklıkları ve ozon tabakasının 19-45 kilometre aralığı Ankara Üniversitesi açık ders materyalinden alınmıştır. Mezosfer ortalama sıcaklığı, stratopoz ve mezopoz tanımları TÜBİTAK Bilim Çocuk meteoroloji ekinden, Kármán çizgisi ve atmosferin bitiş noktası TÜBİTAK Bilim Genç makalesinden, troposferin atmosfer kütlesinin yüzde 75'ini içermesi TÜBİTAK Bilim ve Teknik ozon yazısından gelir. Standart atmosferde 11 kilometre, 6,5 derece/kilometre ve eksi 56,5 derece değerleri bir üniversite havacılık ders dokümanındandır. Göktaşlarının mezosferde yanması Ondokuz Mayıs Üniversitesi klimatoloji ders sunumuyla da doğrulanmıştır. MGM sözlüğünün mezosfer için verdiği 17 kilometrelik alt sınır, aynı kurumun stratosfer tanımıyla çeliştiği için kullanılmamıştır. Stratopozun kilometre değeri, ekzosferin sıcaklık davranışı ve iyonosferin alt katmanları kaynaklarda bulunmadığından yazılmamıştır. Sayfa iklim politikası, siyasi değerlendirme veya hava durumu tahmini içermez.