Vlastnosti tropopause, chemické složení a funkce



tropopause je to mezilehlá zóna přechodu mezi dvěma vrstvami zemské atmosféry. Nachází se mezi spodní vrstvou atmosféry, zvanou troposféra a vrstvou nad ní, stratosférou.

Atmosféra Země byla rozdělena do několika vrstev. Tyto vrstvy se nazývají "koule" a přechodové zóny mezi vrstvami se nazývají "pauzy". Vrstvy atmosféry jsou podle svého chemického složení a změny teploty troposféry, stratosféry, mezosféry, termosféry a exosféry..

Troposféra se rozprostírá od povrchu Země do výšky 10 km. Stratosféra se pohybuje od 10 km do 50 km na výšku. Mezosphere se pohybuje od 50 km do 80 km na výšku. Termosféra od 80 km do 500 km a exosféra od 500 km do 10 000 km na výšku. Ten je mezí meziplanetárním prostorem.

Index

  • 1 Charakteristika tropopause
    • 1.1 Výška
    • 1.2 Tropopause jako klidná zóna
    • 1.3 Teplota
    • 1.4 Zóna nespojitosti
    • 1.5 Prostor pro skladování a přepravu vlhkosti
    • 1.6 Tvorba cirrusových mraků
  • 2 Chemické složení tropopause
  • 3 Jak se zkoumá tropopause??
  • 4 Funkce
  • 5 Odkazy

Charakteristika tropopause

Tropopause je region s velmi zvláštními charakteristikami, které v poslední době podrobněji motivovaly jeho vědeckou studii. Jako přechodová zóna vlastností mezi troposférou a stratosférou je vhodné stručně uvést charakteristiky těchto dvou vrstev..

Troposphere je aktivní vrstva kde meteorologické jevy, které vznikají podnebí, nastanou, takový jako větry, deště, bouřky a hurikány. Teplota v této vrstvě klesá s nadmořskou výškou.

Ve stratosféře se teplota zvyšuje s nadmořskou výškou vlivem chemických reakcí, které uvolňují teplo (exotermní). Jedná se především o ozon, který absorbuje ultrafialové (UV) záření ze slunce.

Tropopause je limit mezi těmito dvěma plynnými vrstvami, které mají vlastnosti teploty, chemického složení a obecné dynamiky, velmi odlišné. Charakteristiky tropopause jsou stručně uvedeny níže.

Výška

Výška, ve které se tropopause nachází na povrchu Země, je proměnlivá. Změna se šířkou, sezónou a denní dobou.

Tropopause se nachází v průměrné výšce 7 až 10 km v oblastech pozemských pólů a mezi 16 až 18 km v tropech, kolem rovníku.

Tímto způsobem je polární tropopause teplejší a blíže k zemskému povrchu, zatímco rovníková tropická tropopause je chladnější a vyšší..

Na rovníku Sluneční paprsky dopadají kolmo na povrch Země, což způsobuje velké zahřátí povrchu. Toto teplo ze zemského povrchu je absorbováno vzduchem troposféry, která expanduje v této rovníkové-tropické zóně a zvyšuje vzdálenost k tropopauze..

Prostřednictvím několika vědeckých studií bylo zjištěno, že celková výška tropopause v posledních letech vzrostla. Předpokládá se, že tento nárůst může být způsoben zvýšením emisí skleníkových plynů (GHG), poklesem ozonové vrstvy stratosféry a ochlazením této vrstvy..

Změny ve výšce tropopause jsou důkazem oteplování troposféry, zvaného globální oteplování.

Tropopause jako klidná zóna

Tropopause představuje oblast relativního klidu, poněvadž meteorologické jevy, které vznikají podnebím, se nacházejí pod touto zónou v troposféře. Nedávné studie však uvádějí, že tropopause má zvláštní dynamiku.

Teplota

V oblasti tropopause zůstává teplota konstantní, nesnižuje se s výškou (jako v troposféře) a nezvyšuje se s výškou (jako ve stratosféře). Teplota tropopause je asi -55°C.

Zóna diskontinuity

Tropopause není spojitá zóna; v této oblasti se vyskytují přestávky v tropických zeměpisných šířkách a středních zeměpisných šířkách severní a jižní polokoule Země..

Prostor pro skladování a dopravu vlhkosti

Tropopause působí jako velká zásoba vlhkosti v troposféře a má funkci transportu vodní páry do stratosféry..

Tvorba cirrusových mraků

Tropopause je oblast, kde se tvoří cirrusové mraky, typ bílých vysokých mraků, složený z ledových krystalů. Jsou ve formě vláken v úzkých pásech, tenkých, podobných kadeřím vlasů.

Cirrusové mraky odrážejí sluneční světlo a zachycují teplo, které Země vyzařuje ven. Není přesně známo, zda je čistá bilance cirry chladící nebo globální oteplování.

Vzhled cirry znamená změnu počasí s nízkými teplotami a deštěm během následujících 24 hodin.

Chemické složení tropopause

Tropopause představuje zónu náhlé změny mezi chemickým složením troposféry a stratosféry. Obsahuje plyny, které pocházejí z obou vrstev.

V tropopause jsou plyny z troposféry, jako je vodní pára a oxid uhelnatý (CO). Tam je také ozón (O3), plyn, který pochází ze stratosféry.

V tropopause se vyskytují velmi zajímavé chemické reakce. Vědci se snaží tyto chemické změny studovat, aby získali podrobnější vysvětlení fenoménu globálního oteplování.

Jak je studována tropopause?

Pro studium tropopause musí být odebrány vzorky směsi plynů. Tento odběr ve výškách až 18 km nad zemským povrchem představuje mnoho obtíží.

Pouze několik letadel může dosáhnout těchto výšek. NASA má tři velmi sofistikovaná letadla vybavená speciálním vybavením, aby tyto studie. Jedná se o letadla ER-2, DC-8 a WB-57.

Tyto tři letouny, spolu s podporou infrastruktury se satelity a radary, detekční zařízení in situ a dálkového průzkumu Země, plnit takzvanou misi TC4 zkratkou v angličtině: Tropical Composition, Clouds a Climate Coupling Experiment.

Funkce

Tropopause má důležité funkce v transportu vodní páry z troposféry do stratosféry. Rovněž plní funkci zóny mísení plynu troposférického původu (vodní pára, oxid uhelnatý) se stratosférickými plyny (ozón).

Tropopause je v poslední době studována jako indikátor globálního oteplování planety a jevů, které určují obecnou chemii atmosféry..

Odkazy

  1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, E. et al. (2018) Pozorování ozonem chudého vzduchu v tropické vrstvě tropopause. Atmosférická chemie a fyzika. 18: 5157-5171 doi: 10,5194 / acp-18-5157-2018
  2. Biernat, K., Keyser, D. a Bosart, L. F. (2017). Spojení mezi velkým arktickým cyklonem z srpna 2012 a polárními víry Tropopause. Americká geofyzikální unie, Fall Meeting 2017, abstraktní # A43D-2478.
  3. Werner, B. (2017) .Podláždění subtropické nejspodnější stratosféry a tropické horní troposféry a vrstvy tropopause pro anorganický brom. Atmosférická chemie a fyzika. 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. a Singh.H.B. (2017). NASA Airborne Tropical Tropopause Experiment: Měření výškových letadel v tropickém západním Pacifiku. AMS 100. Časopisy online. 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). Heterogenní nukleace ledu ve vrstvě tropického tropopause. Žurnál geografického výzkumu: Atmosféra. 123 (21): 12,210-12,227.