Karakteristike tropopauze, kemijski sastav i funkcije



tropopauza to je srednja zona prijelaza između dva sloja Zemljine atmosfere. Nalazi se između donjeg sloja atmosfere, nazvanog troposfera, i sloja iznad njega, stratosfere.

Zemljina atmosfera podijeljena je u nekoliko slojeva. Ti se slojevi nazivaju "sferama", a prijelazne zone između slojeva nazivaju se "pauze". Prema kemijskom sastavu i varijaciji temperature, slojevi atmosfere su troposfera, stratosfera, mezosfera, termosfera i egzosfera.

Troposfera se proteže od površine Zemlje do visine od 10 km. Stratosfera se kreće od 10 km do 50 km u visinu. Mezosfera se kreće od 50 km do 80 km u visinu. Termosfera je od 80 km do 500 km, a od egzosfere do 500 km do 10.000 km. Ovo posljednje je granica s međuplanetarnim prostorom.

indeks

  • 1 Obilježja tropopauze
    • 1.1 Visina
    • 1.2 Tropopauza kao mirna zona
    • 1.3 Temperatura
    • 1.4 Zona diskontinuiteta
    • 1.5 Prostor za skladištenje i transport vlage
    • 1.6 Stvaranje cirusnih oblaka
  • 2 Kemijski sastav tropopauze
  • 3 Kako se proučava tropopauza??
  • 4 Funkcije
  • 5 Reference

Obilježja tropopauze

Tropopauza je područje vrlo specifičnih karakteristika koje su nedavno detaljnije potaknule njegovo znanstveno proučavanje. Kao prijelazna zona svojstava između troposfere i stratosfere, prikladno je ukratko naznačiti karakteristike ova dva sloja.

Troposfera je aktivni sloj gdje se javljaju meteorološki fenomeni koji potječu iz klime, kao što su vjetrovi, kiše, oluje s grmljavinom i uragani. Temperatura u ovom sloju se smanjuje s visinom.

U stratosferi temperatura raste s visinom zbog djelovanja kemijskih reakcija koje daju toplinu (egzotermnu). Uglavnom se radi o ozonu koji apsorbira visoko-energetsko ultraljubičasto (UV) zračenje sunca.

Tropopauza je granica između ta dva plinovita sloja koji imaju svojstva temperature, kemijskog sastava i opće dinamike, vrlo različita. Karakteristike tropopauze su ukratko navedene u nastavku.

visina

Visina na kojoj se tropopauza nalazi na površini Zemlje je promjenjiva. Promijenite s geografskom širinom, s godišnjim dobom i vremenom.

Tropopauza se nalazi na prosječnoj visini od 7 do 10 km u područjima kopnenih stupova, a između 16 i 18 km u tropima, oko ekvatora.

Na taj način polarna tropopauza je toplija i bliža površini Zemlje, dok je ekvatorijalno-tropska tropopauza hladnija i viša..

Na ekvatoru sunčeve zrake udaraju okomito na površinu Zemlje, što uzrokuje veliko zagrijavanje površine. Ova toplina sa Zemljine površine apsorbirana je zrakom troposfere, koja se širi u ovoj ekvatorsko-tropskoj zoni i povećava udaljenost do tropopauze.

Kroz nekoliko znanstvenih istraživanja utvrđeno je da se globalna visina tropopauze povećala posljednjih godina. Smatra se da bi to povećanje moglo biti posljedica povećanja stakleničkih plinova (GHG), smanjenja ozonskog sloja stratosfere i hlađenja ovog sloja..

Promjene u visini tropopauze dokaz su zagrijavanja troposfere, nazvane globalnim zatopljenjem.

Tropopauza kao mirna zona

Tropopauza čini područje relativnog mira, budući da se meteorološki fenomeni koji potječu iz klime pojavljuju ispod ove zone, u troposferi. Međutim, nedavna istraživanja pokazuju da tropopauza ima određenu dinamiku.

temperatura

U tropopauza području temperatura ostaje konstantna, ne smanjuje se s visinom (kao u troposferi) i ne povećava se s visinom (kao u stratosferi). Temperatura tropopauze je oko -55°C.

Zona diskontinuiteta

Tropopauza nije kontinuirana zona; u ovom području postoje prijelomi u tropskim širinama i srednjim geografskim širinama sjeverne i južne hemisfere Zemlje.

Prostor za skladištenje i transport vlage

Tropopauza djeluje kao veliki rezervoar vlage u troposferi i ima funkciju prijenosa vodene pare u stratosferu.

Formiranje cirusnih oblaka

Tropopauza je regija u kojoj se pojavljuju oblaci cirusa, vrsta bijelih, visokih oblaka, sastavljenih od kristala leda. Oni su u obliku filamenata u uskim trakama, tanki, slični kovrčama kose.

Cirrus oblaci reflektiraju sunčevu svjetlost i zarobljavaju toplinu koju Zemlja emitira izvana. Ne zna se točno je li neto bilanca cirusa hlađenje ili globalno zagrijavanje.

Pojava cirusa ukazuje na promjenu vremena s niskim temperaturama i kišom u sljedeća 24 sata.

Kemijski sastav tropopauze

Tropopauza predstavlja zonu nagle promjene između kemijskog sastava troposfere i one u stratosferi. Sadrži plinove koji dolaze iz oba sloja.

U tropopauzi postoje plinovi iz troposfere, kao što su vodena para i ugljični monoksid (CO). Tu je i ozon (O3), plin koji dolazi iz stratosfere.

U tropopauzi se pojavljuju vrlo zanimljive kemijske reakcije. Znanstvenici pokušavaju proučiti te kemijske promjene kako bi dobili potpunije objašnjenje pojave globalnog zatopljenja.

Kako se proučava tropopauza?

Za proučavanje tropopauze moraju se uzeti uzorci mješavine plinova. Ovo uzorkovanje na visinama do 18 km iznad zemljine površine predstavlja mnoge poteškoće.

Samo nekoliko zrakoplova može doseći te visine. NASA ima tri vrlo sofisticirana zrakoplova opremljena posebnom opremom za izvođenje tih istraživanja. To su zrakoplovi ER-2, DC-8 i WB-57.

Ova tri zrakoplova, zajedno s infrastrukturom za podršku sa satelitima i radarima, opremom za otkrivanje in situ i daljinsko očitavanje, ispuniti takozvanu misiju TC4 svojim akronimom na engleskom jeziku: Tropski sastav, eksperimenti oblaka i klimatske veze.

funkcije

Tropopauza ima važne funkcije u transportu vodene pare iz troposfere u stratosferu. Također ispunjava funkciju zone miješanja plinova troposferskog porijekla (vodena para, ugljikov monoksid) sa stratosferskim plinovima (ozon).

Tropopauza je nedavno proučavana kao pokazatelj globalnog zagrijavanja planeta i pojava koje određuju opću atmosfersku kemiju.

reference

  1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, E. i sur. (2018.) Promatranje zraka bez ozona u tropskom tropopauze sloju. Atmosferska kemija i fizika. 18: 5157-5171 doi: 10.5194 / acp-18-5157-2018
  2. Biernat, K., Keyser, D. i Bosart, L.F. (2017). Veze između velikog Arktičkog ciklona u kolovozu 2012. i Tropopause Polar Vortices. Američka geofizička unija, jesenski susret 2017, sažetak # A43D-2478.
  3. Werner, B. (2017). Osigurati suptropsku najnižu stratosferu i tropsku gornju troposferu i sloj tropopauze za anorganski brom. Atmosferska kemija i fizika. 17 (2): 1161-1186. doi: 10.5194 / acp-17-1161-2017
  4. Jensen, E.J., Pfister, L., Jordan, D.E., Bui, T.V., Ueyama, R. i Singh.H.B. (2017). Eksperiment Tropske tropopauze u zrakoplovu NASA-e: Mjerenja zrakoplova visokih nadmorskih visina u tropskom zapadnom Pacifiku AMS 100. Časopisi na mreži. BAMS. doi: 10.1175 / BAMS-D-14-00263.1
  5. Jensen, E.J., Kärcher, B., Ueyama, R., Pfister, L., Bui, T.V. et all. (2018.). Heterogena ledena jezgra u tropskom tropopauza sloju. Časopis za geografska istraživanja: atmosfera. 123 (21): 12,210-12,227.