Kolika je temperatura u stratosferi. Zemljin ozonski omotač

Svi koji su letjeli avionom navikli su na ovakvu poruku: "naš let se odvija na visini od 10.000 m, temperatura napolju je 50°C." Čini se ništa posebno. Što je dalje od površine Zemlje koju grije Sunce, to je hladnije. Mnogi ljudi misle da temperatura kontinuirano opada sa visinom i da temperatura postepeno opada, približavajući se temperaturi prostora. Inače, naučnici su tako mislili sve do kraja 19. veka.

Pogledajmo bliže raspodjelu temperature zraka na Zemlji. Atmosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, koji prvenstveno odražavaju prirodu promjena temperature.

Donji sloj atmosfere se naziva troposfera, što znači “sfera rotacije.” Sve promjene u vremenu i klimi su rezultat fizičkih procesa koji se odvijaju upravo u ovom sloju gdje se smanjenje temperature s visinom zamjenjuje njenim povećanjem nadmorskoj visini od 15-16 km iznad ekvatora i 7-8 km iznad polova. Međutim, ovaj efekat je mnogo izraženiji u atmosferi nego u čvrstom omotaču Zemlje u pravcu od Zemljine površine do Na gornjoj granici troposfere temperatura vazduha opada iznad ekvatora. minimalna temperatura vazduh je oko -62°C, a iznad polova oko -45°C. IN umjerenim geografskim širinama više od 75% mase atmosfere nalazi se u troposferi. U tropima se oko 90% mase atmosfere nalazi unutar troposfere.

Godine 1899. otkriven je minimum u vertikalnom temperaturnom profilu na određenoj nadmorskoj visini, a zatim je temperatura blago porasla. Početak ovog povećanja znači prelazak na sljedeći sloj atmosfere - na stratosfera, što znači „sfera sloja“. Izraz stratosfera označava i odražava prethodnu ideju o jedinstvenosti sloja koji leži iznad troposfere Posebnost je, posebno, naglo povećanje temperature zraka. Ovo povećanje temperature objašnjava se reakcijom stvaranja ozona kao jednom od glavnih kemijskih reakcija koje se odvijaju u atmosferi.

Najveći dio ozona koncentrisan je na visinama od približno 25 km, ali općenito ozonski omotač je vrlo proširena školjka, koja pokriva gotovo cijelu stratosferu. Interakcija kiseonika sa ultraljubičastim zracima jedan je od korisnih procesa u zemljina atmosfera koji doprinose održavanju života na Zemlji. Apsorpcija ove energije ozonom onemogućava njeno prekomjerno oticanje na površinu zemlje, gdje se stvara upravo onaj nivo energije koji je pogodan za postojanje. zemaljske formeživot. Ozonosfera apsorbira dio energije zračenja koja prolazi kroz atmosferu. Kao rezultat, u ozonosferi se uspostavlja vertikalni gradijent temperature vazduha od približno 0,62°C na 100 m, tj. temperatura raste sa visinom do gornja granica stratosfera - stratopauza (50 km), dostižući, prema nekim podacima, 0 °C.

Na visinama od 50 do 80 km nalazi se sloj atmosfere tzv mezosfera. Reč "mezosfera" znači "srednja sfera", gde temperatura vazduha nastavlja da opada sa visinom. Iznad mezosfere, u sloju tzv termosfera, temperatura ponovo raste sa visinom do oko 1000°C, a zatim vrlo brzo pada na -96°C. Međutim, ne pada beskonačno, tada se temperatura ponovo povećava.

Termosfera je prvi sloj jonosfera. Za razliku od prethodno navedenih slojeva, jonosfera se ne razlikuje po temperaturi. Jonosfera je područje koje ima elektricne prirode, zahvaljujući kojoj postaju moguće mnoge vrste radio komunikacija. Jonosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, označenih slovima D, E, F1 i F2. Razdvajanje na slojeve uzrokovano je više razloga, među kojima je najvažniji nejednak uticaj slojeva na prolazak radio talasa. Najniži sloj, D, uglavnom apsorbuje radio talase i na taj način sprečava njihovo dalje širenje. Najbolje proučavan sloj E nalazi se na nadmorskoj visini od približno 100 km iznad površine zemlje. Naziva se i Kennelly-Heaviside sloj po imenima američkih i engleskih naučnika koji su ga istovremeno i nezavisno otkrili. Sloj E, poput ogromnog ogledala, reflektuje radio talase. Zahvaljujući ovom sloju, dugi radio talasi putuju dalje nego što bi se očekivalo da se šire samo pravolinijski, a da se ne reflektuju od E sloja. Zajedno sa slojem Kennelly-Heaviside, on reflektuje radio talase do zemaljskih radio stanica. Appletonov sloj se nalazi na nadmorskoj visini od oko 240 km.

Najudaljeniji dio atmosfere, drugi sloj jonosfere, često se naziva egzosfera. Ovaj izraz se odnosi na postojanje periferije svemira u blizini Zemlje. Teško je točno odrediti gdje završava atmosfera i počinje prostor, jer s visinom gustoća atmosferskih plinova postupno opada, a sama atmosfera se postepeno pretvara u gotovo vakuum, u kojem se nalaze samo pojedinačni molekuli. Već na visini od približno 320 km, gustina atmosfere je toliko niska da molekuli mogu putovati više od 1 km bez sudara. Kao njena gornja granica služi najudaljeniji dio atmosfere, koji se nalazi na visinama od 480 do 960 km.

Više informacija o procesima u atmosferi možete pronaći na web stranici “Earth Climate”

Zemljina atmosfera je plinoviti omotač planete. Donja granica atmosfere prolazi blizu površine zemlje (hidrosfera i zemljina kora), a gornja granica je područje u kontaktu sa svemirom (122 km). Atmosfera sadrži mnogo toga različitih elemenata. Glavni su: 78% dušika, 20% kisika, 1% argona, ugljični dioksid, neon galijum, vodonik itd. Zanimljive činjenice Možete pogledati na kraju članka ili klikom na.

Atmosfera ima jasno definisane slojeve vazduha. Slojevi zraka se međusobno razlikuju po temperaturi, razlici u plinovima i njihovoj gustoći i. Treba napomenuti da slojevi stratosfere i troposfere štite Zemlju od sunčevog zračenja. U višim slojevima živi organizam može primiti smrtonosna doza ultraljubičasti solarni spektar. Da biste brzo skočili na željeni sloj atmosfere, kliknite na odgovarajući sloj:

Troposfera i tropopauza

Troposfera - temperatura, pritisak, visina

Gornja granica je otprilike 8 - 10 km. U umjerenim geografskim širinama iznosi 16 - 18 km, au polarnim 10 - 12 km. Troposfera- Ovo je donji glavni sloj atmosfere. Ovaj sloj sadrži više od 80% ukupne mase atmosferski vazduh i blizu 90% sve vodene pare. U troposferi nastaju konvekcija i turbulencija, nastaju i nastaju cikloni. Temperatura opada sa povećanjem nadmorske visine. Nagib: 0,65°/100 m Zagrijana zemlja i voda zagrijavaju okolni zrak. Zagrijani zrak se diže, hladi i formira oblake. Temperatura u gornjim granicama sloja može doseći – 50/70 °C.

Upravo u ovom sloju dolazi do klimatskih promjena vremenskim uslovima. Donja granica troposfere se naziva nivo tla, jer ima puno isparljivih mikroorganizama i prašine. Brzina vjetra raste sa povećanjem visine u ovom sloju.

Tropopauza

Ovo je prelazni sloj troposfere u stratosferu. Ovdje prestaje ovisnost o padu temperature s povećanjem nadmorske visine. Tropopauza je minimalna visina na kojoj vertikalni temperaturni gradijent pada na 0,2°C/100 m. Visina tropopauze zavisi od jakih klimatskih događaja kao što su cikloni. Visina tropopauze se smanjuje iznad ciklona, ​​a povećava se iznad anticiklona.

Stratosfera i Stratopauza

Visina sloja stratosfere je otprilike 11 do 50 km. Na nadmorskoj visini od 11 - 25 km dolazi do neznatne promjene temperature. Uočava se na nadmorskoj visini od 25 - 40 km inverzija temperature, sa 56,5 raste na 0,8°C. Od 40 km do 55 km temperatura ostaje na 0°C. Ovo područje se zove - Stratopauza.

U Stratosferi se opaža uticaj sunčevog zračenja na molekule gasa, oni se raspadaju na atome. U ovom sloju gotovo da nema vodene pare. Moderni nadzvučni komercijalni avioni lete na visinama do 20 km zbog stabilnih uslova leta. Meteorološki baloni na velikim visinama dižu se na visinu od 40 km. Postoje stabilne vazdušne struje, njihova brzina doseže 300 km/h. Takođe koncentrisan u ovom sloju ozona, sloj koji upija ultraljubičaste zrake.

Mezosfera i mezopauza - sastav, reakcije, temperatura

Sloj mezosfere počinje na približno 50 km nadmorske visine i završava se na 80 - 90 km. Temperature opadaju sa povećanjem nadmorske visine, otprilike 0,25-0,3°C/100 m. Glavni energetski efekat je izmjena toplote. Složeni fotohemijski procesi koji uključuju slobodne radikale (ima 1 ili 2 nesparena elektrona) jer implementiraju sjaj atmosfera.

Skoro svi meteori sagorevaju u mezosferi. Naučnici su ovu zonu nazvali - Ignorosphera. Ovu zonu je teško istražiti, jer je aerodinamička avijacija ovdje vrlo loša zbog gustine zraka, koja je 1000 puta manja nego na Zemlji. A za lansiranje umjetnih satelita, gustoća je još uvijek vrlo visoka. Istraživanje se provodi korištenjem vremenskih raketa, ali ovo je perverzija. Mesopauza prelazni sloj između mezosfere i termosfere. Ima temperaturu od najmanje -90°C.

Karmanova linija

Džepna linija nazvana granicom između Zemljine atmosfere i svemira. Prema Međunarodnoj vazduhoplovnoj federaciji (FAI), visina ove granice je 100 km. Ova je definicija data u čast američkog naučnika Theodorea Von Karmana. Utvrdio je da je na približno ovoj visini gustina atmosfere toliko niska da aerodinamička avijacija ovdje postaje nemoguća, jer brzina aviona mora biti veća brzina bijega. Na takvoj visini, koncept zvučne barijere gubi smisao. Ovdje da upravljam aviona moguće je samo zbog reaktivnih sila.

Termosfera i termopauza

Gornja granica ovog sloja je oko 800 km. Temperatura raste do otprilike 300 km nadmorske visine gdje dostiže oko 1500 K. Iznad temperatura ostaje nepromijenjena. U ovom sloju se javlja aurora - Nastaje kao rezultat uticaja sunčevog zračenja na vazduh. Ovaj proces se još naziva i jonizacija atmosferskog kiseonika.

Zbog niske razrijeđenosti zraka, letovi iznad Karmanove linije mogući su samo uz balističke putanje. Svi orbitalni letovi s ljudskom posadom (osim letova na Mjesec) odvijaju se u ovom sloju atmosfere.

Egzosfera - gustina, temperatura, visina

Visina egzosfere je iznad 700 km. Ovdje je plin vrlo razrijeđen i proces se odvija rasipanje— curenje čestica u međuplanetarni prostor. Brzina takvih čestica može doseći 11,2 km/sek. Povećanje sunčeve aktivnosti dovodi do proširenja debljine ovog sloja.

• Plinska školjka ne leti u svemir zbog gravitacije. Vazduh se sastoji od čestica koje imaju sopstvenu masu. Iz zakona gravitacije možemo zaključiti da svaki objekt s masom privlači Zemlju.
• Zakon Buys-Ballot-a kaže da ako se nalazite na sjevernoj hemisferi i stojite leđima okrenuti vjetru, tada će se zona nalaziti s desne strane visokog pritiska, a lijevo - nisko. Na južnoj hemisferi sve će biti obrnuto.

Stratosfera je sloj atmosfere koji se nalazi između troposfere i mezosfere. Njegova donja granica je na nadmorskoj visini od oko 10 km u blizini polova. Prema ekvatoru, ova granica se postepeno diže i na geografskoj širini 0° nalazi se na nadmorskoj visini od oko 18 km. Gornja granica se nalazi otprilike na nadmorskoj visini od 50 km.

Kao i troposfera, stratosfera ima prelazni sloj na gornjoj granici, koji počinje na temperaturnom gradijentu od ~0°C/100m (opisani su gradijent i karakteristike troposfere).

Karakteristike stratosfere sljedeće:

• povećanje temperature zraka;
• smanjenje sadržaja vodene pare;
• praktično potpuno odsustvo oblačnost (slijedi iz druge tačke);
• povećan sadržaj ozona (ozonski omotač).

Za razliku od troposfere, u stratosferi temperatura vazduha raste sa visinom. Na donjoj granici ovog sloja temperatura je -55...-70°C, a na gornjoj oko 0°C. Zrak se ovdje zagrijava isključivo zbog apsorpcije ultraljubičastog svjetla (UV) ozonom (O 3).

Dok se udaljavate od zemljine površine Gustina atmosfere se smanjuje, a sadržaj čestica također se smanjuje. Ovo se odnosi i na vodenu paru. Pošto je njegov sadržaj ovdje nizak, naoblačenje se praktično ne stvara. Međutim tanki oblaci stratosfere(sedef) i dalje postoje i mogu se vidjeti na zalasku sunca.

Povećani sadržaj ozona (O 3) u stratosferi je posljedica djelovanja ultraljubičastog zračenja na kisik (O 2). Stratosfera sadrži 90% ukupnog ozona nalazi u Zemljinoj atmosferi. Ovo je mesto gde su poznati ozonski omotač. Ozon u stratosferi igra isključivo pozitivnu ulogu, štiteći organizme od štetnih efekata ultraljubičasto zračenje Ned.

Stratosfera

Iznad tropopauze do visine od 50-60 km nalazi se sloj atmosfere tzv stratosfera, glavna karakteristikašto je povećanje temperature sa visinom. U donjem dijelu stratosfere, do visine od oko 25 km, temperatura je konstantna ili polako raste s visinom. Vrijedi napomenuti da u zimskih mjeseci u visokim geografskim širinama može čak i lagano pasti. Ali s visine od 34-36 km temperatura počinje rasti brže. Ovo povećanje se nastavlja do gornja granica stratosfera, tzv stratopauza. Ovdje je stratosfera topla skoro kao i zrak na površini Zemlje.

Povećanje temperature sa visinom dovodi do veće stabilnosti stratosfere: nema uređenih (konvektivnih) vertikalnih kretanja vazduha i njegovog aktivnog mešanja, što je tipično za troposferu. Međutim, vrlo mali vertikalni pokreti poput sporog slijeganja ili porasta ponekad pokrivaju slojeve stratosfere koji zauzimaju ogromne prostore.

U stratosferi ima zanemarljivo malo vodene pare. Međutim, na visinama od 22-24 km u visokim geografskim širinama ponekad se zapažaju. Danju se ne vide, ali noću izgleda da sijaju, jer ih obasjava Sunce ispod horizonta. Smatra se da su ovi oblaci sastavljeni od prehlađenih kapljica.

Sastav vazduha u stratosferi je skoro isti kao u troposferi, ali postoji razlika. U stratosferi je povećan sadržaj ozona, nestabilnog gasa čija se molekula sastoji od tri atoma kiseonika. Ozonski omotač nastaje i održava interakcijom ultraljubičastog zračenja Sunca sa molekulima običnog kiseonika i služi kao pouzdan ekran na putu ovog razornog zračenja za sva živa bića. Zbog prisustva ozonskog omotača u stratosferi, može se nazvati i ozonosfera.

...Jednom otkriven u troposferi, pad temperature sa visinom se pogrešno smatrao svojstvom cijele atmosfere, što se objašnjava udaljenosti od Zemljine površine koju zagrijava Sunce. Ali prvi usponi balona s instrumentima na brodu dali su neočekivane podatke. Ispostavilo se da temperatura pada na otprilike 10 km nadmorske visine, nakon čega ostaje praktički nepromijenjena, a potom čak i počinje da raste. Ovi podaci bili su u suprotnosti sa utvrđenim idejama o vertikalnim promjenama temperature u atmosferi. Prije lansiranja balona, ​​počeli su se pažljivije provjeravati instrumenti i noćna lansiranja, čime je eliminirano zagrijavanje instrumenata od strane Sunca. Međutim, sve više novih lansiranja donosi iste podatke da se pad temperature s visinom zaustavlja. Kao rezultat toga, morali smo prihvatiti činjenicu da zakoni koji djeluju u donjem dijelu atmosfere prestaju da djeluju iznad određene visine. Tako je atmosfera po prvi put podijeljena na slojeve. Sloj u kome temperatura opada sa visinom naziva se troposfera, a sloj atmosfere u kojem temperatura prestaje da opada sa visinom naziva se stratosfera. S obzirom da su baloni imali značajna ograničenja u visini svog uspona, nisu mogli doći do sljedećeg sloja atmosfere - mezosfera, u kojem temperatura ponovo počinje opadati kako raste. Kao rezultat, cijeli gornju atmosferu.

Vrijedi napomenuti da se prijelaz iz troposfere u stratosferu ne događa naglo. Između njih leži međusloj, debljine i do nekoliko kilometara, u kojem prestaje pad temperature sa visinom i počinje izotermni sloj. Ovaj sloj se zove tropopauza.

Razlog povećanja temperature u stratosferi nije odmah otkriven. Ispostavilo se da je to plin otkriven davne 1785. godine, koji je 1840. godine dobio ime - ozona. Kao rezultat preuzimanja solarna energija, koji se javlja već u gornjem dijelu ozonskog omotača, temperatura atmosfere na ovim visinama raste, a ozonski omotač je svojevrsni rezervoar topline u atmosferi. Sadržaj ozona u nižim slojevima atmosfera (do visine od 10 km) je zanemarljiva. A njegov najveći sadržaj javlja se na visinama od 20-25 km. Molekuli ozona se ne nalaze na visinama iznad 60 km. Podaci o sadržaju ozona na visinama su dobijeni vrlo na zanimljiv način: spektrograf je postavljen na balon ili meteorološku raketu za snimanje spektra Sunca. Poznato je da kada se posmatra sa površine Zemlje, spektar Sunca završava u ultraljubičastom dijelu. Kada je postalo jasno da je to zbog apsorpcije sunčevog ultraljubičastog zračenja ozonom, lansiranje sondi i raketa sa spektrografima na brodu postalo je logična metoda za procjenu sadržaja ozona na visinama.

Porast temperature u stratosferi počinje na otprilike 30 km i nastavlja se do 40-50 km, gdje se nalazi gornji dio ozonskog omotača. Uprkos činjenici da ovdje ima manje ozona nego u više niske nivoe, to je ovaj dio sloja koji je okrenut prema Suncu i jače se zagrijava ultraljubičastim zracima koje apsorbira.

Porast temperature na nadmorskoj visini od oko 40–50 km, utvrđen rezultatima sondiranja, potvrđen je 1920. godine, kada je 9. maja došlo do snažne eksplozije artiljerijskih skladišta u Moskvi. Zvuk eksplozije jasno se čuo u blizini Moskve - na udaljenosti do 60 km, a zatim opet na velikoj udaljenosti na tačkama koje se nalaze u prstenu oko grada. Između ove dvije zone čujnosti bila je „zona tišine“ široka 100 km, gdje se eksplozija uopće nije čula. Profesor V.I. Vitkevič je proučavao ovaj fenomen i došao do zaključka da se takva distribucija čujnosti zvuka može uočiti pod uslovom da se reflektuje od slojeva atmosfere koji se nalaze na nadmorskoj visini od 40 - 50 km. Ali u isto vrijeme, temperatura reflektirajućih slojeva trebala bi biti oko plus 40 - 50 stepeni.

Već smo spomenuli važnu ulogu ozonski omotač u očuvanju života na Zemlji. Ali 1985. godine naučnici su objavili senzacionalnu vijest: otkriveno iznad Antarktika ozonska rupa sa prečnikom od preko 1000 km! Svake godine se ovdje pojavio u avgustu, a do decembra - januara je prestao da postoji. Manja ozonska rupa otkrivena je i iznad Arktika. Vrijedi napomenuti da promjene u ozonskom omotaču, njegovo smanjenje, nisu uzrokovane samo utjecajem antropogenih faktora. Postojeće prirodne promjene u talasnoj aktivnosti i dinamici stratosfere značajno utiču na varijacije ozona tokom vremena. Međugodišnje varijacije u ukupnom sadržaju ozona (TOC) u na globalnom nivou su indikatori klimatskih promjena. Na primjer, primjetno smanjenje nivoa ozona između 1979. i 1994. godine. gotovo Zapadna Evropa, Istočni Sibir i istočne Sjedinjene Države povezane su sa zagrijavanjem klime u ovim područjima, a povećanje nivoa ozona u regiji Labrador povezano je sa zahlađenjem na Grenlandu i zapadnom Atlantiku.

Također postoje veze između varijacija TO u nekim geografskim područjima i anomalija površinske temperature u drugim. Na primjer, analiza međugodišnjih varijacija TO u januaru i površinske temperature u februaru 1979 - 1994. pokazao da bi se moglo predvidjeti kakvo će vrijeme (hladno ili toplo) biti u februaru Zapadni Sibir, morate pogledati nivo ozona u tački zapadno od Engleske (50°N, 10°W).

Prvi usponi balona na maksimalnu visinu koju su dostigli pokazali su da je opšta varijacija temperature iznad tropopauze bila prilično konstantna. Iz ovoga se zaključilo da na ovim visinama nema (ili gotovo da nema) vertikalnog miješanja zraka. Noviji visoki usponi radiosondom otkrili su značajne sezonske (monsunske) promjene u temperaturnom gradijentu ekvatorskog pola i povezane promjene u tlaku i obrascima vjetra. Ostalo važno otkriće je povezan sa značajnim intrasezonskim promjenama temperature, vjetra i sadržaja ozona koji se nalaze u stratosferi, prvenstveno u zimskoj stratosferi. Ove unutarsezonske promjene posebno su izražene u takozvanim eksplozivnim zatopljenjima u stratosferi na visokim geografskim širinama.

Prve važne podatke o vetrovima u donjoj stratosferi u njenom ekvatorijalnom delu dala je erupcija vulkana Krakatao 27. avgusta 1883. godine, usled čega je ogromna količina vulkanska prašina. Ova okolnost omogućila je dobivanje početnih informacija o nekim karakteristikama stratosfere niske geografske širine.

Kretanje vulkanske prašine pokazalo je da u ekvatorijalna zona ne samo na nivou mora, već i u donjoj stratosferi, zonalna komponenta vjetra je usmjerena od istoka prema zapadu, a brzina ovih istočnih tokova u donjoj stratosferi dostiže značajne vrijednosti (25 - 50 m/sec) . Ove stratosferske istočni vjetrovi dobio ime Vjetrovi Krakataoa. Vjetrovi Krakataoa se savijaju globus u ekvatorijalnim (15° S – 15° J) širinama na visinama od 25 – 40 km.

1909. Van Bersonova ekspedicija u Centralna Afrika Zapadni vjetrovi su prvi put otkriveni u tropskoj stratosferi. Kasnija zapažanja su pokazala prisustvo oba istočni vjetrovi Krakatao u tropskoj stratosferi, a izgled zapadne Bersonovi vjetrovi. Bersonovi zapadni vjetrovi također su otkriveni u nizu atomski testovi na Marshallovim ostrvima. Naknadne studije su pokazale da vjetrovi u nižoj tropskoj stratosferi mijenjaju smjer između istočnog i zapadnog u periodu od oko 26 - 27 mjeseci. Ovako je instaliran kvazibijenalni ciklus kada vjetrovi prevladavaju u sloju tropske stratosfere od 18 – 20 km do 35 km oko godinu dana istočnim pravcima, a tokom naredne godine - zapadni. Kvazibijenalna cikličnost posebno je izražena u zoni 8–10° sa obe strane ekvatora i ima najveću amplitudu na oko 23 km, gde prosječno trajanje Ciklus je oko 26 mjeseci. Svaki od zonskih transfera pojavljuje se najranije u gornjih slojeva, na nivou od oko 35 km, i postepeno se širi prema dolje brzinom od 1 - 1,5 km mjesečno.

U gornjoj tropskoj stratosferi kasnije je otkrivena šestomjesečna cikličnost, koja je u nekoj vezi sa dvogodišnjom.

Najnovija istraživanja Stratosfera, kao što je gore navedeno, pokazuje značajan odnos između nje i troposfere. Na primjer, neke studije su pokazale da se širenje klimatskog signala iz troposfere u stratosferu događa prilično brzo - u roku od 3-10 dana. Nakon toga, anomalni signal postoji u stratosferi mnogo duže (15-40 dana), što daje osnovu za dugoročna prognoza vrijeme prema parametrima stratosfere.

književnost:
P.N. Tverskoj. Kurs meteorologije. Gidrometeoizdat, 1962.
Atmosfera Zemlje. Kolekcija. Moskva, 1953.
A.L. Katz. Cirkulacija u stratosferi i mezosferi. Gidrometeoizdat, 1968.
Korišteni su i materijali iz časopisa “Meteorologija i hidrologija” i “Nauka i život”.

Stratosfera je jedan od gornjih slojeva vazdušni omotač naše planete. Počinje na nadmorskoj visini od oko 11 km iznad tla. Ovdje više ne lete putnički avioni i rijetko se stvaraju oblaci. Zemljin ozonski omotač nalazi se u stratosferi - tankoj ljusci koja štiti planetu od prodora štetnog ultraljubičastog zračenja.

Vazdušni omotač planete

Atmosfera je gasoviti omotač Zemlje, koji svojom unutrašnjom površinom graniči sa hidrosferom i zemljine kore. Njegova vanjska granica postepeno prelazi u svemir. Sastav atmosfere uključuje plinove: dušik, kisik, argon, ugljični dioksid i tako dalje, kao i nečistoće u obliku prašine, kapljica vode, kristala leda i produkata izgaranja. Omjer glavnih elemenata zračne ljuske ostaje konstantan. Izuzetak su ugljični dioksid i voda - njihova količina u atmosferi se često mijenja.

Slojevi plinske školjke

Atmosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, smještenih jedan iznad drugog i koji imaju karakteristike u svom sastavu:

granični sloj - neposredno uz površinu planete, proteže se do visine od 1-2 km;

troposfera - drugi sloj, vanjska granica se nalazi u prosjeku na nadmorskoj visini od 11 km, ovdje je koncentrirana gotovo sva vodena para atmosfere, nastaju oblaci, nastaju cikloni i anticikloni, a kako se visina povećava, temperatura raste;

tropopauza - prijelazni sloj karakteriziran prestankom pada temperature;

stratosfera je sloj koji se prostire do visine od 50 km i podijeljen je u tri zone: od 11 do 25 km temperatura se neznatno mijenja, od 25 do 40 - temperatura raste, od 40 do 50 - temperatura ostaje konstantna (stratopauza );

mezosfera se proteže do visine od 80-90 km;

termosfera doseže 700-800 km nadmorske visine, ovdje je na nadmorskoj visini od 100 km Karmanova linija, koja se uzima kao granica između Zemljine atmosfere i svemira;

Egzosfera se naziva i zonom raspršivanja čestice materije se ovdje uvelike gube i odlijeću u svemir.

Temperaturne promjene u stratosferi

Dakle, stratosfera je dio gasnog omotača planete koji slijedi troposferu. Ovdje temperatura zraka, konstantna tokom tropopauze, počinje da se mijenja. Visina stratosfere je oko 40 km. Donja granica je 11 km nadmorske visine. Počevši od ove tačke, temperatura prolazi kroz neznatne promjene. Na visini od 25 km, brzina grijanja počinje polako rasti. Na 40 km nadmorske visine temperatura raste od -56,5º do +0,8ºS. Zatim ostaje blizu nula stepeni do visine od 50-55 km. Zona između 40 i 55 kilometara naziva se stratopauza jer se ovdje temperatura ne mijenja. To je prelazna zona iz stratosfere u mezosferu.

Karakteristike stratosfere

Zemljina stratosfera sadrži oko 20% mase cijele atmosfere. Vazduh je ovde toliko razređen da je nemoguće da čovek ostane bez specijalnog skafandera. Ova činjenica je jedan od razloga zašto su se letovi u stratosferu počeli obavljati tek relativno nedavno.

Još jedna karakteristika plinske ljuske planete na visini od 11-50 km je vrlo mala količina vodena para. Iz tog razloga, oblaci se gotovo nikada ne formiraju u stratosferi. To jednostavno nije za njih građevinski materijal. Međutim, rijetko je moguće uočiti takozvane sedefne oblake kojima je stratosfera "ukrašena" (fotografija prikazana ispod) na nadmorskoj visini od 20-30 km. Tanke formacije, kao da sijaju iznutra, mogu se promatrati nakon zalaska sunca ili prije izlaska sunca. Oblik sedefastih oblaka je sličan cirusu ili cirokumulusu.

Zemljin ozonski omotač

Dom razlikovna karakteristika Stratosfera je maksimalna koncentracija ozona u cijeloj atmosferi. Formira se pod uticajem sunčeve zrake i štiti sav život na planeti od njihovog razornog zračenja. Zemljin ozonski omotač nalazi se na nadmorskoj visini od 20-25 km. Molekuli O 3 su raspoređeni po cijeloj stratosferi i čak postoje blizu površine planete, ali se na ovom nivou uočava njihova najveća koncentracija.

Treba napomenuti da je ozonski omotač Zemlje svega 3-4 mm. To će biti njegova debljina ako se čestice ovog gasa stave pod uslove normalan pritisak, na primjer, blizu površine planete. Ozon nastaje kao rezultat razgradnje molekule kisika pod utjecajem ultraljubičastog zračenja na dva atoma. Jedan od njih se kombinuje sa "punom" molekulom i nastaje ozon - O 3.

Dangerous Defender

Dakle, danas je stratosfera istraženiji sloj atmosfere nego početkom prošlog veka. Međutim, budućnost ozonskog omotača, bez kojeg ne bi nastao život na Zemlji, ostaje nejasna. Dok zemlje smanjuju proizvodnju freona, neki naučnici kažu da to neće donijeti veliku korist, barem ovom brzinom, dok drugi kažu da to uopće nije potrebno, jer većina štetne materije se formira prirodno. Vrijeme će suditi ko je u pravu.