Stratosfera co to jest, cechy, funkcje, temperatura

stratosfera Jest to jedna z warstw atmosfery Ziemi, znajdująca się między troposferą a mezosfą. Wysokość dolnej granicy stratosfery zmienia się, ale można ją wziąć około 10 km dla średnich szerokości geograficznych planety. Jego górna granica wynosi 50 km wysokości na powierzchni ziemi.

Atmosfera Ziemi to koperta gazowa otaczająca planetę. Według składu chemicznego i zmiany temperatury jest on podzielony na 5 warstw: troposfera, stratosfera, mezosfery, termosferę i egzefery.

Troposfera rozciąga się od powierzchni ziemi do 10 km wysokości. Następna warstwa, stratosfera, ma wysokość od 10 km do 50 km na powierzchni Ziemi.

Mezosfera pokrywa od 50 km do 80 km wysokości. Termosfera z 80 km do 500 km, a na koniec egzosfor się rozciąga się od 500 km do 10.000 km wysokości, będąc limitem z przestrzenią międzyplanetarną.

Charakterystyka stratosfery

Lokalizacja

Stratosfera znajduje się między troposferą a mezosfą. Dolna granica tej warstwy zmienia się w zależności od szerokości lub odległości do linii stacjonarnej.

Na biegunach planety stratosfera zaczyna się od 6 do 10 km wysokości na powierzchni Ziemi. W Ekwadorze zaczyna się od 16 do 20 km wysokości. Górna granica to 50 km na powierzchni Ziemi.

Struktura

Stratosfera ma swoją własną strukturę w warstwach, które są zdefiniowane według temperatury: zimne warstwy znajdują się na dole, a gorące warstwy znajdują się u góry.

Ponadto stratosfera przedstawia warstwę, w której występuje wysokie stężenie ozonu, zwana warstwą ozonu lub ozonosfery, która ma od 30 do 60 km wysokości na powierzchni Ziemi.

Skład chemiczny

Najważniejszym związkiem chemicznym stratosfery jest ozon. 85 do 90% całkowitego ozonu obecnego w atmosferze Ziemi znajduje się w stratosferze.

Może ci służyć: wylesianie w Kolumbii: agenci, przyczyny i konsekwencje

Ozon powstaje w stratosferze poprzez reakcję fotochemiczną (reakcja chemiczna, w której interweniuje światło), który cierpi tlen. Znaczna część gazów w stratosferze wchodzi z troposfery.

Stratosfera zawiera ozon (lub₃), azot (n₂), tlen (lub₂), tlenki azotu, kwas azotowy (HNO₃), kwas siarkowy (h₂południowy zachód₄), krzemiany i związki fluorowate, takie jak chlorofluorowęglany. Niektóre z tych substancji pochodzą z erupcji wulkanicznych. Stężenie pary wodnej (h₂Lub w stanie gazowym) w stratosferze jest bardzo niski.

W stratosferze mieszanina gazów pionowo jest bardzo powolna i praktycznie zerowa, z powodu braku turbulencji. Z tego powodu związki chemiczne i inne materiały, które wchodzą w tę warstwę, pozostają w niej przez długi czas.

Temperatura

Temperatura w stratosferze przedstawia odwrotne zachowanie, które ma w troposferze. W tej warstwie temperatura rośnie wraz z wysokością.

Ten wzrost temperatury wynika z występowania reakcji chemicznych, które uwalniają ciepło, w których interweniuje ozon (lub₃). W stratosferze znajdują się znaczne ilości ozonu, który pochłania promieniowanie ultrafioletowe o wysokiej energii ze słońca.

Stratosfera jest warstwą stabilną, bez turbulencji, która miesza gazy. Powietrze jest zimne i gęste w najniższej części, a w najwyższej części jest gorące i lekkie.

Tworzenie ozonu

W stratosferze, tlen molekularny (lub₂) Jest zdysocjowany przez efekt promieniowania ultrafioletowego (UV) ze słońca:

ALBO₂  +  Światło UV → O + o

Atomy tlenu (O) są wysoce reaktywne i reagują z cząsteczkami tlenu (lub₂) Aby utworzyć ozon (lub₃):

Lub +o_{2 →}  ALBO₃  +  Ciepło

W tym procesie jest uwalniane ciepło (reakcja egzotermiczna). Ta reakcja chemiczna jest źródłem ciepła w stratosferze i powoduje jego wysokie temperatury w górnych warstwach.

Może ci służyć: eutroficyzacja: proces, przyczyny, konsekwencje, rozwiązania

Funkcje

Stratosfera wypełnia funkcję ochronną wszystkich form życia, które istnieją na planecie Ziemia. Warstwa ozonu zapobiega promieniowaniu ultrafioletowym o wysokiej energii (UV) z powierzchni Ziemi.

Ozon pochłania światło ultrafioletowe i rozkłada się w tlenu atomowym (O) i tlenu cząsteczkowym (lub₂), zgodnie z następującą reakcją chemiczną:

ALBO₃  + Światło UV → O +o₂

W stratosferze procesy powstawania i niszczenia ozonu są w równowadze, które utrzymują stałe stężenie.

W ten sposób warstwa ozonowa działa jako ochronna tarcza promieniowania UV, która jest przyczyną mutacji genetycznych, raka skóry, niszczenia upraw i ogólnie roślin.

Zniszczenie warstwy ozonowej

Związki CFC

Od lat 70. badacze wyrazili wielką troskę o szkodliwe skutki związków chlorofluorowęglowanych (CFC) na warstwę ozonową.

W 1930 r. Wśród nich jest CFCL₃ (Freón 11), CF₂Cl₂ (Freón 12), c₂F₃Cl₃ (Freón 113) i C₂F₄Cl₂ (Freón 114). Związki te są łatwo ściśliwne, stosunkowo niewielkie reaktywne i niebotne.

Zaczęli używać czynników chłodniczych w klimatyzatach i lodówkach, zastępując amoniak (NH₃) i dwutlenek siarki (więc₂) Płyn (wysoce toksyczny).

Następnie CFC były stosowane w dużych ilościach w produkcji jednorazowych produktów z tworzyw sztucznych, takich jak produkty komercyjne w Canoles w CAN, oraz jako rozpuszczalniki do czyszczenia kart urządzeń elektronicznych.

Uogólnione użycie i w dużych ilościach CFC spowodowało poważny problem środowiskowy, ponieważ te stosowane w przemyśle czynników chłodnicze i zastosowania są wleczone do atmosfery.

W atmosferze związki te rozprzestrzeniają się powoli w kierunku stratosfery; W tej warstwie cierpią na rozkład z powodu promieniowania UV:

Może ci służyć: Regosol: Charakterystyka i zastosowania

CFCL_{3 →} CFCL₂  +  Cl

Por₂Cl_{2  →} Por₂Cl +Cl

Atomy chloru bardzo łatwo reagują z ozonem i niszczą go:

Cl +o₃  → Clo +o₂

Pojedynczy atom chloru może zniszczyć ponad 100.000 cząsteczek ozonu.

Tlenki azotu

Tlenki azotu nie, a nie₂ reaguj poprzez niszczenie ozonu. Obecność tych tlenków azotu w stratosferze wynika z gazów emitowanych przez silniki samolotów naddźwiękowych, emisji z działalności człowieka na Ziemi i aktywności wulkanicznej.

Płukanie i dziury w warstwie ozonowej

W latach 80. odkryto, że otwór utworzył się w warstwie ozonowej na obszarze bieguna południowego. W tym obszarze ilość ozonu została zmniejszona o połowę.

Odkryto również, że powyżej bieguna północnego i w całej stratosferze warstwa ochronna ozonu została przerzedzona, to znaczy zmniejszyła się, ponieważ ilość ozonu znacznie się zmniejszyła.

Utrata ozonu w stratosferze ma poważne konsekwencje dla życia na planecie, a kilka krajów zaakceptowało, że drastyczna redukcja lub całkowita eliminacja stosowania CFC jest konieczna i pilna.

Międzynarodowe umowy o ograniczeniach w zakresie korzystania z CFC

W 1978 r. Wiele krajów zabraniało stosowania CFC jako propelentów produktów komercyjnych w postaci aerozoli. W 1987 r. Zdecydowana większość krajów uprzemysłowionych podpisała SO -Called Montreal Protocol, międzynarodową umowę, w której ustalono cele w zakresie stopniowego redukcji produkcji CFC i całkowitej eliminacji w 2000 roku.

Kilka krajów naruszyło protokół z Montrealu, ponieważ ta redukcja i eliminacja CFC wpłynęłoby na ich gospodarkę, przynosząc interesy gospodarcze na zachowanie życia na planecie Ziemia.