Tropopause χαρακτηριστικά, χημική σύνθεση και λειτουργίες

Το tropopause είναι μια ενδιάμεση ζώνη μετάβασης μεταξύ δύο στρωμάτων της γήινης ατμόσφαιρας. Βρίσκεται ανάμεσα στο κατώτερο στρώμα της ατμόσφαιρας, που ονομάζεται troposphere, και το στρώμα πάνω από αυτό, η στρατόσφαιρα.

Η ατμόσφαιρα της γης έχει χωριστεί σε πολλά στρώματα. Αυτά τα στρώματα ονομάζονται "σφαίρες" και οι ζώνες μετάβασης μεταξύ των επιπέδων καλούνται "παύσεις". Σύμφωνα με τη χημική του σύνθεση και τη μεταβολή της θερμοκρασίας, τα στρώματα της ατμόσφαιρας είναι η τροπόσφαιρα, η στρατόσφαιρα, η μεσόσφαιρα, η θερμοσφαιρία και η εξωσφαιρία.

Η τροπόσφαιρα εκτείνεται από την επιφάνεια της Γης σε ύψος 10 χλμ. Η στρατόσφαιρα κυμαίνεται από 10 χιλιόμετρα έως 50 χιλιόμετρα σε ύψος. Η μεσόσφαιρα κυμαίνεται από 50 χιλιόμετρα έως 80 χιλιόμετρα σε ύψος. Η θερμοσφαίρα από 80 χλμ. Έως 500 χλμ., Και η εξάσφαιρα από 500 χιλιόμετρα έως 10.000 χιλιόμετρα σε ύψος. Το τελευταίο είναι το όριο με τον διαπλανητικό χώρο.

Ευρετήριο

• 1 Χαρακτηριστικά της τροφοπάθειας
  • 1.1 Ύψος
  • 1.2 Η τροπóπαυση ως μια ήρεμη ζώνη
  • 1.3 Θερμοκρασία
  • 1.4 Ζώνη ασυνέχειας
  • 1.5 Χώρος αποθήκευσης και μεταφοράς υγρασίας
  • 1.6 Σχηματισμός κυκλικών σύννεφων
• 2 Χημική σύνθεση της τροπόπαυσης
• 3 Πώς μελετάται η τροπóπαυση;?
• 4 Λειτουργίες
• 5 Αναφορές

Χαρακτηριστικά της τροφοπάθειας

Η τροπóπαυση είναι μια περιοχή ιδιαίτερων χαρακτηριστικών που πρόσφατα οδήγησε στην επιστημονική της μελέτη με μεγαλύτερη λεπτομέρεια. Όντας η ζώνη μετάβασης των ιδιοτήτων μεταξύ της τροπόσφαιρας και της στρατόσφαιρας, είναι σκόπιμο να αναφερθούν εν συντομία τα χαρακτηριστικά αυτών των δύο στρωμάτων.

Η τροπόσφαιρα είναι το ενεργό στρώμα, όπου απαντώνται οι καιρικών φαινομένων που προκαλούν το κλίμα ως άνεμοι, βροχή, καταιγίδες και τυφώνες. Η θερμοκρασία σε αυτό το στρώμα μειώνεται με το υψόμετρο.

Στη στρατόσφαιρα η θερμοκρασία αυξάνεται με υψόμετρο λόγω της επίδρασης των χημικών αντιδράσεων που εκπέμπουν θερμότητα (εξωθερμική). Κυρίως εμπλέκεται το όζον, το οποίο απορροφά την υπεριώδη (UV) ακτινοβολία υψηλής ενέργειας από τον ήλιο.

Η τροπόπαυση είναι το όριο μεταξύ αυτών των δύο αέριων στρωμάτων που έχουν ιδιότητες θερμοκρασίας, χημικής σύνθεσης και γενικής δυναμικής, πολύ διαφορετικές. Τα χαρακτηριστικά της τροπώσεως παρουσιάζονται εν συντομία παρακάτω.

Ύψος

Το ύψος στο οποίο βρίσκεται η τροπόπαυση στην επιφάνεια της Γης ποικίλλει. Αλλάξτε με γεωγραφικό πλάτος, με την εποχή και με την ώρα της ημέρας.

Η τροπόπαυση βρίσκεται σε μέσο ύψος 7 έως 10 χλμ. Στις περιοχές των χερσαίων πόλων και μεταξύ 16 και 18 χλμ. Στις τροπικές περιοχές, γύρω από τον ισημερινό.

Έτσι, η πολική τροπόπαυση είναι θερμότερο και πιο κοντά στην επιφάνεια της Γης, ενώ η ισημερινή-τροπική τροπόπαυση είναι πιο κρύο και είναι σε μεγαλύτερο υψόμετρο.

Στο Εκουαδόρ ακτίνες του ήλιου προσπίπτουν κάθετα στην επιφάνεια της Γης, προκαλώντας μια μεγάλη επιφάνεια του πλανήτη. Αυτή η θερμότητα της επιφάνειας της γης απορροφάται από τον αέρα στην τροπόσφαιρα, το οποίο διευρύνει στον ισημερινό-τροπική ζώνη και την αύξηση της απόστασης από την τροπόπαυση.

Μέσα από πολλές επιστημονικές μελέτες έχει διαπιστωθεί ότι το συνολικό ύψος της τροπόπαυσης έχει αυξηθεί τα τελευταία χρόνια. Πιστεύεται ότι αυτή η αύξηση μπορεί να οφείλεται σε αύξηση αερίων θερμοκηπίου (ΑΘ), για να μειώσει το στρώμα του όζοντος της στρατόσφαιρας, και η ψύξη αυτού του στρώματος.

Οι μεταβολές στο ύψος της τροπώσεως είναι απόδειξη της θέρμανσης της τροπόσφαιρας, που ονομάζεται υπερθέρμανση του πλανήτη.

Η τροπóπαυση ως μια ήρεμη ζώνη

Η τροπóπαυση αποτελεί μια περιοχή σχετικής ηρεμίας, αφού τα μετεωρολογικά φαινóμενα που προέρχονται απó το κλίμα συμβαίνουν κάτω απó αυτή τη ζώνη, στην τροπόσφαιρα. Ωστόσο, πρόσφατες μελέτες αναφέρουν ότι η τροπóπαυση έχει ιδιαίτερη δυναμική.

Θερμοκρασία

Στην θερμοκρασία τροπόπαυση παραμένει σταθερή, μειώνεται με το ύψος δεν (όπως στην τροπόσφαιρα) και αυξάνεται με το ύψος (όπως στην στρατόσφαιρα). Η θερμοκρασία του τροπόπαυση είναι περίπου -55^°Γ.

Ζώνη ασυνέπειας

Η τροπóπαυση δεν είναι συνεχής ζώνη. υπάρχουν διαλείμματα στην περιοχή αυτή στα τροπικά γεωγραφικά πλάτη και τα μεσαία γεωγραφικά πλάτη των βόρειων και νότιων ημισφαιρίων της Γης.

Περιοχή αποθήκευσης και μεταφοράς υγρασίας

Η τροπóπαυση λειτουργεί ως μεγάλη δεξαμενή υγρασίας στην τροπόσφαιρα και έχει τη λειτουργία μεταφοράς ατμού νερού στη στρατόσφαιρα.

Σχηματισμός κυκλικών σύννεφων

Η τροπóπαυση είναι η περιοχή όπου σχηματίζονται κυκλώνα σύννεφα, ένας τύπος λευκών, υψηλών συνόρων, που αποτελείται από κρυστάλλους πάγου. Έχουν τη μορφή νηματίων σε στενές ζώνες, λεπτές, παρόμοιες με τις μπούκλες των μαλλιών.

Τα κυκλικά σύννεφα αντανακλούν το ηλιακό φως και παγιδεύουν τη θερμότητα που εκπέμπει η Γη προς τα έξω. Δεν είναι γνωστό ακριβώς εάν το καθαρό υπόλοιπο του cirrus είναι ψύξης ή θέρμανσης του πλανήτη.

Η εμφάνιση του cirrus δείχνει μια αλλαγή του καιρού με χαμηλές θερμοκρασίες και βροχή μέσα στις επόμενες 24 ώρες.

Χημική σύνθεση της τροφοπάθειας

Η τροπόπαυση αντιπροσωπεύει μια ζώνη απότομης μεταβολής μεταξύ της χημικής σύνθεσης της τροπόσφαιρας και της στρατόσφαιρας. Περιέχει αέρια που προέρχονται από τα δύο στρώματα.

Στην τροπόπαυση υπάρχουν αέρια από την τροπόσφαιρα, όπως ο υδρατμός και το μονοξείδιο του άνθρακα (CO). Υπάρχει επίσης όζον (Ο₃), το αέριο που προέρχεται από τη στρατόσφαιρα.

Στην τροπόπαυση, εμφανίζονται πολύ ενδιαφέρουσες χημικές αντιδράσεις. Οι επιστήμονες προσπαθούν να μελετήσουν αυτές τις χημικές αλλαγές για να αποκτήσουν μια πληρέστερη εξήγηση του φαινομένου της υπερθέρμανσης του πλανήτη.

Πώς μελετάται η τροπόπαυση?

Για να μελετήσετε την τροπόπαυση, πρέπει να ληφθούν δείγματα του μείγματος αερίων. Αυτή η δειγματοληψία σε ύψη μέχρι και 18 χλμ. Πάνω από την επιφάνεια της γης παρουσιάζει πολλές δυσκολίες.

Μόνο μερικά αεροσκάφη μπορούν να φτάσουν σε αυτά τα ύψη. Η NASA διαθέτει τρία πολύ εξελιγμένα αεροσκάφη εξοπλισμένα με ειδικό εξοπλισμό για να κάνουν αυτές τις μελέτες. Αυτά είναι τα αεροσκάφη ER-2, DC-8 και WB-57.

Αυτά τα τρία αεροσκάφη, σε συνδυασμό με υποδομή υποστήριξης με δορυφόρους και ραντάρ, εξοπλισμό ανίχνευσης επί τόπου και η τηλεπισκόπηση, εκπληρώνουν την λεγόμενη αποστολή TC4 με το ακρωνύμιο της στα Αγγλικά: Τροπική Σύνθεση, Σύννεφα και Πείραμα Σύζευξης Κλίματος.

Λειτουργίες

Η τροπóπαυση έχει σημαντικές λειτουργίες στη μεταφορά υδρατμών από την τροπόσφαιρα στη στρατόσφαιρα. Εξυπηρετεί επίσης ως ζώνη ανάμιξης αερίου τροποσφαιρικής προέλευσης (υδρατμός, μονοξείδιο του άνθρακα) με στρατοσφαιρικά αέρια (όζον).

Η τροπóπαυση μελετάται πρόσφατα ως δείκτης της παγκόσμιας υπερθέρμανσης του πλανήτη και των φαινομένων που καθορίζουν τη γενική ατμοσφαιρική χημεία.

Αναφορές

1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, Ε. Et αϊ. (2018) Παρατηρήσεις του φτωχού με όζον αέρα στον τροπικό στρώμα τροποπαγούς. Ατμοσφαιρική Χημεία και Φυσική. 18: 5157-5171 doi: 10.5194 / acp-18-5157-2018
2. Biernat, Κ., Keyser, D. and Bosart, L.F. (2017). Σύνδεσμοι μεταξύ του Μεγάλου Αρκτικού Κυκλώνα του Αυγούστου 2012 και του Τροπόπαουζερ Πολικές Vortices. Αμερικανική γεωφυσική ένωση, συνάντηση πτώσης 2017, περίληψη # A43D-2478.
3. Werner, Β. (2017). Προετοιμασία της υποτροπικής χαμηλότερης στρατόσφαιρας και της τροπικής ανώτερης στρώσης troposphere και tropopause για ανόργανο βρώμιο. Ατμοσφαιρική Χημεία και Φυσική. 17 (2): 1161-1186. doi: 10.5194 / acp-17-1161-2017
4. Jensen, Ε.Ι., Pfister, L., Jordan, D.E., Bui, Τ.ν., Ueyama, R. και Singh.H.B. (2017). Το πείραμα της πτητικής τροπικής τροπικής πτήσης της NASA: Μετρήσεις αεροσκαφών Υψηλού Υψόμετρου στον Τροπικό Δυτικό Ειρηνικό. AMS 100. Περιοδικά online. BAMS. doi: 10.1175 / BAMS-D-14-00263.1
5. Jensen, Ε. J., Kärcher, Β., Ueyama, R., Pfister, L., Bui, T.V. et all. (2018). Ετερογενής πυρηνική πυρηνική επεξεργασία στο επίπεδο της τροπικής τροπικής προέλευσης. Εφημερίδα της Γεωγραφικής Έρευνας: Ατμόσφαιρα. 123 (21): 12.210-12.227.