Stratosfera: gdzie latają ptaki i samoloty, a bakterie kwitną

Mar 18 2020
Stratosfera jest drugim najniższym poziomem w ziemskiej atmosferze. To bastion ozonu i gwałtownych wiatrów, w którym brakuje chmur, ale życie trwa.
Stratosfera to druga co do wielkości warstwa atmosfery ziemskiej, tuż nad troposferą i poniżej mezosfery. Pickpic

Google „stratosphere”, a pierwszym wynikiem wyszukiwania jest strona główna tytułowego hotelu i kasyna w Las Vegas. Ale nawet jeśli nigdy nie byłeś w Sin City, prawdopodobnie raz lub dwa razy odwiedziłeś prawdziwą stratosferę (przynajmniej). Ten region jest trudny do uniknięcia dla każdego, kto podróżuje samolotem.

Stratosfera, często odwiedzana przez komercyjne linie lotnicze, jest drugim najniższym poziomem w ziemskiej atmosferze. To bastion ozonu i gwałtownych wiatrów, w którym brakuje chmur - ale życie trwa. Oto pięć nie z tego świata faktów na ten temat.

1. Graniczy z „Tropopauzą”

Kiedy już do tego dojdziesz, wszyscy jesteśmy stworzeniami z troposfery . W tej warstwie atmosferycznej rozwijają się prawie wszystkie zjawiska pogodowe na Ziemi. Chociaż troposfera zaczyna się na powierzchni naszej planety, jej górna granica jest mniej spójna. W zależności od szerokości geograficznej i aktualnej pory roku szczyt warstwy może znajdować się od 4 do 7 mil (7 do 12 kilometrów) nad głową.

Powyżej troposfery mamy - w kolejności - stratosferę, mezosferę, termosferę i egzosferę. Wróćmy i porozmawiajmy o tych dwóch pierwszych poziomach.

Granica troposfera-stratosfera, czyli tropopauza , oddziela dwa obszary z odwróconymi trendami temperatury. W troposferze średnia globalna temperatura spada wraz z wysokością. Jednak to inna historia w stratosferze, gdzie robi się cieplej, gdy idziesz wyżej. W końcu osiągniesz pułap stratosfery 31 mil (lub 50 kilometrów) w górę. Poza tym punktem trend zaczyna się odwracać; w mezosferze robi się dość chłodno.

2. Warstwa ozonowa ogranicza się głównie do stratosfery

Ozon chroni tę planetę przed nadmiernym promieniowaniem ultrafioletowym (UV) wysyłanym przez słońce. Zbudowany z atomów tlenu ozon - podobnie jak wiele filtrów przeciwsłonecznych - pochłania promieniowanie UV. Całe ekosystemy zawiodłyby, gdyby nie ta krytyczna usługa. Dostarczanie gazu do naszej atmosfery ogranicza się głównie do słynnej warstwy ozonowej . Około 90 procent tej warstwy znajduje się w stratosferze.

W związku z tym ozon wyjaśnia, dlaczego temperatury w stratosferze rosną na wyższych wysokościach. Nie tylko pochłania promienie UV Słońca, ale także pochłania promieniowanie podczerwone z troposfery. Wynik? Stratosfera, która staje się coraz bardziej grzana z kilometra.

3. Chmury stratosferyczne są rzadkie, ale nie są niespotykane

Troposfera to miasto chmur . Czy to cirrus, stratus czy cumulonimbus, potrzebujesz kropelek wody i / lub kryształków lodu, aby tworzyć chmury. Więc stosunkowo mokra troposfera jest dla nich wspaniałym środowiskiem. Ale stratosfera? Nie tak bardzo. Ogólnie rzecz biorąc, jest po prostu zbyt sucho, aby ułatwić tworzenie się chmur.

Jednak niedobór chmury niekoniecznie jest złą rzeczą. Stratosfera łączy (w dużej mierze) bezchmurne niebo z ograniczonymi turbulencjami, co czyni ją atrakcyjną dla pilotów linii lotniczych. Rzeczywiście, większość samolotów komercyjnych osiągnęła wysokość przelotową w niższych warstwach stratosfery. Kiedy chmur stratosferycznych zrobić formę, są one czasami tworzone przez mieszanie lodu z pyłu wulkanicznego . Również w regionach polarnych zimą występują chmury na poziomie stratosfery.

4. Stratosferyczne wiry polarne odgrywają ważną rolę w klimacie Ziemi

Termin „ wir polarny ” jest obecnie bardzo popularny . Możesz jednak nie zdawać sobie sprawy, że w regionie Arktyki występują dwa różne rodzaje wirów polarnych. Przez cały rok wirujący troposferyczny wir polarny otacza Arktykę; jego krawędź znajduje się zwykle między 40 a 50 stopniem szerokości geograficznej północnej. Podróżując z zachodu na wschód, strumień ten pomaga oddzielić zimne powietrze polarne od ciepłych prądów południowych.

Wyżej znajduje się stratosferyczny wir polarny . Podobnie jak jego odpowiednik poniżej, ten porusza się w kierunku przeciwnym do ruchu wskazówek zegara. Ale wir stratosfery ma charakter sezonowy, zapada się każdej wiosny, a następnie przekształca się zimą.

Wiatry są najsilniejsze, gdy istnieje duży kontrast temperatur między Arktyką a regionami na niższych szerokościach geograficznych. Jednak Arktyka rozgrzewa się w szybkim tempie. Niektórzy naukowcy twierdzą, że zmiany klimatyczne osłabiają stratosferyczny wir polarny, umożliwiając ultra-zimnym wiatrom, które normalnie pułapki, kierują się na południe. (Być może ten sam wzrost temperatury również psuje dżet troposferyczny).

Bylibyśmy niedbali, gdybyśmy nie uznali polarnego wiru półkuli południowej. Znajduje się nad Antarktydą i jest potężniejszy niż jego odpowiednik na północy.

5. Bakterie mogą tam przetrwać

Zbieranie ich nie jest łatwe, ale wiadomo, że naukowcy znajdują mikroorganizmy dryfujące w stratosferze. Uczestnicy badania opublikowanego w sierpniu 2018 roku w czasopiśmie Frontiers in Microbiology zaprojektowali i zbudowali sondę przechwytującą powietrze, która została zainstalowana na samolocie NASA. Gadżet wykrył bakterie poruszające się nad lokalną tropopauzą na wysokości 7 mil (12 kilometrów).

Promieniowanie UV i ekstremalne temperatury sprawiają, że stratosfera jest surowym miejscem dla organizmów żywych. Aby tam przetrwać, niektóre bakterie wymagają pigmentów blokujących słońce i ochronnych powłok zewnętrznych . Szybka naprawa DNA to kolejna sztuczka ratująca życie.

Autostopem podczas burz i erupcji wulkanów mikroby wykorzystują stratosferę jako atmosferyczną autostradę. Tutaj wiatry przenoszą je po kontynentach z dużą prędkością, pozwalając mikrobom na rozproszenie. Fakt, że życie może tolerować naszą stratosferę - nawet przez ograniczony czas - może mieć głęboki wpływ na polowanie na organizmy marsjańskie.

Teraz to jest interesujące

„Stratosphere” to słowo o korzeniach galijskich. Nazwa wymyślona przez naukowca Léona Teisserenca de Borta w 1900 roku oznacza „kulę warstw” w ojczystym języku de Borta.