Stratosfera
W dzisiejszym świecie Stratosfera to temat, który przyciągnął uwagę wielu osób. Niezależnie od tego, czy ze względu na swoje znaczenie we współczesnym społeczeństwie, wpływ na codzienne życie ludzi, czy wpływ na polu zawodowym, Stratosfera stał się kluczowym aspektem zasługującym na analizę i dyskusję. Aby w pełni zrozumieć ten temat, ważne jest zbadanie jego wielu aspektów i rozważenie różnych perspektyw, które istnieją w tej kwestii. W tym artykule szczegółowo zbadamy Stratosfera, badając jego znaczenie, implikacje i wpływ na różne aspekty życia codziennego.
Stratosfera – druga, licząc od powierzchni, warstwa atmosfery planety, w której ma miejsce inwersja temperatury. Jest położona nad troposferą, od której dzieli ją tropopauza, a pod mezosferą, od której oddziela ją stratopauza.
Stratosfera ziemska
Warstwa ta zaczyna się od wysokości ok. 10 km nad powierzchnią Ziemi na średnich szerokościach geograficznych, a kończy na wysokości ok. 50 km. W obszarach równikowych jej dolna granica (tropopauza) znajduje się wyżej, nawet do 20 km, a w obszarach podbiegunowych zimą obniża się do 7 km.
W dolnej części stratosfery panuje prawie stała temperatura powietrza, w górnej stratosferze ze wzrostem wysokości temperatura rośnie. Temperatura w górnej części osiąga 0 stopni Celsjusza, przy tym ciśnienie spada do 1 hektopaskala. Skutkiem tego jest stabilność termodynamiczna tej warstwy: turbulencje są małe i mieszanie pionowe jest słabe. Z tego powodu jest ona uwarstwiona (stratyfikowana), co dało jej nazwę. Mała zawartość pary wodnej sprawia, że chmury występują w niej rzadko i tylko w obszarach polarnych zimą. Te polarne chmury stratosferyczne często cechuje silna iryzacja, czemu zawdzięczają nazwę obłoków perłowych.
Za wzrost temperatury w stratosferze odpowiada absorpcja słonecznego promieniowania ultrafioletowego przez ozon. To w niej znajduje się warstwa ozonowa. Produkcja ozonu zachodzi głównie w niskich i średnich szerokościach geograficznych, w obszarach polarnych powstają tzw. dziury ozonowe związane z reakcjami chemicznymi zachodzącymi na chmurach stratosferycznych. Bardzo ograniczone mieszanie sprawia, że substancje które dostały się do stratosfery pozostają w niej na długo; dotyczy to m.in. freonów szczególnie niszczących ozon, pyłu wulkanicznego i spalin rakiet.
Stratosfera skupia około 20% masy powietrza. Występują w niej różne fale atmosferyczne i pływy, które mogą przenosić energię z troposfery, powodując lokalne ogrzewanie. W dolnej stratosferze występują prądy strumieniowe, przenoszące masy powietrza. Do zjawisk występujących w stratosferze należą rzadkie błękitne smugi, wyładowania elektryczne do jonosfery występujące ponad chmurami burzowymi.
Pierwszymi stworzonymi przez człowieka obiektami, które dotarły do stratosfery, były pociski armatnie wystrzelone z działa paryskiego podczas I wojny światowej. Współcześnie samoloty pasażerskie wykonują loty w dolnej stratosferze, aby uniknąć turbulencji.
Odkrywcami stratosfery są dwaj meteorolodzy: Francuz Léon Teisserenc de Bort i Niemiec Richard Assmann.
Stratosfery innych planet
Ze względu na nieobecność obszaru inwersji temperatury, atmosfery Wenus i Marsa nie mają stratosfery: w ich przypadku bezpośrednio ponad troposferą znajduje się mezosfera. Na Marsie zawartość ozonu w atmosferze jest zbyt niska, aby zauważalnie wpływać na jej stan termiczny; w okresie intensywnych burz pyłowych absorpcja i reemisja promieniowania przez pył może wywoływać efekt inwersji temperatury, imitujący obecność stratosfery.
Warstwę tę jednak definiuje się w przypadku atmosfer planet–olbrzymów oraz Tytana, księżyca Saturna. Za absorpcję ultrafioletu i ogrzewanie stratosfery wszystkich czterech planet-olbrzymów w Układzie Słonecznym odpowiada metan. Dobrze rozwinięta stratosfera Jowisza jest ogrzewana przez absorpcję promieniowania słonecznego przez metan i aerozole atmosferyczne tworzone z niego w reakcjach fotochemicznych; podobne aerozole występują także w atmosferach Saturna i Tytana. Niewielkie ilości wody w stratosferze Saturna są efektem opadu materii z pierścieni wokół planety. Stratopauza na Jowiszu i Saturnie występuje tam, gdzie ciśnienie osiąga wartość około 1 hektopaskala.
W 2015 roku po raz pierwszy zidentyfikowano stratosferę planety pozasłonecznej, gorącego jowisza o oznaczeniu WASP-33 b. Warstwa w której zachodzi inwersja temperatury została rozpoznana w widmie podczerwonym planety. Ze względu na bardzo wysoką temperaturę stratosfery (ok. 3300 °C) za absorpcję nie może odpowiadać ozon ani węglowodory; najprawdopodobniej tę rolę pełni tlenek tytanu.
Zobacz też
Przypisy
- ↑ a b c d e f g Stratosphere – overview. Center for Science Education . University Center for Atmospheric Research, 2011. . (ang.).
- ↑ Skład i budowa atmosfery. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. .
- ↑ a b c atmosphere - Stratosphere and mesosphere, Encyclopædia Britannica (ang.).
- ↑ a b The Layered Atmosphere. W: Pidwirny, M.: Fundamentals of Physical Geography. Wyd. 2. 2006.
- ↑ 21 cm / 24 cm Paris-Geschutz (Paris Gun) Long-Range, Super-Heavy Railway Gun. MilitaryFactory.com. . (ang.).
- ↑ 1.3 The discovery of the stratosphere. W: Karin G. Labitzke, Harry van Loon: The Stratosphere: Phenomena, History, and Relevance. Springer Science & Business Media, 2012. ISBN 3-642-58541-8.
- ↑ Chamberlain i Hunten 1990 ↓, s. 38.
- ↑ Chamberlain i Hunten 1990 ↓, s. 44.
- ↑ Francisco González-Galindo, The Martian upper atmosphere, „Lecture Notes and Essays in Astrophysics”, 3, 2008, s. 151–162, Bibcode: 2008LNEA....3..151G, ISBN 8493609801.
- ↑ a b c Chamberlain i Hunten 1990 ↓, s. 52–56.
- ↑ Katharina Lodders: Atmospheric Chemistry of the Gas Giant Planets. .
- ↑ NASA’s Hubble Telescope Detects ‘Sunscreen’ Layer on Distant Planet. NASA, 2015-07-31. . (ang.).
Bibliografia
- Joseph W. Chamberlain, Donald M. Hunten: Theory of planetary atmospheres: an introduction to their physics and chemistry. Wyd. 2. Academic Press, 1990, seria: International Geophysics Series. ISBN 0-12-167252-2.
