ATMOSFER VE SERA ETKİSİ DENEYİ
DENEYİN AMACI: Atmosfer tabakalarının çevre ile ilgisinin öğrenilmesi, sera etkisinin incelenmesi.
GENEL BİLGİ: Güneş’in iç bölgelerinde oluşan füzyon reaksiyonları sırasında, çok büyük miktarlarda enerji açığa çıkar. Bu enerji yavaş yavaş güneşin yüzeyine doğru iletilir ve oradan da bütün dalgaboylarındaki elektromanyetik dalgalar biçiminde uzaya yayılır. Güneş sistemindeki gezegenler, büyüklüklerine ve Güneşe olan uzaklıklarına göre, bu enerjinin küçük bir bölümünü paylaşırlar, geri kalanı uzayda yayılmayı sürdürür.
Yerküre yüzeyinde veya yüzeye yakın yerlerde bulunan canlılar, bir yandan güneş ışıklarıyla, bir yandan da çevresinden yayılan uzun dalgaboyundaki ışıklarla devamlı olarak ışınlanırlar. Bu her iki ışık tipi de çevredeki iklim bileşenlerine (örn; sıcaklık, suyun buharlaşması, hava ve su hareketleri) etki eder. Yeryüzüne ulaşan güneş ışıkları; görünür ışık, kısa dalgaboyundaki ultraviyole (UV) (morötesi) ve uzun dalgaboyundaki infrared (IR) (kızılötesi) ışıklar olmak üzere üç çeşittir.
Dünyaya gelen ışınların yaklaşık dörtte biri, bulutlardan yansıyarak uzaya döner. Geri kalan ışınların yaklaşık dörtte birini (%28) stratosferdeki ozon tabakasıyla troposferdeki bulutlar ve su buharı soğurur. Atmosferin soğurduğu ışınların %90’ı bizim göremediğimiz kızılötesi ve morötesi ışınlar, %10’u da görünür ışıktır. Bir başka deyişle atmosfer, Güneş’ten gelen görünür ışıkların onda dokuzunun yeryüzüne geçişini engellemez. Yeryüzüne ulaşan bu ışıklar yerküreyi ısıtır. Tropikal kuşaktan yükselen sıcak hava kutuplara doğru, soğuk kutup havası da yüzeye inip Ekvatora doğru yönelir. Böylece atmosfer olayları, su ve karbon döngüleri vb. süreçler işleyerek dünyada hayatın devamı sağlanır. Biyosfere ulaşan güneş enerjisinin yalnızca %1’inden daha küçük bir bölümü fotosentezle organik maddeye dönüştürülmektedir.
UV ışıkları kısa dalgalı, çok yüksek enerjiye sahip ışıklar olduğundan canlı organizmalardaki büyük moleküllerin kimyasal bağlarını kırabilecek güçtedir, dolayısıyla canlılar için öldürücüdür. 0.3 (ı’dan kısa dalgaboylu UV ışınları ozon tabakası tarafından emilir. Kısa dalgaboylu (yüksek enerjili) güneş ışınları yeryüzüne çarpınca uzun dalgaboylu (düşük enerjili) ışınlara dönüşür. Biz bunları ısı enerjisi olarak algılarız. Bu ısı enerjisinin bir kısmı atmosferdeki su buharı, karbon dioksit ve metan gazı vb. tarafından emilir ve yeryüzüne geri yansıtılır. Bu olaya camlarla kaplı seraların, limonlukların güneş ışıklan ile ısınmasına benzediğinden “sera etkisi” denir. Sanayi devrine girildiğinden bu yana sera etkisine neden olan gazlar (karbon dioksit, metan, azot oksitler, kloroflorokarbon vb.) arttığından küresel ısınma da artmıştır.
Bu sürecin başlıca komponentleri, su buharı, karbon dioksit ve metan da sera etkisi yapan gazlar ya da kısaca sera gazları olarak anılırlar. Bunların yanı sıra azot oksit (NO) ve kloroflorokarbonlar (CFC) da sera etkisi yapar. Ancak bunların atmosferdeki oranları çok küçüktür.
İnsanların çeşitli faaliyetlerinin küresel ısınmaya katkısı şöyledir:
Enerji kullanımı %49 Sanayi %24 Ormansızlaşma %14 Tarım % 13
Dengeli bir sera etkisinin Dünyadaki yaşam için önemi büyüktür; çünkü Dünyayı sıcak ve yaşanabilir kılar. Eğer bu etki olmasaydı yeryüzünde ortalama sıcaklık, Mars’ta olduğu gibi,-18°C dolayında olurdu, öte yandan şiddetli bir sera etkisi de Dünyayı çok sıcak bir gezegen yapabilir; tıpkı Venüs gibi. Bu durum, buzulların erimesi ve okyanusların yükselmesi gibi ciddî sonuçlar doğuracak iklim değişimlerine yol açmasından endişe edilmektedir. Sera etkisinin, Dünya’yı olduğundan daha sıcak yapmasının yalnızca insan için değil tüm canlı türleri için yaşamsal bir önemi vardır.
MATERYALLER:
Küçük bitkiler
Toprak
Taş
Çakıl
Mumlar
Kibrit
Fincan tabağı
Su
Lamba
2 adet termometre
Kâğıt
2 adet saksı
Plâstik poşet
DENEYİN YAPILIŞI:
Mumları yakarak öğrencilere ne gördüklerini sorunuz.
Bir fincan tabağını alevin üzerine tutunuz. Tabağın iç yüzeyini inceleyiniz.
Aynı işlemi yanan kâğıt için tekrarlayınız.
öğrencilere yakıtın tanımını yaparak, karbon, hidrojen ya da her ikisini birden içerdiğini açıklayınız.
Ayrıca karbon içeren yakıtların tamamen yandığını ve genellikle sarı renkli alev verdiğini belirtiniz.
Atmosferin tabakalarını tahtaya çiziniz. Her bir tabakanın özelliğini belirtiniz.
Saksıların her ikisine de 2 cm çakıl, üzerine taş parçaları üzerine toprak koyunuz.
Bitkileri saksılara dikiniz ve sulayınız.
Saksıların içine termometreleri, hazneleri toprağın içinde olacak şekilde yerleştiriniz.
Şekil ’de olduğu gibi saksılardan birini plâstik poşetle kapatınız. Lambayı saksıların yanına yerleştiriniz.
10 ar dak. ara ile her iki saksıdaki sıcaklığı kontrol ederek Tablo ya not alınız.
40 dak. sonra her iki saksıdaki sıcaklığı karşılaştırınız.
SORULAR:
Yakıtlarda hangi maddeler bulunur? Sera etkisi nasıl oluşur? Sera etkisinin canlılar üzerine olan olumsuz etkileri nelerdir? Sera etkisine yol açan gazlar nelerdir?
KAYNAKLAR
Sunay, Ç. (2000). İnsanlık geleceği ile mi oynuyor? İklim değişiyor. Bilim Teknik Dergisi, 222,36-46.
Ekoloji
-
Ekosistem hizmetleri
-
Biyoremediasyon Nedir ? Biyoremediasyon Teknikleri Nelerdir ?
-
Enerji Bağımsızlığı Nedir ?
-
İklim Araştırmaları
-
Sera Etkisi - Atmosferdeki karbondioksitin sera gazı etkisindeki yeri nedir?
-
CO2 Salımları
-
İklim Bilimi - İklimi Nasıl Değiştiriyoruz
-
Ağır Metallerin Sağlık Üzerine Etkileri
-
Küresel Isınmanın Sonuçları
-
Asit Yağmurlarının Çevre Üzerine Etkileri
-
Tür Çeşitliliğinin Korunması
-
Biyolojik Mücadele Kavramı
-
Atık Suların Kullanım Alanları
-
Sera gazı ile küresel ısınma arasında nasıl bir ilişki vardır? Kaynak: Sera gazı ile küresel ısınma arasında nasıl bir ilişki vardır?
-
Canlı Türlerinin Yok Olmasının Doğal Dengeye Etkisi