Vår atmosfär har olika lager där det finns olika gaser med olika kompositioner. Varje atmosfärskikt har sin funktion och sina egna egenskaper som gör att det skiljer sig från resten.
Vi troposfären vilket är det lager av atmosfären där vi lever och där alla meteorologiska fenomen äger rum, stratosfären vilket är skiktet av atmosfären där ozonskiktet är beläget, mesosfären där norrskenet förekommer och termosfären som gränsar till yttre rymden och där temperaturen är mycket hög. I det här inlägget kommer vi att fokusera på stratosfären och den betydelse den har för livet på vår planet.
Stratosfärens egenskaper
Stratosfären är på en höjd av ca 10-15 km hög och sträcker sig upp till ca 45-50 km. Temperaturen i stratosfären varierar enligt följande: För det första börjar den vara stabil (eftersom den finns i höjder nära tropopausen där temperaturen förblir densamma) och ganska låg. När vi ökar höjden ökar stratosfärens temperatur eftersom den absorberar mer och mer solstrålning. Temperaturen i troposfären fungerar i motsats till vad troposfären vi lever i gör, det vill säga istället för att minska med höjden ökar den.
I stratosfären är det knappast någon rörelse i luftens vertikala riktning, men vindarna i horisontell riktning kan ofta nå 200 km / h. Problemet med denna vind är att alla ämnen som når stratosfären sprids över hela planeten. Ett exempel på detta är CFC. Dessa gaser som består av klor och fluor förstör ozonskiktet och sprids över hela planeten på grund av starka vindar från stratosfären.
Det finns knappast några moln eller andra meteorologiska formationer i stratosfären. Ibland förväxlar människor ofta temperaturökningen i stratosfären med dess närhet till solen. Det är logiskt att tro att ju närmare solen är, desto varmare blir det. Detta är dock inte fallet för det. I stratosfären kan vi mötas det berömda ozonskiktet. Ozonskiktet är inte i sig ett "lager" utan är ett område i atmosfären där koncentrationen av denna gas är mycket högre än i resten av atmosfären. Ozonmolekyler är ansvariga för att absorbera solstrålning som träffar oss direkt från solen och tillåter liv på jorden. Dessa molekyler som absorberar solens ultravioletta strålar omvandlar den energin till värme och därför ökar stratosfärens temperatur i höjd.
Därför att det är tropopausen där luften är mycket stabil och det inte finns några vindströmmar, är utbytet av partiklar mellan troposfären och stratosfären nästan noll. Av denna anledning finns det knappast någon vattenånga i stratosfären. Detta innebär att moln i stratosfären endast bildas om det är så kallt att den lilla mängden befintligt vatten kondenserar och bildar iskristaller. De kallas iskristallmoln och orsakar inte nederbörd.
I slutet av stratosfären är stratopausen. Det är ett område i atmosfären där höga ozonkoncentrationer slutar och temperaturen blir mycket stabil (ca 0 grader Celsius). Stratopausen är den som ger vika för mesosfären.
Som en kuriositet är det bara kemiska föreningar som har lång livslängd som kan nå stratosfären. Nu ja, när de väl är där kan de stanna länge. Till exempel kan material som släpps ut av stora vulkanutbrott stanna kvar i stratosfären i nästan två år.
Ozonskiktet
Ozonskiktet har inte alltid samma koncentration av denna gas långt ifrån. I stratosfären sker bildandet och kontinuerlig förstörelse av ozon samtidigt. För att ozon ska bildas måste solstrålarna bryta en syremolekyl (O2) i två syreatomer (O). En av dessa atomer reagerar på en annan syremolekyl och bildar ozon (O3).
Så bildas ozonmolekyler. Men naturligtvis precis som de skapas förstörs de av solstrålning. Ljusstrålar från solen slår till ozonmolekylen och förstör den igen för att ge upphov till en syremolekyl (O2) och en syreatom (O). Nu reagerar syreatomen med en annan ozonmolekyl för att bilda två syremolekyler och så vidare. Det är en naturlig cykel som är i balans mellan bildandet och förstörelsen av ozonmolekyler. På detta sätt kan detta lager av gaser absorbera en stor mängd skadliga ultravioletta strålar och skydda oss.
Så har det varit länge. En cykel där ozonkoncentrationen hölls i en relativt stabil och konstant koncentration över tiden. Det finns dock ett annat sätt att förstöra ozon i atmosfären. Klorfluorkolväten (CFC) de är mycket stabila i atmosfären och kan därför nå stratosfären. Dessa gaser har en ganska lång livslängd, men när de når stratosfären förstör de ultravioletta strålarna från solen molekylerna och ger upphov till kloradikaler som är mycket reaktiva. Dessa reaktiva radikaler förstör ozonmolekyler, så mängden ozon som förstörs totalt sett är mycket större än den som genereras. På detta sätt har balansen mellan produktion och destruktion av ozonmolekyler som kan absorbera skadlig solstrålning bryts.
Konsekvenser av hålet i ozonskiktet
Tyvärr var detta ämne tidigare inte känt så detaljerat, så att de i mänskliga aktiviteter (användning av klorfluorkol-aerosoler) har lyckats nå stratosfären stora mängder klor och brom som förstör ozonmolekyler. Eftersom reaktionen kräver ljus och bildandet av polarmoln vid mycket låga temperaturer uppstår de lägsta nivåerna av ozon under våren av Antarktis och ozonhålet bildas särskilt över Antarktis. Dessa ozonhål orsakar att mer ultraviolett strålning når jordens yta och påskyndar upptining.
Hos människor, nedbrytningen av ozonskiktet har orsakat en ökning av förekomsten av hudcancer på grund av en större mängd solstrålning som når oss. Växter påverkas också, särskilt de som växer och har svagare och mindre utvecklade stjälkar och löv.
Påverkan av flygplan i stratosfären
Flygplan har också haft en inverkan på stratosfären, eftersom de vanligtvis flyger på en höjd av mellan 10 och 12 km, det vill säga nära tropopausen och början av stratosfären. När flygtrafiken har ökat har utsläppen av koldioxid (CO2), vattenånga (H2O), kväveoxider (NOx), svaveloxider (SOx) och sot ökat till atmosfären mellan den övre troposfären och lägre stratosfär.
Idag, flyg orsakar bara mellan 2 och 3% av de globala växthusgasutsläppen. Detta är inte heller av stor betydelse när det gäller global uppvärmning. Vad som är väldigt viktigt med flygplan är dock att de gaser de avger gör det i övre delen av troposfären. Detta gör att den avgivna vattenångan ökar chansen att bilda cirrusmoln som behåller mer värme på jorden och bidrar till global uppvärmning.
Å andra sidan är kväveoxider som släpps ut av flygplan också farliga, eftersom de är relaterade till försvinnandet av ozon i stratosfären. Vi måste tänka att även om de växthusgaser som släpps ut av flygplan inte har en mycket lång livslängd för att nå stratosfären kan de göra det eftersom de släpps på en höjd mycket nära den.
Stratosfärens nyfikenheter
Detta lager av atmosfären har några nyfikenheter som kan överraska oss. Bland dessa nyfikenheter är:
- Luftdensitet är 10% lägre det på jordens yta
- Temperaturen i de nedre lagren är runt -56 grader i genomsnitt och luftströmmar når 200 kilometer i timmen.
- Det finns rapporter som säkerställer förekomsten av små mikroorganismer bor i stratosfären. Dessa mikrober antas ha kommit från rymden. De är bakteriesporer, extremt resistenta organismer som kan bilda ett skyddande lager runt sig själva och därför överlever de låga temperaturerna, torra förhållandena och de höga nivåerna av strålning som finns i stratosfären.
Som du kan se har atmosfären fantastiska funktioner för oss och resten av de levande varelserna som bor på vår planet. Stratosfären innehåller något som är nödvändigt för vår överlevnad och som, även om den är kilometer hög, måste vi skydda.