Tropopausiominaisuudet, kemiallinen koostumus ja toiminnot



tropopaussin se on välitila siirtymävaiheessa kahden maapallon ilmakehän kerroksen välillä. Se sijaitsee ilmakehän alemman kerroksen, jota kutsutaan troposfääriksi, ja sen yläpuolella olevan kerroksen, stratosfäärin välissä.

Maan tunnelma on jaettu useisiin kerroksiin. Näitä kerroksia kutsutaan "aloille" ja kerrosten välisiä siirtymäalueita kutsutaan "taukoiksi". Kemiallisen koostumuksen ja lämpötilan vaihtelun mukaan ilmakehän kerrokset ovat troposfääri, stratosfääri, mesosfääri, termosfääri ja eksosfääri.

Troposfääri ulottuu maan pinnasta 10 kilometrin korkeuteen. Stratosfääri vaihtelee 10 km: n ja 50 km: n välillä. Mesosfääri on 50 - 80 km. Termosfääri 80 km: stä 500 km: iin ja eksosfääri 500 km: stä 10 000 km: iin. Jälkimmäinen on raja, joka ulottuu planeettojen väliseen tilaan.

indeksi

  • 1 Tropopausin ominaisuudet
    • 1.1 Korkeus
    • 1.2 Tropopause on rauhallinen alue
    • 1.3 Lämpötila
    • 1.4 Jatkuvuuden alue
    • 1.5 Kosteuden varastointi ja kuljetusalue
    • 1.6 Cirrus-pilvien muodostuminen
  • 2 Tropopausin kemiallinen koostumus
  • 3 Miten tropopausia tutkitaan??
  • 4 Toiminnot
  • 5 Viitteet

Tropopausin ominaisuudet

Tropopause on alue, jolla on hyvin erityisiä piirteitä, jotka ovat äskettäin motivoineet tieteellistä tutkimusta yksityiskohtaisemmin. Troposfäärin ja stratosfäärin välisten ominaisuuksien siirtymävyöhykkeenä on tarkoituksenmukaista esittää lyhyesti näiden kahden kerroksen ominaisuudet..

Troposfääri on aktiivinen kerros, jossa ilmasto-ilmiöt, kuten tuulet, sateet, ukkosmyrskyt ja hurrikaanit, syntyvät. Tämän kerroksen lämpötila laskee korkeudessa.

Stratosfäärissä lämpötila nousee korkeudessa johtuen lämpöä aiheuttavista kemiallisista reaktioista (eksoterminen). Pääasiallisesti kyseessä on otsoni, joka absorboi auringon korkean energian ultraviolettisäteilyä (UV).

Tropopause on raja näiden kahden kaasumaisen kerroksen välillä, joilla on lämpötilan, kemiallisen koostumuksen ja yleisen dynamiikan ominaisuudet, hyvin erilaiset. Tropopausin ominaisuudet on lueteltu lyhyesti alla.

korkeus

Korkeus, jolla tropopause sijaitsee maan pinnalla, on muuttuva. Muuta leveysasteella, kauden ja kellonajan mukaan.

Tropopause sijaitsee keskimäärin 7–10 km korkeudella maanpäällisten napojen alueilla ja 16–18 km trooppisilla, päiväntasaajan ympärillä..

Tällä tavalla polaarinen tropopause on kuumempi ja lähempänä maan pintaa, kun taas ekvatoriaalinen-trooppinen tropopause on viileämpi ja korkeampi..

Päiväntasaajalla auringon säteet iskevät kohtisuorasti maan pinnalle, mikä aiheuttaa suuren pinnan kuumentumisen. Tämä lämpö maapallon pinnasta imeytyy troposfäärin ilmassa, joka laajenee tässä ekvaattori-trooppisessa vyöhykkeessä ja lisää etäisyyttä tropopausiin.

Useiden tieteellisten tutkimusten avulla on todettu, että tropopausin maailmanlaajuinen korkeus on kasvanut viime vuosina. Uskotaan, että tämä kasvu johtuu kasvihuonekaasujen kasvusta, stratosfäärin otsonikerroksen vähenemisestä ja tämän kerroksen jäähdytyksestä..

Tropopausikorkeuden muutokset ovat todisteita troposfäärin lämpenemisestä, jota kutsutaan ilmaston lämpenemiseksi.

Tropopause on rauhallinen vyöhyke

Tropopause muodostaa suhteellisen rauhallisen alueen, koska ilmasto-ilmiöt, jotka syntyvät ilmastosta, ovat tämän vyöhykkeen alapuolella, troposfäärissä. Viimeaikaiset tutkimukset kertovat kuitenkin, että tropopausilla on erityinen dynamiikka.

lämpötila

Tropopause-alueella lämpötila pysyy vakiona, ei vähene korkeudella (kuten troposfäärissä), eikä se nouse korkeudella (kuten stratosfäärissä). Tropopausin lämpötila on noin -55°C.

Jatkuvuusalue

Tropopause ei ole jatkuva vyöhyke; tällä alueella on katkoksia maan pohjois- ja eteläisen pallonpuoliskon trooppisilla leveysasteilla ja puolivälissä.

Kosteuden varastointi ja kuljetusalue

Tropopause toimii suurena kosteuden säiliönä troposfäärissä, ja sen tehtävänä on kuljettaa vesihöyryä stratosfääriin..

Cirrus-pilvien muodostuminen

Tropopause on alue, jossa sirkuspilvet muodostuvat, eräänlainen valkoinen, korkea pilvi, joka koostuu jääkiteistä. Ne ovat filamenttien muodossa kapeissa nauhoissa, ohuet, samanlaisia ​​kuin hiusten kiharat.

Cirrus-pilvet heijastavat auringonvaloa ja ansaitsevat lämmön, jonka Maa päästää ulkopuolelle. Ei tiedetä tarkalleen, onko cirrusin nettotase jäähdytys tai ilmaston lämpeneminen.

Cirrusin ulkonäkö osoittaa sääolosuhteiden muutoksen alhaisissa lämpötiloissa ja sateessa seuraavien 24 tunnin aikana.

Tropopausin kemiallinen koostumus

Tropopause edustaa äkillisen muutoksen vyöhykettä troposfäärin ja stratosfäärin kemiallisen koostumuksen välillä. Sisältää molemmista kerroksista peräisin olevia kaasuja.

Tropopauseessa on troposfääristä kaasuja, kuten vesihöyryä ja hiilimonoksidia (CO). On myös otsonia (O3), kaasu, joka tulee stratosfääristä.

Tropopausessa esiintyy erittäin mielenkiintoisia kemiallisia reaktioita. Tutkijat yrittävät tutkia näitä kemiallisia muutoksia saadakseen täydellisemmän selvityksen ilmaston lämpenemisen ilmiöstä.

Miten tropopausia tutkitaan?

Tropopausin tutkimiseksi on otettava näytteet sen kaasuseoksesta. Tämä näytteenotto korkeudessa 18 km maanpinnan yläpuolella aiheuttaa monia vaikeuksia.

Vain muutama ilma voi saavuttaa nämä korkeudet. NASAlla on kolme erittäin hienostunutta konetta, jotka on varustettu erikoisvarusteilla näiden tutkimusten suorittamiseksi. Nämä ovat ER-2, DC-8 ja WB-57 ilma-alukset.

Nämä kolme ilma-alusta yhdistettynä tukipalveluihin, joissa on satelliitteja ja tutka, ilmaisulaitteet in situ ja kaukokartoitus, täytä ns. TC4-tehtävä sen lyhenteellä englanniksi: Tropical Composition, Clouds ja Climate Coupling Experiment.

tehtävät

Tropopausilla on tärkeitä tehtäviä vesihöyryn kuljettamisessa troposfääristä stratosfääriin. Se täyttää myös troposfäärisen alkuperän (vesihöyry, hiilimonoksidi) kaasun sekoitusvyöhykkeen stratosfäärikaasuilla (otsoni).

Tropopausia tutkitaan äskettäin maapallon ilmaston lämpenemisen ja yleisen ilmakehän kemian määrittävien ilmiöiden indikaattorina..

viittaukset

  1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, E. et ai. (2018) Osoonivähän ilman havainnot trooppisessa tropopausikerroksessa. Ilmakehän kemia ja fysiikka. 18: 5157-5171 doi: 10,5194 / acp-18-5157-2018
  2. Biernat, K., Keyser, D. ja Bosart, L. F. (2017). Suhteet arktisen syklonin välillä elokuussa 2012 ja Tropopause Polar Vortices. American Geophysical Union, syksyn kokous 2017, abstrakti # A43D-2478.
  3. Werner, B. (2017) .Perinteisen alimman stratosfäärin ja trooppisen ylemmän troposfäärin ja tropopausikerroksen järjestäminen epäorgaaniselle bromille. Ilmakehän kemia ja fysiikka. 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. ja Singh.H.B. (2017). NASA Ilmassa tropopaussin Tropical Experiment: Korkeilla Aircraft mittaukset Tropical läntisellä Tyynellämerellä. 100. AMS lehdet verkossa. BAMS. doi: 10,1175 / BAMS-D-14-00263,1
  5. Jensen E. J., Kärcher, B., Ueyama, R., Pfister, L., Bui, T.V. et kaikki. (2018). Nukleaatioprosesseihin Tropical Ice tropopaussin Layer. Journal of Maantieteellinen Research: Atmosphere. 123 (21): 12210-12227.