Stratosfääri mikä on, ominaisuudet, toiminnot, lämpötila

Se stratosfääri Se on yksi maan ilmakehän kerroksista, joka sijaitsee troposfäärin ja mesosfäärin välissä. Stratosfäärin alarajan korkeus vaihtelee, mutta se voidaan ottaa noin 10 km planeetan keskimääräisille leveysasteille. Sen yläraja on 50 km korkeus maan pinnalla.

Maan ilmapiiri on kaasun kirjekuori, joka ympäröi planeettaa. Kemiallisen koostumuksen ja lämpötilan variaation mukaan se on jaettu viiteen kerrokseen: troposfääri, stratosfääri, mesosfääri, termosferi ja exosfääri.

Troposfääri ulottuu maan pinnasta 10 km korkeaan. Seuraava kerros, stratosfääri, nousee 10–50 km korkealle maan pinnalle.

Mesosfääri kattaa 50 km - 80 km korkea. Termosfera välillä 80 km - 500 km, ja lopulta eksosfääri ulottuu 500 km: stä 10: een.000 km korkea, on raja planeettojenvälisen tilan kanssa.

Stratosfäärin ominaisuudet

Sijainti

Stratosfääri sijaitsee troposfäärin ja mesosfäärin välissä. Tämän kerroksen alaraja vaihtelee leveysasteen tai etäisyyden mukaan päiväntasaajan maalaineliin.

Planeetan pylväissä stratosfääri alkaa 6–10 km korkealla maan pinnalla. Ecuadorissa se alkaa 16–20 km korkeudessa. Yläraja on 50 km maan pinnalla.

Rakenne

Stratosfäärillä on oma rakenne kerroksissa, jotka on määritelty lämpötilan mukaan: kylmät kerrokset ovat alareunassa ja kuumat kerrokset sijaitsevat yläosassa.

Myös stratosfäärissä on kerros, jossa on korkea otsonipitoisuus, nimeltään otsoni- tai otsonosfäärikerros, joka on välillä 30 - 60 km korkea maan pinnalla.

Kemiallinen koostumus

Stratosfäärin tärkein kemiallinen yhdiste on otsoni. 85 - 90% maan ilmakehässä esiintyvästä kokonaismäärästä löytyy stratosfääristä.

Voi palvella sinua: Kolumbian metsien häviäminen: Agentit, syyt ja seuraukset

Otsoni muodostuu stratosfäärissä fotokemiallisen reaktion kautta (kemiallinen reaktio, jossa valo puuttuu), joka kärsii happea. Suuri osa stratosfäärin kaasuista tulee troposfääristä.

Stratosfäärissä on otsonia (tai₃), typpi (n₂), happi (tai₂), typpioksidit, typpihappo (HNO₃), rikkihappo (H₂Sw₄), silikaatit ja halogenoidut yhdisteet, kuten klorofluoriharbonaatit. Jotkut näistä aineista ovat peräisin tulivuorenpurkauksista. Vesihöyryn pitoisuus (H₂Tai kaasumaisessa tilassa) stratosfäärissä se on hyvin matala.

Stratosfäärissä kaasujen seos pystysuunnassa on hyvin hidasta ja käytännössä tyhjää, koska turbulenssi ei ole. Tästä syystä kemialliset yhdisteet ja muut tähän kerrokseen tulevat materiaalit pysyvät siihen pitkään aikaan.

Lämpötila

Lämpötila stratosfäärissä on käänteinen käyttäytyminen, joka sillä on troposfäärissä. Tässä kerroksessa lämpötila nousee korkeuden myötä.

Tämä lämpötilan nousu johtuu lämpöä vapauttavien kemiallisten reaktioiden esiintymisestä, missä otsoni puuttuu (tai₃-A. Stratosfäärissä on huomattavia määriä otsonia, jotka absorboivat korkean energian ultraviolettisäteilyä auringosta.

Stratosfääri on vakaa kerros, ilman turbulenssia, joka sekoittaa kaasut. Ilma on kylmä ja tiheä alimmassa osassa ja korkeimmassa osassa se on kuuma ja kevyt.

Otsonin muodostuminen

Stratosfäärissä, molekyylin happi (tai₂) Sitä dissosioituu ultraviolettisäteilyn (UV) vaikutus auringosta:

JOMPIKUMPI₂  +  UV -valo → O + O

Happiatomit (O) ovat erittäin reaktiivisia ja reagoivat happimolekyylien (tai tai₂) otsonin muodostamiseksi (tai₃)

Tai +o_{2 →}  JOMPIKUMPI₃  +  Lämmitys

Tässä prosessissa lämpö vapautuu (eksoterminen reaktio). Tämä kemiallinen reaktio on lämmönlähde stratosfäärissä ja on peräisin sen korkeista lämpötiloista ylemmissä kerroksissa.

Se voi palvella sinua: eutrofisointi: prosessi, syyt, seuraukset, ratkaisut

Funktiot

Stratosfääri suorittaa kaikkien planeetalla esiintyvien elämänmuotojen suojaavan toiminnan. Otsonikerros estää korkean energian ultraviolettisäteilyä (UV) maan pinnalta.

Otsoni absorboi ultraviolettivaloa ja hajoaa atomishappea (O) ja molekyylihappea (tai₂), seuraavan kemiallisen reaktion mukaan:

JOMPIKUMPI₃  + UV -valo → O +O₂

Stratosfäärissä otsonin muodostumis- ja tuhoamisprosessit ovat tasapainossa, joka ylläpitää sen jatkuvaa pitoisuutta.

Tällä tavoin otsonikerros toimii UV -säteilyn suojaavana suojana, joka on geneettisten mutaatioiden, ihosyövän, kasvien ja kasvien tuhoamisen syy.

Otsonikerroksen tuhoaminen

CFC -yhdisteet

1970 -luvulta lähtien tutkijat ovat ilmaisseet suuren huolensa klorofluorivetyyhdisteiden (CFC) haitallisista vaikutuksista otsonikerrokseen.

Vuonna 1930 yhdisteiden käyttö Kloorofluoricarbonados, jota kutsutaan kaupallisesti. Näiden joukossa on CFCL₃ (Freón 11), vrt₂Cl₂ (Freón 12), c₂F₃Cl₃ (Freón 113) ja C₂F₄Cl₂ (Freón 114). Nämä yhdisteet ovat helposti puristettavia, suhteellisen vähän reaktiivisia ja ei -tulehduksia.

He alkoivat käyttää kylmäaineina ilmastointilaitteissa ja jääkaapissa, korvaamalla ammoniakki (NH₃) ja rikkidioksidi (niin₂) Neste (erittäin myrkyllinen).

Myöhemmin CFC: tä on käytetty suurina määrinä käytettävissä olevien muovituotteiden, kuten kaupallisten tuotteiden kanolien kaupallisissa tuotteissa, ja liuottimina elektronisten laitteiden puhdistamiseksi.

Yleinen käyttö ja suuret määrät CFC: tä ovat aiheuttaneet vakavan ympäristöongelman, koska kylmäaineteollisuudessa käytetyt ja käytöt kaadetaan ilmakehään.

Ilmakehässä nämä yhdisteet leviävät hitaasti kohti stratosfääriä; Tässä kerroksessa he kärsivät hajoamisesta UV -säteilystä:

Voi palvella sinua: Regosol: Ominaisuudet ja käytöt

Cfcl_{3 →} Cfcl₂  +  Cl

Vrt₂Cl_{2  →} Vrt₂Cl +Cl

Klooriatomit reagoivat hyvin helposti otsonin kanssa ja tuhoavat sen:

Cl +O₃  → Clo +O₂

Yksi klooriatomi voi tuhota yli 100.000 otsonimolekyyliä.

Typpioksidit

Typpioksidit EI₂ reagoi tuhoamalla otsoni. Näiden typpioksidien läsnäolo stratosfäärissä johtuu kaasuista, jotka ovat lähettäneet ylääänen lentokoneiden moottorit, ihmisen toiminnan päästöt maan päällä ja vulkaaninen aktiivisuus.

Lantupesi ja reiät otsonikerroksessa

1980 -luvulla havaittiin, että etelänavan alueen otsonikerrokseen oli muodostettu reikä. Tällä alueella otsonin määrää oli vähennetty puoleen.

Lisäksi havaittiin, että pohjoisnavan yläpuolella ja koko stratosfäärissä otsonin suojakerros on ohennettu, ts. Se on vähentänyt sen leveä, koska otsonin määrä on vähentynyt huomattavasti huomattavasti.

Otsonin menetyksellä stratosfäärissä on vakavia vaikutuksia planeetan elämään, ja useat maat ovat hyväksyneet, että CFC: ien käytön raju vähennys tai täydellinen eliminointi on välttämätöntä ja kiireellistä.

Kansainväliset rajoitussopimukset CFC: n käytössä

Vuonna 1978 monet maat kielsivät CFC: n käytön kaupallisten tuotteiden potkurina aerosolien muodossa. Vuonna 1987 suurin osa teollistuneista maista allekirjoitti niin kutsutun Montreal -protokollan, kansainvälisen sopimuksen, jossa asetettiin tavoitteet CFC -valmistuksen asteittaiselle vähentämiselle ja sen kokonaispoistolle vuonna 2000.

Useat maat ovat rikkoneet Montrealin pöytäkirjaa, koska tämä CFC: n vähentäminen ja eliminointi vaikuttaisi heidän talouteensa asettamalla taloudelliset edut elämän säilyttämiseen maapallon planeetalla.