Unsere Atmosphäre hat verschiedene Schichten in denen es verschiedene Gase unterschiedlicher Zusammensetzung gibt. Jede Schicht der Atmosphäre hat ihre Funktion und ihre eigenen Eigenschaften, die sie von den anderen unterscheiden.
Wir die Troposphäre Welches ist die Schicht der Atmosphäre, in der wir leben und in der alle meteorologischen Phänomene stattfinden? die Stratosphäre Welches ist die Schicht der Atmosphäre, in der sich die Ozonschicht befindet? die Mesosphäre wo die Nordlichter auftreten und die Thermosphäre das grenzt an den Weltraum und wo die Temperatur sehr hoch ist. In diesem Beitrag konzentrieren wir uns auf die Stratosphäre und ihre Bedeutung für das Leben auf unserem Planeten.
Stratosphärenmerkmale
Die Stratosphäre befindet sich auf einer Höhe von ca. 10-15 km hoch und erstreckt sich bis ca. 45-50 km. Die Temperatur in der Stratosphäre variiert wie folgt: Erstens beginnt sie stabil zu sein (da sie sich in Höhen nahe der Tropopause befindet, wo die Temperatur gleich bleibt) und ziemlich niedrig. Mit zunehmender Höhe steigt die Temperatur der Stratosphäre, da sie immer mehr Sonnenstrahlung absorbiert. Das Verhalten der Temperatur in der Troposphäre wirkt im Gegensatz zu dem, was die Troposphäre, in der wir leben, tut, dh anstatt mit der Höhe abzunehmen, nimmt sie zu.
In der Stratosphäre gibt es kaum Bewegung in vertikaler Richtung der Luft, aber die Winde in horizontaler Richtung können häufig 200 km / h erreichen. Das Problem mit diesem Wind ist das Jede Substanz, die die Stratosphäre erreicht, wird über den gesamten Planeten verteilt. Ein Beispiel hierfür sind FCKW. Diese Gase aus Chlor und Fluor zerstören die Ozonschicht und breiten sich aufgrund starker Winde aus der Stratosphäre auf dem gesamten Planeten aus.
In der Stratosphäre gibt es kaum Wolken oder andere meteorologische Formationen. Manchmal verwechseln Menschen den Temperaturanstieg in der Stratosphäre mit der Nähe zur Sonne. Es ist logisch anzunehmen, dass es umso heißer ist, je näher man der Sonne ist. Dies ist jedoch nicht der Fall, denn in der Stratosphäre finden wir die berühmte Ozonschicht. Die Ozonschicht ist an sich keine "Schicht", sondern ein Bereich der Atmosphäre, in dem die Konzentration dieses Gases viel höher ist als im Rest der Atmosphäre. Ozonmoleküle sind dafür verantwortlich, Sonnenstrahlung zu absorbieren, die uns direkt von der Sonne trifft und Leben auf der Erde ermöglicht. Diese Moleküle, die die ultravioletten Strahlen der Sonne absorbieren, wandeln diese Energie in Wärme um und deshalb steigt die Temperatur der Stratosphäre in der Höhe.
Weil es gibt die Tropopause Wenn die Luft sehr stabil ist und keine Windströmungen auftreten, ist der Partikelaustausch zwischen der Troposphäre und der Stratosphäre nahezu Null. Aus diesem Grund gibt es in der Stratosphäre kaum Wasserdampf. Dies bedeutet, dass sich die Wolken in der Stratosphäre nur bilden, wenn es so kalt ist, dass die geringe Menge des vorhandenen Wassers kondensiert und Eiskristalle bildet. Sie werden Eiskristallwolken genannt und verursachen keinen Niederschlag.
Am Ende der Stratosphäre befindet sich die Stratopause. Es ist ein Bereich der Atmosphäre, in dem Hohe Ozonkonzentrationen enden und die Temperatur wird sehr stabil (ungefähr 0 Grad Celsius). Die Stratopause ist diejenige, die der Mesosphäre Platz macht.
Kurioserweise sind es nur chemische Verbindungen mit langer Lebensdauer, die die Stratosphäre erreichen können. Wenn sie einmal dort sind, können sie für lange Zeit bleiben. Beispielsweise können Materialien, die von großen Vulkanausbrüche Sie können fast zwei Jahre in der Stratosphäre bleiben.
Die Ozonschicht
Die Ozonschicht hat nicht immer die gleiche Konzentration dieses Gases weit davon entfernt. In der Stratosphäre wird gleichzeitig kontinuierlich Ozon gebildet und zerstört. Damit sich Ozon bildet, müssen die Sonnenstrahlen ein Sauerstoffmolekül (O2) in zwei Sauerstoffatome (O) zerlegen. Eines dieser Atome reagiert beim Treffen mit einem anderen Sauerstoffmolekül unter Bildung von Ozon (O3).
So entstehen Ozonmoleküle. Allerdings natürlich So wie sie entstehen, werden sie durch Sonnenstrahlung zerstört. Die Sonnenstrahlen treffen auf das Ozonmolekül und zerstören es wieder, wobei ein Sauerstoffmolekül (O2) und ein Sauerstoffatom (O) entstehen. Nun reagiert das Sauerstoffatom mit einem anderen Ozonmolekül und es bilden sich zwei Sauerstoffmoleküle und so weiter. Es handelt sich um einen natürlichen Kreislauf, bei dem die Bildung und Zerstörung von Ozonmolekülen im Gleichgewicht ist. Auf diese Weise kann diese Gasschicht eine große Menge schädlicher ultravioletter Strahlen absorbieren und uns schützen.
Dies ist seit langem der Fall. Ein Zyklus, in dem die Ozonkonzentration über die Zeit auf einer relativ stabilen und konstanten Konzentration gehalten wurde. Es gibt jedoch einen anderen Weg, um in der Atmosphäre in Ozon zu zerfallen. Fluorchlorkohlenwasserstoffe (FCKW) Sie sind in der Atmosphäre sehr stabil und können daher die Stratosphäre erreichen. Diese Gase haben eine ziemlich lange Lebensdauer, aber wenn sie die Stratosphäre erreichen, zerstören die ultravioletten Strahlen der Sonne die Moleküle und führen zu Chlorradikalen, die sehr reaktiv sind. Diese reaktiven Radikale zerstören die Ozonmoleküle, so dass die Menge an Ozon, die insgesamt zerstört wird, viel größer ist als die, die erzeugt wird. Auf diese Weise wurde das Gleichgewicht zwischen Erzeugung und Zerstörung von Ozonmolekülen, die in der Lage sind, für uns schädliche Sonnenstrahlung zu absorbieren, unterbrochen.
Folgen des Lochs in der Ozonschicht
Leider war dieses Problem in der Vergangenheit nicht in diesem Detail bekannt, sodass es durch menschliche Aktivitäten (Verwendung von Fluorchlorkohlenwasserstoff-Aerosolen) zu einem Eindringen in die Stratosphäre kam. große Mengen an Chlor und Brom, die Ozonmoleküle zerstören. Da für die Reaktion Licht und die Bildung polarer Wolken bei sehr niedrigen Temperaturen erforderlich sind, treten im antarktischen Frühling die niedrigsten Ozonwerte auf und das Ozonloch bildet sich insbesondere über der Antarktis. Diese Ozonlöcher sorgen dafür, dass mehr ultraviolette Strahlung die Erdoberfläche erreicht und das Schmelzen des Eises beschleunigt, was mit dem Klimawandel in Zusammenhang steht.
Beim Menschen ist der Abbau der Ozonschicht hat die Inzidenz von Hautkrebs erhöht aufgrund einer größeren Menge an Sonnenstrahlung, die uns erreicht. Betroffen sind auch Pflanzen, insbesondere solche, die wachsen und schwächere und weniger entwickelte Stängel und Blätter haben.
Auswirkungen von Flugzeugen in der Stratosphäre
Auch bei Flugzeugen kam es in der Stratosphäre zu Zwischenfällen, da diese typischerweise in Höhen zwischen 10 und 12 km fliegen, also in der Nähe der Tropopause und des Beginns der Stratosphäre. Mit der Zunahme des Flugverkehrs haben auch die Emissionen von Kohlendioxid (CO2), Wasserdampf (H2O), Stickoxiden (NOx), Schwefeloxiden (SOx) und Ruß in die Atmosphäre zwischen der oberen Troposphäre und der unteren Stratosphäre zugenommen.
Heute Flugzeuge verursachen nur zwischen 2 und 3% der globalen Treibhausgasemissionen. Auch im Hinblick auf die globale Erwärmung ist dies nicht von großer Bedeutung. Was bei Flugzeugen jedoch wirklich wichtig ist, ist, dass die von ihnen ausgestoßenen Gase im oberen Teil der Troposphäre stattfinden. Dies führt dazu, dass der ausgestoßene Wasserdampf die Wahrscheinlichkeit der Bildung von Zirruswolken erhöht, die mehr Wärme auf der Erde speichern und zur globalen Erwärmung beitragen.
Andererseits sind Stickoxide, die von Flugzeugen emittiert werden, ebenfalls gefährlich, da sie mit dem Verschwinden von Ozon in der Stratosphäre zusammenhängen. Wir müssen denken, dass die von Flugzeugen ausgestoßenen Treibhausgase zwar keine sehr lange Lebensdauer haben, um in die Stratosphäre zu gelangen, dies jedoch tun können, da sie in einer Höhe in unmittelbarer Nähe freigesetzt werden.
Stratosphären-Kuriositäten
Diese Schicht der Atmosphäre hat einige Kuriositäten, die uns überraschen können. Zu diesen Kuriositäten gehören:
- Luftdichte ist 10% niedriger das auf der Erdoberfläche
- Die Temperaturen in den unteren Schichten sind ungefähr Durchschnittlich -56 Grad und Luftströmungen erreichen 200 Stundenkilometer.
- Es gibt Berichte, die sicherstellen die Existenz kleiner Mikroorganismen in der Stratosphäre leben. Es wird angenommen, dass diese Mikroben aus dem Weltraum stammen. Sie sind Bakteriensporen, extrem resistente Organismen, die eine Schutzschicht um sich herum bilden können und daher die niedrigen Temperaturen, trockenen Bedingungen und die hohe Strahlung in der Stratosphäre überstehen.
Wie Sie sehen, hat die Atmosphäre wichtige Funktionen für uns und alle anderen Lebewesen auf unserem Planeten. Die Stratosphäre enthält etwas, das für unser Überleben notwendig ist und das wir schützen müssen, auch wenn es kilometerweit hoch ist.
