Характеристики на тропопаузата, химичен състав и функции



на тропопаузата тя е междинна зона на преход между два пласта земна атмосфера. Той е разположен между долния слой на атмосферата, наречен тропосферата, и слоя над него, стратосферата.

Земната атмосфера е разделена на няколко слоя. Тези слоеве се наричат ​​"сфери" и преходните зони между слоевете се наричат ​​"паузи". Съгласно химическия състав и изменението на температурата слоевете на атмосферата са тропосферата, стратосферата, мезосферата, термосферата и екзосферата..

Тропосферата се простира от повърхността на Земята до 10 км височина. Стратосферата варира от 10 км до 50 км височина. Мезосферата варира от 50 км до 80 км височина. Термосферата от 80 км до 500 км и екзосферата от 500 км до 10 000 км височина. Последното е границата с междупланетното пространство.

индекс

  • 1 Характеристики на тропопаузата
    • 1.1 Височина
    • 1.2 Тропопаузата като спокойна зона
    • 1.3 Температура
    • 1.4 Зона на прекъсване
    • 1.5 Площ за съхранение и транспортиране на влага
    • 1.6 Образуване на перисти облаци
  • 2 Химичен състав на тропопаузата
  • 3 Как се изучава тропопаузата??
  • 4 Функции
  • 5 Препратки

Характеристики на тропопаузата

Тропопаузата е регион с много специфични характеристики, които наскоро са мотивирали по-подробно научното му изследване. Като преходна зона на свойствата между тропосферата и стратосферата, е уместно да се посочат накратко характеристиките на тези два слоя..

Тропосферата е активният слой, където възникват метеорологичните явления, които създават климата, като ветрове, дъждове, гръмотевици и урагани. Температурата в този слой намалява с надморска височина.

В стратосферата температурата се увеличава с надморска височина поради ефекта на химични реакции, които отделят топлина (екзотермична). Най-вече се занимава с озон, който абсорбира ултравиолетовото (UV) излъчване от слънцето.

Тропопаузата е границата между тези два газови слоя, които имат свойства на температура, химичен състав и обща динамика, много различни. Характеристиките на тропопаузата накратко са изброени по-долу.

височина

Височината, на която тропопаузата е разположена на повърхността на Земята, е променлива. Промяна с географска ширина, с сезона и с времето на деня.

Тропопаузата е разположена на средна височина от 7 до 10 км в районите на земните стълбове и между 16 и 18 км в тропиците, около екватора..

По този начин полярната тропопауза е по-гореща и по-близо до земната повърхност, докато екваториално-тропическата тропопауза е по-хладна и по-висока..

На екватора слънчевите лъчи ударят перпендикулярно на повърхността на Земята, което води до голямо нагряване на повърхността. Тази топлина от земната повърхност се абсорбира от въздуха на тропосферата, която се разширява в тази екваториално-тропическа зона и увеличава разстоянието до тропопаузата..

Чрез няколко научни изследвания е установено, че глобалната височина на тропопаузата се е увеличила през последните години. Смята се, че това увеличение може да се дължи на увеличаването на парниковите газове (ПГ), намаляването на озоновия слой на стратосферата и охлаждането на този слой..

Промените в височината на тропопаузата са доказателство за затопляне на тропосферата, наречено глобално затопляне.

Тропопаузата като спокойна зона

Тропопаузата представлява област на относително спокойствие, тъй като метеорологичните явления, които произхождат от климата, се появяват под тази зона, в тропосферата. Последните изследвания обаче сочат, че тропопаузата има особена динамика.

температура

В тропопаузата температурата остава постоянна, не намалява с височината (както в тропосферата) и не се увеличава с височината (както в стратосферата). Температурата на тропопаузата е около -55°C.

Зона на прекъсване

Тропопаузата не е непрекъсната зона; има прекъсвания в този район в тропическите ширини и средни ширини на северното и южното полукълбо на Земята.

Съхранение на влажност и транспортна площ

Тропопаузата действа като голям резервоар на влага в тропосферата и има функцията на транспортиране на водни пари в стратосферата..

Образуване на перисти облаци

Тропопаузата е регионът, където се образуват облаци от цирус, вид бели, високи облаци, съставени от ледени кристали. Те са под формата на нишки в тесни ленти, тънки, подобни на къдриците на косата.

Цирусовите облаци отразяват слънчевата светлина и улавят топлината, която Земята излъчва отвън. Не е известно точно дали нетното салдо на цируса е охлаждане или глобално затопляне.

Появата на циррус показва промяна на времето при ниски температури и дъжд в следващите 24 часа.

Химичен състав на тропопаузата

Тропопаузата представлява зона на рязка промяна между химичния състав на тропосферата и този на стратосферата. Съдържа газове, които идват от двата слоя.

В тропопаузата има газове от тропосферата, като водни пари и въглероден оксид (СО). Има и озон (O3) газ, който идва от стратосферата.

В тропопаузата се случват много интересни химични реакции. Учените се опитват да проучат тези химически промени, за да получат по-пълно обяснение на феномена на глобалното затопляне.

Как се изследва тропопаузата?

За изследване на тропопаузата трябва да се вземат проби от газовата му смес. Това вземане на проби на височина до 18 км над земната повърхност създава много трудности.

Само няколко самолета могат да достигнат тези височини. НАСА разполага с три много сложни самолета, оборудвани със специално оборудване за извършване на тези изследвания. Това са самолетите ER-2, DC-8 и WB-57.

Тези три самолета, съчетани с поддържаща инфраструктура със сателити и радари, оборудване за откриване in situ и дистанционно наблюдение, изпълняват така наречената мисия TC4 с акроним на английски: Експеримент „Тропически състав, облаци и климат“.

функции

Тропопаузата има важни функции при транспортирането на водни пари от тропосферата към стратосферата. Също така изпълнява функциите на зона за смесване на газ с тропосферен произход (водна пара, въглероден оксид) с стратосферни газове (озон).

Напоследък тропопаузата се изучава като индикатор за глобалното затопляне на планетата и за явленията, които определят общата атмосферна химия..

препратки

  1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, Е. et al. (2018) Наблюдение на озонобеден въздух в тропическия тропопаузен слой. Атмосферна химия и физика. 18: 5157-5171 doi: 10.5194 / acp-18-5157-2018
  2. Biernat, K., Keyser, D. and Bosart, L.F. (2017). Връзки между Великия арктически циклон от август 2012 г. и Tropopause Polar Vortices. Американски геофизичен съюз, есенна среща 2017, резюме # A43D-2478.
  3. Werner, B. (2017). Отразяване на субтропичната най-ниска стратосфера и тропичната тропосфера и тропопаузния слой за неорганичен бром. Атмосферна химия и физика. 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. и Singh.H.B. (2017). Експериментът за тропическа тропопауза на НАСА: Високомерни въздухоплавателни измервания в тропическата западна част на Тихия океан. AMS 100. Списания онлайн. 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). Хетерогенна ледена ядра в тропическия тропопаузен слой. Вестник за географски изследвания: Атмосфера. 123 (21): 12,210-12,227.