Стратосферата е един от горните слоеве на въздушната обвивка на нашата планета. Започва на надморска височина от около 11 км над земята. Пътническите самолети вече не летят тук и рядко се образуват облаци. Озоновият слой на Земята се намира в стратосферата - тънка обвивка, която предпазва планетата от проникването на вредни ултравиолетови лъчения.
Въздушна обвивка на планетата
Атмосферата е газообразната обвивка на Земята, съседна на вътрешната повърхност на хидросферата и земната кора. Външната му граница постепенно преминава в открития космос. Съставът на атмосферата включва газове: азот, кислород, аргон, въглероден диоксид и така нататък, както и примеси под формата на прах, водни капки, ледени кристали, продукти на горенето. Съотношението на основните елементи на въздушната обвивка се поддържа постоянно. Изключенията са въглеродният диоксид и водата - тяхното количество в атмосферата често се променя.
Слоеве от газова обвивка
Атмосферата е разделена на няколко слоя, разположени един над друг и имащи елементисъстав:
- граничен слой - в непосредствена близост до повърхността на планетата, простира се на височина от 1-2 km;
-
тропосфера - вторият слой, външната граница се намира средно на височина 11 км, почти цялата водна пара на атмосферата е концентрирана тук, образуват се облаци, появяват се циклони и антициклони, с увеличаване на височината, температурата се повишава;
- тропопауза - преходен слой, характеризиращ се с прекратяване на понижението на температурата;
- стратосферата е слой, който се простира до височина 50 км и е разделен на три зони: от 11 до 25 км температурата се променя леко, от 25 до 40 - температурата се повишава, от 40 до 50 - температурата остава постоянна (стратопауза);
- мезосферата се простира на височина от 80-90 км;
- термосферата достига 700-800 км над морското равнище, тук на височина от 100 км е линията на Карман, която се приема като граница между земната атмосфера и космоса;
- екзосферата се нарича още зона на разсейване, тук силно разреденият газ губи частици материя и те отлитат в космоса.
Температурни промени в стратосферата
И така, стратосферата е част от газовата обвивка на планетата след тропосферата. Тук температурата на въздуха, която е постоянна през цялата тропопауза, започва да се променя. Височината на стратосферата е приблизително 40 км. Долната граница е 11 км над морското равнище. Започвайки от този знак, температурата претърпява леки промени. Нана височина от 25 км индексът на нагряване започва бавно да се увеличава. На 40 км над морското равнище температурата се повишава от -56,5º до +0,8ºС. Освен това остава близо до нула градуса до надморска височина от 50-55 км. Зоната между 40 и 55 километра се нарича стратопауза, тъй като температурата тук не се променя. Това е преходна зона от стратосферата към мезосферата.
Характеристики на стратосферата
Стратосферата на Земята съдържа около 20% от масата на цялата атмосфера. Въздухът тук е толкова разреден, че е невъзможно човек да остане без специален скафандър. Този факт е една от причините полетите в стратосферата да започнат да се извършват сравнително наскоро.
Друга характеристика на газообразната обвивка на планетата на височина от 11-50 км е много малко количество водна пара. Поради тази причина облаците почти никога не се образуват в стратосферата. За тях просто няма строителен материал. Рядко обаче е възможно да се наблюдават така наречените седефени облаци, които „украсяват“стратосферата (снимката е представена по-долу) на височина от 20-30 км над морското равнище. Тънки, сякаш светещи образувания отвътре могат да се наблюдават след залез или преди изгрев. Формата на седефените облаци е подобна на цирус или цирокумулус.
Озоновият слой на Земята
Основната отличителна черта на стратосферата е максималната концентрация на озон в цялата атмосфера. Образува се под действието на слънчевата светлина и предпазва целия живот на планетата от тяхното разрушително излъчване. Озоновият слой на Земята се намира на 20-25 км над нивотоморета. O3 молекулите са разпределени в стратосферата и дори близо до повърхността на планетата, но най-високата им концентрация се наблюдава на това ниво.
Трябва да се отбележи, че озоновият слой на Земята е само 3-4 мм. Това ще бъде неговата дебелина, ако частиците от този газ се поставят при условия на нормално налягане, например близо до повърхността на планетата. Озонът се образува в резултат на разпадането на кислородна молекула под действието на ултравиолетово лъчение на два атома. Един от тях се комбинира с "пълноценна" молекула и се образува озон - O3.
Опасен защитник
Молекулите на озона абсорбират ултравиолетова радиация с дължина на вълната, по-къса от 0,1-0,2 микрона. Това е неговата защитна роля. Тънък слой синкав газ не позволява на слънчевата радиация да достигне Земята, което е пагубно за живите организми.
С потока на вятъра озонът се доближава до повърхността на планетата. Образува се и на Земята по време на гръмотевична буря, работата на копирни машини или рентгенови лъчи. Интересното е, че голяма концентрация на озон е пагубна за хората. Образува се под действието на слънчева светлина в силно замърсени райони. Престоят в условията на т. нар. озонов смог е животозастрашаващ. Синкавият газ може да унищожи белите дробове. Неговото присъствие засяга и растенията - те спират да се развиват нормално.
Изчерпване на озоновия слой
Проблемът с озоновите дупки се обсъжда активно в научната общност от около 70-те години на миналия век. Сега е известно, че разрушениетоЗащитният екран води до замърсяване на атмосферата, промишлено използване на фреони и някои други съединения, унищожаване на гори, изстрелване на космически ракети и височинна авиация. Международната общност прие редица споразумения за намаляване на производството на вредни вещества. На първо място, говорим за фреони, използвани за създаване на аерозоли, хладилни агрегати, пожарогасители, съдове за еднократна употреба и т.н.
В същото време има доказателства, които предполагат, че образуването на озонови дупки се дължи на естествени причини. Вредните вещества навлизат в атмосферата в резултат на вулканични изригвания и земетресения, от разломи в океанската кора. Днес въпросът за основната роля на човека в разрушаването на озоновия слой остава спорен за редица учени.
Полети в стратосфера
Развитието на стратосферата започва през 30-те години на миналия век. Днес бойните и свръхзвукови търговски самолети се издигат на височина от 20 км. Метеорологичните балони достигат до 40 км над морското равнище. Рекордната височина, достигната от безпилотен балон, е 51,8 км.
Ентусиастите на екстремните спортове постепенно овладяват тази част от въздушната обвивка. През 2012 г. австрийският парашутист Феликс Баумгартнер направи скок от стратосферата от почти 39 км височина. След като преодоля звуковата бариера по време на полета, той се приземи безопасно. Рекордът на Баумгартнер беше счупен от вицепрезидента на Google Алън Юстас. За 15 минути той прелетя, достигайки също скоростта на звука, 40 km.
Така днес стратосферата епо-изследван слой на атмосферата, отколкото в началото на миналия век. Все още обаче не е много ясно бъдещето на озоновия слой, без който животът на Земята не би възникнал. Докато страните намаляват производството на фреон, някои учени казват, че това няма да донесе голяма полза, поне с такива темпове, докато други казват, че това изобщо не е необходимо, тъй като повечето от вредните вещества се образуват естествено. Кой е прав - времето ще прецени.
