Zawartość
- Podstawowe cechy stratosfery
- Skład stratosfery
- Chmury stratosferyczne
- Burze z piorunami i przejściowe zdarzenia świetlne
Warstwa atmosfery, która jest najbliżej Ziemi, troposfera, to tam, gdzie mają miejsce praktycznie wszystkie działania pogodowe i chmurowe, które pomagają zdefiniować nasze niebo. Powyżej znajduje się druga najniższa warstwa atmosferyczna: stratosfera, którego dolna granica z troposferą jest oznaczona przez tropopauza.
Stratosfera - nazwana tak ze względu na „warstwowe” warstwy powietrza, które nie mieszają się zbytnio w pionie - odgrywa kluczową rolę w buforowaniu biosfery przed promieniowaniem UV dzięki jej warstwie ozonowej, a także tam, gdzie spędzasz większość lotów komercyjny samolot odrzutowy.
Podstawowe cechy stratosfery
Podczas gdy wysokość tropopauzy jest różna - jest wyższa nad równikiem niż nad biegunami i wyższa w lecie niż zimą - stratosfera z grubsza rozciąga się między około 6 mil a 30 mil nad poziomem morza na środkowych szerokościach geograficznych.
Temperatury pozostają dość stabilne w najniższej części stratosfery, ale następnie szybko rosną wraz ze wzrostem wysokości aż do stratopauza, granica - położona około 30 mil na wysokości - między stratosferą a mezosferą, przylegającą warstwą atmosferyczną.
Wzrost temperatury wraz z wysokością w stratosferze - odwrotnie niż w troposferze, gdzie temperatura spada wraz ze wzrostem wysokości - wynika z obecności ozon, forma cząsteczki tlenu, która nagrzewa się, absorbując promieniowanie ultrafioletowe z energii słonecznej. Dzięki temu warunki na Ziemi są znacznie bardziej gościnne niż byłyby w innym przypadku.
Skład stratosfery
Oprócz większej ilości ozonu i niższych stężeń pary wodnej, znacząco - skład stratosfery przypomina troposfery zdominowane przez azot i tlen ze śladowymi ilościami innych gazów, takich jak argon.
Wzrost temperatury w górę stratosfery zniechęca do ruchów pionowych i mieszania powietrza, co sprawia, że ta warstwa atmosfery jest spokojna w porównaniu do pokrytej pogodą krainy troposferycznej poniżej. Ta stabilność i mała ilość turbulencji, a także niższa gęstość powietrza na tych wysokościach, co pozwala samolotom osiągnąć maksymalną wydajność lotu, są powodem, dla którego odrzutowce komercyjne zwykle krążą w niższej stratosferze.
Co ciekawe, niektóre bakterie i inne drobnoustroje krążą w stratosferze: najbardziej znane formy życia naszego układu planetarnego.
Chmury stratosferyczne
Stratosfera jest zwykle wolna od chmur ze względu na wyjątkowo suche, ciepłe powietrze. Jednak zimą na biegunach i w ich pobliżu oziębłe temperatury w dolnej i środkowej stratosferze mogą wytwarzać piękne chmury górnej atmosfery zwane polarne chmury stratosferyczne. Nazywane są również polarne chmury stratosferyczne złożone z kryształków lodu perłowy lub chmury perłowe z powodu ich uderzającej opalizacji.
Inna odmiana polarnej chmury stratosferycznej zawiera kropelki kwasu azotowego i wody. Te chmury stratosferyczne mogą obniżyć ozon, zapewniając powierzchnię dla reakcji chemicznych, które przekształcają chlor w niszczące ozon wolne rodniki oraz usuwając stratosferyczny kwas azotowy, który reaguje z chlorem, aby uczynić go mniej niszczącym.
Polarne chmury stratosferyczne, które zwykle tworzą się na wysokości od około 6 do 15 mil wysokości, nie są najwyższymi chmurami naszej atmosfery: byłyby to chmury noktucentowe, które tworzą się w letniej mezosferze na wysokościach około 50 mil.
Burze z piorunami i przejściowe zdarzenia świetlne
Gwałtowne chmury burzowe mogą w rzeczywistości nieco wtargnąć do najniższej stratosfery w postaci tzw przekroczenie blatów wynikające z intensywnej konwekcji (wzrost ciepłego powietrza). Turbulencje związane z takimi burzami tworzą zlokalizowaną strefę mieszania troposfery i stratosfery.
Pola elektryczne wywołane przez pioruny, które oczywiście wytwarzają w nich błyskawice i dochodzą do powierzchni Ziemi, wyzwalają kolorowe impulsy światła w górnej atmosferze zwanej Przejściowe zdarzenia świetlne (TLE).
Jeden rodzaj TLE, znany jako niebieski odrzutowiec, składa się ze stożkowego niebieskiego wyładowania, które wystrzeliwuje w stratosferze z pola utworzonego przez dodatnio naładowany obłok szczytu burzy i utworzoną nad nim strefę ujemnie naładowanego. Uważa się, że strumienie niebieskie przenoszą parę wodną oraz tlenki azotu i podtlenku azotu do stratosfery, a także lokalnie zmniejszają tam stężenie ozonu.
Kolejny TLE, czerwony duszek, powstaje na wysokościach powyżej stratosfery, ale jej „serpentyny” mogą rozprzestrzeniać się w dół w tę warstwę.