Sera Etkisi
 

Sera etkisi (Greenhouse Effect), ideal ölçüde ve ölçekteki atmosfere sahip olan Atmosfer Alm. Atmosphäre, Fr. Atmosphére, İng. Atmosphere. Bazı gök cisimlerinin etrafını saran gaz tabakasına verilen ad. Bu gaz tabakası, o gök cisminin çekim kuvveti sebebiyle uzaya yayılmaz.

Dünyanın en önemli özelliğidir. Suyun 0ºCde donması ve 100ºCde kaynaması, aslında atmosferin gezegeni bir battaniye gibi sarıp, onu en konforlu mekân haline getirmesi ile açıklanır. Dünya ile Dünya, Güneş Sisteminde bir gezegen. Çapı 12.756km, kütlesi 5,97x1024 kgdir. Güneşe uzaklığı 149.597.890 kmdir. Güneşin etrafında 365,25, kendi etrafında ise 1 günde döner. Ortalama yüzey sıcaklığı 15 derecedir.

Güneşten yaklaşık aynı uzaklıkta olmasına rağmen, doğal uydu olan Güneş'in yapısıGüneş'in görünen yüzeyine ışıkküre (fotosfer) denir. Bunun üzerinde, renkküre (kromosfer) adını alan 5.000 km kalınlığında bir iç atmosfer vardır. Bunun da üzerinde, son derece yüksek sıcaklıktı Güneş tacı (korona) bulunur. Güneş tacı, Yer'e hatta daha ötelere kadar uzanır. Güneş, bir magnetik alana sahip olan, dönen ve çekirdeğinde enerji üreten bir gökcismidir.

Ayda hava bulunmadığından ortalama -18ºClik bir sıcaklık görülür. Diğer taraftan, uzun yıllara dayanarak hesaplanan ortalama yer yüzeyi sıcaklığı ise, 15ºCdir. Eğer Dünya da Ay gibi atmosfersiz ölü bir gezegen olsaydı, aynı sıcaklığa eşdeğer olacağından, bu genişlikteki bir fark açılımı nedeniyle, Yeryüzü sıcaklığı 33ºC daha sıcak hale gelecekti.


Atmosferin bu özelliği şöyle açıklanabilir: Güneşten bütün uzaya yayılan güneş ışımalarının (Ay Alm. Mond (m), Fr. Lune, İng. Moon. Dünyanın tek doğal uydusu. Dünyanın çapının dörtte birinden biraz fazla olan çapı ile güneş sistemi içinde en büyük uydulardan biridir. Dünya etrafında her kameri ayda bir eliptik yörünge etrafında dönüşünü tamamlar. Dünya ve güneşe kıyasla yerine bağlı olarak ayın şekli birçok zamanlarda (devrelerde) değişerek, tam bir daire veya ince uzun bir hilal şeklinde gözükür. Her ayda birkaç gün, yeni ay denilen zamanda, ay dünyadan bakıldığında tamamen kara

radyasyon) yaklaşık yarısı, Radyasyon, elektromanyetik dalgalar veya parçacıklar biçimindeki enerji emisyonu (yayımı) ya da aktarımıdır. Bilindiği gibi maddenin temel yapısını atomlar meydana getirir. Atom ise, proton ve nötronlardan oluşan bir çekirdek ile bunun çevresinde dönmekte olan elektronlardan oluşmaktadır.

elektromagnetik radyasyonun görünen ışın bandına aittir. Görünen ışın bandı, dalga boyunun 0,4 mikronla 0,7 mikron arasında kalan bölümünü temsil eder. 1 mikron (μ) = 1 μm = 1/1 000 000 m (metre)


Spektrumun (tayf) bu bölümü, kırmızı renkten mor renge kadar olan renklerin tamamını kapsar. Bu ışınlar, tutulma ve yutulmaya (absorpsiyona) uğramadan atmosferden olduğu gibi geçerek yer yüzeyine ulaşır (Bkz. "Absorpsiyon", "Dalga Boyu"). Yeryüzü üzerine gelen bu ışınlar, önce yüzeyi ısıtır. Isınan yüzey, sahip olduğu sıcaklık derecesi ile orantılı olarak tekrar bir ışıma yayar (eğer Dünya, Güneşten aldığı ısıyı tekrar uzaya göndermeseydi, sürekli olarak ısınacaktı). Yapılan duyarlı hesaplamalar ve gözlemler sonucunda Dünyanın, gündüz aldığı bu ısıyı, gece 4 ilâ 100 mikronluk dalga boyuna sahip, uzun dalga boylu (infrared) ışınlarla uzaya iade ettiği anlaşılmıştır. Atmosferde bulunan su buharı ile karbon dioksit gazı, Yeryüzünden geri dönen (outgoing radiation) ışımaları yutmakta ve bu kez atmosferin ısınması sağlanmaktadır. Sürdürülen araştırmalar sonucunda, su buharının 4-7 mikronluk dalga boyuna sahip ışımaları; karbon dioksitin de, 13-19 mikron arasında kalan dalga boyuna sahip ışımaları absorbe ettiği anlaşılmıştır. Arada kalan 7 ilâ 13 mikronluk dalga boyuna sahip, geri dönen ışımalar, bu aralıktan doğrudan uzaya kaçabilmektedir. Uzmanlar bu aralığa "pencere" demekle, Yeryüzünden yayılan ışımaların, % 70 oranının bu pencereden uzaya yayıldığını ifade etmekte; böylece hassas bir dengenin meydana geldiğini; gelen ve giden radyasyon arasında ideal ölçekte bir düzenlemenin kurulduğunu anlatmaktadırlar. Eğer atmosferde bulunan su buharı ve karbon dioksit olmasaydı, Dünyadan yayılan ışımaların tamamı uzaya kaçmış olacak ve denge bozulmuş olacaktı. Oysa, mevcut su buharı ile karbon dioksit gazı, yayılan ışımaları tutup, onları tekrar Yeryüzüne göndermekle yeryüzü sıcaklığını en konforlu ve yaşanabilir bir değere yükseltmektedir. Bu nedenlerle Dünyanın ortalama sıcaklığı yüzyıllardan beri 15 derecelik bir sıcaklıkla sâbit değerini korumaktadır. Su buharı ile karbon dioksitin bu absorpsiyon özelliğine sera etkisi adı verilir. Karbon dioksit ve su buharının atmosferdeki bulunma oranları değişmedikçe, Güneşten gelen ışımaların da değeri değişmeyeceğine göre, hassas dengenin kurulması ve bütün canlılar için konforlu bir mekânın sağlanması ilk bakışta mümkün görünmektedir.


Ancak, son yıllarda sürdürülen çalışma ve araştırmalar sonucunda Dünyanın, bir ısınmaya doğru yönelme eğilimi içinde olduğu ortaya çıkmıştır. Bunun nedeni, sanayi devriminin başlamasıyla birlikte, atmosfere bırakılan karbon dioksit gazının her yıl artış göstermesidir. Atmosferdeki karbon dioksit miktarı, 1957 yılında 315 ppm olarak ölçülmüştü. Bugünlerde, bu oranın 350 ppm olduğu bilinmektedir (% 0,035). İlâve edilen karbonun özellikle kömürlerin yakılması sonucunda havaya karıştığı anlaşılmıştır. Sera etkisi yalnız su buharı ile karbon dioksit gazında görülmemektedir. Özellikle insan faaliyetleri sırasında havaya karışan ozon, metan ve klorofluorokarbon (CFC) gibi kimyasal maddelerin, pencere adı verilen aralıktan uzaya kaçmaya çalışan ışımaları da yuttuğu anlaşılmıştır. Bu aralığın 7 ilâ 13 mikron dalga boyuna sahip ışımalar olduğu hatırlanacak olursa, konunun ciddiyeti daha da ortaya çıkar. Bunlardan CFCler, üst atmosferdeki ozon gazının incelmesine neden olmasıyla gündemde kalan maddeler haline gelmişlerdir. Metan gazı şu anda atmosferde 1,7 ppmlik bir konsantrasyona sahip bulunmakta, her yıl % 1,2 oranında önemli bir artış gösterdiği anlaşılmaktadır (Bkz. "İklim Değişikliği").