Tropopaus egenskaper, kemisk sammansättning och funktioner



den tropopause Det är en mellanliggande zon av övergång mellan två lager av jordens atmosfär. Den ligger mellan det nedre lagret av atmosfären, som kallas troposfären, och skiktet ovanför den, stratosfären.

Jordens atmosfär har uppdelats i flera lager. Dessa skikt kallas "sfärer" och övergångszoner mellan skikten kallas "pauser". Enligt sin kemiska sammansättning och variationen i temperaturen är atmosfärens lager troposfären, stratosfären, mesosfären, termosfären och exosfären.

Troposfären sträcker sig från jordens yta till 10 km i höjd. Stratosfären sträcker sig från 10 km till 50 km i höjd. Mesosfären sträcker sig från 50 km till 80 km i höjd. Termosfären från 80 km till 500 km, och exosfären från 500 km till 10 000 km i höjd. Den senare är gränsen med interplanetärt utrymme.

index

  • 1 Karakteristiken av tropopausen
    • 1,1 höjd
    • 1.2 Tropopausen som en lugn zon
    • 1.3 Temperatur
    • 1.4 Diskontinuitetsområde
    • 1.5 Fuktlagring och transportområde
    • 1.6 Bildandet av cirrusmoln
  • 2 Tropopaus kemiska sammansättning
  • 3 Hur studeras tropopausen??
  • 4 funktioner
  • 5 referenser

Karakteristik av tropopausen

Tropopausen är en region med mycket speciella egenskaper som nyligen har motiverat sin vetenskapliga studie mer ingående. Att vara övergångsområdet för egenskaper mellan troposfären och stratosfären är lämpligt att kortfattat ange egenskaperna hos dessa två skikt.

Troposfären är det aktiva skiktet där de meteorologiska fenomenen som härrör från klimatet uppstår, som vindar, regn, åskväder och orkaner. Temperaturen i detta skikt minskar med höjd.

I stratosfären ökar temperaturen med höjd på grund av effekten av kemiska reaktioner som avger värme (exoterm). Huvuddelen är ozon, som absorberar ultraviolett UV-strålning från solen.

Tropopausen är gränsen mellan dessa två gasformiga skikt som har egenskaper av temperatur, kemisk sammansättning och generell dynamik, väldigt olika. Tropopaus egenskaper är kortfattat listade nedan.

höjd

Höjden vid vilken tropopausen ligger på jordens yta är variabel. Ändra med latitud, med säsongen och med tiden på dagen.

Tropopausen ligger i en genomsnittlig höjd av 7 till 10 km i de regionala polerna och mellan 16 och 18 km i troperna, runt ekvatorn.

På detta sätt är polar tropopausen hetare och närmare jordens yta, medan ekvatorial-tropiska tropopausen är svalare och högre..

Vid ekvatorn slår solens strålar vinkelrätt på jordens yta, vilket medför en stor uppvärmning av ytan. Denna värme från jordens yta absorberas av troposfärens luft, som expanderar i denna ekvatorial-tropiska zonen och ökar avståndet till tropopausen.

Genom flera vetenskapliga studier har det fastställts att den globala höjden av tropopausen har ökat de senaste åren. Det antas att denna ökning kan bero på ökningen av växthusgaser, minskningen av ozonskiktet i stratosfären och kylningen av detta skikt.

Förändringar i tropopaushöjden är tecken på uppvärmning av troposfären, kallad global uppvärmning.

Tropopausen som en lugn zon

Tropopausen utgör ett område av relativ lugn, eftersom de meteorologiska fenomen som härstammar från klimatet förekommer under denna zon i troposfären. Men nyligen rapporterade att tropopausen har en viss dynamik.

temperatur

I tropopausområdet är temperaturen konstant, minskar inte med höjden (som i troposfären) och ökar inte med höjden (som i stratosfären). Tropopaus temperatur är cirka -55°C.

Diskontinuitetszon

Tropopausen är inte en kontinuerlig zon; det finns raster i denna region i de tropiska breddgraderna och mittbredderna av jordens nordliga och sydliga halvklot.

Luftfuktighet och transportområde

Tropopausen fungerar som en stor reservoar av fukt i troposfären och har funktionen att transportera vattenånga till stratosfären.

Bildandet av cirrusmoln

Tropopausen är den region där cirrusmoln bildar, en typ av vita, höga moln, bestående av iskristaller. De är i form av filament i smala band, tunna, som liknar hårkrullarna.

Cirrus-molnen reflekterar solljus och fäller den värme som jorden utsänder på utsidan. Det är inte känt exakt om netbalansen för cirrusen är kylning eller global uppvärmning.

Utseendet av cirrus indikerar en förändring av väder med låga temperaturer och regn inom de närmaste 24 timmarna.

Kemisk sammansättning av tropopausen

Tropopausen representerar en zon med abrupt förändring mellan troposfärens kemiska sammansättning och stratosfärens. Innehåller gaser som kommer från båda lageren.

I tropopausen finns det gaser från troposfären, såsom vattenånga och kolmonoxid (CO). Det finns också ozon (O3), gas som kommer från stratosfären.

Under tropopausen uppstår mycket intressanta kemiska reaktioner. Forskare försöker studera dessa kemiska förändringar för att få en mer fullständig förklaring av fenomenet global uppvärmning.

Hur tropopausen studeras?

För att studera tropopausen måste prov av sin gasblandning tas. Denna provtagning i höjder upp till 18 km över jordens yta ger många svårigheter.

Bara några flygplan kan nå dessa höjder. NASA har tre mycket sofistikerade flygplan utrustade med specialutrustning för att göra dessa studier. Dessa är ER-2, DC-8 och WB-57-flygplanet.

Dessa tre flygplan, tillsammans med en stödinfrastruktur med satelliter och radarer, detekteringsutrustning in situ och fjärranalys, uppfylla det så kallade TC4-uppdraget med sin akronym på engelska: Tropisk sammansättning, moln och klimatkopplingsexperiment.

funktioner

Tropopausen har viktiga funktioner vid transport av vattenånga från troposfären till stratosfären. Det uppfyller också funktioner som en gasblandningszon med troposfäriskt ursprung (vattenånga, kolmonoxid) med stratosfäriska gaser (ozon).

Tropopausen studeras nyligen som en indikator på planetens globala uppvärmning och av fenomen som bestämmer den allmänna atmosfäriska kemi.

referenser

  1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, E. et al. (2018) Observationer av ozonfattig luft i tropiska tropopausskiktet. Atmosfärisk kemi och fysik. 18: 5157-5171 doi: 10,5194 / acp-18-5157-2018
  2. Biernat, K., Keyser, D. och Bosart, L. F. (2017). Kopplingar mellan den stora arktiska cykeln i augusti 2012 och tropopauspolarvortices. American Geophysical Union, Fall Meeting 2017, abstrakt # A43D-2478.
  3. Werner, B. (2017) .Probber den subtropiska nedersta stratosfären och den tropiska övre troposfären och tropopausen för oorganisk brom. Atmosfärisk kemi och fysik. 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. och Singh.H.B. (2017). NASA: s luftburna tropiska tropopausexperiment: flygplanmätningar med hög höjd i det tropiska västra Stilla havet. AMS 100. Tidskrifter online. BAMS. doi: 10,1175 / BAMS-D-14-00263.1
  5. Jensen, E.J., Kärcher, B., Ueyama, R., Pfister, L., Bui, T.V. et allt. (2018). Heterogen iskärnbildning i tropiskt tropopauslagret. Journal of Geographical Research: Atmosfär. 123 (21): 12,210-12,227.