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. Kartais žmonės dažnai painioja stratosferos temperatūros padidėjimą su jo artumu prie Saulės. Logiška manyti, kad kuo arčiau saulės, tuo karščiau ji bus. Tačiau taip nėra. Stratosferoje galime susitikti 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.
Kaip įdomu, stratosferą gali pasiekti tik ilgi cheminiai junginiai. Dabar taip, kai jie ten bus, jie gali likti ilgam. Pavyzdžiui, medžiagos, kurias išskiria dideli vulkanų išsiveržimai, sugeba likti 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 šviesos spinduliai krinta ant ozono molekulės ir vėl ją sunaikina, kad susidarytų deguonies molekulė (O2) ir deguonies atomas (O). Dabar deguonies atomas reaguoja su kita ozono molekule, kad susidarytų dvi deguonies molekulės ir t. Tai natūralus ciklas, kuris yra pusiausvyroje tarp ozono molekulių susidarymo ir sunaikinimo. Tokiu būdu šis dujų sluoksnis gali sugerti didelį kiekį kenksmingų ultravioletinių spindulių ir apsaugoti mus.
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 tema nebuvo taip išsamiai žinoma, todėl žmogaus veikloje (chlorfluorangliavandenilių aerozolių naudojimas) jiems pavyko pasiekti stratosferą didelis kiekis chloro ir bromo, kurie sunaikina ozono molekules. Kadangi reakcijai reikia šviesos ir susidaryti poliariniams debesims esant labai žemai temperatūrai, mažiausias ozono lygis būna Antarktidos pavasaryje, o ozono skylė susidaro ypač virš Antarktidos. Dėl šių ozono skylių daugiau ultravioletinių spindulių pasiekia Žemės paviršių ir pagreitina tirpimą.
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
Lėktuvai taip pat turėjo įtakos stratosferai, nes paprastai jie skraido 10–12 km aukštyje, tai yra arti tropopauzės ir stratosferos pradžios. Augant oro eismui, į atmosferą tarp viršutinės troposferos ir atmosferos padaugėjo anglies dioksido (CO2), vandens garų (H2O), azoto oksidų (NOx), sieros oksidų (SOx) ir suodžių. apatinė stratosfera.
Šiandien lėktuvai išmeta tik 2–3% viso pasaulio šiltnamio efektą sukeliančių dujų. Tai nėra labai svarbu ir globalinio atšilimo prasme. Tačiau lėktuvuose iš tiesų svarbu tai, kad jų išskiriamos dujos tai daro viršutinėje troposferos dalyje. Dėl to išmetami vandens garai padidina tikimybę susidaryti cirrusų debesims, kurie Žemėje sulaiko daugiau šilumos 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 mums ir kitoms gyvosioms būtybėms, gyvenančioms mūsų planetoje, atlieka puikias funkcijas. Stratosferoje yra kažkas, kas būtina mūsų išgyvenimui ir kurią, nors ir yra kilometrų aukštyje, turime saugoti.