Naša atmosféra má rôzne vrstvy v ktorých sú rôzne plyny rôzneho zloženia. Každá vrstva atmosféry má svoju funkciu a svoje vlastné charakteristiky, ktoré ju odlišujú od ostatných.
My troposféra čo je vrstva atmosféry, v ktorej žijeme a v ktorej sa odohrávajú všetky meteorologické javy, stratosféra čo je vrstva atmosféry, v ktorej sa nachádza ozónová vrstva, mezosféra kde sa vyskytujú severné svetlá a termosféra to hraničí s vesmírom a kde je veľmi vysoká teplota. V tomto príspevku sa zameriame na stratosféru a jej dôležitosť pre život na našej planéte.
Vlastnosti stratosféry
Stratosféra je vo výške vysoký asi 10 - 15 km a siaha až do približne 45 - 50 km. Teplota v stratosfére sa mení nasledujúcim spôsobom: najskôr začne byť stabilná (pretože sa nachádza vo výškach blízko tropopauzy, kde teplota zostáva rovnaká) a dosť nízka. S pribúdajúcimi nadmorskými výškami sa zvyšuje teplota stratosféry, pretože absorbuje čoraz viac slnečného žiarenia. Chovanie teploty v troposfére funguje v rozpore s tým, čo robí troposféra, v ktorej žijeme, to znamená, že namiesto klesania s výškou sa zvyšuje.
V stratosfére sa takmer vôbec nepohybuje vo vertikálnom smere vzduchu, ale vetry v horizontálnom smere môžu často dosiahnuť 200 km / h. Problém tohto vetra je v tom Akákoľvek látka, ktorá sa dostane do stratosféry, je rozptýlená po celej planéte. Príkladom toho sú CFC. Tieto plyny zložené z chlóru a fluóru ničia ozónovú vrstvu a šíria sa po celej planéte v dôsledku silného vetra zo stratosféry.
V stratosfére nie sú takmer žiadne mraky ani iné meteorologické útvary. Ľudia si často zamieňajú nárast teplôt stratosféry s blízkosťou k Slnku. Je logické si myslieť, že čím bližšie k Slnku budete, tým bude horúcejšie. To však neplatí. V stratosfére sa môžeme stretnúť slávna ozónová vrstva. Ozónová vrstva nie je sama osebe „vrstvou“, ale je to oblasť atmosféry, v ktorej je koncentrácia tohto plynu oveľa vyššia ako vo zvyšku atmosféry. Molekuly ozónu sú zodpovedné za absorpciu slnečného žiarenia, ktoré na nás dopadá priamo zo Slnka a umožňuje život na Zemi. Tieto molekuly, ktoré absorbujú ultrafialové lúče slnka, premieňajú túto energiu na teplo, a preto sa teplota stratosféry zvyšuje vo výške.
Pretože existuje tropopauza v ktorých je vzduch veľmi stabilný a neexistujú veterné prúdy, je výmena častíc medzi troposférou a stratosférou takmer nulová. Z tohto dôvodu v stratosfére nie je takmer žiadna vodná para. To znamená, že mraky v stratosfére sa formujú, iba ak je taká zima, že malé množstvo existujúcej vody kondenzuje a vytvára ľadové kryštály. Nazývajú sa oblaky ľadových kryštálov a nespôsobujú zrážky.
Na konci stratosféry je stratopauza. Je to oblasť atmosféry, kde vysoké koncentrácie ozónu končia a teplota sa stáva veľmi stabilnou (asi 0 stupňov Celzia). Stratopauza je to, čo ustupuje mezosfére.
Pre zaujímavosť, iba tie chemické zlúčeniny, ktoré majú dlhú životnosť, sú tie, ktoré sa môžu dostať do stratosféry. Teraz áno, ak tam už sú, môžu tam zostať dlho. Napríklad materiály emitované veľkými sopečnými výbuchmi sú schopné zostať v stratosfére takmer dva roky.
Ozónová vrstva
Ozónová vrstva nemusí mať vždy rovnakú koncentráciu tohto plynu ďaleko od toho. V stratosfére súčasne dochádza k tvorbe a nepretržitému ničeniu ozónu. Aby sa vytvoril ozón, musia slnečné lúče rozložiť molekulu kyslíka (O2) na dva atómy kyslíka (O). Jeden z týchto atómov pri stretnutí s ďalšou molekulou kyslíka reaguje za vzniku ozónu (O3).
Takto vznikajú molekuly ozónu. Avšak, prirodzene, tak ako sú vytvorené, sú zničené slnečným žiarením. Lúče slnka zo slnka dopadajú na molekulu ozónu a znovu ju ničia, čím vznikajú molekuly kyslíka (O2) a kyslíkové atómy (O). Teraz atóm kyslíka reaguje s ďalšou molekulou ozónu za vzniku dvoch molekúl kyslíka atď. Je to prirodzený cyklus, ktorý je v rovnováhe medzi tvorbou a zničením molekúl ozónu. Týmto spôsobom môže táto vrstva plynov absorbovať veľké množstvo škodlivých ultrafialových lúčov a chrániť nás.
Tak to bolo už dlho. Cyklus, v ktorom sa koncentrácia ozónu udržiavala v priebehu času na relatívne stabilnej a stálej koncentrácii. Existuje však ešte jeden spôsob, ako sa v atmosfére rozložiť na ozón. Chlórfluórované uhľovodíky (CFC) sú v atmosfére veľmi stabilné, a preto sa môžu dostať do stratosféry. Tieto plyny majú pomerne dlhú životnosť, ale keď sa dostanú do stratosféry, ultrafialové lúče zo Slnka ničia molekuly a vytvárajú chlórové radikály, ktoré sú veľmi reaktívne. Tieto reaktívne radikály ničia molekuly ozónu, takže celkové množstvo zničeného ozónu je oveľa väčšie ako množstvo generované. Týmto spôsobom sa narušila rovnováha medzi generáciou a zničením molekúl ozónu schopných absorbovať slnečné žiarenie, ktoré je pre nás škodlivé.
Dôsledky otvoru v ozónovej vrstve
Bohužiaľ, v minulosti nebola táto téma známa tak podrobne, takže sa ľudskej činnosti (použitie chlórofluorokarbónových aerosólov) podarilo dostať do stratosféry veľké množstvo chlóru a brómu, ktoré ničia molekuly ozónu. Pretože reakcia vyžaduje svetlo a tvorbu polárnych oblakov pri veľmi nízkych teplotách, najnižšie hladiny ozónu sa vyskytujú na jar Antarktídy a ozónová diera sa vytvára najmä nad Antarktídou. Tieto ozónové diery spôsobujú, že sa viac ultrafialového žiarenia dostane na povrch Zeme a urýchli topenie.
U ľudí degradácia ozónovej vrstvy spôsobil zvýšený výskyt rakoviny kože kvôli väčšiemu množstvu slnečného žiarenia, ktoré sa k nám dostane. Zasiahnuté sú aj rastliny, najmä tie, ktoré rastú a majú slabšie a menej vyvinuté stonky a listy.
Vplyvy lietadiel na stratosféru
Lietadlá mali vplyv aj na stratosféru, pretože zvyčajne letia vo výške medzi 10 a 12 km, teda blízko tropopauzy a na začiatku stratosféry. S rastom leteckej dopravy sa medzi hornou troposférou a spodnou stratosférou zvyšovali emisie oxidu uhličitého (CO2), vodnej pary (H2O), oxidov dusíka (NOx), oxidov síry (SOx) a sadzí.
Dnes, lietadlá spôsobujú iba 2 až 3% globálnych emisií skleníkových plynov. To nemá veľký význam ani z hľadiska globálneho otepľovania. Čo je však na lietadlách skutočne dôležité, je to, že plyny, ktoré emitujú, to robia v hornej časti troposféry. To spôsobí, že emitovaná vodná para zvyšuje šance na vytvorenie cirrusových mračien, ktoré zadržiavajú viac tepla na Zemi a prispievajú ku globálnemu otepľovaniu.
Na druhej strane sú oxidy dusíka emitované lietadlami tiež nebezpečné, pretože súvisia so zmiznutím ozónu v stratosfére. Musíme si myslieť, že hoci skleníkové plyny emitované lietadlami nemajú veľmi dlhú životnosť na to, aby sa dostali do stratosféry, môžu to urobiť, pretože sa uvoľňujú vo výške veľmi blízko nej.
Stratosférické kuriozity
Táto vrstva atmosféry má niekoľko kuriozít, ktoré nás môžu prekvapiť. Medzi tieto kuriozity patria:
- Hustota vzduchu je o 10% nižšia že na zemskom povrchu
- Teploty v spodných vrstvách sú okolo V priemere -56 stupňov a vzdušné prúdy dosahujú 200 kilometrov za hodinu.
- Existujú správy, ktoré zabezpečujú existencia malých mikroorganizmov žijúci v stratosfére. Predpokladá sa, že tieto mikróby pochádzajú z vesmíru. Sú to bakteriálne spóry, mimoriadne odolné organizmy, ktoré môžu okolo seba vytvárať ochrannú vrstvu, a preto prežijú nízke teploty, suché podmienky a vysoké úrovne žiarenia nachádzajúce sa v stratosfére.
Ako vidíte, atmosféra má skvelé funkcie pre nás a pre ostatné živé bytosti, ktoré obývajú našu planétu. Stratosféra obsahuje niečo, čo je potrebné pre naše prežitie a čo musíme chrániť, aj keď je kilometre vysoká.