Meie atmosfäär on erinevad kihid milles on erineva koostisega erinevaid gaase. Igal atmosfääri kihil on oma funktsioon ja omad omadused, mis muudavad selle ülejäänud osast.
Me troposfäär mis on atmosfääri kiht, milles me elame ja milles toimuvad kõik meteoroloogilised nähtused, stratosfääri mis on atmosfääri kiht, milles osoonikiht asub, mesosfäär kus esinevad virmalised ja termosfäär mis piirneb kosmosega ja kus temperatuur on väga kõrge. Selles postituses keskendume stratosfäärile ja selle tähtsusele meie planeedi elule.
Stratosfääri omadused
Stratosfäär on kõrgusel umbes 10-15 km kõrgune ja ulatub kuni umbes 45-50 km. Temperatuur stratosfääris varieerub järgmiselt: esiteks hakkab see olema stabiilne (kuna see asub tropopausi lähedal kõrgustel, kus temperatuur jääb samaks) ja üsna madal. Kõrguse suurenemisel stratosfääri temperatuur tõuseb, kuna see neelab üha rohkem päikesekiirgust. Temperatuuri käitumine troposfääris toimib vastupidiselt sellele, mida teeb troposfäär, milles me elame, see tähendab, et selle asemel, et kõrgusega väheneda, see suureneb.
Stratosfääris õhu vertikaalset liikumist peaaegu ei toimu, kuid horisontaalne tuul võib sageli jõuda 200 km / h. Selle tuule probleem on selles mis tahes aine, mis jõuab stratosfääri, on hajutatud kogu planeedil. Selle näiteks on CFC-d. Need kloorist ja fluorist koosnevad gaasid hävitavad stratosfääri tugeva tuule tõttu osoonikihi ja levivad kogu planeedil.
Stratosfääris pole peaaegu ühtegi pilve ega muid meteoroloogilisi koosseise. Mõnikord ajavad inimesed stratosfääri temperatuuri tõusu sageli segamini Päikese lähedusega. Loogiline on mõelda, et mida lähemal Päikesele olete, seda kuumem on. Kuid see pole nii. Stratosfääris võime kohtuda kuulus osoonikiht. Osoonikiht ei ole iseenesest "kiht", vaid on atmosfääri piirkond, kus selle gaasi kontsentratsioon on palju suurem kui ülejäänud atmosfääris. Osoonimolekulid vastutavad päikesekiirguse neelamise eest, mis tabab meid otse Päikeselt ja võimaldab elu Maal. Need päikese ultraviolettkiiri neelavad molekulid muudavad selle energia soojuseks ja seetõttu kasvab stratosfääri temperatuur kõrguses.
Sest on tropopausi kus õhk on väga stabiilne ja puudub tuulevool, on osakeste vahetus troposfääri ja stratosfääri vahel peaaegu null. Sel põhjusel pole stratosfääris veeauru peaaegu üldse. See tähendab, et stratosfääris tekivad pilved ainult siis, kui need on nii külmad, et väike kogus olemasolevat vett kondenseerub ja moodustab jääkristalle. Neid nimetatakse jääkristallpilvedeks ja nad ei põhjusta sademeid.
Stratosfääri lõpus on stratopaus. See on atmosfääri piirkond, kus kõrge osooni kontsentratsioon lõpeb ja temperatuur muutub väga stabiilseks (umbes 0 kraadi Celsiuse järgi). Stratopaus on see, mis annab koha mesosfäärile.
Kurioosumina võivad stratosfääri jõuda ainult pika elueaga keemilised ühendid. Nüüd jah, kui nad seal on, võivad nad jääda kauaks. Näiteks suudavad suured vulkaanipursked kiirgavad materjalid püsida stratosfääris peaaegu kaks aastat.
Osoonikiht
Osoonikiht ei ole selle gaasi kontsentratsioon alati sama kaugel sellest. Stratosfääris toimub osooni teke ja pidev hävitamine samaaegselt. Osooni moodustumiseks peavad päikesekiired lõhustama hapnikumolekuli (O2) kaheks hapnikuaatomiks (O). Üks neist aatomitest reageerib teise hapniku molekuliga kohtudes osooniks (O3).
Nii moodustuvad osoonimolekulid. Kuid loomulikult nii nagu nad on loodud, hävitatakse neid ka päikesekiirguse mõjul. Päikese valguskiired langevad osoonimolekulile ja hävitavad selle uuesti, tekitades hapnikumolekuli (O2) ja hapnikuaatomi (O). Nüüd reageerib hapniku aatom teise osooni molekuliga, moodustades kaks hapniku molekuli jne. See on looduslik tsükkel, mis on tasakaalus osoonimolekulide moodustumise ja hävimise vahel. Nii suudab see gaasikiht neelata suures koguses kahjulikke ultraviolettkiire ja meid kaitsta.
Nii on see olnud pikka aega. Tsükkel, kus osooni kontsentratsiooni hoiti aja jooksul suhteliselt stabiilsel ja püsival kontsentratsioonil. Siiski on atmosfääri osooni hävitamiseks veel üks viis. Klorofluorosüsivesinikud (CFC) nad on atmosfääris väga stabiilsed ja võivad seetõttu jõuda stratosfääri. Nende gaaside eluiga on üsna pikk, kuid kui nad jõuavad stratosfääri, hävitavad Päikese ultraviolettkiired molekulid, tekitades klooriradikaale, mis on väga reaktsioonivõimelised. Need reaktiivsed radikaalid hävitavad osoonimolekule, mistõttu hävitatav osooni üldkogus on palju suurem kui tekkiv. Nii on purustatud tasakaal meile kahjulike päikesekiirgust neelavate osoonimolekulide tekke ja hävitamise vahel.
Osoonikihi augu tagajärjed
Kahjuks ei olnud see teema varem nii üksikasjalikult teada, nii et inimtegevus (klorofluorosüsinik-aerosoolide kasutamine) on jõudnud stratosfääri suures koguses kloori ja broomi, mis hävitavad osooni molekule. Kuna reaktsioon nõuab valgust ja polaarpilvede teket väga madalatel temperatuuridel, on osooni madalaim tase Antarktika kevadel ja osooniauk tekib eriti Antarktika kohal. Need osooniaugud põhjustavad rohkem ultraviolettkiirguse jõudmist Maa pinnale ja kiirendavad sula.
Inimestel osoonikihi lagunemine on põhjustanud nahavähki haigestumise kasvu suurema päikesekiirguse tõttu, mis meieni jõuab. Mõjutatud on ka taimed, eriti need, mis kasvavad ning millel on nõrgemad ja vähem arenenud varred ja lehed.
Lennukite mõjud stratosfääris
Lennukitel on olnud mõju ka stratosfäärile, sest need lendavad tavaliselt 10–12 km kõrgusel ehk tropopausi ja stratosfääri alguse lähedal. Lennuliikluse kasvades on süsinikdioksiidi (CO2), veeauru (H2O), lämmastikoksiidide (NOx), vääveloksiidide (SOx) ja tahma heitkogused troposfääri ülemise osa ja atmosfääri vahel kasvanud. alumine stratosfäär.
Tänapäeval lennukid põhjustavad kasvuhoonegaaside heitkoguseid ainult 2–3%. Ka sellel pole globaalse soojenemise seisukohast suurt tähtsust. Lennukite puhul on aga tõeliselt oluline see, et nende eralduvad gaasid teevad seda troposfääri ülemises osas. See põhjustab eralduva veeauru suuremat võimalust moodustada rünkpilvesid, mis hoiavad Maal rohkem soojust ja aitavad kaasa globaalsele soojenemisele.
Teisalt on ohtlikud ka lennukite poolt eraldatavad lämmastikoksiidid, kuna need on seotud osooni kadumisega stratosfääris. Peame mõtlema, et ehkki lennukitel eralduvatel kasvuhoonegaasidel pole stratosfääri jõudmiseks eriti pikka eluiga, saavad nad seda teha, sest neid eraldatakse sellele väga lähedal.
Stratosfääri kurioosumid
Sellel atmosfääri kihil on mõned kurioosumid, mis võivad meid üllatada. Nende kurioosumite hulgas on:
- Õhu tihedus on 10% madalam et maa peal
- Alumiste kihtide temperatuurid on umbes Keskmiselt -56 kraadi ja õhuvoolud ulatuvad 200 kilomeetrini tunnis.
- On aruandeid, mis tagavad väikeste mikroorganismide olemasolu elavad stratosfääris. Arvatakse, et need mikroobid on pärit kosmosest. Need on bakterieosed, ülimalt resistentsed organismid, mis võivad moodustada enda ümber kaitsekihi ja elavad seetõttu stratosfääris leiduvate madalate temperatuuride, kuivade olude ja kõrge kiirgustaseme üle.
Nagu näete, on atmosfääril meie ja ülejäänud meie planeedil elavate elusolendite jaoks suurepärased funktsioonid. Stratosfäär sisaldab midagi, mis on vajalik meie ellujäämiseks ja mida, kuigi see on kilomeetreid kõrge, peame kaitsma.