ÇEV 715 Atmosferin Yapısı ve Hava Kirliliği Meteorolojisi. Özgür ZEYDAN (PhD.)

Benzer belgeler
Havacılık Meteorolojisi Ders Notları. 3. Atmosferin tabakaları

JAA ATPL Eğitimi (METEOROLOJİ)

ATMOSFERİN YAPISI VE ÖZELLİKLERİ

SDÜ ZİRAAT FAKÜLTESİ METEOROLOJİ DERSİ

Hava Kirliliği Meteorolojisi Prof.Dr.Abdurrahman BAYRAM

DÜNYANIN ATMOSFERĐ JEOLOJĐ MÜHENDĐSLĐĞĐNE GĐRĐŞ

METEOROLOJİ. IV. HAFTA: Hava basıncı

Havacılık Meteorolojisi Ders Notları. 9. Rüzgar

METEOROLOJİ. II. HAFTA: Atmosferin yapısı ve özellikleri

SAKARYA ÜNİVERSİTESİ SAKARYA MESLEK YÜKSEKOKULU

OZON VE OZON TABAKASI

Prof.Dr. Tolga ELBİR. Dokuz Eylül Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Tınaztepe Yerleşkesi, Buca/İzmir.

Atmosfer Kimyası Neden Önemli?

Yavuz KAYMAKÇIOĞLU- Keşan İlhami Ertem Mesleki ve Teknik Anadolu Lisesi.

GIDALARIN BAZI FİZİKSEL NİTELİKLERİ

AKIŞKAN STATİĞİNİN TEMEL PRENSİPLERİ

E = U + KE + KP = (kj) U = iç enerji, KE = kinetik enerji, KP = potansiyel enerji, m = kütle, V = hız, g = yerçekimi ivmesi, z = yükseklik

B A S I N Ç ve RÜZGARLAR

Hava Kirleticilerin Atmosferde Dağılımı ve Hava Kalitesi Modellemesi P R O F. D R. A B D U R R A H M A N B A Y R A M

Bölüm 7. Mavi Bilye: YER

METEOROLOJİ SICAKLIK. Havacılık Meteorolojisi Şube Müdürlüğü. İbrahim ÇAMALAN Meteoroloji Mühendisi

Havacılık Meteorolojisi Ders Notları. 1. Atmosfer ve İçeriği

KİNETİK GAZ KURAMI. Doç. Dr. Faruk GÖKMEŞE Kimya Bölümü Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi 1

Bölüm 7. Mavi Bilye: YER

GENEL KİMYA. 10. Hafta.

METEOROLOJİK TEMEL FORMÜLLER VE YORUMLARI

2. Basınç ve Akışkanların Statiği

3.1. Basınç 3. BASINÇ VE AKIŞKAN STATİĞİ

JAA ATPL Eğitimi (METEOROLOGY)

SINAV SÜRESİ 80 DAKİKADIR. BAŞARILAR

Kütlesel kuvvetlerin sadece g den kaynaklanması hali;

BÖLÜM 7. KÜRESEL ISINMA ve İKLİM DEĞİŞİKLİĞİ

Ünite 5. Doç. Dr. Hasan TATLI

1 mol = 6, tane tanecik. Maddelerde tanecik olarak atom, molekül ve iyonlar olduğunda dolayı mol ü aşağıdaki şekillerde tanımlamak mümkündür.

Akışkanların Dinamiği

İKLİM ELEMANLARI SICAKLIK

Ünite 1. Atmosferin Bileşimi ve Yapısı. Doç. Dr. Hasan TATLI

O )molekül ağırlığı 18 g/mol ve 1g suyun kapladığı hacimde

METEOROLOJİ. III. Hafta: Sıcaklık

KUTUPLARDAKİ OZON İNCELMESİ

Fotovoltaik Teknoloji

ÖĞRENME ALANI : FİZİKSEL OLAYLAR ÜNİTE 2 : KUVVET VE HAREKET

İDEAL GAZ KARIŞIMLARI

I.10. KARBONDİOKSİT VE İKLİM Esas bileşimi CO2 olan fosil yakıtların kullanılması nedeniyle atmosferdeki karbondioksit konsantrasyonu artmaktadır.

Dr. Fatih AY. Tel:

MADDENİN SINIFLANDIRILMASI

Akışkanların Dinamiği

KĐMYA DENEYLERĐNDE AÇIĞA ÇIKAN GAZLAR KÜRESEL ISINMAYA ETKĐ EDER MĐ? Tahir Emre Gencer DERS SORUMLUSU : Prof. Dr Đnci MORGĐL

Açık hava basıncını ilk defa 1643 yılında, İtalyan bilim adamı Evangelista Torricelli keşfetmiştir. Yaptığı deneylerde Torriçelli Deneyi denmiştir.

Enerji var veya yok edilemez sadece biçim değiştirebilir (1.yasa)

JAA ATPL Eğitimi (METEOROLOJİ) World Climatology

Ağır Ama Hissedemediğimiz Yük: Basınç

Hitit Üniversitesi Fen Edebiyat Fakültesi Antropoloji Bölümü. Öğr. Gör. Kayhan ALADOĞAN

TEKNİK FİZİK ÖRNEK PROBLEMLER-EK2 1

GAZLAR GAZ KARIŞIMLARI

5 kilolitre=..lt. 100 desilitre=.dekalitre. 150 gram=..dag g= mg. 0,2 ton =..gram. 20 dam =.m. 2 km =.cm. 3,5 h = dakika. 20 m 3 =.

Prof.Dr. Mustafa ODABAŞI

F KALDIRMA KUVVETİ (ARCHİMEDES PRENSİBİ) (3 SAAT) 1 Sıvıların Kaldırma Kuvveti 2 Gazların Kaldır ma Kuvveti

MADDENİN AYIRT EDİCİ ÖZELLİKLERİ. Nazife ALTIN Bayburt Üniversitesi, Eğitim Fakültesi

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

G = mg bağıntısı ile bulunur.

DÜNYA NIN ŞEKLİ ve BOYUTLARI

İnstagram:kimyaci_glcn_hoca GAZLAR-1.

2- Bileşim 3- Güneş İç Yapısı a) Çekirdek

GÜÇ-TORK. KW-KVA İlişkisi POMPA MOTOR GÜCÜ

TEKNOLOJİNİN BİLİMSEL İLKELERİ. Bölüm-8 SIVI AKIŞKANLARDA BASINÇ. Akışkanlar sıvı ve gaz olarak ikiye ayrılırlar.

Meteoroloji. IX. Hafta: Buharlaşma

GAZLAR. Farklı sıcaklıklardaki iki gazın difüzyon hızları GAZLARIN ÖZELLİKLERİ

METEOROLOJİ. VI. Hafta: Nem

Gazların fiziksel davranışlarını 4 özellik belirler.

Amerikalı Öğrencilere Liselere Geçiş Sınavında 8. Sınıf 1. Üniteden Sorulan Sorular.

Akışkanlar Mekaniği Yoğunluk ve Basınç: Bir maddenin yoğunluğu, birim hacminin kütlesi olarak tanımlanır.

MET201 Atmosfer Termodinamiği Final için Çalışma Soruları

Çözeltiler. MÜHENDİSLİK KİMYASI DERS NOTLARI Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN. Yrd. Doç. Dr. Atilla EVCİN Afyonkarahisar Kocatepe Üniversitesi 2006

Prof.Dr. Mustafa ODABAŞI

ÇEV207 AKIŞKANLAR MEKANİĞİ KİNEMATİK-1. Y. Doç. Dr. Güray Doğan

Gazların Özellikler Barometre Basıncı Basit Gaz Yasaları

Gazların sıcaklık,basınç ve enerji gibi makro özelliklerini molekül kütlesi, hızı ve sayısı gibi mikroskopik özelliklerine bağlar.

%20 Fazla hava dikkate alınarak yanma denklemi aşağıdaki şekilde yazılır:

DÜZCE DE HAVA KİRLİLİĞİ

04_Nisan _2012 ITAP_Deneme Sınavı

NOT: Toplam 5 soru çözünüz, sınav süresi 90 dakikadır. SORULAR VE ÇÖZÜMLER

Meteoroloji ve Klimatoloji 2009 Final Soruları

Dokuz Eylül Üniversitesi, Mühendislik Fakültesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Buca/İZMİR. Yanma. Prof.Dr. Abdurrahman BAYRAM

Prof.Dr. Tolga ELBİR. Dokuz Eylül Üniversitesi, Çevre Mühendisliği Bölümü, Tınaztepe Yerleşkesi, Buca/İzmir. tolga.elbir@deu.edu.

DÜNYA NIN ŞEKLİ VE HAREKETLERİ

Havadaki nemin ölçümü

ÖĞRENME ALANI: Kuvvet ve Hareket 2.ÜNİTE: Kaldırma Kuvveti ve Basınç. Kaldırma Kuvveti

Sıcaklık: Newton un ikinci hareket yasasına göre; Hareket eden bir cismin kinetik enerjisi, cismin kütlesi ve hızına bağlıdır.

TEMEL KAVRAMLAR. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Yıldızlara gidemeyiz; sadece onlardan gelen ışınımı teleskopların yardımıyla gözleyebilir ve çözümleyebiliriz.

AKM 205-BÖLÜM 2-UYGULAMA SORU VE ÇÖZÜMLERİ

MOL KAVRAMI I. ÖRNEK 2

İdeal Akışkanların 2 ve 3 Boyutlu Akımları

BASINÇ VE KALDIRMA KUVVETI. Sıvıların Kaldırma Kuvveti

JAA ATPL Eğitimi (METEOROLOJİ)

EK-B Gazlı Söndürme Sistemleri İçin Açıklayıcı Bilgiler

PNÖMATİK TEMEL PRENSİPLER. Öğr. Gör. Adem ÇALIŞKAN

Soru No Program Çıktısı 3, ,10 8,10

METEOROLOJİ SOARING. İbrahim ÇAMALAN Meteoroloji Mühendisi

Transkript:

ÇEV 715 Atmosferin Yapısı ve Hava Kirliliği Meteorolojisi Özgür ZEYDAN (PhD.) http://cevre.beun.edu.tr/zeydan/ Atmosferin Yapısı Hava kirliliğinin oluşumu, etkileri ve kontrol yöntemlerini belirleyebilmek: Atmosferi oluşturan gazlar Atmosferin katmanları Bu katmanlardaki fiziksel ve kimyasal reaksiyonlar bilinmelidir. 1

Temiz kuru havanın bileşimi Not:1ppmhacim=0.0001%hacim Molekül Sembol ppm (hacim) µg/m 3 Azot N 2 780000 8.95 10 8 Oksijen O 2 209400 2.74 10 8 Argon Ar 9300 1.52 10 7 KarbonDioksit CO 2 315 5.67 10 5 Neon Ne 18 1.49 10 4 Helyum He 5.2 8.50 10 2 Metan CH 4 1.0 1.2 6.56 7.87 10 2 Kripton Kr 1.0 3.43 10 3 NitrözOksit N 2 O 0.5 9.00 10 2 Hidrojen H 2 0.5 4.13 10 1 Ksenon Xe 0.08 4.29 10 2 KreiderJ F, CohenR RH, CookN E, CurtissP S, IllangasekareT, KreithF, RablA andzannetti P (1999) EnvironmentalEngineering, Mechanical Engineering Handbook, Ed. F. Kreith, CRC Press LLC, U.S.A. Karışım Oranı (C x ) ppm: milyonda bir (parts per million) ppb: milyarda bir (parts per billion) ppt: trilyonda bir (parts per trillion) (25 C ve 760 mm Hg basınç altında) 2

Problem https://www.co2.earth/ web sitesi Ocak 2018 tarihi için küresel CO 2 konsantrasyonunu 408.05 ppmolarak belirtmiştir. Buna göre atmosferdeki CO 2 konsantrasyonunu µg/m 3 olarak hesaplayınız. MW CO2 = 44 gr/mol 1 ppmv= 40.9 MW µg/m 3 = 40.9 44 = 1799.6 µg/m 3 408.05 ppmv 1799.6 408.05 = 7.34 10 5 µg/m 3 Kuru Havanın Molekül Ağırlığı 0.78. 2810 0.21. 3210 0.01. 4010 28.96 10 kg/mol 3

Bağıl Nem (Relative Humidity) (RH) % 100.,"#$%&' RH 100% Bulut oluşumu P H2O = P H2O,sat Çiğlenmenoktası Nemli Havanın Molekül Ağırlığı,()*+ %1, -. ',/00 - - Örneğin, su buharının karışım oranı 0.03 ise nemli havanın molekül ağırlığı nedir?,()*+ 1,0.03 28.9610 34/678 0.03 1810 34/678,()*+ 28.6310 34/678 Nemli hava kuru havadan daha hafiftir. 4

Atmosfer Katmanları Stratopoz Tropopoz Troposfer Yer yüzeyinden başlayan ilk 11-12 km lik atmosfer katmanı. Meteorolojik olaylar bu bölgede gerçekleşir. Yükseğe çıkıldıkça sıcaklık yaklaşık 15 C den (288 K) -57 C ye (216 K) düşer. Basınç 1013 mb dan 20-140 mb a kadar düşer. 5

Serbest Troposfer Sınır Katman Tabakası Serbest Troposfer Atmosferik Taşınım 2 ay Sınır Katman Tabakası 7-10 gün PBLyüksekliği (HPBL) genellikle 1-2 km arasında değişir (zamana ve konuma bağlı). https://www.shodor.org/os411/courses/411c/module06/unit01/page01.html Sınır Katman Tabaka Yüksekliği (HPBL) Karışım Yüksekliği olarak da bilinir. Hava kirleticilerinin hava içerisinde tam karışımlı oldukları yüksekliktir. Karışım yüksekliğinin belirlenmesi hava kirliliği problemlerinde oldukça önemlidir. 6

http://stream1.cmatc.cn/pub/comet/fireweather/s290unit6atmosphericstability/comet/fire/s290/unit6/print_3.htm Stratosfer 11-50. km ler arasında troposferin üzerinde yer alır. 20-30. km ler arasında Ozon tabakası bulunur. Bu tabaka güneşten gelen UV-B ışınlarını tutar. 7

Atmosferik Basınç 9 ρ -:.4.; ρ Hg : civanın özgül ağırlığı (13.6 gr/cm 3 ) g : yerçekimi ivmesi (9.8 m/s 2 ) h : yükseklik (deniz seviyesinde 76 cm) Pa= 1.013 x 10 5 Pa= 1013 hpa= 1013 mb = 1 atm= 760 mm Hg = 760 torr B A Atmosferin Kütlesi Dünya yer yüzeyindeki ortalama basınç 984 hpaise toplam atmosfer kütlesini (m atm ) hesaplayınız. 9ρ.g.h = * #$< =.4.;* #$<.>.4.;* #$<.? @.A.B 6 C* @.A.B.? @.A. D@EE/*.FG@> F.GH */I 5.210 HG 34 8

Problem Toplam atmosferdeki kütlenin ne kadarı troposferdedir? $KLMLMLN OüNQO HEE > HEEE> F troposfer : troposfer fonksiyonu F troposfer = 1, $KLMLMLN OüNQO 0.90 Toplam atmosferdeki kütlenin ne kadarı stratosferdedir? P stratopoz = 0.9 hpa F stratosfer = $KLMLMLN "$K#$LMLN OüNQO 0.099 Atmosferin Kütle Dağılımı Troposfer = % 90 Stratosfer = % 9.9 Mezosfer = % 0.1 9

Atmosferik Taşınım Atmosfer içinde ısının ya da diğer özelliklerin dikey hareketine Konveksyion(convection) denilir. Atmosfer içinde ısının ya da diğer özelliklerin yatay hareketine Adveksiyon(advection) denilir. Atmosferik Taşınım Atmosferik taşınımdaetkin olan kuvvetler: Yerçekimi Basınç gradyanı Coriolis kuvveti Yataydaki taşınım basınç gradyanıile corioliskuvveti arasındaki dengeye bağlıdır. Dikeydeki taşınım yerçekimi ile basınç gradyanıarasındaki dengeye bağlıdır. 10

Coriolis Kuvveti Kuzey yarım kürede bütün sapmalar sağ tarafa doğru olur. Güney yarım kürede bütün sapmalar sol tarafa doğru olur. Ekvatorda coriolis kuvveti sıfırdır. Coriolis Etkisi Video https://www.youtube.com/watch?v=mcps_odqoyu Alçak ve Yüksek Basınç Kuzey Yarımküre 11

Hava Parseline Yatayda Etki Eden Kuvvetler R S 2.T.U.VWX λ R S : corisolisivmesi w: dünyanın açısal hızı V: nesnenin dünyadaki hızı λ: Enlem R Y, H Z.[.9 R Y : basınç ivmesi [ \ \], \ \^, \ \_ [: gradyan vektörü R` : sürtünme ivmesi Rüzgar Hareketleri Ferrel cell Ekvator bölgesi: Intertropical Convegence Zone(ITCZ) 20 30 enlemler: doğu rüzgarları 30 : yüksek basınç bölgesi 30 den yukarı enlemler: batı rüzgarları Rüzgar hareketleri video https://www.youtube.com/watch?v=ye45dgkquke http://www.surfline.com/surf-science/surfology-101-with-chris-borg---forecaster-blog_77428/ 12

Atmosferde Yatay Taşınım http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap4.html Havanın Kaldırma Kuvveti (Bouyancy) Fnet = (ρ - ρ).vg γ a ρ ρ ρ.4 γ a : bouyancyivmelenmesi ρ : cismin özkütlesi ρ: akışkanın özkütlesi g: yerçekimi ivmesi İdeal gaz kanunundan ρ~ 1/T γ a 1/T 1/T 1/T.4 T T T.4 13

Atmosferik Stabilite Kuru havanın adiyabatik yükselmesi (Dry adiyabatik lapse rate) g Γ = dt / dz = = 9.8 K km C Adiyabatik: ısı alışverişi yok (dq=0) -dt/dz: lapse rate Cp:1.0x10 3 J kg -1 K -1 (havanın ısı kapasitesi) Sıcaklık her 100 metrede yaklaşık 1 C azalır. p -1 Atmosferik Stabilite 14

DALR: Dry adiabatic lapse rate (Kuru havanın adiyabatik düşme oranı) ELR: Environmental Lapse Rate (Çevresel sıcaklık düşme oranı) http://eesc.columbia.edu/courses/ees/climate/lectures/atm_phys.html Atmosferde Dikey Taşınım http://acmg.seas.harvard.edu/people/faculty/djj/book/bookchap4.html 15

Rüzgar Hızı Rüzgar hızının yüksekliğe bağlı değişimi b _ b E c Y u z : z yüksekliğindeki rüzgar hızı (m/s) u 0 : anomometre yüksekliğindeki rüzgar hızı (m/s) z : yükseklik (m) z 0 : anomometre yüksekliği (m) (genellikle 10 m.) p : katsayı (atmosferik kararlılık sınıfına göre değişir) Atmosferik Kararlılık Sınıfına Göre p Değerleri PasquillKararlılık Engebeli arazi için p Düz arazi için p Sınıfı A (en kararsız) 0.15 0.07 B 0.15 0.07 C 0.20 0.10 D 0.25 0.15 E 0.40 0.35 F (en kararlı) 0.60 0.55 16

Kara ve Deniz Meltemleri Deniz Meltemi Kara Meltemi http://climate.ncsu.edu/edu/k12/.breezes Bazı Tanımlar Yatayda hava hareketlerinin kesilmesi: rüzgarsız hava (calm) Dikeyde artan hava sıcaklığı nedeniyle hava hareketinin engellenmesi: inversiyon veya sıcaklık terslemesi (inversion) Yatay ve dikeyde hava hareketinin 24 saatten fazla gerçekleşmesi: durağanlık (stagnation) Durağanlık ile birlikte kirletici konsantrasyonlarının artması: epizod(episode) 17

18