Слой атмосферы, ближайший к Земле, тропосфера, здесь происходят практически все погодные и облачные явления, которые определяют наше небо. Выше находится второй по низу слой атмосферы: стратосфера, нижняя граница которого с тропосфера приходит отмечен тропопауза.
Стратосфера, названная так в честь ее «стратифицированных» слоев воздуха, которые не сильно перемешиваются по вертикали, - играет ключевую роль в защите биосферы от УФ-излучение благодаря озоновому слою, а также здесь вы проводите большую часть своих полетов на коммерческих реактивных самолетах.
Основные характеристики стратосферы
Хотя высота тропопаузы бывает разной - над экватором она выше, чем над полюсами, а летом выше. чем зимой - стратосфера примерно простирается от 6 до 30 миль над уровнем моря посередине. широты.
Температура остается довольно стабильной в самой нижней части стратосферы, но затем быстро увеличивается с увеличением высоты до стратопауза, граница - расположенная на высоте около 30 миль - между стратосферой и мезосферой, вышележащим слоем атмосферы.
Это повышение температуры с высота в стратосфере - в отличие от ситуации в тропосфере, где температура падает по мере того, как вы поднимаетесь, - происходит из-за присутствия озон, форма молекулы кислорода, которая нагревается за счет поглощения ультрафиолетового излучения солнечной энергии. Это делает условия на Земле значительно более благоприятными, чем они были бы в противном случае.
Состав Стратосферы
Помимо большего количества озон - и более низкие концентрации водяного пара, что значительно - состав стратосферы напоминает тропосферу, в которой преобладают азот и кислород с небольшими количествами других газов, таких как аргон.
Повышение температуры вверху стратосферы препятствует вертикальному движению и перемешиванию воздуха, что делает этот слой атмосферы более спокойным по сравнению с тропосферным царством под воздействием погодных условий. Эта стабильность и низкая турбулентность, а также более низкая плотность воздуха на этих высотах, что позволяет Для достижения максимальной эффективности полета коммерческие самолеты обычно летают в нижних слоях стратосферы.
Примечательно, что некоторые бактерии и другие микробы носятся в стратосфере: самые известные формы жизни нашей планетной системы.
Стратосферные облака
В стратосфере обычно нет облаков из-за очень сухого и теплого воздуха. Однако зимой на полюсах и вблизи них низкие температуры в нижней и средней стратосфере могут создавать красивые облака в верхних слоях атмосферы, известные как полярные стратосферные облака. Полярные стратосферные облака, состоящие из кристаллов льда, также называют перламутровый или же перламутровые облака из-за их поразительной переливчатости.
Еще одна разновидность полярных стратосферных облаков содержит капли азотной кислоты и воды. Эти стратосферные облака могут уменьшить содержание озона, обеспечивая поверхность для химических реакций, которые превращают хлор в озоноразрушающие свободные радикалы и удаляя стратосферную азотную кислоту, которая реагирует с хлором, уменьшая ее количество разрушительный.
Полярные стратосферные облака, которые обычно образуются на высоте от шести до 15 миль, не являются самыми высокими из облаков нашей атмосферы: это были бы серебристые облака, которые образуются в летней мезосфере на высоте около 50 миль.
Грозы и кратковременные световые явления
Сильные грозовые тучи могут немного вторгаться в самые нижние слои стратосферы в виде так называемых зашкаливающие вершины в результате интенсивной конвекции (подъем теплого воздуха). Турбулентность, связанная с такими грозы создает локализованную зону смешения между тропосферой и стратосферой.
Электрические поля, вызванные грозовыми головами, которые, естественно, создают молнии внутри них и спускаются к поверхности Земли, вызывают разноцветные световые импульсы в верхних слоях атмосферы, известные как Переходные световые события (TLEs).
Один из видов TLE, известный как синяя струя, состоит из конического синего разряда, который возникает в стратосфере из поля, созданного положительно заряженной верхней границей облака грозы и отрицательно заряженной зоной, образованной над ней. Считается, что синие струи переносят водяной пар, а также оксиды азота и азота в стратосферу, а также локально снижают там концентрацию озона.
Другой TLE, красный спрайт, зарождается на высотах над стратосферой, но его «стримеры» могут распространяться вниз в этот слой.