Det lag af atmosfæren, der er tættest på Jorden, troposfæren, er, hvor næsten al vejr og sky handling, der hjælper med at definere vores himmel finder sted. Over det ligger det næst nederste atmosfæriske lag: stratosfæren, hvis nedre grænse med troposfæren kommer præget af tropopause.
Stratosfæren - opkaldt efter sine "lagdelte" lag af luft, der ikke blander sig lodret - spiller en nøglerolle i buffringen af biosfæren fra UV-stråling takket være dets ozonlag og tilfældigvis også hvor du tilbringer meget af dine flyvninger i et kommercielt jetfly.
Grundlæggende stratosfære egenskaber
Mens tropopausens højde varierer - er den højere over ækvator end over polerne og højere om sommeren end vinter - stratosfæren strækker sig groft mellem ca. 6 miles og 30 miles over havets overflade i midten breddegrader.
Temperaturerne forbliver ret stabile i den laveste del af stratosfæren, men stiger derefter hurtigt med stigende højde op til stratopause, grænsen - placeret omkring 30 miles i højden - mellem stratosfæren og mesosfæren, det overliggende atmosfæriske lag.
Denne temperatur stiger med højde i stratosfæren - modsat situationen i troposfæren, hvor temperaturen falder jo højere du går - skyldes tilstedeværelsen af ozon, en form for iltmolekyle, der opvarmes ved at absorbere ultraviolet stråling fra solenergi. Det holder forholdene på jorden betydeligt mere gæstfri, end de ellers ville være.
Stratosfæresammensætning
Udover den større mængde ozon - og lavere koncentrationer af vanddamp, markant - stratosfæresammensætning ligner troposfærens, domineret af nitrogen og ilt med spormængder af andre gasser såsom argon.
Stigningen i temperatur op ad stratosfæren modvirker lodret bevægelse og blanding af luft, hvilket gør dette lag af atmosfære roligt sammenlignet med det vejrbårne troposfæriske område nedenfor. Denne stabilitet og lave turbulens såvel som den lavere lufttæthed i disse højder, hvilket tillader fly for at nå maksimal flyeffektivitet, hvorfor kommercielle jetfly normalt krydser i den nedre stratosfære.
Bemærkelsesværdigt nogle bakterie og andre mikrober svæver rundt i stratosfæren: de højst kendte livsformer i vores planetariske system.
Stratosfæriske skyer
Stratosfæren er normalt skyfri på grund af sin ekstremt tørre, varme luft. Om vinteren ved og i nærheden af polerne kan fryse temperaturer i den nedre og midterste stratosfære frembringe de smukke skyer i den øvre atmosfære kendt som polære stratosfæriske skyer. Polære stratosfæriske skyer sammensat af iskrystaller kaldes også nacreous eller perlemorskyer på grund af deres slående iridescens.
En anden række polare stratosfæriske skyer indeholder dråber af salpetersyre og vand. Disse stratosfæriske skyer kan reducere ozon ved at give en overflade til kemiske reaktioner, der omdanner klor til ozonødelæggende frie radikaler og ved at fjerne stratosfærisk salpetersyre, der reagerer med klor for at gøre det mindre Destruktiv.
Polære stratosfæriske skyer, der typisk dannes mellem cirka 6 og 15 miles i højden, er ikke den højeste af vores atmosfæres skyer: det ville være natlige lysende skyer, der dannes om sommeren mesosfæren i højder på 50 miles eller deromkring.
Tordenvejr og forbigående lysende begivenheder
Kraftige tordenvær kan faktisk trænge lidt ind i den laveste stratosfære i form af såkaldte overskydning af toppe som følge af intens konvektion (stigning af varm luft). Turbulensen forbundet med sådan tordenvejr skaber en lokal blandingszone mellem troposfæren og stratosfæren.
De elektriske felter forårsaget af tordenhoveder, der selvfølgelig skaber lyn i dem og ned til jordens overflade, udløser farverige lysimpulser i den øvre atmosfære kendt som Forbigående lysende begivenheder (TLE'er).
En slags TLE, kendt som en blå jet, består af en konisk blå udledning, der affyrer i stratosfæren fra marken skabt af den positivt ladede skyetop af tordenvejr og den negativt ladede zone dannet over den. Blå stråler menes at transportere vanddamp såvel som nitrogenoxid og nitrogenoxid ind i stratosfæren og også lokalt nedsætte ozonkoncentrationer der.
En anden TLE, den rød sprite, stammer fra højder over stratosfæren, men dens "streamers" kan forplante sig nedad i dette lag.