Atmosfera noastră are diferite straturi în care există diferite gaze de diferite compoziții. Fiecare strat al atmosferei are funcția și propriile sale caracteristici care o fac diferită de restul.
Avem troposfera care este stratul atmosferei în care trăim și în care au loc toate fenomenele meteorologice, stratosfera care este stratul atmosferei în care se află stratul de ozon, mezosfera unde apar luminile boreale și termosfera care se învecinează cu spațiul cosmic și unde temperatura este foarte ridicată. În această postare ne vom concentra asupra stratosferei și a importanței pe care aceasta o are pentru viața de pe planeta noastră.
Caracteristicile stratosferei
Stratosfera este la o înălțime de aproximativ 10-15 km înălțime și se întinde până la aproximativ 45-50 km. Temperatura în stratosferă variază după cum urmează: în primul rând, începe să fie stabilă (deoarece se găsește la înălțimi apropiate de tropopauză, unde temperatura rămâne aceeași) și destul de scăzută. Pe măsură ce creștem în altitudine, temperatura stratosferei crește, deoarece absoarbe din ce în ce mai multă radiație solară. Comportamentul temperaturii în troposferă funcționează opus față de ceea ce face troposfera în care trăim, adică, în loc să scadă cu înălțimea, crește.
În stratosferă nu există aproape nicio mișcare în direcția verticală a aerului, dar vânturile în direcția orizontală pot ajunge frecvent la 200 km / h. Problema cu acest vânt este că orice substanță care ajunge în stratosferă este difuzată pe toată planeta. Un exemplu în acest sens sunt CFC-urile. Aceste gaze compuse din clor și fluor distrug stratul de ozon și se răspândesc pe toată planeta datorită vânturilor puternice din stratosferă.
În stratosferă nu există nori sau alte formațiuni meteorologice. Uneori oamenii confundă adesea creșterea temperaturilor stratosferei cu apropierea de Soare. Este logic să ne gândim că cu cât ești mai aproape de Soare, cu atât va fi mai cald. Cu toate acestea, acesta nu este cazul. În stratosferă ne putem întâlni faimosul strat de ozon. Stratul de ozon nu este în sine un „strat”, ci este o zonă a atmosferei în care concentrația acestui gaz este mult mai mare decât în restul atmosferei. Moleculele de ozon sunt responsabile pentru absorbția radiației solare care ne lovește direct de la Soare și permite viața pe Pământ. Aceste molecule care absorb razele ultraviolete ale soarelui transformă acea energie în căldură și, prin urmare, de aceea temperatura stratosferei crește în înălțime.
Pentru că există tropopauză în care aerul este foarte stabil și nu există curenți de vânt, schimbul de particule între troposferă și stratosferă este aproape zero. Din acest motiv, abia dacă există vapori de apă în stratosferă. Acest lucru înseamnă că norii din stratosferă se formează numai dacă este atât de rece încât cantitatea mică de apă existentă se condensează și formează cristale de gheață. Se numesc nori de cristal de gheață și nu provoacă precipitații.
La capătul stratosferei se află stratopauza. Este o zonă a atmosferei în care concentrațiile mari de ozon se termină și temperatura devine foarte stabilă (aproximativ 0 grade Celsius). Stratopauza este cea care lasă loc mezosferei.
Ca o curiozitate, numai compușii chimici care au o viață lungă sunt cei care pot ajunge în stratosferă. Acum da, odată ce sunt acolo, pot rămâne mult timp. De exemplu, materialele emise de erupții vulcanice mari sunt capabile să rămână în stratosferă timp de aproape doi ani.
Stratul de ozon
Stratul de ozon nu are întotdeauna aceeași concentrație a acestui gaz departe de. În stratosferă, formarea și distrugerea continuă a ozonului are loc în același timp. Pentru ca ozonul să se formeze, razele soarelui trebuie să rupă o moleculă de oxigen (O2) în doi atomi de oxigen (O). Unul dintre acești atomi atunci când întâlnește o altă moleculă de oxigen reacționează pentru a forma ozon (O3).
Astfel se formează moleculele de ozon. Cu toate acestea, în mod natural, la fel cum sunt create, sunt distruse de radiația solară. Razele de lumină de la Soare cad pe molecula de ozon și o distrug din nou pentru a da naștere unei molecule de oxigen (O2) și a unui atom de oxigen (O). Acum atomul de oxigen reacționează cu o altă moleculă de ozon pentru a forma două molecule de oxigen și așa mai departe. Este un ciclu natural care este în echilibru între formarea și distrugerea moleculelor de ozon. În acest fel, acest strat de gaze poate absorbi o cantitate mare de raze ultraviolete dăunătoare și ne poate proteja.
Acesta este cazul de mult timp. Un ciclu în care concentrația de ozon a fost menținută la o concentrație relativ stabilă și constantă în timp. Cu toate acestea, există o altă modalitate de a distruge ozonul din atmosferă. Clorofluorocarburi (CFC) sunt foarte stabile în atmosferă și, prin urmare, pot ajunge la stratosferă. Aceste gaze au o durată de viață destul de lungă, dar când ajung în stratosferă, razele ultraviolete de la Soare distrug moleculele, dând naștere radicalilor de clor care sunt foarte reactivi. Acești radicali reactivi distrug moleculele de ozon, astfel încât cantitatea de ozon care este distrusă în total este mult mai mare decât cea generată. În acest fel, s-a rupt echilibrul dintre generarea și distrugerea moleculelor de ozon capabile să absoarbă radiațiile solare dăunătoare pentru noi.
Consecințele găurii din stratul de ozon
Din păcate, în trecut, acest subiect nu era cunoscut în detaliu, astfel încât în activitățile umane (utilizarea aerosolilor cu clorofluorocarbon) au reușit să ajungă la stratosferă cantități mari de clor și brom care distrug moleculele de ozon. Deoarece reacția necesită lumină și formarea de nori polari la temperaturi foarte scăzute, cele mai scăzute niveluri de ozon apar în primăvara Antarcticii, iar gaura de ozon se formează în special peste Antarctica. Aceste găuri de ozon fac ca mai multe radiații ultraviolete să ajungă la suprafața Pământului și să accelereze dezghețul.
La om, degradarea stratului de ozon a determinat o creștere a incidenței cancerului de piele datorită unei cantități mai mari de radiații solare care ajunge la noi. Plantele sunt, de asemenea, afectate, în special cele care cresc și au tulpini și frunze mai slabe și mai puțin dezvoltate.
Impactul avioanelor în stratosferă
Avioanele au avut, de asemenea, un impact asupra stratosferei, deoarece de obicei zboară la o înălțime cuprinsă între 10 și 12 km, adică aproape de tropopauză și de începutul stratosferei. Pe măsură ce traficul aerian a crescut, emisiile de dioxid de carbon (CO2), vapori de apă (H2O), oxizi de azot (NOx), oxizi de sulf (SOx) și funingine au crescut în atmosfera dintre troposfera superioară și stratosferă inferioară.
Astăzi, avioanele produc doar între 2 și 3% din emisiile globale de seră. Nici acest lucru nu are o mare importanță în ceea ce privește încălzirea globală. Cu toate acestea, ceea ce este cu adevărat important la avioane este că gazele pe care le emit fac în partea superioară a troposferei. Acest lucru face ca vaporii de apă emiși să crească șansele de a forma nori cirusi care rețin mai multă căldură pe Pământ și contribuie la încălzirea globală.
Pe de altă parte, oxizii de azot emiși de avioane sunt, de asemenea, periculoși, deoarece sunt legați de dispariția ozonului în stratosferă. Trebuie să ne gândim că, deși gazele cu efect de seră emise de avioane nu au o viață foarte lungă pentru a ajunge la stratosferă, ele pot face acest lucru, deoarece sunt eliberate la o înălțime foarte apropiată de ea.
Curiozități stratosferice
Acest strat al atmosferei are câteva curiozități care ne pot surprinde. Printre aceste curiozități se numără:
- Densitatea aerului este cu 10% mai mic că la suprafața pământului
- Temperaturile din straturile inferioare sunt în jur -56 grade în medie, iar curenții de aer ajung la 200 de kilometri pe oră.
- Există rapoarte care asigură existența microorganismelor mici trăind în stratosferă. Se crede că acești microbi au venit din spațiu. Sunt spori bacterieni, organisme extrem de rezistente care pot forma un strat protector în jurul lor și, prin urmare, supraviețuiesc temperaturilor scăzute, condițiilor uscate și nivelurilor ridicate de radiații găsite în stratosferă.
După cum puteți vedea, atmosfera are funcții excelente pentru noi și restul ființelor vii care locuiesc pe planeta noastră. Stratosfera conține ceva necesar pentru supraviețuirea noastră și pe care, deși are o înălțime de kilometri, trebuie să îl protejăm.