A sztratoszféra bolygónk léghéjának egyik felső rétege. A talaj felett körülbelül 11 km-es magasságban kezdődik. Utasszállító repülőgépek már nem repülnek itt, és ritkán képződnek felhők. A Föld ózonrétege a sztratoszférában található – egy vékony héj, amely megvédi a bolygót a káros ultraibolya sugárzás behatolásától.
A bolygó léghéja
A légkör a Föld gáznemű héja, amely szomszédos a hidroszféra és a földkéreg belső felületével. Külső határa fokozatosan átmegy a világűrbe. A légkör összetétele gázokat tartalmaz: nitrogén, oxigén, argon, szén-dioxid és így tovább, valamint szennyeződések por, vízcseppek, jégkristályok, égéstermékek formájában. A léghéj fő elemeinek aránya állandó. Ez alól kivétel a szén-dioxid és a víz – ezek mennyisége a légkörben gyakran változik.
Gázhéjrétegek
Az atmoszféra több rétegre oszlik, amelyek egymás felett helyezkednek el, és jellemzőkkel rendelkeznekfelállás:
- határréteg - közvetlenül a bolygó felszínével szomszédos, 1-2 km magasságig terjed;
-
troposzféra - a második réteg, a külső határ átlagosan 11 km-es magasságban található, itt koncentrálódik szinte a légkör összes vízgőze, felhők képződnek, ciklonok, anticiklonok jelennek meg a magasság növekedésével, a hőmérséklet emelkedik;
- tropopauza - átmeneti réteg, amelyet a hőmérséklet-csökkenés megszűnése jellemez;
- a sztratoszféra egy olyan réteg, amely 50 km magasságig terjed, és három zónára oszlik: 11-25 km között a hőmérséklet enyhén változik, 25-től 40-ig - a hőmérséklet emelkedik, 40-ről 50-re - a hőmérséklet állandó marad (sztratopuza);
- mezoszféra 80-90 km magasságig terjed;
- termoszféra eléri a 700-800 km-es tengerszint feletti magasságot, itt 100 km-es magasságban van a Kármán-vonal, amelyet a Föld légköre és az űr közötti határnak tekintünk;
- az exoszférát szóródási zónának is nevezik, itt a rendkívül ritka gázok anyagrészecskéket veszítenek, és elrepülnek az űrbe.
Hőmérsékletváltozások a sztratoszférában
Tehát a sztratoszféra a bolygó gáznemű burkának egy része, amely a troposzférát követi. Itt a levegő hőmérséklete, amely a tropopauza egész ideje alatt állandó, megváltozni kezd. A sztratoszféra magassága körülbelül 40 km. Az alsó határ 11 km tengerszint feletti magasságban van. Ettől a jeltől kezdve a hőmérséklet enyhe változáson megy keresztül. A25 km-es magasságban a fűtési index lassan emelkedni kezd. A tengerszint feletti 40 km-re a hőmérséklet -56,5ºC-ról +0,8ºС-ra emelkedik. Továbbá 50-55 km magasságig nulla fok közelében marad. A 40 és 55 kilométer közötti zónát sztratopauzának nevezik, mivel itt a hőmérséklet nem változik. Ez egy átmeneti zóna a sztratoszférából a mezoszférába.
A sztratoszféra jellemzői
A Föld sztratoszférája a teljes légkör tömegének körülbelül 20%-át tartalmazza. Annyira ritka itt a levegő, hogy lehetetlen, hogy valaki különleges űrruha nélkül maradjon. Ez a tény az egyik oka annak, hogy a sztratoszférába történő repüléseket csak viszonylag nemrég kezdték meg.
A 11-50 km magasságban lévő bolygó gáznemű héjának másik jellemzője a nagyon kis mennyiségű vízgőz. Emiatt szinte soha nem képződnek felhők a sztratoszférában. Számukra egyszerűen nincs építőanyag. Ritkán lehet azonban megfigyelni a sztratoszférát „díszítő” úgynevezett gyöngyházfelhőket (a fotó alább látható) 20-30 km-es tengerszint feletti magasságban. Napnyugta után vagy napkelte előtt belülről vékony, mintha világító képződmények figyelhetők meg. A gyöngyházfelhők alakja hasonló a cirrushoz vagy a cirrocumulushoz.
A Föld ózonrétege
A sztratoszféra fő megkülönböztető jellemzője az ózon maximális koncentrációja a teljes légkörben. Napfény hatására képződik, és megvédi a bolygó összes életét a pusztító sugárzásuktól. A Föld ózonrétege a szint felett 20-25 km-es magasságban találhatótengerek. O3 molekulák a sztratoszférában, sőt a bolygó felszínének közelében is eloszlanak, de a legmagasabb koncentrációjuk ezen a szinten figyelhető meg.
Meg kell jegyezni, hogy a Föld ózonrétege mindössze 3-4 mm. Ez lesz a vastagsága, ha ennek a gáznak a részecskéit normál nyomású körülmények közé helyezik, például a bolygó felszínéhez közel. Az ózon az oxigénmolekula ultraibolya sugárzás hatására két atomra bomlásának eredményeként jön létre. Az egyik egy "teljes értékű" molekulával egyesül, és ózon keletkezik - O3.
Veszélyes védő
Az ózonmolekulák 0,1-0,2 mikronnál rövidebb hullámhosszú ultraibolya sugárzást nyelnek el. Ez a védő szerepe. A vékony kékes gázréteg megakadályozza, hogy a napsugárzás elérje a Földet, ami káros az élő szervezetekre.
A szél áramlásával az ózon közel kerül a bolygó felszínéhez. A Földön is kialakul zivatar idején, a fénymásolók vagy a röntgensugarak munkája során. Érdekes módon az ózon nagy koncentrációja káros az emberre. Erősen szennyezett területeken napfény hatására képződik. Az úgynevezett ózonszmog körülményei között tartózkodni életveszélyes. A kékes gáz tönkreteheti a tüdőt. Jelenléte a növényekre is hatással van – leállnak normális fejlődésükben.
Ózonréteg csökkenése
Az ózonlyukak problémáját a múlt század 70-es évei óta aktívan vitatják a tudományos közösségek. Ma már ismert, hogy a pusztításA védőernyő légszennyezéshez, freonok és néhány más vegyület ipari felhasználásához, erdők pusztulásához, űrrakéták kilövéséhez és nagy magasságú repüléshez vezet. A nemzetközi közösség számos megállapodást fogadott el a káros anyagok termelésének csökkentésére. Mindenekelőtt az aeroszolok, hűtőegységek, tűzoltó készülékek, eldobható edények stb. előállításához használt freonokról beszélünk.
Ugyanakkor bizonyíték van arra, hogy az ózonlyukak képződése természetes okok miatt következik be. Vulkánkitörések és földrengések következtében, az óceáni kéreg hibáiból káros anyagok kerülnek a légkörbe. Ma számos tudós számára továbbra is vitatott az embernek az ózonréteg pusztításában játszott szerepének kérdése.
Stratosphere-repülések
A sztratoszféra fejlődése a múlt század 30-as éveiben kezdődött. Ma a harci és szuperszonikus kereskedelmi repülőgépek 20 km magasságba emelkednek. A meteorológiai léggömbök elérik a 40 km-es tengerszint feletti magasságot. A pilóta nélküli léggömb által elért rekordmagasság 51,8 km.
Az extrém sportok szerelmesei fokozatosan elsajátítják a légburok ezen részét. 2012-ben Felix Baumgartner osztrák ejtőernyős ugrást hajtott végre a sztratoszférából közel 39 km-es magasságból. A repülés során a hangfalat legyőzve biztonságosan leszállt. Baumgartner rekordját Alan Eustace, a Google alelnöke döntötte meg. 15 perc alatt repült, a hangsebességet is elérve, 40 km.
Így ma a sztratoszférajobban feltárt légköri réteg, mint a múlt század elején. Az ózonréteg jövője azonban, amely nélkül nem keletkezett volna élet a Földön, még mindig nem egészen világos. Miközben az országok csökkentik a freontermelést, egyes tudósok szerint ez nem sok hasznot hoz, legalábbis ilyen ütemben, míg mások szerint ez egyáltalán nem szükséges, mivel a káros anyagok nagy része természetesen képződik. Kinek van igaza - az idő eldönti.
