Stratosfääri on yksi planeettamme ilmakuoren ylemmistä kerroksista. Se alkaa noin 11 km:n korkeudesta maanpinnan yläpuolella. Matkustajakoneet eivät enää lennä täällä ja pilviä muodostuu harvoin. Maan otsonikerros sijaitsee stratosfäärissä - ohuessa kuoressa, joka suojaa planeettaa haitallisen ultraviolettisäteilyn tunkeutumiselta.
Planeetan ilmakuori
Ilmakehä on Maan kaasumainen kuori, joka sijaitsee hydrosfäärin ja maankuoren sisäpinnan vieressä. Sen ulkoraja siirtyy vähitellen ulkoavaruuteen. Ilmakehän koostumus sisältää kaasuja: typpeä, happea, argonia, hiilidioksidia ja niin edelleen, sekä epäpuhtauksia pölyn, vesipisaroiden, jääkiteiden, palamistuotteiden muodossa. Ilmakuoren pääelementtien suhde pidetään vakiona. Poikkeuksia ovat hiilidioksidi ja vesi – niiden määrä ilmakehässä vaihtelee usein.
Kaasukuoren kerrokset
Ilmakehä on jaettu useisiin kerroksiin, jotka sijaitsevat päällekkäin ja joissa on ominaisuuksiakokoonpano:
- rajakerros - suoraan planeetan pinnan vieressä, ulottuen 1-2 km:n korkeuteen;
-
troposfääri - toinen kerros, ulkoraja sijaitsee keskimäärin 11 km:n korkeudessa, melkein kaikki ilmakehän vesihöyry keskittyy tähän, muodostuu pilviä, sykloneja ja antisykloneja ilmaantuu korkeuden noustessa, lämpötila nousee;
- tropopause - siirtymäkerros, jolle on ominaista lämpötilan laskun lakkaaminen;
- stratosfääri on kerros, joka ulottuu 50 km:n korkeuteen ja on jaettu kolmeen vyöhykkeeseen: 11-25 km lämpötila vaihtelee hieman, 25-40 - lämpötila nousee, 40-50 - lämpötila pysyy vakiona (stratopaussi);
- mesosfääri ulottuu 80-90 km:n korkeuteen;
- lämpöpallo yltää 700-800 km merenpinnan yläpuolelle, täällä 100 km:n korkeudessa on Karmanin linja, joka on otettu maan ilmakehän ja avaruuden rajaksi;
- eksosfääriä kutsutaan myös sirontavyöhykkeeksi, täällä erittäin harvinainen kaasu menettää ainehiukkasia ja ne lentävät pois avaruuteen.
Lämpötilan muutokset stratosfäärissä
Joten, stratosfääri on osa planeetan kaasuvaippaa, joka seuraa troposfääriä. Täällä ilman lämpötila, joka on vakio koko tropopaussin ajan, alkaa muuttua. Stratosfäärin korkeus on noin 40 km. Alaraja on 11 km merenpinnan yläpuolella. Tästä merkistä alkaen lämpötilassa tapahtuu pieniä muutoksia. Käytössä25 km korkeudessa lämmitysindeksi alkaa hitaasti nousta. 40 km merenpinnan yläpuolella lämpötila nousee -56,5 ºC:sta +0,8 ºС. Lisäksi se pysyy lähellä nollaa 50-55 km korkeuteen asti. Vyöhykettä 40–55 kilometrin välillä kutsutaan stratopausiksi, koska lämpötila täällä ei muutu. Se on siirtymäalue stratosfääristä mesosfääriin.
Stratosfäärin piirteet
Maan stratosfääri sisältää noin 20 % koko ilmakehän massasta. Ilma on täällä niin harvinainen, että ihmisen on mahdotonta jäädä ilman erityistä avaruuspukua. Tämä tosiasia on yksi syy siihen, miksi lentoja stratosfääriin alettiin suorittaa vasta suhteellisen hiljattain.
Toinen ominaisuus planeetan kaasumaisessa kuoressa 11-50 km korkeudessa on hyvin pieni määrä vesihöyryä. Tästä syystä stratosfääriin ei muodostu pilviä lähes koskaan. Heille ei yksinkertaisesti ole rakennusmateriaalia. On kuitenkin harvoin mahdollista havaita niin kutsuttuja helmiäispilviä, jotka "koristavat" stratosfääriä (kuva on esitetty alla) 20-30 km merenpinnan yläpuolella. Ohuet, ikään kuin valaisevat muodostelmat sisäpuolelta voidaan havaita auringonlaskun jälkeen tai ennen auringonnousua. Helmiäispilvien muoto on samanlainen kuin cirrus tai cirrocumulus.
Maan otsonikerros
Stratosfäärin tärkein erottuva piirre on otsonin enimmäispitoisuus koko ilmakehässä. Se muodostuu auringonvalon vaikutuksesta ja suojaa kaikkea planeetan elämää niiden tuhois alta säteilyltä. Maapallon otsonikerros sijaitsee 20-25 kilometrin korkeudessa maanpinnan yläpuolellameret. O3 molekyylejä on jakautunut koko stratosfääriin ja jopa lähellä planeetan pintaa, mutta niiden suurin pitoisuus havaitaan tällä tasolla.
On huomattava, että maapallon otsonikerros on vain 3-4 mm. Tämä on sen paksuus, jos tämän kaasun hiukkaset asetetaan normaalipaineisiin, esimerkiksi lähellä planeetan pintaa. Otsoni muodostuu happimolekyylin hajoamisen seurauksena ultraviolettisäteilyn vaikutuksesta kahdeksi atomiksi. Yksi niistä yhdistyy "täysarvoiseen" molekyyliin ja muodostuu otsonia - O3.
Vaarallinen puolustaja
Otsonimolekyylit absorboivat ultraviolettisäteilyä, jonka aallonpituus on alle 0,1-0,2 mikronia. Tämä on sen suojaava rooli. Ohut sinertävä kaasukerros estää auringon säteilyn pääsyn Maahan, mikä on haitallista eläville organismeille.
Tuulivirran myötä otsoni pääsee lähelle planeetan pintaa. Se muodostuu myös maan päällä ukkosmyrskyn, kopiokoneiden tai röntgensäteiden työn aikana. Mielenkiintoista on, että suuri otsonipitoisuus on haitallinen ihmisille. Se muodostuu auringonvalon vaikutuksesta voimakkaasti saastuneilla alueilla. Niin kutsutun otsonisumun olosuhteissa oleminen on hengenvaarallista. Sinertävä kaasu voi tuhota keuhkot. Sen läsnäolo vaikuttaa myös kasveihin - ne lakkaavat kehittymästä normaalisti.
otsonikato
Otsoniaukko-ongelmasta on keskusteltu aktiivisesti tiedeyhteisössä noin viime vuosisadan 70-luvulta lähtien. Nyt se tuho on tiedossaSuojaseinämä johtaa ilmansaasteisiin, freonien ja joidenkin muiden yhdisteiden teolliseen käyttöön, metsien tuhoutumiseen, avaruusrakettien laukaisuun ja korkean lentoliikenteen ilmaan. Kansainvälinen yhteisö on hyväksynyt useita sopimuksia haitallisten aineiden tuotannon vähentämiseksi. Ensinnäkin puhumme freoneista, joita käytetään aerosolien, jäähdytysyksiköiden, sammuttimien, kertakäyttöisten astioiden ja niin edelleen valmistukseen.
Samaan aikaan on näyttöä siitä, että otsoniaukkojen muodostuminen johtuu luonnollisista syistä. Haitallisia aineita pääsee ilmakehään tulivuorenpurkausten ja maanjäristysten seurauksena v altameren kuoren vioista. Nykyään kysymys ihmisen pääroolista otsonikerroksen tuhoamisessa on edelleen kiistanalainen useille tutkijoille.
Stratospheren lennot
Stratosfäärin kehitys alkoi viime vuosisadan 30-luvulla. Nykyään taistelu- ja yliäänikoneet nousevat 20 kilometrin korkeuteen. Ilmapallot saavuttavat 40 kilometriä merenpinnan yläpuolella. Miehittämättömän ilmapallon saavuttama ennätyskorkeus on 51,8 km.
Extreme-urheilun harrastajat hallitsevat vähitellen tämän osan ilmakuoresta. Vuonna 2012 itäv altalainen laskuvarjohyppääjä Felix Baumgartner teki hypyn stratosfääristä lähes 39 kilometrin korkeudelta. Ylitettyään äänivallin lennon aikana hän laskeutui turvallisesti. Baumgartnerin ennätyksen rikkoi Googlen varapresidentti Alan Eustace. 15 minuutissa hän lensi saavuttaen myös äänennopeuden, 40 km.
Siten nykypäivänä stratosfääri ontutkitumpi ilmakehän kerros kuin viime vuosisadan alussa. Otsonikerroksen tulevaisuus, jota ilman maapallon elämää ei olisi syntynyt, ei kuitenkaan vielä ole kovin selkeä. Samalla kun maat vähentävät freonin tuotantoa, jotkut tutkijat sanovat, että tämä ei tuota paljon hyötyä ainakaan sellaisessa tahdissa, kun taas toiset sanovat, että tämä ei ole ollenkaan välttämätöntä, koska suurin osa haitallisista aineista muodostuu luonnossa. Kuka on oikeassa - aika ratkaisee.
