Suasana kami mempunyai lapisan berbeza di mana terdapat pelbagai gas komposisi yang berbeza. Setiap lapisan atmosfer mempunyai fungsi dan ciri tersendiri yang menjadikannya berbeza dari yang lain.
Kami troposfera yang merupakan lapisan atmosfer di mana kita tinggal dan di mana semua fenomena meteorologi berlaku, stratosfera yang merupakan lapisan atmosfer di mana lapisan ozon berada, mesosfera di mana lampu utara berlaku dan termosfera yang bersempadan dengan angkasa lepas dan di mana suhunya sangat tinggi. Dalam catatan ini kita akan memfokuskan pada stratosfer dan kepentingannya untuk kehidupan di planet kita.
Ciri-ciri stratosfera
Stratosfera berada pada ketinggian kira-kira 10-15 km tinggi dan memanjang hingga sekitar 45-50 km. Suhu di stratosfera bervariasi dengan cara berikut: pertama, ia mula stabil (kerana dijumpai pada ketinggian dekat dengan tropopause di mana suhunya tetap sama) dan agak rendah. Ketika kita meningkat di ketinggian, suhu stratosfera meningkat, kerana ia menyerap lebih banyak sinaran matahari. Tingkah laku suhu di troposfer berfungsi bertentangan dengan apa yang dilakukan troposfer di mana kita hidup, iaitu, bukannya menurun dengan ketinggian, ia meningkat.
Di stratosfera hampir tidak ada pergerakan udara menegak, tetapi angin mendatar sering dapat mencapai 200 km / jam. Masalah dengan angin ini ialah sebarang bahan yang mencapai stratosfera tersebar ke seluruh planet. Contohnya ialah CFC. Gas-gas ini yang terdiri dari klorin dan fluorin menghancurkan lapisan ozon dan menyebar ke seluruh planet kerana angin kencang dari stratosfer.
Hampir tidak ada awan atau formasi meteorologi lain di stratosfera. Kadang-kadang orang sering mengelirukan kenaikan suhu stratosfera dengan jaraknya dengan Matahari. Adalah logik untuk berfikir bahawa semakin dekat anda dengan Matahari, semakin panas. Walau bagaimanapun, ini tidak berlaku. Di stratosfera kita dapat bertemu lapisan ozon yang terkenal. Lapisan ozon dengan sendirinya bukan "lapisan", tetapi merupakan kawasan atmosfera di mana kepekatan gas ini jauh lebih tinggi daripada di atmosfera yang lain. Molekul ozon bertanggungjawab menyerap sinaran matahari yang memukul kita secara langsung dari Matahari dan memungkinkan kehidupan di Bumi. Molekul-molekul ini yang menyerap sinar ultraviolet matahari mengubah tenaga menjadi panas dan, oleh itu, itulah sebabnya suhu stratosfera meningkat tinggi.
Kerana ada tropopaus di mana udara sangat stabil dan tidak ada arus angin, pertukaran zarah antara troposfera dan stratosfera hampir sifar. Atas sebab ini hampir tidak ada wap air di stratosfera. Ini bermaksud bahawa awan di stratosfer hanya terbentuk jika sangat sejuk sehingga sejumlah kecil air yang ada mengembun dan membentuk kristal ais. Mereka dipanggil awan kristal ais dan tidak menyebabkan pemendakan.
Pada akhir stratosfera adalah stratopause. Ia adalah kawasan suasana di mana kepekatan ozon tinggi berakhir dan suhu menjadi sangat stabil (kira-kira 0 darjah selsius). Stratopause adalah yang memberi jalan ke mesosfera.
Sebagai rasa ingin tahu, hanya sebatian kimia yang mempunyai jangka hayat yang panjang yang boleh mencapai stratosfera. Sekarang ya, setelah mereka berada di sana, mereka boleh tinggal lama. Sebagai contoh, bahan yang dikeluarkan oleh letusan gunung berapi yang besar mampu tinggal di stratosfera selama hampir dua tahun.
Lapisan ozon
Lapisan ozon tidak selalu mempunyai kepekatan gas yang sama jauh daripadanya. Di stratosfera, pembentukan dan pemusnahan ozon berterusan berlaku pada masa yang sama. Agar ozon terbentuk, sinar matahari mesti memecahkan molekul oksigen (O2) menjadi dua atom oksigen (O). Salah satu atom ini ketika bertemu molekul oksigen lain bertindak balas untuk membentuk ozon (O3).
Ini adalah bagaimana molekul ozon terbentuk. Walau bagaimanapun, secara semula jadi, sama seperti ia diciptakan, ia dihancurkan oleh sinaran suria. Sinar cahaya dari Matahari jatuh pada molekul ozon dan memusnahkannya semula untuk menghasilkan molekul oksigen (O2) dan atom oksigen (O). Sekarang atom oksigen bertindak balas dengan molekul ozon yang lain untuk membentuk dua molekul oksigen, dan seterusnya. Ini adalah kitaran semula jadi yang seimbang antara pembentukan dan pemusnahan molekul ozon. Dengan cara ini, lapisan gas ini dapat menyerap sejumlah besar sinar ultraviolet berbahaya dan melindungi kita.
Perkara ini berlaku sejak sekian lama. Satu kitaran di mana kepekatan ozon disimpan pada kepekatan yang agak stabil dan berterusan dari masa ke masa. Namun, ada cara lain untuk menghancurkan ozon di atmosfera. Klorofluorokarbon (CFC) mereka sangat stabil di atmosfer dan oleh itu dapat mencapai stratosfera. Gas-gas ini mempunyai umur yang cukup panjang, tetapi ketika mencapai stratosfera, sinar ultraviolet dari Matahari menghancurkan molekul-molekul, sehingga menimbulkan radikal klorin yang sangat reaktif. Radikal reaktif ini memusnahkan molekul ozon, jadi jumlah ozon yang dihancurkan secara keseluruhan jauh lebih besar daripada yang dihasilkan. Dengan cara ini, keseimbangan antara penjanaan dan pemusnahan molekul ozon yang mampu menyerap sinaran suria yang berbahaya bagi kita telah dipecahkan.
Akibat dari lubang di lapisan ozon
Sayangnya, pada masa lalu topik ini tidak diketahui secara terperinci, sehingga dalam kegiatan manusia (penggunaan aerosol klorofluorokarbon) mereka berjaya mencapai stratosfera sejumlah besar klorin dan bromin yang memusnahkan molekul ozon. Kerana tindak balas memerlukan cahaya dan pembentukan awan kutub pada suhu yang sangat rendah, tahap ozon terendah berlaku pada musim bunga Antartika dan lubang ozon terbentuk terutamanya di Antartika. Lubang ozon ini menyebabkan lebih banyak sinaran ultraviolet sampai ke permukaan Bumi dan mempercepat pencairan.
Pada manusia, penurunan lapisan ozon telah menyebabkan peningkatan kejadian barah kulit kerana jumlah sinaran matahari yang lebih besar yang sampai ke kita. Tumbuhan juga terjejas, terutama yang tumbuh dan mempunyai batang dan daun yang lebih lemah dan kurang berkembang.
Kesan kapal terbang di stratosfera
Pesawat terbang juga berdampak pada stratosfer, kerana biasanya terbang pada ketinggian antara 10 dan 12 km, yaitu dekat dengan tropopause dan permulaan stratosfer. Ketika lalu lintas udara meningkat, pelepasan karbon dioksida (CO2), wap air (H2O), nitrogen oksida (NOx), sulfur oksida (SOx) dan jelaga telah meningkat ke atmosfer antara troposfera atas dan stratosfera bawah.
Hari ini, kapal terbang hanya menyebabkan antara 2 dan 3% pelepasan rumah hijau global. Ini juga tidak begitu penting dari segi pemanasan global. Namun, apa yang sangat penting mengenai kapal terbang adalah bahawa gas yang dikeluarkannya melakukannya di bahagian atas troposfer. Ini menyebabkan wap air yang dikeluarkan meningkatkan peluang untuk membentuk awan sirosis yang mengekalkan lebih banyak haba di Bumi dan menyumbang kepada pemanasan global.
Sebaliknya, nitrogen oksida yang dikeluarkan oleh kapal terbang juga berbahaya, kerana ia berkaitan dengan hilangnya ozon di stratosfer. Kita harus berfikir bahawa walaupun gas rumah kaca yang dikeluarkan oleh kapal terbang tidak mempunyai umur yang sangat lama untuk mencapai stratosfer, mereka dapat melakukannya, kerana mereka dilepaskan pada ketinggian yang sangat dekat dengannya.
Rasa ingin tahu stratosfera
Lapisan atmosfera ini mempunyai beberapa rasa ingin tahu yang mungkin mengejutkan kita. Antara rasa ingin tahu tersebut ialah:
- Ketumpatan udara adalah 10% lebih rendah bahawa di permukaan bumi
- Suhu di lapisan bawah sekitar -56 darjah secara purata dan arus udara mencapai 200 kilometer sejam.
- Terdapat laporan yang memastikan kewujudan mikroorganisma kecil tinggal di stratosfera. Mikroba ini dipercayai berasal dari angkasa. Mereka adalah spora bakteria, organisma yang sangat tahan yang dapat membentuk lapisan pelindung di sekitarnya dan oleh itu dapat bertahan pada suhu rendah, keadaan kering dan tahap radiasi yang tinggi yang terdapat di stratosfera.
Seperti yang anda lihat, atmosfera mempunyai fungsi yang hebat untuk kita dan seluruh makhluk hidup yang menghuni planet kita. Stratosfera mengandungi sesuatu yang diperlukan untuk kelangsungan hidup kita dan bahawa, walaupun setinggi kilometer, kita mesti melindungi.