Innehåll
- Grundläggande stratosfäregenskaper
- Stratosfärens sammansättning
- Stratosfäriska moln
- Åskväder och övergående lysande händelser
Det atmosfärskikt som är närmast jorden, troposfär, är där praktiskt taget all väder och molnåtgärder som hjälper till att definiera våra himlar äger rum. Ovanför det ligger det näst lägsta atmosfäriska skiktet: stratosfär, vars nedre gräns med troposfären är markerad av tropopause.
Stratosfären - uppkallad efter sina "stratifierade" luftlager som inte vertikalt blandas mycket - spelar en nyckelroll i att buffra biosfären från UV-strålning tack vare dess ozonlager, och råkar också vara där du tillbringar mycket av dina flygningar i ett kommersiellt jetflygplan.
Grundläggande stratosfäregenskaper
Medan tropopausens höjd varierar - den är högre över ekvatorn än över polerna, och högre på sommaren än vintern, sträcker sig stratosfären grovt mellan cirka 6 mil och 30 mil över havsnivån på mellanlängderna.
Temperaturerna förblir ganska stadiga i den lägsta delen av stratosfären, men ökar sedan snabbt med ökande höjd upp till stratopause, gränsen - som ligger cirka 30 mil i höjd - mellan stratosfären och mesosfären, det överliggande atmosfäriska lagret.
Denna temperaturökning med höjden i stratosfären - mittemot situationen i troposfären, där temperaturen sjunker ju högre du går - beror på närvaron av ozon, en form av syremolekyl som värms upp genom att absorbera ultraviolett strålning från solenergi. Det håller förhållandena på jorden betydligt mer gästvänliga än de annars skulle vara.
Stratosfärens sammansättning
Förutom den större mängden ozon - och lägre koncentrationer av vattenånga, liknar signifikant - stratosfärens sammansättning troposfärerna, dominerade av kväve och syre med spårmängder av andra gaser som argon.
Ökningen av temperaturen upp i stratosfären avskräcker vertikal rörelse och blandning av luft, vilket gör detta atmosfärskikt lugnt jämfört med det väderrullade troposfäriska riket nedan. Denna stabilitet och den låga turbulensen och den lägre lufttätheten i dessa höjder, som gör det möjligt för flygplan att uppnå maximal flygeffektivitet, är därför kommersiella jetflygningar vanligtvis kryssar i den lägre stratosfären.
Det är anmärkningsvärt att vissa bakterier och andra mikrober viftar runt i stratosfären: de högst kända livsformerna i vårt planetsystem.
Stratosfäriska moln
Stratosfären är vanligtvis molnfri på grund av dess extremt torr, varm luft. Men på vintern vid och nära polerna kan frigida temperaturer i den nedre och mellersta stratosfären producera de vackra moln i övre atmosfären, känd som polära stratosfäriska moln. Polära stratosfäriska moln sammansatta av iskristaller kallas också nacreous eller pärlemor moln på grund av deras slående irisercens.
En annan variation av polärt stratosfäriskt moln innehåller droppar salpetersyra och vatten. Dessa stratosfäriska moln kan minska ozon genom att ge en yta för kemiska reaktioner som omvandlar klor till ozon-förstörande fria radikaler och genom att ta bort stratosfär salpetersyra, som reagerar med klor för att göra det mindre förstörande.
Polära stratosfäriska moln, som vanligtvis bildar mellan sex och 15 mil i höjd, är inte den högsta av atmosfärens moln: de skulle vara nattaktiga moln, som bildas på sommartidens mesosfär i höjder på 50 mil eller så.
Åskväder och övergående lysande händelser
Kraftiga åskväder kan faktiskt smita in i den lägsta stratosfären i form av så kallade överskott toppar till följd av intensiv konvektion (stigningen av varm luft). Turbulensen förknippad med sådana åskväder skapar en lokal zon för blandning mellan troposfären och stratosfären.
De elektriska fälten orsakade av åska, som naturligtvis skapar blixtar i dem och ner till jordens yta, utlöser färgglada ljuspulser i den övre atmosfären känd som Övergående lysande händelser (TLE).
En typ av TLE, känd som en blå jet, består av en konisk blå urladdning som skjuter i stratosfären från fältet skapat av den positivt laddade molntoppen av åskväder och den negativt laddade zonen som bildas ovanför den. Blåstrålar tros transportera vattenånga samt kväve- och kväveoxider in i stratosfären och minska också ozonkoncentrationer där.
En annan TLE, röd sprite, har sitt ursprung i höjder över stratosfären, men dess "streamers" kan spridas nedåt i detta lager.