Güneş, ışınları vasıtasıyla dünyamıza ısı ve ışık sağlar. Yaydığı ışınlar enerji dalgaları olarak uzayda ilerler. Bunlardan, dünyamıza ulaşanları dalga boylarına göre mor ötesi, görünür ışık ve kızılötesi ışınlar olmak üzere üç gruba ayrılır.
Mor Ötesi (UV) Işınlar: Yüksek enerjilidir. Kısa dalga Boyludurlar. Atmosfere ulaşan güneş ışınlarındaki payları %7 civarındadır. Bu ışınlar canlılara zarar verebilir, insanlarda deri kanserine neden olabilir.
Görünür Işık Işınları: İnsan gözünün algıladığı ışınlar olup dalga boyları 0,38—0,77 mikron arasında ve ışınımdaki payları %44 civarındadır. Renksiz görünmelerine karşılık gök kuşağının tüm renklerini (kırmızı, turuncu, sarı, yeşil, mavi, lacivert ve mor) içerir.
Kızılötesi Işınlar: Dalga boyları çok uzun (0,78 — 3,2 mikron arasında), ışınımdaki payları %49, düşük enerjili ve maddeleri ısıtan ışınlardır.
Dünyamız, bir gaz okyanusu olan atmosfer ile çevrilidir. Atmosfer sıcaklığa göre altı katmana ayrılır. Bunlardan yeryüzünü saran katman olan troposfer 10 km civarında kalınlıkta olup atmosfer gazlarının yaklaşık %80’ini içerir. Troposferden sonra gelen stratosfer katmanı yaklaşık 50 km kalınlığında ve atmosfer gazlarının %19’unu ihtiva eder. Ozon tabakası bu katmanda bulunur. Troposfer ve stratosfer, dünyamızdaki hava durumunun oluşmasında atmosferin en etkili katmanlarıdır.
Güneş. ışınları vasıtasıyla atmosferin dış yüzeyine yaklaşık 194 kalori/cmZ/saniyelik bir enerjiyi ulaştırır. Bu enerjinin dozu canlılar için öldürücü seviyededir. Atmosferi geçerken yaklaşık;
%31 ’i ozon tabakası (stratosferde), bulutlar ve yer yüzeyi (karalar, denizler ve buzullar) tarafından yansıtılır.
%23’ü bulutlar ile su buharı, karbondioksit ve ozon (troposferde) gibi gazlar ile toz zerreleri tarafından emilir. Ancak %46’sı yeryüzüne ulaştırılır.
Bu suretle Güneş’ten enerji aktarımı kontrol altında tutularak dünyamızın canlılar için yaşanabiliriiği sağlanmış olur. Günlük olarak yeryüzüne ulaşan enerii, enlem derecesi ve mevsime göre değişir. ülkemizin bulunduğu enlem kuşağında Miktarı, kışın 330 kalori/cm2/gün, yazın ise 1.000 kalori/cm2/gün civarlarındadır. Havanın, denizlerin, karaların ve canlıların ısıtılması için gerekli olan ısı ile klorofil taşıyan bazı canlılarda fotosentez yapmasında kullanılan ışığı sağlar.
Su, eksi sıcaklıkta bulunduğu ortamınkinden daha düşükse çevreden aldığı ısı enerjisini depolar. Bulunduğu ortama göre daha sıcak ise aldığına eşit miktarda enerjiyi çevresine verir. OGC sıcaklıkta 1 gram buz aynı sıcaklıkta suya dönüşürken 80 kalorilik, kaynama noktasındaki 1 gram su, su bu harına dönüşürken 530 kalorilik ve 1 gram su sıcaklığını 1”C arttırmak için 1 kalorilik enerjiyi bulundukları ortamlardan alır. sonuç olarak soğuma, ısınma, ve faz değiştirmeleri sırasında suyun, hava ve karaya göre çevresinden aldığı veya ortama verdiği enerji miktarı çok yüksek ve sıcaklık değişim hızı da çok yavaş olur.
Bu üç fazın (katı, sıvı ve buhar) birlikte olduğu ortamlarda sıcaklıkta olacak ani düşüş ve yükselişler engellenir. Kutuplardaki ve yüksek yerlerdeki buzullar bu fonksiyonu görmede oldukça önemlidir.
Havanın nispi nemi ile sahillere uzaklık, hava sıcaklığı üzerine etkilidir. Kuru hava, nispi nemi yüksek olana göre; hava, karaya göre; karalar da göller ve denize göre daha çabuk ısınır ve soğur. Güneşin batmasıyla en hızlı olarak hava soğur. Toprak, deniz ve göl ısılarını havaya vermeye başlar. Toprağın soğuması hızlı, denizin ve gölün soğuması ise yavaş olur, Denizler ve göller. Depoladıkları güneş enerjisini çevrelerine vererek havanın soğuma hızını yavaşlatır. Gece ve gündüz sıcaklıkları arasındaki fark deniz sahillerinde düşük iken, karalarda yüksek. Çöllerde daha da yüksektir.
Sera Etkisi ile Küresel Isınma Seralarda cam; güneş ışınlarının içeriye girmesine ardından serayı ısıtmasına engel olmaz, ancak. ısınan havanın dışarı çıkmasına engel olmuş olur. Bu sayede güneşli havalarda ısıtma sağlanır. Atmosferde de cam benzeri işlevi gören su buharı. karbondioksit (GOZ), metan (CH4), diazot monoksit ve ozona “sera gazları” denir. Bu gazlar oldukça önemlidir çünkü dünyanın üzerinde doğal bir örtü oluşturarak adeta cam işlevi yapmış olurlar.
Güneşten, atmosfere ulaşan kısa dalga boyiu (yüksek enerjili) ışınlar, sera gazlarını da geçerek yerküreye ulaşır, ışıktan ısıya dönüşmek suretiyle dünyamızı ısıtır! Yeryüzü, bu radyasyonun bir kısmını uzun dalga boylu kızılötesi ışını olarak uzaya geri yansıtır. Bu ışınların büyük bölümü uzaya geri dönerken bir bölümüyse dünya atmosferinde sera gazları vasıtasıyla tutularak gökyüzünün soğuması yavaşlatılır. Bu durumu seraların camlarına benzer bir şekilde ısının dünya çevresinde tutulması sağlanır ve uzaya kaçması engellenir. Bu olaya sıkça duymaya alıştığımız ”sera etkisi” denilmektedir. Bazı bilim adamları sera gazları olmasaydı dünyanın ortalama yüzey sıcaklığı -18“C civarında seyredecek ve yaşam mahvolacaktı demektedir. Bu sayede havanın aşırı soğuması ve ısınması engellenerek canlılar için uygun yaşam ortamları sağlanmış olur.
Sera gazlarının olmayışı gibi fazlalığı da problem olabilmektedir. Gazın fazla olması dünyanın soğumasına engel olduğu gibi, fazlalığı da dünyanın aşırı ısınmasına, küresel ısınmaya, neden olabilmektedir, Atmosferde en çok bulunan sera gazı-doğal sera etkisindeki payı %60 Civarında’ olan- su buharıdır. İnsan etkinliklerinin su buharı miktarına doğrudan & tesiri bilinmemekte; ancak, küresel ısınmanın atmosferdeki su buharı İ* miktarını, dolayısıyla sera etkisini arttırdığı iddia edilmektedir.
Karbondioksit: COZnin küresel ısınmanın asıl nedeni olduğu ileri sürülmektedir. Bu gaz; fosil yakıtların yakılması, bitki artıklarının çürümesi, yanardağ patlamaları ve canlıların solunumu gibi yollarla havaya karışmaktadırq
Yerküredeki yeşil bitkiler fotosentez yoluyla CO2 kullanarak oksijen üretir. Diğer oksijen üreticiler ise fitoplanktoniardır. Bunlar okyanusların ışık alan yüzey sularında yaşayan organizmalardır. Pek çok sucul türün beslenmesinde yer almalarının yanında, dünyamızdaki oksijenin yaklaşık olarak yarısından fazlasını üreterek karbon döngüsünde çok önemli rol oynar.
Son yıllarda küresel ısınma ve deniz suyu sıcaklığının yükselmesi sonucu, başta fitoplanktonlar ve mercanlar olmak üzere birçok canlıda ölümler başlamış, karbon döngüsü de; bozulmuştur. Bu zincirleme olayların birbirini tetiklemesi sonucu deniz suyundaki ve havadaki karbondioksit oranları artmaya devam etmektedir.
