Maapalloa lähinnä oleva ilmakehän kerros troposfääri, siellä tapahtuu käytännössä kaikki sää- ja pilvitoiminnot, jotka auttavat määrittelemään taivaamme. Sen yläpuolella on toiseksi alin ilmakehäkerros: stratosfääri, jonka alaraja troposfääri tulee merkitty tropopaussi.
Stratosfäärillä - nimetty "kerrostuneista" ilmakerroksistaan, jotka eivät sekoita vertikaalisesti paljon - on keskeinen rooli biosfäärin puskuroinnissa UV-säteily otsonikerroksen ansiosta, ja sattuu olemaan myös silloin, kun vietät suuren osan lennoistasi kaupallisella suihkukoneella.
Stratosfäärin perusominaisuudet
Vaikka tropopaussin korkeus vaihtelee - se on korkeampi päiväntasaajan kuin pylväiden yli ja korkeampi kesällä kuin talvi - stratosfääri ulottuu karkeasti noin 6 mailin ja 30 mailin välillä merenpinnan yläpuolella keskellä leveysasteet.
Lämpötilat pysyvät melko tasaisina stratosfäärin alimmassa osassa, mutta nousevat sitten nopeasti korkeuden kasvaessa kerrostuma, raja, joka sijaitsee noin 30 mailin korkeudessa, stratosfäärin ja mesosfäärin, ympäröivän ilmakehän, välillä.
Tämä lämpötilan nousu korkeus stratosfäärissä - päinvastoin kuin troposfäärissä, jossa lämpötila laskee korkeammalle - johtuu otsoni, happimolekyylin muoto, joka lämpenee absorboimalla aurinkoenergian ultraviolettisäteilyä. Se pitää maapallon olosuhteet huomattavasti vieraanvaraisemmina kuin muuten olisivat.
Stratosfäärin koostumus
Lisäksi suurempi määrä otsoni - ja alhaisemmat vesihöyrypitoisuudet, merkittävästi - stratosfäärikoostumus muistuttaa troposfääriä, jossa typpi ja happi hallitsevat pieniä määriä muita kaasuja, kuten argonia.
Stratosfäärin lämpötilan nousu estää vertikaalista liikkumista ja ilman sekoittumista, mikä tekee tästä ilmakerroksesta rauhallisen verrattuna alla olevaan säähöyryyn. Tämä vakaus ja pieni turbulenssin määrä sekä pienempi ilman tiheys näillä korkeuksilla, mikä sallii maksimoimaan lentotehokkuuden, miksi kaupalliset suihkukoneet yleensä risteilevät alemmalla stratosfäärillä.
Huomattavasti jotkut bakteerit ja muut mikrobit kulkevat stratosfäärissä: planeettamme tunnetuimmat elämänmuodot.
Stratosfäärin pilviä
Stratosfääri on yleensä pilvistä erittäin kuivan, lämpimän ilmansa vuoksi. Talvella pylväissä ja niiden lähellä kylmät lämpötilat ala- ja keskistratosfäärissä voivat kuitenkin tuottaa kauniita ylemmän ilmakehän pilviä polaariset stratosfääriset pilvet. Jääkiteistä koostuvia polaarisia stratosfäärisiä pilviä kutsutaan myös helminainen tai helmiäispilvet silmiinpistävän irisenssin takia.
Toinen polaarisen stratosfäärisen pilven lajike sisältää pisaroita typpihappoa ja vettä. Nämä stratosfäärin pilvet voivat vähentää otsonia tarjoamalla pinnan kemiallisille reaktioille, jotka muuttavat kloorin otsonia tuhoavat vapaat radikaalit ja poistamalla stratosfäärin typpihappo, joka reagoi kloorin kanssa sen vähentämiseksi tuhoisa.
Polaariset stratosfääriset pilvet, jotka muodostuvat tyypillisesti noin 6-15 mailin korkeudessa, eivät ole ilmakehän korkeimpia pilviä: ne olisivat yöllisiä pilviä, jotka muodostuvat kesän mesosfäärissä noin 50 mailin korkeudessa.
Ukkosmyrskyjä ja ohimeneviä valoisia tapahtumia
Voimakkaat ukkospilvet voivat itse asiassa tunkeutua hieman alimpaan stratosfääriin ns ylitys topit johtuu voimakkaasta konvektiosta (lämmin ilman nousu). Sellaisiin liittyvä turbulenssi ukkosta luo paikallisen sekoitusvyöhykkeen troposfäärin ja stratosfäärin välille.
Ukkosmyrskyjen aiheuttamat sähkökentät, jotka tietysti synnyttävät salamoita sisällä ja maan pinnalle, laukaisevat värikkäitä valopulsseja ilmakehän ylemmässä osassa Ohimenevät valoisat tapahtumat (TLE).
Eräänlainen TLE, joka tunnetaan nimellä a sininen suihkukone, koostuu kartiomaisesta sinisestä purkautumisesta, joka syttyy stratosfäärissä kentältä, jonka on luonut ukkosen positiivisesti varautunut pilvipinta ja sen yläpuolelle muodostunut negatiivisesti varautunut vyöhyke. Sinisten suihkukoneiden uskotaan kuljettavan vesihöyryä sekä typpi- ja typpioksideja stratosfääriin ja vähentävän samalla paikallisesti otsonipitoisuuksia.
Toinen TLE, punainen sprite, on peräisin stratosfäärin yläpuolella olevista korkeuksista, mutta sen "virrat" voivat levitä alaspäin tähän kerrokseen.
