Sisältö
- Stratosfäärin perusominaisuudet
- Stratosfäärin koostumus
- Stratosfäärin pilvet
- Ukkosta ja ohimeneviä valoisia tapahtumia
Ilmakehän kerros, joka on lähinnä maata, troposfäärissä, missä tapahtuu käytännöllisesti katsoen kaikki sää- ja pilvitoiminnot, jotka auttavat määrittämään taivaamme. Sen yläpuolella on toiseksi alin ilmakehän kerros: stratosfääri, jonka alarajaa troposfäärin kanssa merkitsee tropopaussin.
Stratosfääri - nimeltään sen "kerrostuneista" ilmakerroksista, jotka eivät sekoitu vertikaalisesti paljon - on avainasemassa puskuroimalla biosfääriä UV-säteilystä otsonikerroksensa ansiosta, ja sattuu myös olemaan missä vietät suuren osan lennoistasi kaupallinen suihkukone.
Stratosfäärin perusominaisuudet
Vaikka tropopausjakson korkeus vaihtelee - se on korkeampi päiväntasaajan yli kuin pylväiden yläpuolella ja korkeampi kesällä kuin talvi -, stratosfääri ulottuu karkeasti noin 6–30 mailia merenpinnan yläpuolella keskimääräisillä leveysasteilla.
Lämpötilat pysyvät melko vakaina stratosfäärin alimmassa osassa, mutta nousevat sitten nopeasti nousevan korkeuden myötä stratopaussi, raja - joka sijaitsee noin 30 mailin korkeudessa - stratosfäärin ja mesosfäärin välillä, päällekkäisen ilmakehän kerroksen välillä.
Lämpötilan nousu stratosfäärin korkeuden kanssa - vastapäätä troposfäärin tilannetta, jossa lämpötila laskee korkeammalle menemään - johtuu otsoni, muodoltaan happimolekyyli, joka kuumenee absorboimalla aurinkoenergian ultraviolettisäteilyä. Tämä pitää olosuhteet maapallolla huomattavasti vieraanvaraisempina kuin muuten olisi.
Stratosfäärin koostumus
Sen lisäksi, että suurempi otsonimäärä ja alhaisemmat vesihöyrypitoisuudet ovat merkittävästi, stratosfäärin koostumus muistuttaa troposfäärejä, joissa hallitsevat typpi ja happi, ja siinä on vähäisiä määriä muita kaasuja, kuten argonia.
Lämpötilan nousu stratosfäärissä ylös estää pystysuuntaista liikettä ja ilman sekoittumista, mikä tekee tästä ilmakehän kerroksesta rauhallisen verrattuna säällä kuljettuun troposfäärin alueeseen. Tämä vakaus ja pieni turbulenssimäärät sekä alhaisempi ilman tiheys näillä korkeuksilla, joka antaa lentokoneille mahdollisuuden saavuttaa maksimaalinen lentotehokkuus, ovat siksi kaupalliset suihkukoneet risteilevät yleensä alemmassa stratosfäärissä.
On huomattavaa, että jotkut bakteerit ja muut mikrobit lepäävät stratosfäärissä: planeettajärjestelmämme tunnetuimmat elämänmuodot.
Stratosfäärin pilvet
Stratosfääri on yleensä pilvoton johtuen sen erittäin kuivasta, lämpimästä ilmasta. Talvella pylväiden lähellä ja niiden lähellä jähmeät lämpötilat alemmassa ja keskimmäisessä stratosfäärissä voivat kuitenkin tuottaa kauniita yläilmakehän pilviä, jotka tunnetaan nimellä polaariset stratosfäärin pilvet. Jääkiteistä koostuvia polaarisia stratosfäärin pilviä kutsutaan myös nacreous tai helmiäispilvet heidän silmiinpistävän irinesenssinsa takia.
Toinen erilaisia polaarisia stratosfäärin pilviä sisältää typpihappopisaroita ja vettä. Nämä stratosfäärin pilvet voivat vähentää otsonia tarjoamalla pinnan kemiallisille reaktioille, jotka muuttavat kloorin otsonia tuhoaviksi vapaaradikaaleiksi, ja poistamalla stratosfäärin typpihapon, joka reagoi kloorin kanssa, jotta se olisi vähemmän tuhoava.
Polaariset stratosfäärin pilvet, jotka muodostuvat tyypillisesti noin kuuden ja 15 mailin korkeudessa, eivät ole ilmakehän pilvien korkeimpia: ne olisivat noctilucent pilviä, jotka muodostuvat kesällä mesosfäärissä noin 50 mailin korkeudella.
Ukkosta ja ohimeneviä valoisia tapahtumia
Voimakkaat ukkospilvet voivat tunkeutua hiukan alimpaan stratosfääriin ns yläosien ylittäminen johtuen voimakkaasta konvektiosta (lämpimän ilman noususta). Tällaiseen ukonilmaan liittyvä turbulenssi luo paikallisen sekoitusvyöhykkeen troposfäärin ja stratosfäärin välillä.
Ukkopäiden aiheuttamat sähkökentät, jotka tietysti luovat salaman niihin ja maanpintaan alaspäin, laukaisevat värikkäitä valopulsseja ylemmässä ilmakehässä, joka tunnetaan nimellä Ohimenevät valoisat tapahtumat (TLE).
Yksi sellainen TLE, joka tunnetaan nimellä a sininen suihku, koostuu kartiomaisesta sinisestä purkauksesta, joka palaa stratosfäärissä kentältä, jonka muodostaa ukkosmyrskyn positiivisesti varautunut pilvi ja sen yläpuolelle muodostettu negatiivisesti varautunut alue. Sinisten suihkujen ajatellaan kuljettavan vesihöyryä sekä typpi- ja typpioksideja stratosfääriin ja vähentävän myös paikallisesti otsonipitoisuuksia.
Toinen TLE, the punainen sprite, on peräisin stratosfäärin yläpuolella olevista korkeuksista, mutta sen ”virtautensa” voivat levitä alaspäin tähän kerrokseen.