Naše atmosféra ano různé vrstvy ve kterém jsou různé plyny různého složení. Každá vrstva atmosféry má svou funkci a své vlastní vlastnosti, které ji odlišují od ostatních.
Máme troposféra což je vrstva atmosféry, ve které žijeme a ve které se odehrávají všechny meteorologické jevy, stratosféra což je vrstva atmosféry, ve které se nachází ozonová vrstva, mezosféra kde se vyskytují severní světla a termosféra to hraničí s vesmírem a kde je teplota velmi vysoká. V tomto příspěvku se zaměříme na stratosféru a její důležitost pro život na naší planetě.
Vlastnosti stratosféry
Stratosféra je ve výšce asi 10-15 km vysoký a sahá až do asi 45-50 km. Teplota ve stratosféře se mění takto: nejprve začíná být stabilní (protože se nachází ve výškách blízko tropopauzy, kde teplota zůstává stejná) a poměrně nízká. Jak zvyšujeme nadmořskou výšku, zvyšuje se teplota stratosféry, protože absorbuje více a více slunečního záření. Chování teploty v troposféře funguje opačně, než troposféra, ve které žijeme, tj. Místo aby se snižovala s výškou, zvyšuje se.
Ve stratosféře není téměř žádný pohyb ve svislém směru vzduchu, ale vítr ve vodorovném směru může často dosáhnout 200 km / h. Problém s tímto větrem je ten jakákoli látka, která dosáhne stratosféry, je rozptýlena po celé planetě. Příkladem toho jsou CFC. Tyto plyny složené z chloru a fluoru ničí ozonovou vrstvu a šíří se po celé planetě v důsledku silného větru ze stratosféry.
Ve stratosféře nejsou téměř žádné mraky ani jiné meteorologické útvary. Někdy si lidé často pletou zvyšování teplot stratosféry s jejich blízkostí ke Slunci. Je logické si myslet, že čím blíže jste ke Slunci, tím teplejší bude. To však neplatí. Ve stratosféře se můžeme setkat slavná ozonová vrstva. Ozonová vrstva není sama o sobě „vrstvou“, ale je oblastí atmosféry, ve které je koncentrace tohoto plynu mnohem vyšší než ve zbytku atmosféry. Molekuly ozonu jsou zodpovědné za absorpci slunečního záření, které na nás dopadá přímo ze Slunce a umožňuje život na Zemi. Tyto molekuly, které absorbují sluneční ultrafialové paprsky, transformují tuto energii na teplo, a proto se teplota stratosféry zvyšuje na výšku.
Protože tam je tropopauza ve kterém je vzduch velmi stabilní a neexistují žádné větrné proudy, je výměna částic mezi troposférou a stratosférou téměř nulová. Z tohoto důvodu není ve stratosféře téměř žádná vodní pára. To znamená, že mraky ve stratosféře se tvoří pouze tehdy, když je tak chladno, že malé množství existující vody kondenzuje a tvoří ledové krystaly. Nazývají se mraky ledových krystalů a nezpůsobují srážení.
Na konci stratosféry je stratopauza. Je to oblast atmosféry, kde končí vysoké koncentrace ozonu a teplota se stává velmi stabilní (asi 0 stupňů Celsia). Stratopauza je ta, která ustupuje mezosféře.
Zajímavostí je, že pouze chemické sloučeniny, které mají dlouhou životnost, jsou ty, které se mohou dostat do stratosféry. Nyní ano, jakmile tam jsou, mohou tam zůstat dlouho. Například materiály emitované velkými sopečnými erupcemi jsou schopny zůstat ve stratosféře téměř dva roky.
Ozonová vrstva
Ozonová vrstva ne vždy má stejnou koncentraci tohoto plynu daleko od toho. Ve stratosféře dochází k tvorbě a nepřetržitému ničení ozonu současně. Aby se ozon vytvořil, musí sluneční paprsky rozbít molekulu kyslíku (O2) na dva atomy kyslíku (O). Jeden z těchto atomů při setkání s jinou molekulou kyslíku reaguje za vzniku ozonu (O3).
Tak vznikají molekuly ozonu. Přirozeně však právě když jsou vytvořeny, jsou zničeny slunečním zářením. Paprsky světla ze Slunce dopadají na molekulu ozonu a znovu ji ničí, čímž vzniká molekula kyslíku (O2) a atom kyslíku (O). Atom kyslíku nyní reaguje s jinou molekulou ozonu za vzniku dvou molekul kyslíku atd. Jedná se o přirozený cyklus, který je v rovnováze mezi tvorbou a ničením molekul ozonu. Tímto způsobem může tato vrstva plynů absorbovat velké množství škodlivých ultrafialových paprsků a chránit nás.
Tak tomu bylo již dlouhou dobu. Cyklus, ve kterém byla koncentrace ozonu v průběhu času udržována na relativně stabilní a konstantní koncentraci. Existuje však ještě jeden způsob, jak zničit ozon v atmosféře. Chlorfluoruhlovodíky (CFC) jsou velmi stabilní v atmosféře, a proto se mohou dostat do stratosféry. Tyto plyny mají poměrně dlouhou životnost, ale když se dostanou do stratosféry, ultrafialové paprsky ze Slunce ničí molekuly, což vede k chlorovým radikálům, které jsou velmi reaktivní. Tyto reaktivní radikály ničí molekuly ozonu, takže celkové množství zničeného ozonu je mnohem větší než množství generované. Tímto způsobem byla narušena rovnováha mezi generací a destrukcí molekul ozonu schopných absorbovat sluneční záření, které je pro nás škodlivé.
Důsledky otvoru v ozonové vrstvě
Bohužel toto téma v minulosti nebylo tak podrobně známé, takže se v lidské činnosti (použití aerosolů s chlorfluoruhlovodíkem) podařilo dostat do stratosféry velké množství chloru a bromu, které ničí molekuly ozonu. Protože reakce vyžaduje světlo a tvorbu polárních mraků při velmi nízkých teplotách, nejnižší hladiny ozonu se vyskytují na jaře Antarktidy a formuje se ozónová díra, zejména nad Antarktidou. Tyto ozonové díry způsobují, že více ultrafialového záření dosáhne povrchu Země a zrychlí tání.
U lidí degradace ozonové vrstvy způsobil zvýšení výskytu rakoviny kůže kvůli většímu množství slunečního záření, které se k nám dostává. Postiženy jsou také rostliny, zejména ty, které rostou a mají slabší a méně vyvinuté stonky a listy.
Dopady letadel ve stratosféře
Letadla měla také vliv na stratosféru, protože obvykle létají ve výšce mezi 10 a 12 km, tj. Blízko tropopauzy a začátku stratosféry. Jak letecký provoz rostl, emise oxidu uhličitého (CO2), vodní páry (H2O), oxidů dusíku (NOx), oxidů síry (SOx) a sazí vzrostly do atmosféry mezi horní troposférou a spodní stratosférou.
Dnes, letadla způsobují pouze 2 až 3% celosvětových emisí skleníkových plynů. To nemá velký význam ani z hlediska globálního oteplování. Co je však na letadlech opravdu důležité, je to, že plyny, které emitují, to dělají v horní části troposféry. To způsobí, že emitovaná vodní pára zvyšuje pravděpodobnost vzniku cirrusových mraků, které zadržují více tepla na Zemi a přispívají ke globálnímu oteplování.
Na druhé straně jsou oxidy dusíku emitované letadly také nebezpečné, protože souvisejí se zmizením ozonu ve stratosféře. Musíme si myslet, že ačkoliv skleníkové plyny emitované letadly nemají příliš dlouhou životnost, aby dosáhly stratosféry, mohou tak učinit, protože jsou uvolňovány ve výšce velmi blízko ní.
Stratosférické kuriozity
Tato vrstva atmosféry má několik kuriozit, které nás mohou překvapit. Mezi tyto kuriozity patří:
- Hustota vzduchu je o 10% nižší že na zemském povrchu
- Teploty ve spodních vrstvách jsou kolem Průměrně -56 stupňů a proudy vzduchu dosahují 200 kilometrů za hodinu.
- Existují zprávy, které zajišťují existence malých mikroorganismů žijící ve stratosféře. Předpokládá se, že tyto mikroby pocházejí z vesmíru. Jsou to bakteriální spory, extrémně odolné organismy, které mohou kolem sebe vytvořit ochrannou vrstvu, a proto přežívají nízké teploty, suché podmínky a vysokou úroveň záření ve stratosféře.
Jak vidíte, atmosféra má skvělé funkce pro nás i pro ostatní živé bytosti, které obývají naši planetu. Stratosféra obsahuje něco, co je pro naše přežití nezbytné, a co je třeba kilometrů vysoká, musíme chránit.