Характеристика стратосфери

Шар атмосфери, найближчий до Землі, тропосфера, тут відбувається практично вся погода та хмари, які допомагають визначити наше небо. Над ним лежить другий за рівнем атмосферного шару: стратосфера, нижня межа якої з тропосфера поставляється з позначкою тропопауза.

Стратосфера - названа за «розшаровані» шари повітря, які вертикально мало змішуються - відіграє ключову роль у буферизації біосфери від УФ-випромінювання завдяки своєму озоновому шару, а також там, де ви проводите більшу частину своїх польотів на комерційному реактивному літаку.

Хоча висота тропопаузи варіюється - вона вище над екватором, ніж над полюсами, і вище влітку ніж зима - стратосфера приблизно простягається між 6 і 30 милями над рівнем моря посередині широти.

Температури залишаються досить стабільними в найнижчій частині стратосфери, але потім швидко зростають із збільшенням висоти до стратопауза, межа - розташована приблизно на висоті 30 миль - між стратосферою та мезосферою, що лежить над атмосферним шаром.

Це підвищення температури з висота у стратосфері - на противагу ситуації в тропосфері, де температура падає, чим вище ви піднімаєтесь - це пов'язано з наявністю озону, форма молекули кисню, яка нагрівається, поглинаючи ультрафіолетове випромінювання сонячної енергії. Це забезпечує умови на Землі значно більш гостинними, ніж вони були б в іншому випадку.

Окрім більшої кількості озону - і нижчі концентрації водяної пари, суттєво - склад стратосфери нагадує тропосферу, в якій переважають азот та кисень із незначними кількостями інших газів, таких як аргон.

Підвищення температури вгору до стратосфери стримує вертикальний рух і змішування повітря, що робить цей шар атмосфери спокійним порівняно з тропосферною сферою, яка перебуває нижче. Це стабільність і низька кількість турбулентності, а також нижча щільність повітря на цих висотах, що дозволяє літаки для досягнення максимальної ефективності польоту, тому комерційні літаки зазвичай курсують у нижній стратосфері.

Що примітно, деякі бактерії та інші мікроби кружляють у стратосфері: найвідоміші форми життя нашої планетарної системи.

Стратосфера зазвичай безхмарна через надзвичайно сухого, теплого повітря. Однак взимку на полюсах і поблизу них морозні температури в нижній і середній стратосфері можуть створювати прекрасні хмари верхньої атмосфери, відомі як полярні стратосферні хмари. Також називають полярні стратосферні хмари, складені кристалами льоду перламутровий або перламутрові хмари через їх вражаючу райдужність.

Інша різновид полярної стратосферної хмари містить краплі азотної кислоти та води. Ці стратосферні хмари можуть зменшувати озон, забезпечуючи поверхню для хімічних реакцій, що перетворюють хлор руйнуючі озон вільні радикали та видаляючи стратосферну азотну кислоту, яка реагує з хлором, щоб зменшити її руйнівний.

Полярні стратосферні хмари, які зазвичай утворюються на висоті від шести до 15 миль, не є найвищою з хмар нашої атмосфери: це було б напівпрозорі хмари, які утворюються в літню мезосферу на висоті близько 50 миль.

Енергійні грозові хмари насправді можуть трохи вторгнутися в найнижчу стратосферу у вигляді так званих перевищення верхівки в результаті інтенсивної конвекції (підняття теплого повітря). Турбулентність, пов'язана з такою грози створює локалізовану зону змішування між тропосферою і стратосферою.

Електричні поля, спричинені громовими головками, які, звичайно, створюють блискавку всередині них і вниз до поверхні Землі, викликають барвисті імпульси світла у верхніх шарах атмосфери, відомі як Перехідні світлові події (TLE).

Один із видів TLE, відомий як блакитний струмінь, складається з конічного синього розряду, який вистрілює в стратосфері з поля, створеного позитивно зарядженою хмарною вершиною грози та утвореною над нею негативно зарядженою зоною. Вважається, що сині струмені транспортують водні пари, а також оксиди азоту та азоту в стратосферу, а також локально знижують там концентрації озону.

Інший TLE, червоний спрайт, бере свій початок на висотах над стратосферою, але його «стримери» можуть поширюватися вниз у цей шар.