成層圏の特徴と重要性

成層圏は大気の第XNUMX層です

私たちの雰囲気は 異なるレイヤー 異なる組成の異なるガスがあります。 大気の各層には、他の層とは異なる機能と独自の特性があります。

我々は持っています 熱帯圏 これは私たちが住んでいて、すべての気象現象が起こる大気の層です。 成層圏 オゾン層が位置する大気の層である、 メソスフィア ノーザンライトが発生する場所と サーモスフィア それは宇宙空間に隣接していて、温度が非常に高い場所です。 この投稿では、成層圏とそれが地球上の生命にとって持つ重要性に焦点を当てます。

成層圏の特性

成層圏では、温度は非常に低く、高度で成長します

成層圏はの高さにあります 高さは約10〜15 km、最大約45〜50kmです。 成層圏の温度は次のように変化します。まず、安定し始め(温度が同じままであるトロポポーズに近い高さで見つかるため)、非常に低くなります。 高度が上がると、成層圏の温度が上昇し、太陽放射を吸収します。 熱帯圏の温度の振る舞いは、私たちが住んでいる熱帯圏とは逆に機能します。つまり、高さとともに減少するのではなく、増加します。

成層圏では、空気の垂直方向の動きはほとんどありませんが、水平方向の風は頻繁に200 km / hに達することがあります。 この風の問題は 成層圏に到達する物質は、地球全体に拡散します。 この例はCFCです。 塩素とフッ素で構成されるこれらのガスは、成層圏からの強風によりオゾン層を破壊し、地球全体に広がります。

成層圏には雲やその他の気象学的な形成はほとんどありません。 成層圏の気温の上昇と太陽に近いことを混同することがよくありますが、太陽に近いほど暑くなると考えるのが論理的です。 ただし、これは当てはまりません。 成層圏で私たちは会うことができます 有名なオゾン層。 オゾン層はそれ自体が「層」ではありませんが、このガスの濃度が他の大気よりもはるかに高い大気の領域です。 オゾン分子は、太陽から直接当たって地球上での生活を可能にする太陽放射を吸収する役割を果たします。 太陽の紫外線を吸収するこれらの分子は、そのエネルギーを熱に変換するため、成層圏の温度が高くなります。

あるので トロポポーズ 空気が非常に安定していて風の流れがない場合、熱帯圏と成層圏の間の粒子の交換はほとんどゼロです。 このため、成層圏には水蒸気がほとんどありません。 これは、成層圏の雲が形成されるのは、それが非常に冷たくて、少量の既存の水が凝縮して氷の結晶を形成する場合のみであることを意味します。 それらは氷の結晶雲と呼ばれ、沈殿を引き起こしません。

成層圏の終わりには成層休止があります。 それは雰囲気のあるエリアです 高オゾン濃度が終了し、温度が非常に安定します (約0℃)。 成層休眠は中球に道を譲るものです。

好奇心として、成層圏に到達できるのは寿命の長い化合物だけです。 はい、一度そこに着くと、彼らは長い間滞在することができます。 たとえば、大規模な火山噴火によって放出された物質は、ほぼXNUMX年間成層圏にとどまることができます。

オゾン層

オゾン層はCFCによって損傷を受けていますが、すでに回復しています

オゾン層 このガスの濃度が常に同じであるとは限りません それから遠く離れています。 成層圏では、オゾンの形成と継続的な破壊が同時に起こります。 オゾンが形成されるためには、太陽光線が酸素分子(O2)を3つの酸素原子(O)に分解する必要があります。 これらの原子のXNUMXつは、別の酸素分子と出会うと反応してオゾン(OXNUMX)を形成します。

これがオゾン分子の形成方法です。 しかし、当然、 それらが作成されるのと同じように、それらは太陽放射によって破壊されます。 太陽からの光線がオゾン分子に当たって再び破壊され、酸素分子(O2)と酸素原子(O)が生成されます。 ここで、酸素原子は別のオゾン分子と反応してXNUMXつの酸素分子を形成します。 オゾン分子の形成と破壊のバランスが取れているのは自然のサイクルです。 このように、このガスの層は大量の有害な紫外線を吸収し、私たちを保護することができます。

これは長い間当てはまりました。 オゾン濃度が比較的安定して一定の濃度に保たれたサイクル。 ただし、大気中でオゾンに分解する別の方法があります。 クロロフルオロカーボン(CFC) それらは大気中で非常に安定しているため、成層圏に到達することができます。 これらのガスの寿命はかなり長いですが、成層圏に到達すると、太陽からの紫外線が分子を破壊し、非常に反応性の高い塩素ラジカルを発生させます。 これらの反応性ラジカルはオゾン分子を破壊するため、破壊されるオゾンの量は、生成される量よりもはるかに多くなります。 このようにして、私たちに有害な太陽放射を吸収できるオゾン分子の生成と破壊のバランスが崩れました。

オゾン層の穴の結果

残念ながら、過去にはこのトピックはそれほど詳細には知られていなかったため、人間の活動(クロロフルオロカーボンエアロゾルの使用)では、成層圏に到達することができました。 オゾン分子を破壊する大量の塩素と臭素。 反応には光と非常に低い温度での極性雲の形成が必要なため、最低レベルのオゾンは南極大陸の春に発生し、オゾンホールは特に南極大陸上に形成されます。 これらのオゾンホールにより、より多くの紫外線が地表に到達し、解凍が加速されます。

人間では、オゾン層の劣化 皮膚がんの発生率の増加を引き起こしました 私たちに届く太陽放射の量が多いためです。 植物、特に成長していて、茎や葉が弱く発達していない植物も影響を受けます。

成層圏における飛行機の影響

機体の抵抗が大きすぎるのを避けるために、飛行機は下部成層圏を飛行します

航空機は、通常10〜12 kmの高さ、つまり、熱帯雨林と成層圏の始まりの近くを飛行するため、成層圏にも影響を与えています。 航空交通量が増加するにつれて、二酸化炭素(CO2)、水蒸気(H2O)、窒素酸化物(NOx)、硫黄酸化物(SOx)、および煤煙の排出量が、上部熱帯圏と下部成層圏。

今日では、 飛行機は世界の温室効果ガスの2〜3%しか発生しません。 これは地球温暖化の観点からもそれほど重要ではありません。 しかし、飛行機で本当に重要なのは、飛行機が放出するガスが熱帯圏の上部で放出されることです。 これにより、放出された水蒸気が、地球上でより多くの熱を保持し、地球温暖化に寄与するサーラス雲を形成する可能性を高めます。

一方、飛行機から放出される窒素酸化物も、成層圏でのオゾンの消失に関係しているため、危険です。 飛行機から放出される温室効果ガスは、成層圏に到達するまでの寿命はそれほど長くはありませんが、成層圏に非常に近い高さで放出されるため、到達できると考えなければなりません。

成層圏の好奇心

小さな微生物が地層に住んでいます

雰囲気のこの層には、私たちを驚かせるかもしれないいくつかの好奇心があります。 それらの好奇心の中には:

  • 空気密度 10%低い 地表のそれ
  • 下層の温度は約 -平均56度で、気流は200時間あたりXNUMXキロメートルに達します。
  • 確実にするレポートがあります 小さな微生物の存在 成層圏に住んでいます。 これらの微生物は宇宙から来たと考えられています。 それらは細菌の胞子であり、非常に耐性のある生物であり、周囲に保護層を形成できるため、成層圏で見られる低温、乾燥状態、および高レベルの放射線に耐えることができます。

ご覧のとおり、大気は私たちと私たちの惑星に生息する他の生物にとって素晴らしい機能を持っています。 成層圏には、私たちの生存に必要なものが含まれており、高さは数キロメートルですが、保護する必要があります。

 


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