Atmosfæren vår har forskjellige lag der det er forskjellige gasser med forskjellige sammensetninger. Hvert lag i atmosfæren har sin funksjon og sine egne egenskaper som gjør det forskjellig fra resten.
Vi troposfæren som er laget av atmosfæren vi lever i og der alle meteorologiske fenomener foregår, stratosfæren som er laget av atmosfæren der ozonlaget er plassert, mesosfæren hvor nordlyset forekommer og termosfæren som grenser til verdensrommet og hvor temperaturen er veldig høy. I dette innlegget skal vi fokusere på stratosfæren og viktigheten den har for livet på planeten vår.
Stratosfærens egenskaper
Stratosfæren er i en høyde av ca 10-15 km høy og strekker seg opp til ca 45-50 km. Temperaturen i stratosfæren varierer som følger: først begynner den å være stabil (siden den finnes i høyder nær tropopausen der temperaturen forblir den samme) og ganske lav. Når vi øker i høyden, øker temperaturen i stratosfæren, ettersom den absorberer mer og mer solstråling. Oppførselen til temperaturen i troposfæren fungerer motsatt av det troposfæren vi lever i, det vil si at den øker i stedet for å synke med høyden.
I stratosfæren er det knapt noen bevegelse i den vertikale retningen av luften, men vinden i horisontal retning kan ofte nå 200 km / t. Problemet med denne vinden er at ethvert stoff som når stratosfæren blir spredt over hele planeten. Et eksempel på dette er CFC. Disse gassene sammensatt av klor og fluor ødelegger ozonlaget og spres over hele planeten på grunn av sterk vind fra stratosfæren.
Det er knapt skyer eller andre meteorologiske formasjoner i stratosfæren. Noen ganger forveksler folk ofte økningen i temperaturen i stratosfæren med nærheten til solen. Det er logisk å tenke at jo nærmere solen er, jo varmere vil det være. Dette er imidlertid ikke tilfelle for det. I stratosfæren kan vi møtes det berømte ozonlaget. Ozonlaget er ikke i seg selv et "lag", men er et område av atmosfæren der konsentrasjonen av denne gassen er mye høyere enn i resten av atmosfæren. Ozonmolekyler er ansvarlige for å absorbere solstråling som treffer oss direkte fra solen og tillater liv på jorden. Disse molekylene som absorberer solens ultrafiolette stråler, forvandler den energien til varme, og derfor øker temperaturen i stratosfæren i høyden.
For det er det tropopausen hvor luften er veldig stabil og det ikke er vindstrømmer, er utvekslingen av partikler mellom troposfæren og stratosfæren nesten null. Av denne grunn er det knapt vanndamp i stratosfæren. Dette betyr at skyene i stratosfæren bare dannes hvis det er så kaldt at den lille mengden eksisterende vann kondenserer og danner iskrystaller. De kalles iskrystallskyer og forårsaker ikke nedbør.
På slutten av stratosfæren er stratopausen. Det er et område av atmosfæren der høye ozonkonsentrasjoner slutter og temperaturen blir veldig stabil (omtrent 0 grader Celsius). Stratopausen er den som gir vei til mesosfæren.
Som en kuriositet er det bare kjemiske forbindelser som har lang levetid de som kan nå stratosfæren. Nå ja, når de først er der, kan de bli lenge. For eksempel kan materialer som sendes ut av store vulkanutbrudd være i stratosfæren i nesten to år.
Ozonlaget
Ozonlaget har ikke alltid den samme konsentrasjonen av denne gassen langt ifra. I stratosfæren skjer dannelsen og kontinuerlig ødeleggelse av ozon samtidig. For at ozon skal dannes, må solstråler bryte et oksygenmolekyl (O2) i to oksygenatomer (O). Et av disse atomene når de møter et annet oksygenmolekyl reagerer og danner ozon (O3).
Slik dannes ozonmolekyler. Naturligvis, akkurat som de er opprettet, blir de ødelagt av solstråling. Lysstrålene fra solen faller på ozonmolekylet og ødelegger det igjen for å gi opphav til et oksygenmolekyl (O2) og et oksygenatom (O). Nå reagerer oksygenatomet med et annet ozonmolekyl for å danne to oksygenmolekyler, og så videre. Det er en naturlig syklus som er i balanse mellom dannelsen og ødeleggelsen av ozonmolekyler. På denne måten kan dette laget av gasser absorbere en stor mengde skadelige ultrafiolette stråler og beskytte oss.
Slik har det vært lenge. En syklus der ozonkonsentrasjonen ble holdt i en relativt stabil og konstant konsentrasjon over tid. Imidlertid er det en annen måte å ødelegge ozon i atmosfæren. Klorfluorkarboner (CFC) de er veldig stabile i atmosfæren og kan derfor nå stratosfæren. Disse gassene har ganske lang levetid, men når de når stratosfæren, ødelegger ultrafiolette stråler fra solen molekylene, noe som gir opphav til kloradikaler som er veldig reaktive. Disse reaktive radikalene ødelegger ozonmolekyler, så mengden ozon som blir ødelagt totalt sett er mye større enn den som genereres. På denne måten er balansen mellom generering og ødeleggelse av ozonmolekyler som er i stand til å absorbere solstråling som er skadelig for oss, blitt brutt.
Konsekvenser av hullet i ozonlaget
Dessverre var dette emnet ikke kjent så detaljert tidligere, slik at de i menneskelige aktiviteter (bruk av klorfluorkarbon-aerosoler) har klart å nå stratosfæren store mengder klor og brom som ødelegger ozonmolekyler. Fordi reaksjonen krever lys og dannelse av polare skyer ved svært lave temperaturer, oppstår de laveste nivåene av ozon våren på Antarktis, og ozonhullet dannes, spesielt over Antarktis. Disse ozonhullene fører til at mer ultrafiolett stråling når jordoverflaten og akselererer tinen.
Hos mennesker er nedbrytningen av ozonlaget har forårsaket en økning i forekomsten av hudkreft på grunn av en større mengde solstråling som når oss. Planter er også berørt, spesielt de som vokser og har svakere og mindre utviklede stilker og blader.
Virkninger av fly i stratosfæren
Fly har også hatt innvirkning på stratosfæren, fordi de vanligvis flyr i en høyde på mellom 10 og 12 km, det vil si nær tropopausen og begynnelsen av stratosfæren. Etter hvert som flytrafikken har vokst, har utslipp av karbondioksid (CO2), vanndamp (H2O), nitrogenoksider (NOx), svoveloksider (SOx) og sot økt til atmosfæren mellom den øvre troposfæren og den nedre stratosfæren.
I dag, fly forårsaker bare mellom 2 og 3% av de globale klimagassutslippene. Dette er heller ikke av stor betydning når det gjelder global oppvarming. Det som er veldig viktig med fly er imidlertid at gassene de avgir gjør det i den øvre delen av troposfæren. Dette fører til at vanndampen som avgis øker sjansene for å danne cirrusskyer som beholder mer varme på jorden og bidrar til global oppvarming.
På den annen side er nitrogenoksidene som sendes ut av fly også farlige, siden de er relatert til forsvinningen av ozon i stratosfæren. Vi må tenke at selv om klimagassene som sendes ut av fly ikke har veldig lang levetid for å nå stratosfæren, kan de gjøre det fordi de slippes ut i en høyde veldig nær den.
Stratosfæren kuriositeter
Dette laget av atmosfæren har noen kuriositeter som kan overraske oss. Blant disse kuriositetene er:
- Lufttetthet er 10% lavere det på jordoverflaten
- Temperaturene i de nedre lagene er rundt -56 grader i gjennomsnitt og luftstrømmer når 200 kilometer i timen.
- Det er rapporter som sikrer eksistensen av små mikroorganismer bor i stratosfæren. Disse mikrober antas å ha kommet fra verdensrommet. De er bakteriesporer, ekstremt motstandsdyktige organismer som kan danne et beskyttende lag rundt seg selv og derfor overleve de lave temperaturene, tørre forhold og høye nivåer av stråling som finnes i stratosfæren.
Som du kan se, har atmosfæren flotte funksjoner for oss og resten av de levende vesener som bor på planeten vår. Stratosfæren inneholder noe som er nødvendig for vår overlevelse, og selv om den er kilometer høy, må vi beskytte.