خصائص طبقة الستراتوسفير

طبقة الغلاف الجوي الأقرب إلى الأرض التروبوسفير، هو المكان الذي تحدث فيه جميع أحداث الطقس والسحابة التي تساعد في تحديد سمائنا. فوقه تقع ثاني أدنى طبقة الغلاف الجوي: الستراتوسفير، الذي حده الأدنى مع التروبوسفير يأتي يتميز بامتداد تروبوبوز.

يلعب الستراتوسفير - الذي سمي باسم طبقاته "الطبقية" من الهواء التي لا تمتزج كثيرًا بشكل عمودي - دورًا رئيسيًا في عزل الغلاف الحيوي عن الأشعة فوق البنفسجية بفضل طبقة الأوزون الخاصة به ، ويصادف أنه المكان الذي تقضي فيه الكثير من رحلاتك على متن طائرة نفاثة تجارية.

بينما يختلف ارتفاع التروبوبوز - فهو أعلى فوق خط الاستواء منه فوق القطبين ، وأعلى في الصيف من الشتاء - تمتد طبقة الستراتوسفير تقريبًا بين حوالي 6 أميال إلى 30 ميلًا فوق مستوى سطح البحر في المنتصف خطوط العرض.

تظل درجات الحرارة ثابتة إلى حد ما في الجزء السفلي من الستراتوسفير ، ولكنها ترتفع بعد ذلك بسرعة مع زيادة الارتفاع حتى ستراتوبوز، الحدود - الواقعة على ارتفاع حوالي 30 ميلاً - بين الستراتوسفير والغلاف الجوي ، طبقة الغلاف الجوي التي تعلوها.

ترتفع درجة الحرارة هذه مع ارتفاع في الستراتوسفير - مقابل الوضع في طبقة التروبوسفير ، حيث تنخفض درجة الحرارة كلما ارتفعت - بسبب وجود

بالإضافة إلى كمية أكبر من الأوزون - وتركيزات منخفضة من بخار الماء ، بشكل ملحوظ - يشبه تكوين الستراتوسفير طبقة التروبوسفير ، التي يغلب عليها النيتروجين والأكسجين مع كميات ضئيلة من الغازات الأخرى مثل الأرجون.

إن الزيادة في درجة الحرارة فوق الستراتوسفير لا تشجع الحركة العمودية وخلط الهواء ، مما يجعل هذه الطبقة من الغلاف الجوي هادئة مقارنة بعالم التروبوسفير المليء بالطقس أدناه. هذا الاستقرار وانخفاض كمية الاضطراب وكذلك انخفاض كثافة الهواء عند هذه الارتفاعات مما يسمح للوصول إلى الحد الأقصى من كفاءة الطيران ، هذا هو السبب في أن الطائرات التجارية تحلق عادة في طبقة الستراتوسفير السفلى.

اللافت للنظر ، بعض بكتيريا وميكروبات أخرى تتجول في الستراتوسفير: أعلى أشكال الحياة المعروفة لنظامنا الكوكبي.

عادة ما تكون طبقة الستراتوسفير خالية من السحب بسبب هواءها الجاف للغاية والدافئ. ومع ذلك ، في فصل الشتاء عند القطبين وقربهما ، يمكن أن تنتج درجات الحرارة المتجمدة في الستراتوسفير السفلي والوسطى غيوم الغلاف الجوي العلوي الجميلة المعروفة باسم الغيوم الستراتوسفيرية القطبية. تسمى أيضًا السحب الستراتوسفيرية القطبية المكونة من بلورات الجليد صدفي أو غيوم عرق اللؤلؤ بسبب تقزحها اللافت.

مجموعة متنوعة أخرى من سحابة الستراتوسفير القطبية تحتوي على قطرات من حمض النيتريك والماء. يمكن لهذه السحب الستراتوسفيرية أن تقلل الأوزون من خلال توفير سطح للتفاعلات الكيميائية التي تحول الكلور إلى الجذور الحرة المدمرة للأوزون وعن طريق إزالة حمض النيتريك الستراتوسفير ، الذي يتفاعل مع الكلور لجعله أقل مدمرة.

سحب الستراتوسفير القطبية ، التي تتكون عادةً على ارتفاع يتراوح بين ستة و 15 ميلاً ، ليست أعلى غيوم الغلاف الجوي: هذه ستكون غيوم ليلية، والذي يتكون في الغلاف الجوي الصيفي على ارتفاع 50 ميلًا أو نحو ذلك.

يمكن أن تتسلل السحب الرعدية القوية في الواقع بشكل طفيف إلى أدنى طبقة الستراتوسفير في شكل ما يسمى القمم التجاوز ناتج عن الحمل الحراري الشديد (ارتفاع الهواء الدافئ). الاضطرابات المرتبطة بهذا عواصف رعدية يخلق منطقة اختلاط محلية بين طبقة التروبوسفير والستراتوسفير.

تثير المجالات الكهربائية التي تسببها الرعد ، والتي تخلق بالطبع برقًا داخلها ونزولاً إلى سطح الأرض ، نبضات ضوئية ملونة في الغلاف الجوي العلوي تُعرف باسم أحداث مضيئة عابرة (TLEs).

نوع واحد من TLE ، والمعروف باسم a طائرة زرقاء، يتكون من تفريغ أزرق مخروطي ينطلق في الستراتوسفير من الحقل الناتج عن قمة السحابة الموجبة الشحنة للعاصفة الرعدية والمنطقة السالبة الشحنة المتكونة فوقها. يُعتقد أن النفاثات الزرقاء تنقل بخار الماء وكذلك أكاسيد النيتريك والنيتروز إلى طبقة الستراتوسفير وأيضًا تقلل محليًا تركيزات الأوزون هناك.

TLE آخر ، ملف العفريت الأحمر، ينشأ على ارتفاعات فوق الستراتوسفير ، ولكن "تياره" يمكن أن ينتشر إلى أسفل في هذه الطبقة.