Mūsų atmosfera turi skirtingi sluoksniai kurioje yra skirtingos skirtingos sudėties dujos. Kiekvienas atmosferos sluoksnis turi savo funkciją ir savo ypatybes, dėl kurių jis skiriasi nuo likusio.
Mes turime troposfera kuris yra atmosferos sluoksnis, kuriame gyvename ir kuriame vyksta visi meteorologiniai reiškiniai, stratosfera kuris yra atmosferos sluoksnis, kuriame yra ozono sluoksnis, mezosfera kur atsiranda šiauriniai žiburiai ir termosfera kuris ribojasi su kosmosu ir kur labai aukšta temperatūra. Šiame įraše mes sutelksime dėmesį į stratosferą ir jos svarbą gyvenimui mūsų planetoje.
Stratosferos charakteristikos
Stratosfera yra aukštyje apie 10-15 km aukščio ir tęsiasi iki maždaug 45-50 km. Temperatūra stratosferoje skiriasi taip: pirma, ji pradeda būti stabili (nes ji yra aukštyje, esančiame netoli tropopauzės, kur temperatūra išlieka ta pati) ir gana žema. Didėjant aukščiui, stratosferos temperatūra pakyla, nes ji sugeria vis daugiau saulės spindulių. Temperatūros elgesys troposferoje veikia priešingai, nei daro troposfera, kurioje gyvename, tai yra, užuot mažėjusi aukštyje, ji didėja.
Stratosferoje beveik nėra vertikalaus oro judėjimo, tačiau horizontalūs vėjai dažnai gali pasiekti 200 km / h. Šio vėjo problema yra ta bet kuri medžiaga, pasiekianti stratosferą, yra paskleista visoje planetoje. To pavyzdys yra CFC. Šios chloro ir fluoro sudarytos dujos sunaikina ozono sluoksnį ir plinta visoje planetoje dėl stipraus vėjo iš stratosferos.
Stratosferoje beveik nėra debesų ar kitų meteorologinių darinių. Žmonės kartais painioja temperatūros kilimą stratosferoje su artumu Saulei. Logiška manyti, kad kuo arčiau Saulės, tuo bus karščiau. Tačiau taip nėra, nes galime rasti stratosferoje garsusis ozono sluoksnis. Ozono sluoksnis savaime nėra „sluoksnis“, bet yra atmosferos sritis, kurioje šių dujų koncentracija yra daug didesnė nei likusioje atmosferos dalyje. Ozono molekulės yra atsakingos už saulės spinduliuotės sugėrimą, kuris mus pasiekia tiesiai iš Saulės ir leidžia gyventi Žemėje. Šios saulės ultravioletinius spindulius sugeriančios molekulės transformuoja tą energiją į šilumą, todėl stratosferos temperatūra padidėja aukštyje.
Nes yra tropopauzė kurioje oras yra labai stabilus ir nėra vėjo srovių, dalelių mainai tarp troposferos ir stratosferos yra beveik nuliniai. Dėl šios priežasties stratosferoje beveik nėra vandens garų. Tai reiškia, kad debesys stratosferoje susidaro tik tada, kai yra taip šalta, kad nedidelis esamo vandens kiekis kondensuojasi ir formuoja ledo kristalus. Jie vadinami ledo kristalų debesimis ir kritulių nesukelia.
Stratosferos pabaigoje yra stratopauzė. Tai atmosferos sritis, kurioje didelė ozono koncentracija baigiasi ir temperatūra tampa labai stabili (apie 0 laipsnių Celsijaus). Stratopauzė yra ta, kuri užleidžia vietą mezosferai.
Įdomu tai, kad stratosferą gali pasiekti tik ilgaamžiai cheminiai junginiai. Dabar, kai jie ten yra, jie gali likti ilgam. Pavyzdžiui, medžiagos, išleistos didelių Ugnikalnio išsiveržimai Jie gali išbūti stratosferoje beveik dvejus metus.
Ozono sluoksnis
Ozono sluoksnis ne visada yra vienoda šių dujų koncentracija toli nuo to. Stratosferoje ozonas susidaro ir nuolat sunaikinamas. Kad ozonas susidarytų, saulės spinduliai turi suskaidyti deguonies molekulę (O2) į du deguonies atomus (O). Vienas iš šių atomų, susitikdamas su kita deguonies molekule, reaguoja, kad susidarytų ozonas (O3).
Taip susidaro ozono molekulės. Tačiau, žinoma, kaip tik jie yra sukurti, juos sunaikina saulės spinduliuotė. Saulės spinduliai patenka į ozono molekulę ir vėl ją sunaikina, kad susidarytų deguonies molekulė (O2) ir deguonies atomas (O). Dabar deguonies atomas reaguoja su kita ozono molekule, sudarydamas dvi deguonies molekules ir pan. Tai natūralus ciklas, kuriame yra pusiausvyra tarp ozono molekulių susidarymo ir sunaikinimo. Tokiu būdu šis dujų sluoksnis gali sugerti didelį kiekį kenksmingų ultravioletinių spindulių ir mus apsaugoti.
Taip buvo jau seniai. Ciklas, kurio metu ozono koncentracija laikui bėgant buvo gana stabili ir pastovi. Tačiau yra ir kitas būdas sunaikinti ozoną atmosferoje. Chlorfluorangliavandeniliai (CFC) jie yra labai stabilūs atmosferoje, todėl gali pasiekti stratosferą. Šios dujos turi gana ilgą gyvenimą, tačiau pasiekusios stratosferą ultravioletiniai saulės spinduliai iš Saulės sunaikina molekules ir sukelia labai reaktyvius chloro radikalus. Šie reaktyvūs radikalai sunaikina ozono molekules, todėl iš viso sunaikinamas ozono kiekis yra daug didesnis nei susidaro. Tokiu būdu pusiausvyra tarp ozono molekulių, galinčių absorbuoti mums kenksmingą saulės spinduliuotę, susidarymo ir sunaikinimo buvo nutrūkusi.
Skylės ozono sluoksnyje pasekmės
Deja, anksčiau ši problema nebuvo taip išsamiai žinoma, todėl žmogaus veikla (chlorfluorangliavandenilių aerozolių naudojimas) sugebėjo pasiekti stratosferą. didelis kiekis chloro ir bromo, kurie sunaikina ozono molekules. Kadangi reakcijai reikia šviesos ir poliarinių debesų susidarymo esant labai žemai temperatūrai, žemiausias ozono lygis būna Antarkties pavasarį, o ozono skylė susidaro ypač virš Antarktidos. Šios ozono skylės leidžia daugiau ultravioletinių spindulių pasiekti Žemės paviršių ir pagreitina ledo tirpimą, kuris yra susijęs su klimato kaita.
Žmonėms ozono sluoksnio skaidymas padidino sergamumą odos vėžiu dėl mus pasiekiančio didesnio saulės radiacijos kiekio. Taip pat nukenčia augalai, ypač tie, kurie auga ir turi silpnesnius bei mažiau išsivysčiusius stiebus ir lapus.
Lėktuvų poveikis stratosferoje
Orlaiviai taip pat patyrė incidentų stratosferoje, nes paprastai jie skrenda 10–12 km aukštyje, t. y. netoli tropopauzės ir stratosferos pradžios. Didėjant oro eismui, padidėjo anglies dioksido (CO2), vandens garų (H2O), azoto oksidų (NOx), sieros oksidų (SOx) ir suodžių išmetimas į atmosferą tarp viršutinės troposferos ir apatinės stratosferos.
Šiandien lėktuvai išmeta tik 2–3% viso pasaulio šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Tai nėra labai svarbu ir kalbant apie visuotinį atšilimą. Tačiau lėktuvuose tikrai svarbu tai, kad jų skleidžiamos dujos tai daro viršutinėje troposferos dalyje. Dėl to išsiskiriantys vandens garai padidina plunksninių debesų susidarymo tikimybę, kurie sulaiko daugiau šilumos Žemėje ir prisideda prie visuotinio atšilimo.
Kita vertus, azoto oksidai, kuriuos išskiria lėktuvai, taip pat yra pavojingi, nes jie yra susiję su ozono nykimu stratosferoje. Turime galvoti, kad nors lėktuvų išmetamos šiltnamio efektą sukeliančios dujos nėra labai ilgo gyvenimo, kad pasiektų stratosferą, jos gali tai padaryti, nes jos išleidžiamos labai arti jos esančiame aukštyje.
Stratosferos kuriozai
Šis atmosferos sluoksnis turi keletą įdomybių, kurios gali mus nustebinti. Tarp šių įdomybių yra:
- Oro tankis yra 10% mažesnis kad žemės paviršiuje
- Apatinių sluoksnių temperatūra yra maždaug Vidutiniškai -56 laipsniai, o oro srovės siekia 200 kilometrų per valandą.
- Yra ataskaitų, kurios užtikrina mažų mikroorganizmų egzistavimas gyvenantys stratosferoje. Manoma, kad šie mikrobai atsirado iš kosmoso. Tai yra bakterijų sporos, ypač atsparūs organizmai, galintys suformuoti aplink save apsauginį sluoksnį, todėl išgyvenantys stratosferoje esančią žemą temperatūrą, sausas sąlygas ir aukštą radiacijos lygį.
Kaip matote, atmosfera atlieka svarbias funkcijas mums ir likusioms mūsų planetoje gyvenančioms būtybėms. Stratosferoje yra kažkas, kas būtina mūsų išlikimui ir ką, nors ji yra kilometrų aukštyje, turime saugoti.
