Onze sfeer heeft verschillende lagen waarin er verschillende gassen van verschillende samenstelling zijn. Elke laag van de atmosfeer heeft zijn functie en zijn eigen kenmerken die hem anders maken dan de rest.
Wij de troposfeer dat is de laag van de atmosfeer waarin we leven en waarin alle meteorologische verschijnselen plaatsvinden, de stratosfeer dat is de laag van de atmosfeer waarin de ozonlaag zich bevindt, de mesosfeer waar het noorderlicht voorkomt en de thermosfeer dat grenst aan de ruimte en waar de temperatuur erg hoog is. In deze post gaan we ons concentreren op de stratosfeer en het belang ervan voor het leven op onze planeet.
Stratosfeer kenmerken
De stratosfeer bevindt zich op een hoogte van ongeveer 10-15 km hoog en strekt zich uit tot ongeveer 45-50 km. De temperatuur in de stratosfeer varieert als volgt: ten eerste begint het stabiel te worden (aangezien het wordt aangetroffen op hoogten dichtbij de tropopauze waar de temperatuur hetzelfde blijft) en vrij laag. Naarmate we hoger worden, stijgt de temperatuur van de stratosfeer, omdat deze steeds meer zonnestraling absorbeert. Het temperatuurgedrag in de troposfeer werkt het tegenovergestelde van wat de troposfeer waarin we leven doet, dat wil zeggen, in plaats van af te nemen met de hoogte, neemt het toe.
In de stratosfeer is er nauwelijks verticale beweging van de lucht, maar horizontale winden kunnen vaak 200 km / u bereiken. Het probleem met deze wind is dat elke stof die de stratosfeer bereikt, wordt over de hele planeet verspreid. Een voorbeeld hiervan zijn CFC's. Deze gassen, bestaande uit chloor en fluor, vernietigen de ozonlaag en verspreiden zich over de hele planeet als gevolg van harde wind uit de stratosfeer.
Er zijn nauwelijks wolken of andere meteorologische formaties in de stratosfeer. Soms verwarren mensen de temperatuurstijging van de stratosfeer vaak met de nabijheid van de zon. Het is logisch om te denken dat hoe dichter men bij de zon staat, hoe heter het zal zijn. Daar is dit echter niet het geval. In de stratosfeer kunnen we elkaar ontmoeten de beroemde ozonlaag. De ozonlaag is op zichzelf geen "laag", maar is een deel van de atmosfeer waarin de concentratie van dit gas veel hoger is dan in de rest van de atmosfeer. Ozonmoleculen zijn verantwoordelijk voor het absorberen van zonnestraling die ons rechtstreeks van de zon raakt en leven op aarde mogelijk maakt. Deze moleculen die de ultraviolette stralen van de zon absorberen, zetten die energie om in warmte en daarom stijgt de temperatuur van de stratosfeer in hoogte.
Omdat er is de tropopauze waarin de lucht zeer stabiel is en er geen windstromingen zijn, is de uitwisseling van deeltjes tussen de troposfeer en de stratosfeer vrijwel nihil. Om deze reden is er nauwelijks waterdamp in de stratosfeer. Dit betekent dat de wolken in de stratosfeer alleen ontstaan als het zo koud is dat de kleine hoeveelheid aanwezige water condenseert en ijskristallen vormt. Ze worden ijskristallenwolken genoemd en veroorzaken geen neerslag.
Aan het einde van de stratosfeer is de stratopauze. Het is een deel van de atmosfeer waar hoge ozonconcentraties eindigen en de temperatuur wordt zeer stabiel (ongeveer 0 graden Celsius). De stratopauze is degene die plaats maakt voor de mesosfeer.
Als curiositeit zijn alleen chemische verbindingen met een lange levensduur degene die de stratosfeer kunnen bereiken. Nu ja, als ze er eenmaal zijn, kunnen ze lang blijven. Materialen die door grote vulkaanuitbarstingen worden uitgestoten, kunnen bijvoorbeeld bijna twee jaar in de stratosfeer blijven.
De ozonlaag
De ozonlaag heeft niet altijd dezelfde concentratie van dit gas verre van dat. In de stratosfeer vindt de vorming en voortdurende vernietiging van ozon tegelijkertijd plaats. Om ozon te kunnen vormen, moeten zonnestralen een zuurstofmolecuul (O2) in twee zuurstofatomen (O) breken. Een van deze atomen reageert bij het ontmoeten van een ander zuurstofmolecuul en vormt ozon (O3).
Dit is hoe ozonmoleculen worden gevormd. Maar natuurlijk net zoals ze zijn gemaakt, worden ze vernietigd door zonnestraling. De lichtstralen van de zon vallen op het ozonmolecuul en vernietigen het weer, waardoor een zuurstofmolecuul (O2) en een zuurstofatoom (O) ontstaan. Nu reageert het zuurstofatoom met een ander ozonmolecuul om twee zuurstofmoleculen te vormen, enzovoort. Het is een natuurlijke cyclus die in evenwicht is tussen de vorming en vernietiging van ozonmoleculen. Op deze manier kan deze laag gassen een grote hoeveelheid schadelijke ultraviolette straling absorberen en ons beschermen.
Dit is al lang het geval. Een cyclus waarin de ozonconcentratie in de loop van de tijd op een relatief stabiele en constante concentratie werd gehouden. Er is echter een andere manier om ozon in de atmosfeer te vernietigen. Chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) ze zijn zeer stabiel in de atmosfeer en kunnen daardoor de stratosfeer bereiken. Deze gassen hebben een vrij lange levensduur, maar wanneer ze de stratosfeer bereiken, vernietigen de ultraviolette stralen van de zon de moleculen, waardoor chloorradicalen ontstaan die zeer reactief zijn. Deze reactieve radicalen vernietigen de ozonmoleculen, dus de hoeveelheid ozon die in totaal wordt vernietigd, is veel groter dan de hoeveelheid die wordt gegenereerd. Op deze manier is de balans tussen het genereren en vernietigen van ozonmoleculen die zonnestraling kunnen absorberen die schadelijk is voor ons, verbroken.
Gevolgen van het gat in de ozonlaag
Helaas was dit onderwerp in het verleden niet zo gedetailleerd bekend, zodat ze bij menselijke activiteiten (gebruik van chloorfluorkoolstof-aerosolen) erin zijn geslaagd om de stratosfeer te bereiken grote hoeveelheden chloor en broom die ozonmoleculen vernietigen. Omdat de reactie licht vereist en de vorming van poolwolken bij zeer lage temperaturen, komen de laagste ozonniveaus voor in de lente van Antarctica en vormt zich het ozongat, vooral boven Antarctica. Deze ozongaten zorgen ervoor dat meer ultraviolette straling het aardoppervlak bereikt en de dooi versnelt.
Bij de mens treedt de afbraak van de ozonlaag op heeft een toename van de incidentie van huidkanker veroorzaakt door een grotere hoeveelheid zonnestraling die ons bereikt. Planten worden ook aangetast, vooral degenen die groeien en zwakkere en minder ontwikkelde stengels en bladeren hebben.
Effecten van vliegtuigen in de stratosfeer
Vliegtuigen hebben ook invloed gehad op de stratosfeer, omdat ze meestal vliegen op een hoogte tussen 10 en 12 km, dat wil zeggen nabij de tropopauze en het begin van de stratosfeer. Door de groei van het luchtverkeer zijn de emissies van kooldioxide (CO2), waterdamp (H2O), stikstofoxiden (NOx), zwaveloxiden (SOx) en roet toegenomen naar de atmosfeer tussen de bovenste troposfeer en de onderste stratosfeer.
Vandaag de dag, vliegtuigen veroorzaken slechts tussen de 2 en 3% van de wereldwijde uitstoot van broeikasgassen. Dit is ook niet van groot belang in termen van opwarming van de aarde. Wat echter echt belangrijk is aan vliegtuigen, is dat de gassen die ze uitstoten dit in het bovenste deel van de troposfeer doen. Hierdoor vergroot de uitgestoten waterdamp de kans op het vormen van cirruswolken die meer warmte op aarde vasthouden en bijdragen aan de opwarming van de aarde.
Aan de andere kant zijn stikstofoxiden die door vliegtuigen worden uitgestoten ook gevaarlijk, omdat ze verband houden met het verdwijnen van ozon in de stratosfeer. We moeten bedenken dat hoewel de broeikasgassen die door vliegtuigen worden uitgestoten, niet erg lang meegaan om de stratosfeer te bereiken, ze dat wel kunnen, omdat ze op een hoogte heel dichtbij de stratosfeer vrijkomen.
Stratosphere curiosa
Deze laag van de atmosfeer heeft enkele curiositeiten die ons misschien zullen verrassen. Onder die curiositeiten zijn:
- Luchtdichtheid is 10% lager dat op het aardoppervlak
- De temperaturen in de onderste lagen zijn rond -56 graden gemiddeld en luchtstromen bereiken 200 kilometer per uur.
- Er zijn rapporten die ervoor zorgen het bestaan van kleine micro-organismen leven in de stratosfeer. Aangenomen wordt dat deze microben uit de ruimte komen. Het zijn bacteriesporen, extreem resistente organismen die een beschermende laag om zichzelf heen kunnen vormen en daardoor de lage temperaturen, droge omstandigheden en hoge stralingsniveaus in de stratosfeer overleven.
Zoals je kunt zien, heeft de atmosfeer geweldige functies voor ons en de rest van de levende wezens die op onze planeet wonen. De stratosfeer bevat iets dat nodig is om te overleven en dat we, hoewel het kilometers hoog is, moeten beschermen.