הסטרטוספירה היא אחת השכבות העליונות של מעטפת האוויר של הפלנטה שלנו. הוא מתחיל בגובה של כ-11 ק מ מעל פני הקרקע. מטוסי נוסעים כבר לא טסים כאן ועננים כמעט ולא נוצרים. שכבת האוזון של כדור הארץ ממוקמת בסטרטוספירה - קליפה דקה המגנה על כדור הארץ מפני חדירת קרינה אולטרה סגולה מזיקה.
שריון האוויר של כדור הארץ
האטמוספירה היא המעטפת הגזית של כדור הארץ, צמודה לפני השטח הפנימיים של ההידרוספירה ולקרום כדור הארץ. הגבול החיצוני שלו עובר בהדרגה לחלל החיצון. הרכב האטמוספירה כולל גזים: חנקן, חמצן, ארגון, פחמן דו חמצני וכן הלאה, וכן זיהומים בצורת אבק, טיפות מים, גבישי קרח, תוצרי בעירה. היחס בין האלמנטים העיקריים של מעטפת האוויר נשמר קבוע. יוצאי הדופן הם פחמן דו חמצני ומים - כמותם באטמוספירה משתנה לעתים קרובות.
שכבות מעטפת גז
האווירה מחולקת לכמה שכבות, ממוקמות אחת מעל השנייה ויש להן תכונותהרכב:
- שכבת גבול - צמודה ישירות לפני השטח של כוכב הלכת, המשתרעת לגובה של 1-2 ק"מ;
- טרופוספירה - השכבה השנייה, הגבול החיצוני נמצא בממוצע בגובה 11 ק"מ, כאן מתרכזים כמעט כל אדי המים של האטמוספירה, נוצרים עננים, מופיעים ציקלונים ואנטיציקלונים, ככל שהגובה עולה, הטמפרטורה עולה;
-
tropopause - שכבת מעבר המאופיינת בהפסקת ירידת הטמפרטורה;
- סטרטוספירה היא שכבה הנמשכת עד לגובה של 50 ק"מ ומחולקת לשלושה אזורים: מ-11 עד 25 ק"מ הטמפרטורה משתנה מעט, מ-25 ל-40 - הטמפרטורה עולה, מ-40 ל-50 - הטמפרטורה הטמפרטורה נשארת קבועה (סטרטופוזה);
- mesosphere משתרעת לגובה של 80-90 ק"מ;
- תרמוספירה מגיעה ל-700-800 ק"מ מעל פני הים, כאן בגובה של 100 ק"מ נמצא קו קארמן, שנחשב לגבול בין האטמוספירה של כדור הארץ לחלל;
- האקסוספירה נקראת גם אזור הפיזור, כאן גז נדיר מאוד מאבד חלקיקי חומר, והם עפים לחלל.
שינויי טמפרטורה בסטרטוספירה
אז, הסטרטוספירה היא חלק ממעטפת הגזים של כוכב הלכת העוקבת אחר הטרופוספירה. כאן, טמפרטורת האוויר, שהיא קבועה לאורך כל הטרופופוזה, מתחילה להשתנות. גובה הסטרטוספירה הוא כ-40 ק"מ. הגבול התחתון הוא 11 ק"מ מעל פני הים. החל מסימון זה, הטמפרטורה עוברת שינויים קלים. עלבגובה של 25 ק"מ, מדד החימום מתחיל לעלות לאט. לפי הסימן של 40 ק"מ מעל פני הים, הטמפרטורה עולה מ-56.5º ל-+0.8ºС. יתר על כן, הוא נשאר קרוב לאפס מעלות עד לגובה של 50-55 ק"מ. האזור שבין 40 ל-55 קילומטרים נקרא סטרטופוזה, מכיוון שהטמפרטורה כאן אינה משתנה. זהו אזור מעבר מהסטרטוספירה למזוספרה.
תכונות הסטרטוספירה
הסטרטוספירה של כדור הארץ מכילה כ-20% מהמסה של האטמוספירה כולה. האוויר כאן כה נדיר עד שאי אפשר לאדם להישאר בלי חליפת חלל מיוחדת. עובדה זו היא אחת הסיבות לכך שהטיסות לסטרטוספירה החלו להתבצע רק לאחרונה יחסית.
תכונה נוספת של מעטפת הגז של כוכב הלכת בגובה של 11-50 ק"מ היא כמות קטנה מאוד של אדי מים. מסיבה זו, עננים כמעט אף פעם לא נוצרים בסטרטוספירה. עבורם, פשוט אין חומר בניין. עם זאת, לעתים נדירות ניתן לצפות בענני אם הפנינה המכונים "המעטרים" את הסטרטוספירה (התמונה מוצגת להלן) בגובה של 20-30 ק"מ מעל פני הים. דק, כאילו ניתן לראות תצורות זוהרות מבפנים לאחר השקיעה או לפני הזריחה. צורתם של ענני אם הפנינה דומה ל-cirrus או cirrocumulus.
שכבת האוזון של כדור הארץ
התכונה הבולטת העיקרית של הסטרטוספירה היא הריכוז המרבי של אוזון באטמוספירה כולה. הוא נוצר בהשפעת אור השמש ומגן על כל החיים על פני כדור הארץ מפני הקרינה ההרסנית שלהם. שכבת האוזון של כדור הארץ ממוקמת בגובה של 20-25 ק מ מעל המפלסימים. O3 מולקולות מופצות ברחבי הסטרטוספירה ואפילו ליד פני השטח של כוכב הלכת, אך הריכוז הגבוה ביותר שלהן נצפה ברמה זו.
יש לציין ששכבת האוזון של כדור הארץ היא רק 3-4 מ"מ. זה יהיה העובי שלו אם חלקיקי גז זה ממוקמים בתנאים של לחץ רגיל, למשל, ליד פני כדור הארץ. אוזון נוצר כתוצאה מפירוק מולקולת חמצן בפעולת קרינה אולטרה סגולה לשני אטומים. אחד מהם משתלב עם מולקולה "מלאה" ונוצר אוזון - O3.
מגן מסוכן
מולקולות האוזון סופגות קרינה אולטרה סגולה באורך גל קצר מ-0.1-0.2 מיקרון. זה תפקידו המגן. שכבה דקה של גז כחלחל מונעת מקרינת השמש להגיע לכדור הארץ, דבר שמזיק לאורגניזמים חיים.
עם זרימת הרוח, האוזון מתקרב לפני השטח של כדור הארץ. הוא נוצר גם על פני כדור הארץ במהלך סופת רעמים, עבודה של מכונות צילום או קרני רנטגן. מעניין שריכוז גדול של אוזון מזיק לבני אדם. הוא נוצר תחת פעולת אור השמש באזורים מזוהמים מאוד. השהייה בתנאים של מה שנקרא ערפיח האוזון מהווה סכנת חיים. הגז הכחלחל יכול להרוס את הריאות. נוכחותו משפיעה גם על צמחים - הם מפסיקים להתפתח כרגיל.
דלדול האוזון
בעיית חורי האוזון נידונה באופן פעיל בקהילה המדעית בערך מאז שנות ה-70 של המאה הקודמת. עכשיו ידוע שהחורבןמסך המגן מוביל לזיהום אטמוספרי, לשימוש תעשייתי בפריאונים ובכמה תרכובות אחרות, הרס יערות, שיגור רקטות חלל ותעופה בגובה רב. הקהילה הבינלאומית אימצה מספר הסכמים לצמצום הייצור של חומרים מזיקים. קודם כל, אנחנו מדברים על פריאונים המשמשים ליצירת אירוסולים, יחידות קירור, מטפים, כלי אוכל חד פעמיים וכן הלאה.
במקביל, ישנן עדויות המצביעות על כך שהיווצרות חורים באוזון מתרחשת מסיבות טבעיות. חומרים מזיקים חודרים לאטמוספירה כתוצאה מהתפרצויות געשיות ורעידות אדמה, מתקלות בקרום האוקיינוס. כיום, שאלת תפקידו העיקרי של האדם בהרס שכבת האוזון נותרה שנויה במחלוקת עבור מספר מדענים.
טיסות בסטרטוספירה
פיתוח הסטרטוספירה החל בשנות ה-30 של המאה הקודמת. כיום, מטוסי קרב ועל-קוליים מתנשאים לגובה של 20 ק"מ. בלונים מטאורולוגיים מגיעים ל-40 ק"מ מעל פני הים. גובה השיא אליו מגיע בלון בלתי מאויש הוא 51.8 ק"מ.
חובבי ספורט אקסטרים שולטים בהדרגה בחלק הזה של מעטפת האוויר. בשנת 2012, צנחן הרחפנים האוסטרי פליקס באומגרטנר עשה קפיצה מהסטרטוספירה מגובה של כמעט 39 ק"מ. לאחר שהתגבר על מחסום הקול במהלך הטיסה, הוא נחת בשלום. השיא של באומגרטנר נשבר על ידי סגן נשיא גוגל אלן יוסטאס. תוך 15 דקות הוא טס, גם הוא הגיע למהירות הקול, 40 ק"מ.
לכן, היום הסטרטוספירה היאשכבה נחקרה יותר של האטמוספירה מאשר בתחילת המאה הקודמת. עם זאת, עתידה של שכבת האוזון, שבלעדיה החיים על פני כדור הארץ לא היו מתעוררים, עדיין לא ברור במיוחד. בעוד שמדינות מפחיתות את הייצור של פריאון, יש מדענים שאומרים שזה לא יביא הרבה תועלת, לפחות בקצב כזה, בעוד שאחרים אומרים שזה לא הכרחי כלל, שכן רוב החומרים המזיקים נוצרים באופן טבעי. מי צודק - הזמן ישפוט.
