ATMOSFER

1. ATMOSFER Dünyayı çevreleyen atmosfer bir çok gazın , eser miktarda sıvıların ve katı partiküllerin yer çekimi etkisiyle karışarak bir araya gelmesiyle oluşur.

2. ATMOSFERİN (KURU) DENİZ SEVİYESİNDEKİ KİMYASAL BİRLEŞİMİ

3. Atmosferin Kimyasal Bileşimi Değişken Gazlar (Endüstri Nedeniyle) Sülfür dioksit SO2 0 - 0.0001 Nitrojen Dioksit NO2 0 - 0.000002 Karbon monoksit CO 0 - eser miktar Nitrik oksit NO 0 - eser miktar İodine I 0 - 0.000001 E. Zamanla Çoğalan Gazlar : Karbon dioksit CO2 9.0314

4. Atmosferin Kimyasal Bileşimi Değişmeyen Gazlar (Tabiatta Mevcut) : Metan CH4 0.0002 Nitrous oxide N2O 0.00005Değişken Gazlar : Su buharı H2O 0.1 - 2.8 arası yazın : 0 - 0.000005 Ozon O3 kışın : 0 - 0.000002

5. ATMOSFERİN ÖNEMİ Oksijeni ve karbondioksiti ihtiva eder. Güneşin ultraviole radyasyonlarını ve kozmik radyasyonları engeller. Dünya yüzeyinde krater çukurlarının oluşmasını önler. Meteorolojik olayların oluştuğu yerdir. Aşırı ısınma ve soğumayı engeller.

6. BASINÇ Maddenin gaz formunun karekteristiklerinden biri belirli bir şekle ve hacime sahip olmayıp içinde bulunduğu kabı eşit bir yoğunlukta tamamen doldurabilmek için genişlemesidir. Deniz seviyesinde 1 inch2’lik bir atmosfer sütunu 14.7 pound’dur. Bu atmosferik basınç veya ağırlık boş bir tüpteki 760 mm’lik civa sütununu (29.92 inch) veya 33 feetlik deniz suyunu kaldırır.

7. BAROMETRİK (ATMOSFERİK) BASINÇ Dünya yüzeyinde basınç yapan atmosferik gazların ağırlığının toplamıdır. Yer çekimi tarafından moleküllerin dünyaya doğru çekilmesiyle meydana gelir. Azalan yer çekimi etkisiyle atmosferde irtifaya doğru çıkıldıkça yoğunluk azalır. İrtifaya çıkıldıkça atmosferik basınç azalır.

8. BAROMETRİK (ATMOSFER) BASINCI Bir sütun atmosferin basıncı, bir civalı veya aneroid barometre tarafından Pascal, PSF (pounds per square foot), PSI (pounds per square inch) veya mmHg. (milimetre civa) olarak ölçülebilir. 760 mmHg = 760 Torr = 106.00 Pascal= 29.92 mmHg

9. AMERİKAN STANDART ATMOSFERİ1965 Hava kurudur irtifalarda yer çekimi sabittir Hava kusursuz bir gazdır İzotermal irtifaya varıncaya kadar(normalde 35.332 ffet) irtifa artmasıyla doğru orantılı olarak ısı azalır İzotermal irtifanın ısısı - 67 ° F veya - 55 0 C dir. US.Standart Atmosferi için Deniz Seviyesi Değerleri : Isı + 59 0F veya + 15 0 C.’ dir. Basınç 760 mmHg. veya 29.92 dır.

10. ISI Güneşin radyasyonunun bir sonucudur. Atmosferden geçerken havayı önemli derecede ısınmadan yeryüzünü ısınır. Havanın ara katmanları konveksiyon yolu ile ısınır. Sıcak havanın soğuk havaya göre yoğunluğu daha az olduğundan yükselir. Isınan hava yükselince basıncı azalır ve ısısı düşer. Adiabetik genişleme

11. ISI KAYIP ORANI Dünya yüzeyinden yükselen sıcak havanın bir ısı değişikliğine uğrayarak soğuması,genleşmesi nedeniyle basıncının azalması olayıdır. Her 1000 feet (304,8 m.) irtifada 2 0C ( 3,6 0F) ısı kaybı demektir. Çevre atmosferin sabit olduğu yere kadar bu olay devam eder. Isı -55 0C değişmeden sabit kalabilir.

12. RADYASYONUN NEDEN OLDUĞU ISI İNVERSİYONU Atmosferin alt bölümlerinin ısısının yüksek bölümlerinin ısının altına düşmesi olayıdır. Gece hava nispeten daha durgundur. (Kışın gece yüzey ısısı - 40 0C iken, aynı yerde 8000 feette - 5 0C bulunması)

13. TÜRBÜLANSIN NEDEN OLDUĞU ISI İNVERSİYONU Hızla yükselen bir hava kütlesi sıcaklığın irtifayla düşüşünden çok daha hızlı genişler ve soğursa olur. Soğuk havayla genellikle yerde veya stratosferde karşılaşılır. 10.000 feet irtifada ısı - 5 0C olarak kabul edilir.(Enlem derecesine bakılmaksızın)

14. KOZMİK RADYASYON Protonlar, nötronlar , alfa partikülleri ve ağır atomlar sorumludur. Partiküllerin total enerjisi ionlaşma ve exitasyon yoluyla sarf edilir. Atmosferde hava molekülleriyle (80.000feet) çarpıştıklarında sekonder ve tersiyer kozmik radyasyon (meson,elektron,positron,nötri no) oluşur. Uzay dışından yüksek hızlarda gelirler.

15. KOZMİK RADYASYON 2 Dünyayı saran manyetik alan çizgileri öldürücü düzeydeki radyasyonun dünyaya ulaşmasını önler. İnsanlar sürekli olarak zararlı etki görülmeden bu radyasyona maruz kalır.(Deniz seviyesi 0.1 röntgen,daha yükek yerlerde 0.5 röntgen) Radyasyonun diğer şekillerinden daha penetrandırlar. Biyolojik etkileri X-Ray ışınlarından fazladır. Atmosferin tamamını geçerlerse 94 cm kalınlığında kurşun tabakasının içinden geçmiş kadar partikülle karşılaşmış gibi olurlar.

16. ATMOSFERİN METEOROLOJİK OLARAK FİZİKSEL BÖLÜMLERİ TROPOSFER TROPOPOZ STRATOSFER İONOSFER EXOSFER

17. TROPOSFER Değişik miktarda nemle doymuştur. Türbülanslı hava içerir. İrtifa arttıkça sıcaklıkta sabit bir düşüş olur. İrtifanın artması ile birlikte batılı rüzgarlar oluşur. Zonal rüzgarlar 35.000 feette batıdan doğuya doğrudur. Jet Stream (hızlı rüzgarlar) bu irtifanın üzerinde kuzeyde ve güneyde 30. enlem düzeyinde 200 mil/ saat hızındadır.

18. TROPOPOZ ( 30.000 - 60.000 feet ) Troposferle stratosfer arasında geçiş bölgesidir. Kalınlığı enleme ve mevsime birlikte değişir. Ekvator kutuplardan daha fazla solar enerji alır, havanın ısınmasını ve genleşmesini sağlar. Yükselen hava tropopozun kalınlığını arttırır. Aynı zamanda dünya ve tropopoz kutuplar bölgesinden soğur , sonuçta hava kontraksiyonu ve tropopozun kalınlığında azalma olur.

19. STRATOSFER Nem olmadığı öngörülür. Isısı - 55 0C (- 67 0F ) sabittir,irtifayla çok az değişiklik gösterir,enleme göre farklılıklar vardır.Kutuplarda - 40 0C ekvatorda ise -85 0C ölçülebilmektedir. Rüzgarlar yükseklikle birlikte artışa geçinceye kadar bir azalma gösterir. Stratosfer tropopoz tabakasından sonra dünya yüzeyinden yaklaşık 50 mil mesafeye kadar uzanır.

20. İONOSFER 30-50 mil yükseklikte başlar ve deniz seviyesinden 600 mil yükseklikte sonlanır. UV. ışınlarıyla gazlar arasında fotokimyasal ve fotoelektriksel reaksiyonlar olur,gazlar ionize haldedir. UV. ışınları 50.000-140.000 feet yükseklikte oksijenle reaksiyona girdiğinde ozon gazı oluşur. Ozon solunum yolları için oldukça irritandır ve çeşitli maddeler içinde korozivdir..

21. İONOSFER 2 Dünya üzerinde bir nokta ile uzun dalga boylu radyo dalgalarıyla iletişime olanak tanır, normalde ses iletimi yoktur. Güneşle ilgili patlamalar iletişimde düzensizliğe neden olabilir. Isı 2000 0C gibi çok yüksek seviyelerde olmasına rağmen ısı iletimi olmadığı için tesiri olmaz.

22. EXOSFER Atmosferin fiziksel olarak son bölümüdür. 600-1200 mil arasında devam eder ve sonlanır. Gaz moleküllerinin sayı eksikliği nedeniyle çok az moleküler çarpışma olur. Düzensiz dağılmış moleküller yer çekimi altında uzun eliptik bir yörünge çizerler.

23. İRTİFALARIN ÖLÇÜLMESİ 1- Basınç İrtifası : Standart düzlem üzerindeki irtifadır.Amerikan Standart Atmosfer tablosunda gösterilen basınçlar basınç irtifalarıdır. İnsan vücudu fizyolojik olarak basınç irtifasına cevap verir. Deniz seviyesi değerleri ısı +15 0 C ( +59 ° F ) ve basınç 760 mmHg veya 29.92 in / Hg Standart düzlem deniz seviyesi üzerindedir.

24. İRTİFALARIN ÖLÇÜLMESİ 2 2- Gerçek İrtifa ( True Altitude ): Bir nesnenin ortalama deniz seviyesine (MSL) göre olan yüksekliğidir. Genellikle 18.000 feet altındaki uçaklar için kullanılır Standart bir günde basınç irtifası ile gerçek irtifa birbirine eşittir. 18.000 feet üzerinde basınnç irtifasıyla uçulur ve Flight Level (FL) olarak ifade edilir.(25.000 feet için Flight Level 250 veya FL 250) .

25. İRTİFALARIN ÖLÇÜLMESİ 3 3- Mutlak İrtifa ( Absolute Altitude ): Hava aracının direkt altındaki yere olan mesafesidir. Yeryüzü şekli,arazi değiştikçe bu değer değişir. Yeryüzü seviyesinin üzerindeki irtifa (AGL) olarak ifade edilen mutlak irtifa atlama ve kurtulma için gerkli minimum uçak irtifasını göstermek için kullanılır. 4- Standart olmayan günler için hakiki irtifa düzeltilemez

26. GÜNLÜK BASINÇ DEĞİŞİMLERİNE GÖRE İRTİFANIN İZAFİ DEĞİŞİMİ

27. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC Sea Level 760.00 29.92 14.70 59.0 15.0 500 746.37 29.38 14.43 57.2 14.0 1000 732.93 28.86 14.17 55.4 13.0 1500 719.70 28.33 13.92 53.7 12.0 2000 706.66 27.82 13.66 51.9 11.0 2500 693.81 27.32 13.42 50.1 10.0 3000 681.15 26.82 13.17 48.3 9.1 3500 668.69 26.33 12.93 46.5 8.1 4000 656.40 25.84 12.69 44.7 7.1 4500 644.30 25.37 12.46 43.0 6.1 5000 632.38 24.90 12.23 41.2 5.1 5500 620.65 24.43 12.00 39.4 4.1 6000 609.09 23.98 11.78 37.6 3.1 6500 597.70 23.53 11.56 35.8 2.1

28. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC Sea Level 760.00 29.92 14.70 59.0 15.0 7000 586.49 23.09 11.34 34.0 1.1 7500 576.46 22.66 11.13 32.3 0.1 8000 564.58 22.23 10.92 30.5 - 0.8 8500 553.88 21.81 10.71 28.7 - 1.8 9000 543.34 21.39 10.51 26.9 - 2.8 9500 532.97 20.98 10.31 25.1 - 3.8 10000 522.75 20.58 10.11 23.4 - 4.8 10500 512.70 20.19 9.91 21.6 - 5.8 11000 502.80 19.80 9.72 19.8 - 6.8 12000 483.48 19.03 9.35 16.2 - 8.8 12500 474.04 18.66 9.17 14.5 - 9.8 13000 464.76 18.30 8.99 12.7 - 10.7 14000 446.63 17.58 8.64 9.1 - 12.7 15000 429.08 16.89 8.30 5.5 - 14.7

29. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC 16000 412.10 16.22 7.97 2.0 - 16.7 17000 395.67 15.58 7.65 - 1.6 - 18.7 18000 79.77 14.95 7.34 - 5.1 - 20.6 19000 364.40 14.35 7.05 - 8.7 - 22.6 20000 349.53 13.76 6.76 - 12.3 - 24.6 21000 335.17 13.20 6.48 - 15.8 - 26.6 22000 321.28 12.65 6.21 - 19.4 - 28.5 23000 307.86 12.12 5.96 - 22.9 - 30.5 24000 294.91 11.61 5.70 - 26.5 - 32.5 25000 282.40 11.12 5.46 - 30.0 - 34.5 26000 270.32 10.64 5.23 - 33.6 - 36.4 27000 258.67 10.18 5.00 - 37.2 - 38.4 28000 247.43 9.74 4.78 - 40.7 - 40.4 29000 236.59 9.31 4.57 - 44.3 - 42.4 30000 266.13 8.90 4.37 - 47.8 - 44.4

30. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC 33000 197.00 7.76 3.81 - 58.5 - 50.3 34000 188.00 7.40 3.64 - 62.1 - 52.3 38000 155.37 6.12 3.00 - 69.7 - 56.5 39000 148.11 5.83 2.86 - 69.7 - 56.5 40000 141.18 5.56 2.73 - 69.7 - 56.5 42000 128.29 5.05 2.48 - 69.7 - 56.5 46000 105.94 4.17 2.05 - 69.7 - 56.5 48000 96.27 3.79 1.86 - 69.7 - 56.5 50000 87.49 3.44 1.69 - 69.7 - 56.5 52000 79.51 3.13 1.54 - 69.7 - 56.5 54000 72.25 2.84 1.40 - 69.7 - 56.5 56000 65.67 2.59 1.27 - 69.7 - 56.5 59000 56.89 2.24 1.10 - 69.7 - 56.5 60000 54.24 2.14 1.05 - 69.7 - 56.5 64000 44.80 1.76 8.66 - 69.7 - 56.5

31. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC 65000 42.71 1.68 8.26 - 69.7 - 56.5 70000 33.66 1.33 6.51 - 67.4 - 55.2 76000 25.53 9.98-1 4.90 - 64.2 - 53.4 80000 21.01 8.27 4.06 - 62.0 - 52.2 85000 16.65 6.55 3.22 - 59.3 - 50.7 90000 13.21 5.20 2.55 - 56.5 - 49.2 95000 10.50 4.13 2.03 - 53.8 - 47.7

32. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC 100000 8.36 3.29-1 1.62-1 - 51.1 - 46.2 110000 5.33 2.10 1.03 - 41.3 - 40.7 120000 3.45 1.36 6.67-2 - 26.1 - 32.3 130000 2.27 8.92-2 4.38 - 10.9 - 23.8 140000 1.51 5.95 2.92 + 4.3 - 15.4 150000 1.02 4.02 1.97 + 19.4 - 7.0 160000 6.97-1 2.75 1.35 + 27.5 - 2.5 170000 4.78 1.88 9.23-3 + 27.5 - 2.5 180000 3.26 1.28 6.31 + 18.9 - 7.3 190000 2.21 8.70-3 4.27 + 8.1 - 13.3 200000 1.48 5.85 2.87 - 2.7 - 19.3 210000 9.85-2 3.88 1.91 - 22.0 - 30.0

33. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC 220000 6.41 2.52 1.24 - 43.5 - 41.9 230000 4.08 1.60 7.88-4 - 64.9 - 53.9 240000 2.53 9.95-4 4.89 - 86.4 - 65.8 250000 1.53 6.01 2.95 - 107.8 - 77.7 260000 8.92-3 3.51 1.73 - 129.3 - 89.6 270000 5.09 2.00 9.85 -5 - 134.5 - 92.5 280000 2.90-3 1.14-4 5.62-5 - 134.5 - 92.5 290000 1.66 6.52-5 3.20 - 134.5 - 92.5 300000 9.49-4 3.74 1.84 - 126.8 - 88.2 350000 8.52-5 3.35-6 1.65-6 - 24.5 - 31.4 400000 1.60 6.30-7 3.10 233.9 112.2 450000 6.31-6 2.48 1.22 734.1 390.1

34. Pressure Temperature Alt (Feet) Torr in.Hg PSIA oF oC 500000 3.50 1.38 6.78-8 1203.8 651.0 600000 1.50 5.92-8 2.91 1647.2 897.3 700000 7.42-7 2.92 1.44 1835.7 1002.1 800000 3.95 1.56 7.64-9 1964.3 1073.5 900000 2.22 8.74-9 4.29 2053.4 1123.0 1000000 1.30 5.13 2.52 2124.6 1162.5 1100000 7.92-8 3.12 1.53 2160.3 1182.4 1200000 4.96 1.95 9.59-10 2189.3 1198.5 1300000 3.19 1.25 6.16 2214.6 1212.5 1400000 2.10 8.25-10 4.05 2217.2 1214.0 1500000 1.40 5.52 2.71 2221.2 1216.2 1600000 9.55- 9 3.76 1.85 2232.1 1222.3 1700000 6.61 2.60 1.28 2233.7 1223.1 1800000 4.62 1.82 8.93- 11 2232.9 1222.7 1900000 3.26 1.29 6.31 2241.4 1227.4 2000000 2.33 9.17-11 4.50 2250.8 1232.7

35. ATMOSFERİN FİZYOLOJİK BÖLGELERİ Fizyolojik bölge (0-10.000 feet): İnsan vücudu fizyolojik olarak adapte, Barometrik değişikliklere bağlı şikayetler, Solunum yetersizliği,baş dönmesi,bulantı şikayetleri, Barometrik basınç 760 - 523 mmHg arasındadır.

36. ATMOSFERİN FİZYOLOJİK BÖLGELERİ 2 - Fizyolojik olarak yetmezlik çekilen bölge (10.000-50.000 feet): Oksijen eksikliği dolayısıyla oksijen kullanma zorunlu, Dekompresyon problemleri(18-30 bin feette özellikle), 40.000 feet %100 oksijenle uçulabilecek azami irtifa, Hava sıcaklığındaki düşüşe karşı tedbir alınmalıdır , Barometrik basınç 523 - 87 mmHg arasındadır.

37. ATMOSFERİN FİZYOLOJİK BÖLGELERİ 3 -Uzay-Eşdeğer Bölge (50.000 feet-120 mil): Sealed kabinler veya basınçlı elbiseyle korunma gereksinimi doğar. %100 basınçlı O2 solunması uzunsüre hipoksiden koruyamaz. Armstrong hattı (63500 feet) vücut sıvıları kaynamaya başlar,vücutta basınçlı elbise yoksa yanıklar oluşur,su buharını alamaz ve veremez. Atmosfer basıncı 46mmHg’dır. 80.000 feet üzeri sealed kabin kullanılır.

38. GAZ KANUNLARI Gazların davranış özelliklerini ele alan fizik kanunları basınç ve sıcaklık değişikliklerine karşı gazın hacminde oluşan değişiklikleri ,çözelti içindeki davranışını ve difüzyon yeteneğini tanımlar. Hava bir karışım olduğundan her bir gaz bağımsız hareket eder. Gaz kanunları hem karışıma hemde tek başına gazlara etki eder.

39. GAZ KANUNLARI Boyle Kanunu Dalton Kanunu Henry Kanunu Gazların Difüzyonu Kanunu Charles Kanunu

40. BOYLE KANUNU Sabit sıcaklıktaki bir gazın hacmi maruz kaldığı basınçla ters orantılıdır. P1 . V1 = P2 . V2 P1 = Gazın başlangıçtaki basıncı ( mmHg , PSI ) V1 = Gazın başlangıçtaki hacmi lt. , cm3 P2 = Gazın sonuçtaki basıncı V2 = Gazın sonuçtaki hacmi

41. BOYLE KANUNU Boyle Kanunu vücuttaki gaz genişlemelerini izah eder.. Vücudun içi boş organlarındaki gaz genişlemesi hesaplanırken vücut sıcaklığında mevcut su buharı basıncı olan 47 mmHg için bir düzeltme yapılmalıdır.

42. DALTON KANUNU Bir gaz karışımında her bir gazın basıncı karışımdaki diğer gazlardan bağımsızdır ve karışımınn toplam basıncı , karışımdaki her bir gazın parsiyel basınçlarının toplamına eşittir . Pt = P1 + P2 + P3 +……..+ Pn Pt = Gaz karışımının toplam basıncı P1 , P2 , …. = Karışımdaki her bir gazın parsiyel basıncı Bir gazın parsiyel basıncı , her bir gazın yüzdesinin ayrı ayrı toplam basınçla çarpımıyla bulunur . n = karışımı oluşturan gazların toplam sayısı

43. DALTON KANUNU 2 Atmosferin temel olarak azot ve oksijen karışımından oluştuğu düşünülürse Pt = PN2 + PO2 Pt = herhangi bir irtifadaki toplam atmosfer basıncı PN2 = o irtifadaki parsiyel azot basıncı ( % 79 Pt ) PO2= o irtifadaki parsiyel oksijen gazı basıncı ( % 21 Pt ) Dalton Kanunu hipoksi olaylarını açıklar , irtifa arttıkça parsiyel oksijen basıncı düşer .

44. HENRY KANUNU Bir sıvının içinde kimyasal reaksiyona girmeden çözünmüş olan gazın miktarı , sıvının üzerindeki gazın parsiyel basıncı ile doğru orantılı olarak değişir . P1 / P2 = A1 / A2 P1 = Gazın başlangıçtaki parsiyel basıncı A1 = Solüsyon içindeki gazın başlangıçtaki miktarı P2 = Gazın sonuçtaki parsiyel basıncı A2 = Solüsyon içindeki gazın sonuçtaki miktarı

45. HENRY KANUNU Çözünen gazın mutlak miktarı parsiyel basınca ve gazın o sıvıdaki çözünürlüğüne bağlıdır. Gazların çözelti içindeki mutlak miktarı çözünürlükleriyle doğru orantılı olarak farklılık gösterir. Henry Kanunu vücut sıvıları içinde erimiş halde bulunan gazların genişlemesiyle ortaya çıkan decompresyon hastalıklarını açıklar .

46. GAZLARIN DİFÜZYONU KANUNU Yarı geçirgen bir zar arkasında bulunan bir gazın yüksek konsantrasyonda(parsiyel basınçta) olduğu bir taraftan daha az konsantrasyonda olduğu bir tarafa doğru hareket etmesi (difüze olması) olayıdır . Bir karışımın içindeki gazların her biri bağımsız hareket eder ve böylece aynı yerde bulunan farklı gazların parsiyel basınç gradiyentleri farklı yöndeyse zıt yönlere difüze olacaklardır. Vücuttaki gaz transferini (oksijen , karbondioksit) açıklar .

47. CHARLES KANUNU Bir gazın basıncı , hacmi sabit kalmak koşuluyla ısısıyla doğru orantılı olarak değişir ; bir gazın hacmi , basıncı sabit kalmak koşuluyla ısısıyla doğru orantılı olarak değişir . P1 / P2 = T1 / T2 veya P1 . T2 = P2 . T1 (Hacim sabitse) P1 = Gazın başlangıçtaki basıncı T1 = Gazın başlangıçtaki mutlak ısısı P2 = Gazın sonuçtaki basıncı T2 = Gazın sonuçtaki mutlak ısısı

48. CHARLES KANUNU 2 Mutlak Isı hesaplanırken kelvin tablosundan yararlanılır,celcius ( 0C ) derecesi kelvin (0K) birimine çevrilir. 0K = 0C +273,18 Charles Kanunu oksijen tanklarındaki durumu açıklar.

49. AVOGADRO KANUNU Eşit aynı sıcaklık ve hacimdeki gazlar eşit sayıda sayıda molekül içerirler. 760 mmHg ve 20 0C’da 1 litre 02 aynı şartlarda 1 litre CO2 ile tam olarak eşit sayıda molekül içerecektir.