Нашата атмосфера е различни слоеве в които има различни газове от различен състав. Всеки слой от атмосферата има своята функция и свои собствени характеристики, които го правят различен от останалите.
Ние имаме тропосферата кой е слоят на атмосферата, в който живеем и в който се извършват всички метеорологични явления, стратосферата който е слоят на атмосферата, в който се намира озоновият слой, мезосферата където се среща северното сияние и термосферата което граничи с космоса и където температурата е много висока. В тази публикация ще се съсредоточим върху стратосферата и значението, което тя има за живота на нашата планета.
Характеристики на стратосферата
Стратосферата е на височина висока около 10-15 км и се простира до около 45-50 км. Температурата в стратосферата варира по следния начин: първо, тя започва да бъде стабилна (тъй като се намира на височини, близки до тропопаузата, където температурата остава същата) и доста ниска. С увеличаването на надморската височина температурата на стратосферата се увеличава, тъй като тя поглъща все повече и повече слънчева радиация. Поведението на температурата в тропосферата действа противоположно на това, което прави тропосферата, в която живеем, т.е. вместо да намалява с височина, тя се увеличава.
В стратосферата почти няма вертикално движение на въздуха, но хоризонталните ветрове често могат да достигнат 200 км / ч. Проблемът с този вятър е този всяко вещество, което достига до стратосферата, се разпространява по цялата планета. Пример за това са CFC. Тези газове, съставени от хлор и флуор, разрушават озоновия слой и се разпространяват по цялата планета поради силните ветрове от стратосферата.
В стратосферата почти няма облаци или други метеорологични образувания. Понякога хората често бъркат повишаването на температурите на стратосферата с близостта й до Слънцето. Логично е да мислите, че колкото по-близо сте до Слънцето, толкова по-горещо ще бъде. Това обаче не е така. В стратосферата можем да се срещнем известният озонов слой. Озоновият слой сам по себе си не е "слой", а представлява област от атмосферата, в която концентрацията на този газ е много по-висока, отколкото в останалата част на атмосферата. Озоновите молекули са отговорни за абсорбирането на слънчевата радиация, която ни удря директно от Слънцето и позволява живот на Земята. Тези молекули, които поглъщат ултравиолетовите лъчи на слънцето, трансформират тази енергия в топлина и следователно, поради това температурата на стратосферата се увеличава във височина.
Защото има тропопаузата при които въздухът е много стабилен и няма вятърни течения, обменът на частици между тропосферата и стратосферата е почти нулев. Поради тази причина в стратосферата почти няма водни пари. Това означава, че облаците в стратосферата се образуват само ако е толкова студено, че малкото количество съществуваща вода се кондензира и образува ледени кристали. Те се наричат ледени кристални облаци и не предизвикват валежи.
В края на стратосферата е стратопаузата. Това е област от атмосферата, където високите концентрации на озон приключват и температурата става много стабилна (около 0 градуса по Целзий). Стратопаузата е тази, която отстъпва място на мезосферата.
Като любопитство само химическите съединения, които имат дълъг живот, са тези, които могат да достигнат стратосферата. Сега да, след като са там, те могат да останат дълго време. Например материалите, излъчвани от големи вулканични изригвания, могат да останат в стратосферата почти две години.
Озоновият слой
Озоновият слой не винаги има еднаква концентрация на този газ далеч от него. В стратосферата едновременно се получава образуването и непрекъснатото разрушаване на озона. За да се образува озонът, слънчевите лъчи трябва да разбият молекула кислород (O2) на два кислородни атома (O). Един от тези атоми при среща с друга кислородна молекула реагира, образувайки озон (O3).
Така се образуват молекулите на озона. Въпреки това, естествено, точно както са създадени, те се унищожават от слънчевата радиация. Слънчевите лъчи от Слънцето падат върху молекулата на озона и отново я разрушават, за да дадат молекула на кислород (O2) и кислороден атом (O). Сега кислородният атом реагира с друга молекула озон, за да образува две молекули кислород и т.н. Това е естествен цикъл, който е в баланс между образуването и разрушаването на озоновите молекули. По този начин този слой газове може да абсорбира голямо количество вредни ултравиолетови лъчи и да ни защити.
Това е така отдавна. Цикъл, при който концентрацията на озон се поддържаше относително стабилна и постоянна с течение на времето. Има обаче и друг начин за унищожаване на озона в атмосферата. Хлорфлуорвъглеводороди (CFC) те са много стабилни в атмосферата и следователно могат да достигнат стратосферата. Тези газове имат доста дълъг живот, но когато достигнат стратосферата, ултравиолетовите лъчи от Слънцето разрушават молекулите, пораждайки хлорни радикали, които са много реактивни. Тези реактивни радикали унищожават озоновите молекули, така че количеството озон, което е унищожено общо, е много по-голямо от това, което се генерира. По този начин е нарушен балансът между генерирането и разрушаването на озоновите молекули, способни да поемат вредното за нас слънчево лъчение.
Последици от дупката в озоновия слой
За съжаление в миналото тази тема не е била известна толкова подробно, така че в човешките дейности (използване на хлорофлуоровъглеродни аерозоли) те са успели да достигнат стратосферата големи количества хлор и бром, които разрушават озоновите молекули. Тъй като реакцията изисква светлина и образуването на полярни облаци при много ниски температури, най-ниските нива на озон се появяват през пролетта на Антарктида и озоновата дупка се образува особено над Антарктида. Тези озонови дупки карат повече ултравиолетови лъчи да достигнат повърхността на Земята и да ускорят размразяването.
При хората разграждането на озоновия слой е причинил увеличаване на честотата на рак на кожата поради по-голямо количество слънчева радиация, което достига до нас. Засегнати са и растенията, особено тези, които растат и имат по-слаби и по-слабо развити стъбла и листа.
Въздействия на самолетите в стратосферата
Самолетите също са оказали влияние върху стратосферата, тъй като обикновено летят на височина между 10 и 12 км, тоест близо до тропопаузата и началото на стратосферата. Тъй като въздушният трафик нараства, емисиите на въглероден диоксид (CO2), водни пари (H2O), азотни оксиди (NOx), сярни оксиди (SOx) и сажди се увеличават в атмосферата между горната тропосфера и долната стратосфера.
Днес самолетите причиняват само между 2 и 3% от глобалните парникови емисии. Това не е от голямо значение и по отношение на глобалното затопляне. Това, което е наистина важно за самолетите, е че газовете, които излъчват, го правят в горната част на тропосферата. Това кара излъчваната водна пара да увеличи шансовете за образуване на цирсови облаци, които задържат повече топлина на Земята и допринасят за глобалното затопляне.
От друга страна, азотните оксиди, излъчвани от самолетите, също са опасни, тъй като те са свързани с изчезването на озона в стратосферата. Трябва да мислим, че въпреки че парниковите газове, излъчвани от самолетите, нямат много дълъг живот, за да достигнат стратосферата, те могат да го направят, тъй като се отделят на височина, много близка до нея.
Стратосферни любопитства
Този слой на атмосферата има някои любопитни неща, които могат да ни изненадат. Сред тези любопитни неща са:
- Плътност на въздуха е с 10% по-ниска че на земната повърхност
- Температурите в долните слоеве са около -56 градуса средно и въздушните течения достигат 200 километра в час.
- Има доклади, които гарантират съществуването на малки микроорганизми живеещи в стратосферата. Смята се, че тези микроби са дошли от космоса. Те са бактериални спори, изключително устойчиви организми, които могат да образуват защитен слой около себе си и следователно оцеляват при ниските температури, сухите условия и високите нива на радиация, открити в стратосферата.
Както можете да видите, атмосферата има страхотни функции за нас и останалите живи същества, които обитават нашата планета. Стратосферата съдържа нещо, което е необходимо за нашето оцеляване и което, въпреки че е високо километри, трябва да защитим.