ลักษณะและความสำคัญของสตราโตสเฟียร์

บรรยากาศของเราได้ ชั้นต่างๆ ซึ่งมีก๊าซที่แตกต่างกันขององค์ประกอบที่แตกต่างกัน ชั้นบรรยากาศแต่ละชั้นมีหน้าที่และลักษณะเฉพาะของตัวเองที่ทำให้บรรยากาศแตกต่างจากส่วนที่เหลือ

เรามี โทรโพสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นของบรรยากาศที่เราอาศัยอยู่และปรากฏการณ์ทางอุตุนิยมวิทยาทั้งหมดเกิดขึ้น สตราโตสเฟียร์ ซึ่งเป็นชั้นของบรรยากาศที่มีชั้นโอโซนอยู่ มีโซสเฟียร์ จุดที่แสงเหนือเกิดขึ้นและ เทอร์โมสเฟียร์ ที่มีพรมแดนติดกับอวกาศและมีอุณหภูมิสูงมาก ในบทความนี้เราจะมุ่งเน้นไปที่สตราโตสเฟียร์และความสำคัญที่มีต่อสิ่งมีชีวิตบนโลกของเรา

ลักษณะของสตราโตสเฟียร์

สตราโตสเฟียร์อยู่ที่ความสูง สูงประมาณ 10-15 กม. และขยายได้ถึง 45-50 กม. อุณหภูมิในสตราโตสเฟียร์แตกต่างกันไปดังนี้ประการแรกมันเริ่มคงที่ (เนื่องจากพบที่ความสูงใกล้เคียงกับโทรโพพอสซึ่งอุณหภูมิยังคงเท่าเดิม) และค่อนข้างต่ำ เมื่อเราเพิ่มระดับความสูงอุณหภูมิของสตราโตสเฟียร์จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากดูดซับรังสีดวงอาทิตย์มากขึ้นเรื่อย ๆ พฤติกรรมของอุณหภูมิในโทรโพสเฟียร์ทำงานตรงกันข้ามกับที่โทรโพสเฟียร์ที่เราอาศัยอยู่นั่นคือแทนที่จะลดลงตามความสูงมันจะเพิ่มขึ้น

ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์แทบจะไม่มีการเคลื่อนที่ของอากาศในแนวตั้ง แต่ลมในแนวนอนมักจะสูงถึง 200 กม. / ชม. ปัญหาของลมนี้มีอยู่ว่า สสารใด ๆ ที่มาถึงสตราโตสเฟียร์จะกระจายไปทั่วโลก ตัวอย่างนี้คือ CFCs ก๊าซเหล่านี้ประกอบด้วยคลอรีนและฟลูออรีนทำลายชั้นโอโซนและแพร่กระจายไปทั่วโลกเนื่องจากลมแรงจากสตราโตสเฟียร์

แทบจะไม่มีเมฆหรือการก่อตัวทางอุตุนิยมวิทยาอื่น ๆ ในสตราโตสเฟียร์ บางครั้งผู้คนมักสับสนกับการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิของสตราโตสเฟียร์กับความใกล้ชิดกับดวงอาทิตย์การคิดว่ายิ่งดวงอาทิตย์อยู่ใกล้ดวงอาทิตย์มากเท่าไหร่ก็จะยิ่งร้อนขึ้นเท่านั้น อย่างไรก็ตามนี่ไม่ใช่กรณีนี้ ในสตราโตสเฟียร์เราสามารถพบได้ ชั้นโอโซนที่มีชื่อเสียง ชั้นโอโซนไม่ได้อยู่ใน "ชั้น" แต่เป็นพื้นที่ของบรรยากาศที่ความเข้มข้นของก๊าซนี้สูงกว่าในบรรยากาศอื่น ๆ มาก โมเลกุลของโอโซนมีหน้าที่ในการดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ที่มากระทบเราโดยตรงจากดวงอาทิตย์และช่วยให้สิ่งมีชีวิตบนโลก โมเลกุลเหล่านี้ที่ดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตของดวงอาทิตย์จะเปลี่ยนพลังงานนั้นเป็นความร้อนและนั่นคือสาเหตุที่อุณหภูมิของสตราโตสเฟียร์มีความสูงเพิ่มขึ้น

เพราะว่ามี Tropopause ซึ่งอากาศมีความเสถียรมากและไม่มีกระแสลมการแลกเปลี่ยนอนุภาคระหว่างโทรโพสเฟียร์กับสตราโตสเฟียร์แทบจะเป็นศูนย์ ด้วยเหตุนี้จึงแทบไม่มีไอน้ำในสตราโตสเฟียร์ ซึ่งหมายความว่าเมฆในชั้นสตราโตสเฟียร์จะก่อตัวได้ก็ต่อเมื่อมีความเย็นมากจนน้ำที่มีอยู่จำนวนเล็กน้อยรวมตัวกันและกลายเป็นผลึกน้ำแข็ง พวกเขาเรียกว่าเมฆผลึกน้ำแข็งและไม่ทำให้เกิดการตกตะกอน

ในตอนท้ายของสตราโตสเฟียร์คือสตราโตสเฟียร์ เป็นพื้นที่ของบรรยากาศที่ ความเข้มข้นของโอโซนสูงจะสิ้นสุดลงและอุณหภูมิจะคงที่มาก (ประมาณ 0 องศาเซนติเกรด) สตราโตสเฟียร์เป็นสิ่งที่ให้ทางไปยังมีโซสเฟียร์

ตามความอยากรู้อยากเห็นมีเพียงสารประกอบทางเคมีที่มีอายุยืนยาวเท่านั้นที่สามารถเข้าถึงสตราโตสเฟียร์ได้ ใช่แล้วเมื่ออยู่ที่นั่นพวกเขาจะอยู่ได้นาน ตัวอย่างเช่นวัสดุที่ปล่อยออกมาจากการปะทุของภูเขาไฟขนาดใหญ่สามารถคงอยู่ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ได้เป็นเวลาเกือบสองปี

ชั้นโอโซน

ชั้นโอโซน ไม่ได้มีความเข้มข้นเท่ากันของก๊าซนี้เสมอไป ไกลจากมัน. ในชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์การก่อตัวและการทำลายโอโซนอย่างต่อเนื่องจะเกิดขึ้นในเวลาเดียวกัน เพื่อให้โอโซนก่อตัวขึ้นรังสีของแสงแดดจะต้องทำให้โมเลกุลออกซิเจน (O2) แตกออกเป็นออกซิเจนสองอะตอม (O) หนึ่งในอะตอมเหล่านี้เมื่อพบกับโมเลกุลออกซิเจนอื่นจะทำปฏิกิริยากลายเป็นโอโซน (O3)

นี่คือวิธีการสร้างโมเลกุลของโอโซน อย่างไรก็ตามโดยธรรมชาติแล้ว เช่นเดียวกับที่สร้างขึ้นพวกมันจะถูกทำลายโดยรังสีดวงอาทิตย์ รังสีของแสงจากดวงอาทิตย์ตกลงบนโมเลกุลของโอโซนและทำลายอีกครั้งเพื่อก่อให้เกิดโมเลกุลออกซิเจน (O2) และอะตอมออกซิเจน (O) ตอนนี้อะตอมของออกซิเจนทำปฏิกิริยากับโมเลกุลของโอโซนอื่นเพื่อสร้างโมเลกุลออกซิเจนสองโมเลกุลและอื่น ๆ มันเป็นวัฏจักรธรรมชาติที่สมดุลระหว่างการก่อตัวและการทำลายโมเลกุลของโอโซน ด้วยวิธีนี้ชั้นของก๊าซนี้สามารถดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจำนวนมากและปกป้องเราได้

เป็นเช่นนี้มานานแล้ว วัฏจักรที่ความเข้มข้นของโอโซนถูกรักษาไว้ที่ความเข้มข้นค่อนข้างคงที่และคงที่ตลอดเวลา อย่างไรก็ตามมีอีกวิธีหนึ่งในการทำลายโอโซนในชั้นบรรยากาศ คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (CFCs) พวกมันมีความเสถียรมากในชั้นบรรยากาศดังนั้นจึงสามารถเข้าถึงสตราโตสเฟียร์ได้ ก๊าซเหล่านี้มีอายุยืนยาวพอสมควร แต่เมื่อไปถึงชั้นสตราโตสเฟียร์รังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์จะทำลายโมเลกุลทำให้เกิดอนุมูลคลอรีนที่มีปฏิกิริยามาก อนุมูลที่เกิดปฏิกิริยาเหล่านี้จะทำลายโมเลกุลของโอโซนดังนั้นปริมาณของโอโซนที่ถูกทำลายทั้งหมดจึงมากกว่าที่เกิดขึ้นมาก ด้วยวิธีนี้ความสมดุลระหว่างการสร้างและการทำลายโมเลกุลของโอโซนที่สามารถดูดซับรังสีดวงอาทิตย์ที่เป็นอันตรายต่อเราได้ถูกทำลายลง

ผลที่ตามมาของรูในชั้นโอโซน

น่าเสียดายที่ในอดีตไม่ทราบหัวข้อนี้ในรายละเอียดดังนั้นในกิจกรรมของมนุษย์ (การใช้ละอองลอยคลอโรฟลูออโรคาร์บอน) จึงสามารถเข้าถึงชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ได้ คลอรีนและโบรมีนจำนวนมากที่ทำลายโมเลกุลของโอโซน เนื่องจากปฏิกิริยาต้องใช้แสงและการก่อตัวของเมฆขั้วโลกที่อุณหภูมิต่ำมากโอโซนระดับต่ำสุดจึงเกิดขึ้นในฤดูใบไม้ผลิของแอนตาร์กติกาและหลุมโอโซนก่อตัวขึ้นโดยเฉพาะเหนือแอนตาร์กติกา รูโอโซนเหล่านี้ทำให้รังสีอัลตราไวโอเลตมาถึงพื้นผิวโลกมากขึ้นและเร่งการละลาย

ในมนุษย์การย่อยสลายของชั้นโอโซน ได้ทำให้อุบัติการณ์ของมะเร็งผิวหนังเพิ่มขึ้น เนื่องจากรังสีดวงอาทิตย์จำนวนมากที่มาถึงเรา พืชได้รับผลกระทบเช่นกันโดยเฉพาะพืชที่กำลังเติบโตและมีลำต้นและใบที่อ่อนแอและมีการพัฒนาน้อย

ผลกระทบของเครื่องบินในสตราโตสเฟียร์

เครื่องบินยังมีผลกระทบต่อชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์เนื่องจากโดยปกติแล้วพวกมันจะบินที่ความสูงระหว่าง 10 ถึง 12 กม. เมื่อการจราจรทางอากาศเติบโตขึ้นการปล่อยก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไอน้ำ (H2O) ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) ซัลเฟอร์ออกไซด์ (SOx) และเขม่าได้เพิ่มขึ้นสู่บรรยากาศระหว่างโทรโพสเฟียร์ชั้นบนและ สตราโตสเฟียร์ที่ต่ำกว่า

วันนี้ เครื่องบินก่อให้เกิดการปล่อยก๊าซเรือนกระจกระหว่าง 2 ถึง 3% เท่านั้น สิ่งนี้ไม่ได้มีความสำคัญอย่างยิ่งในแง่ของภาวะโลกร้อนเช่นกัน อย่างไรก็ตามสิ่งที่สำคัญมากเกี่ยวกับเครื่องบินก็คือก๊าซที่พวกมันปล่อยออกมาจะทำในส่วนบนของโทรโพสเฟียร์ สิ่งนี้ทำให้ไอน้ำที่ปล่อยออกมาเพิ่มโอกาสในการก่อตัวเป็นเมฆวงแหวนซึ่งกักเก็บความร้อนไว้บนโลกมากขึ้นและทำให้เกิดภาวะโลกร้อน

ในทางกลับกันไนโตรเจนออกไซด์ที่ปล่อยออกมาจากเครื่องบินก็เป็นอันตรายเช่นกันเนื่องจากเกี่ยวข้องกับการหายไปของโอโซนในสตราโตสเฟียร์ เราต้องคิดว่าแม้ว่าก๊าซเรือนกระจกที่ปล่อยออกมาจากเครื่องบินจะไม่สามารถไปถึงชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ได้นานนัก แต่ก็สามารถทำได้เนื่องจากก๊าซเหล่านี้ถูกปล่อยออกมาที่ความสูงใกล้เคียงกับมันมาก

ความอยากรู้อยากเห็นของ Stratosphere

ชั้นบรรยากาศนี้มีความอยากรู้อยากเห็นบางอย่างที่อาจทำให้เราประหลาดใจ ในบรรดาสิ่งที่น่าสนใจ ได้แก่ :

• ความหนาแน่นของอากาศ ต่ำกว่า 10% ที่อยู่บนพื้นผิวโลก
• อุณหภูมิในชั้นล่างอยู่ที่ประมาณ -56 องศาโดยเฉลี่ยและกระแสอากาศสูงถึง 200 กิโลเมตรต่อชั่วโมง
• มีรายงานที่มั่นใจว่า การดำรงอยู่ของจุลินทรีย์ขนาดเล็ก อาศัยอยู่ในสตราโตสเฟียร์ เชื่อกันว่าจุลินทรีย์เหล่านี้มาจากอวกาศ พวกมันเป็นสปอร์ของแบคทีเรียซึ่งเป็นสิ่งมีชีวิตที่ต้านทานอย่างมากซึ่งสามารถสร้างชั้นป้องกันรอบ ๆ ตัวมันเองจึงอยู่รอดได้ในอุณหภูมิต่ำสภาพแห้งและรังสีระดับสูงที่พบในสตราโตสเฟียร์

อย่างที่คุณเห็นบรรยากาศมีหน้าที่ที่ยอดเยี่ยมสำหรับเราและสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ ที่อาศัยอยู่ในโลกของเรา สตราโตสเฟียร์มีบางสิ่งที่จำเป็นสำหรับการอยู่รอดของเราและแม้ว่ามันจะสูงเป็นกิโลเมตรเราก็ต้องปกป้อง