Stratosfera je jedan od gornjih slojeva zračne ljuske našeg planeta. Počinje na nadmorskoj visini od oko 11 km iznad tla. Ovdje više ne lete putnički zrakoplovi i rijetko se stvaraju oblaci. Zemljin ozonski omotač nalazi se u stratosferi - tankoj ljusci koja štiti planet od prodora štetnog ultraljubičastog zračenja.
Zračna školjka planeta
Atmosfera je plinovita ljuska Zemlje, uz unutarnju površinu hidrosfere i zemljine kore. Njegova vanjska granica postupno prelazi u svemir. Sastav atmosfere uključuje plinove: dušik, kisik, argon, ugljični dioksid i tako dalje, kao i nečistoće u obliku prašine, kapljica vode, kristala leda, produkata izgaranja. Omjer glavnih elemenata zračne ljuske održava se konstantnim. Iznimka su ugljični dioksid i voda - njihova količina u atmosferi se često mijenja.
Slojevi plinske školjke
Atmosfera je podijeljena na nekoliko slojeva, koji se nalaze jedan iznad drugog i imaju značajkepostava:
- granični sloj - neposredno uz površinu planeta, proteže se do visine od 1-2 km;
-
troposfera - drugi sloj, vanjska granica nalazi se u prosjeku na nadmorskoj visini od 11 km, ovdje je koncentrirana gotovo sva vodena para atmosfere, nastaju oblaci, pojavljuju se ciklone i anticiklone, kako se visina povećava, temperatura raste;
- tropopauza - prijelazni sloj karakteriziran prestankom pada temperature;
- stratosfera je sloj koji se proteže do visine od 50 km i podijeljen je u tri zone: od 11 do 25 km temperatura se lagano mijenja, od 25 do 40 - temperatura raste, od 40 do 50 - temperatura ostaje konstantna (stratopauza);
- mezosfera se proteže do visine od 80-90 km;
- termosfera doseže 700-800 km nadmorske visine, ovdje je na visini od 100 km Karmanova linija, koja se uzima kao granica između Zemljine atmosfere i svemira;
- egzosfera se također naziva zona raspršenja, ovdje vrlo razrijeđeni plin gubi čestice materije i one odlete u svemir.
Promjene temperature u stratosferi
Dakle, stratosfera je dio plinovitog omotača planeta koji slijedi troposferu. Ovdje se temperatura zraka, koja je konstantna tijekom cijele tropopauze, počinje mijenjati. Visina stratosfere je oko 40 km. Donja granica je 11 km nadmorske visine. Počevši od ove oznake, temperatura prolazi kroz neznatne promjene. Nana visini od 25 km indeks grijanja počinje polako rasti. Do oznake od 40 km nadmorske visine temperatura raste od -56,5º do +0,8ºS. Nadalje, ostaje blizu nula stupnjeva do visine od 50-55 km. Zona između 40 i 55 kilometara naziva se stratopauza, jer se ovdje temperatura ne mijenja. To je prijelazna zona iz stratosfere u mezosferu.
Obilježja stratosfere
Zemljina stratosfera sadrži oko 20% mase cijele atmosfere. Zrak je ovdje toliko razrijeđen da je nemoguće da čovjek ostane bez posebnog svemirskog odijela. Ta je činjenica jedan od razloga zašto su se letovi u stratosferu počeli izvoditi tek relativno nedavno.
Još jedna značajka plinovite ljuske planeta na visini od 11-50 km je vrlo mala količina vodene pare. Iz tog razloga se oblaci gotovo nikada ne stvaraju u stratosferi. Za njih jednostavno nema građevinskog materijala. Međutim, rijetko je moguće promatrati takozvane sedefne oblake, koji "kraše" stratosferu (fotografija je prikazana u nastavku) na nadmorskoj visini od 20-30 km. Tanke, kao da se svjetleće formacije iznutra mogu promatrati nakon zalaska sunca ili prije izlaska sunca. Oblik oblaka sedefa sličan je cirusu ili cirokumulusu.
Zemljin ozonski omotač
Glavna odlika stratosfere je maksimalna koncentracija ozona u cijeloj atmosferi. Nastaje pod utjecajem sunčeve svjetlosti i štiti sav život na planeti od njihovog razornog zračenja. Ozonski omotač Zemlje nalazi se na nadmorskoj visini od 20-25 km iznad razinemorima. O3 molekule su raspoređene po cijeloj stratosferi, pa čak i blizu površine planeta, ali se njihova najveća koncentracija opaža na ovoj razini.
Treba napomenuti da je ozonski omotač Zemlje samo 3-4 mm. To će biti njegova debljina ako se čestice ovog plina stave u uvjete normalnog tlaka, na primjer, blizu površine planeta. Ozon nastaje kao rezultat razgradnje molekule kisika pod djelovanjem ultraljubičastog zračenja na dva atoma. Jedan od njih se kombinira s "punopravnom" molekulom i nastaje ozon - O3.
Opasni branič
Molekule ozona apsorbiraju ultraljubičasto zračenje valne duljine kraće od 0,1-0,2 mikrona. To je njegova zaštitna uloga. Tanak sloj plavkastog plina sprječava sunčevo zračenje da dopre do Zemlje, što je štetno za žive organizme.
Uz strujanje vjetra, ozon se približava površini planeta. Također nastaje na Zemlji tijekom grmljavine, rada fotokopirnih uređaja ili X-zraka. Zanimljivo je da je velika koncentracija ozona štetna za ljude. Nastaje pod djelovanjem sunčeve svjetlosti u jako zagađenim područjima. Boravak u uvjetima takozvanog ozonskog smoga je opasan po život. Plavkasti plin može uništiti pluća. Njegova prisutnost također utječe na biljke - one se prestaju normalno razvijati.
Oštećenje ozona
Problem ozonskih rupa aktivno se raspravlja u znanstvenoj zajednici od otprilike 70-ih godina prošlog stoljeća. Sada je poznato da je uništenjeZaštitni zaslon dovodi do onečišćenja atmosfere, industrijske upotrebe freona i nekih drugih spojeva, uništavanja šuma, lansiranja svemirskih raketa i visinskog zrakoplovstva. Međunarodna zajednica usvojila je niz sporazuma za smanjenje proizvodnje štetnih tvari. Prije svega, govorimo o freonima koji se koriste za stvaranje aerosola, rashladnih uređaja, aparata za gašenje požara, jednokratnog posuđa i tako dalje.
Istovremeno, postoje dokazi koji upućuju na to da se stvaranje ozonskih rupa događa prirodnim uzrocima. Štetne tvari ulaze u atmosferu kao posljedica vulkanskih erupcija i potresa, iz rasjeda u oceanskoj kori. Danas je pitanje glavne uloge čovjeka u uništavanju ozonskog omotača i dalje kontroverzno za brojne znanstvenike.
letovi u stratosferi
Razvoj stratosfere započeo je 30-ih godina prošlog stoljeća. Danas se borbeni i nadzvučni komercijalni zrakoplovi dižu na visinu od 20 km. Meteorološki baloni dosežu 40 km nadmorske visine. Rekordna visina koju je dosegnuo balon bez posade je 51,8 km.
Ljubitelji ekstremnih sportova postupno svladavaju ovaj dio zračne školjke. 2012. godine austrijski padobranac Felix Baumgartner skočio je iz stratosfere s visine od gotovo 39 km. Prevladavši zvučnu barijeru tijekom leta, sigurno je sletio. Baumgartnerov rekord oborio je potpredsjednik Googlea Alan Eustace. Za 15 minuta preletio je, također dostigavši brzinu zvuka, 40 km.
Dakle, danas je stratosferaistraženiji sloj atmosfere nego početkom prošlog stoljeća. Međutim, budućnost ozonskog omotača, bez kojeg život na Zemlji ne bi nastao, još uvijek nije sasvim jasna. Dok zemlje smanjuju proizvodnju freona, neki znanstvenici kažu da to neće donijeti veliku korist, barem takvim tempom, dok drugi kažu da to uopće nije potrebno jer većina štetnih tvari nastaje prirodnim putem. Tko je u pravu - vrijeme će suditi.
