A légkörnek a Földhöz legközelebb eső rétege, a troposzféra, ahol gyakorlatilag minden olyan időjárás és felhő fellépés megtörténik, amely segít meghatározni az egünket. Fölötte fekszik a második legalacsonyabb légköri réteg: a sztratoszféra, amelynek alsó határa a troposzféra jön a tropopauza.
A sztratoszféra - amelyet „vertikálisan kevert” rétegzett ”légrétegeiről neveznek el - kulcsszerepet játszik a bioszféra pufferelésében UV sugárzás ózonrétegének köszönhetően, és előfordul, hogy repüléseinek nagy részét kereskedelmi repülőgépen tölti.
A sztratoszféra alapvető jellemzői
Míg a tropopauza magassága változó - az Egyenlítő felett magasabb, mint a pólusok felett, és nyáron magasabb mint tél - a sztratoszféra nagyjából középen körülbelül 6 mérföld és 30 mérföld között helyezkedik el a tengerszint felett szélességi fokok.
A hőmérséklet a sztratoszféra legalsó részén meglehetősen állandó marad, de a magasság növekedésével a stratopauza, a mintegy 30 mérföldes magasságban elhelyezkedő határ a sztratoszféra és a mezoszféra, a feletti légköri réteg között.
Ez a hőmérséklet emelkedik magasság a sztratoszférában - szemben a troposzféra helyzetével, ahol a hőmérséklet minél magasabbra csökken - a ózon, az oxigénmolekula egy olyan formája, amely a napenergia ultraibolya sugárzásának elnyelésével melegszik fel. Ez lényegesen vendégszeretőbbé teszi a Föld körülményeit, mint egyébként lennének.
Sztratoszféra összetétele
A nagyobb mennyiség mellett ózon - és a vízgőz alacsonyabb koncentrációja, jelentősen - a sztratoszféra összetétele hasonlít a troposzférára, ahol nitrogén és oxigén dominál, nyomokban egyéb gázok, például argon.
A sztratoszféra feletti hőmérsékletnövekedés elriasztja a függőleges mozgást és a levegő keveredését, ami ezt a légköri réteget nyugodtabbá teszi, mint az időjárási viszonyok között sújtott troposzférikus birodalom. Ez a stabilitás és az alacsony turbulencia, valamint az alacsonyabb sűrűség ezeken a magasságokon, ami lehetővé teszi a maximális repülési hatékonyság elérése érdekében, ezért a kereskedelmi repülőgépek általában az alsó sztratoszférában cirkálnak.
Figyelemre méltóan néhány baktériumok és más mikrobák lengnek körül a sztratoszférában: bolygórendszerünk legismertebb életformái.
Sztratoszférikus felhők
A sztratoszféra rendkívül száraz, meleg levegője miatt általában felhőmentes. Azonban télen a pólusoknál és azok közelében, az alsó és a középső sztratoszféra hűvös hőmérséklete előidézheti a gyönyörű sarki sztratoszférikus felhők. Jégkristályokból álló sarki sztratoszférikus felhőket is neveznek gyöngyházfényű vagy gyöngyház felhők feltűnő irizálásuk miatt.
A poláris sztratoszférikus felhő másik változata salétromsav és víz cseppeket tartalmaz. Ezek a sztratoszférikus felhők csökkenthetik az ózont azáltal, hogy felületet biztosítanak a klórt átalakító kémiai reakciókhoz ózont romboló szabad gyököket és a sztratoszférikus salétromsav eltávolításával, amely klórral reagálva kevesebb romboló.
A poláris sztratoszférikus felhők, amelyek általában körülbelül 6 és 15 mérföld közötti magasságban keletkeznek, nem a legmagasabbak a légkörünk felhőiben: ezek lennének éjszakai felhők, amelyek a nyári mezoszférában körülbelül 50 mérföld magasságban képződnek.
Zivatarok és átmeneti világító események
Az erõs zivatarfelhõk valójában kissé behatolhatnak a legalacsonyabb sztratoszférába, ún túllövő felsők az intenzív konvekció (a meleg levegő emelkedése) eredményeként. Az ilyenekhez kapcsolódó turbulencia zivatarok létrehoz egy lokalizált keverési zónát a troposzféra és a sztratoszféra között.
A mennydörgés okozta elektromos mezők, amelyek természetesen villámokat hoznak létre bennük és a Föld felszínéig, színes fényimpulzusokat váltanak ki a légkör felső részén, Átmeneti világító események (TLE).
A TLE egyik fajtája, a kék sugár, egy kúpos kék kisülésből áll, amely a sztratoszférában a zivatar pozitív töltésű felhő teteje és a fölötte kialakult negatív töltésű zóna által létrehozott mezőből lő. Úgy gondolják, hogy a kék sugárok vízgőzt, valamint nitrogén- és dinitrogén-oxidokat szállítanak a sztratoszférába, és lokálisan csökkentik az ózonkoncentrációt is.
Egy másik TLE, az vörös sprite, a sztratoszféra feletti magasságokban keletkezik, de „patakjai” lefelé terjedhetnek ebbe a rétegbe.