Đặc điểm và tầm quan trọng của tầng bình lưu | Khí tượng mạng

Bầu không khí của chúng tôi có các lớp khác nhau trong đó có các khí khác nhau có thành phần khác nhau. Mỗi lớp của khí quyển có chức năng và những đặc điểm riêng làm cho nó khác với phần còn lại.

Chúng tôi có tầng đối lưu là lớp khí quyển mà chúng ta đang sống và trong đó tất cả các hiện tượng khí tượng diễn ra, tầng bình lưu là lớp của bầu khí quyển, trong đó có tầng ôzôn, tầng trung lưu nơi ánh sáng phương bắc xuất hiện và bầu không khí giáp với không gian bên ngoài và nơi có nhiệt độ rất cao. Trong bài đăng này, chúng ta sẽ tập trung vào tầng bình lưu và tầm quan trọng của nó đối với sự sống trên hành tinh của chúng ta.

Đặc điểm của tầng bình lưu

Tầng bình lưu ở độ cao cao khoảng 10-15 km và kéo dài đến khoảng 45-50 km. Nhiệt độ trong tầng bình lưu thay đổi như sau: đầu tiên, nó bắt đầu ổn định (vì nó được tìm thấy ở độ cao gần với nhiệt độ nhiệt đới, nơi nhiệt độ vẫn giữ nguyên) và khá thấp. Khi chúng ta tăng độ cao, nhiệt độ của tầng bình lưu tăng lên, vì nó hấp thụ ngày càng nhiều bức xạ mặt trời. Hành vi của nhiệt độ trong tầng đối lưu hoạt động ngược lại với những gì mà tầng đối lưu mà chúng ta đang sống, đó là thay vì giảm theo chiều cao, nó lại tăng lên.

Trong tầng bình lưu hầu như không có bất kỳ chuyển động thẳng đứng nào của không khí, nhưng gió ngang thường xuyên có thể đạt tới 200 km / h. Vấn đề với cơn gió này là bất kỳ chất nào đến được tầng bình lưu sẽ được khuếch tán khắp hành tinh. Một ví dụ về điều này là CFC. Những khí này bao gồm clo và flo phá hủy tầng ôzôn và lan truyền khắp hành tinh do gió mạnh từ tầng bình lưu.

Hầu như không có bất kỳ đám mây hoặc các hình thành khí tượng nào khác trong tầng bình lưu. Đôi khi mọi người thường nhầm lẫn giữa sự gia tăng nhiệt độ của tầng bình lưu với sự gần gũi của nó với Mặt trời. Thật hợp lý khi nghĩ rằng bạn càng ở gần Mặt trời, nó sẽ càng nóng. Tuy nhiên, đây không phải là trường hợp cho điều đó. Ở tầng bình lưu, chúng ta có thể gặp nhau tầng ôzôn nổi tiếng. Bản thân tầng ôzôn không phải là một “tầng”, mà là một khu vực của khí quyển, trong đó nồng độ của khí này cao hơn nhiều so với phần còn lại của khí quyển. Các phân tử ozone có nhiệm vụ hấp thụ bức xạ mặt trời chiếu thẳng vào chúng ta từ Mặt trời và cho phép sự sống trên Trái đất. Các phân tử này hấp thụ tia cực tím của mặt trời biến năng lượng đó thành nhiệt và do đó, đó là lý do tại sao nhiệt độ của tầng bình lưu tăng theo chiều cao.

Bởi vì có sự dừng lại trong đó không khí rất ổn định và không có các luồng gió, sự trao đổi hạt giữa tầng đối lưu và tầng bình lưu gần như bằng không. Vì lý do này, hầu như không có bất kỳ hơi nước nào trong tầng bình lưu. Điều này có nghĩa là các đám mây ở tầng bình lưu chỉ hình thành nếu nó quá lạnh đến mức một lượng nhỏ nước hiện có ngưng tụ và tạo thành các tinh thể băng. Chúng được gọi là mây tinh thể băng và không gây ra kết tủa.

Ở cuối tầng bình lưu là tầng tạm dừng. Nó là một khu vực của bầu không khí nơi nồng độ ôzôn cao kết thúc và nhiệt độ trở nên rất ổn định (khoảng 0 độ C.). Giai đoạn tạm dừng là thứ nhường chỗ cho tầng trung lưu.

Như một sự tò mò, chỉ những hợp chất hóa học có tuổi thọ cao mới là những hợp chất có thể lên đến tầng bình lưu. Bây giờ có, một khi họ ở đó, họ có thể ở lại trong một thời gian dài. Ví dụ, các vật chất thải ra từ các vụ phun trào núi lửa lớn có khả năng ở lại tầng bình lưu trong gần hai năm.

Tầng ô zôn

Tầng ô zôn không phải lúc nào khí này cũng có cùng nồng độ cách xa nó. Ở tầng bình lưu, sự hình thành và phá hủy liên tục của ôzôn xảy ra đồng thời. Để tạo thành ozon, các tia sáng mặt trời phải phá vỡ một phân tử oxy (O2) thành hai nguyên tử oxy (O). Một trong những nguyên tử này khi gặp một phân tử oxy khác sẽ phản ứng tạo thành ozon (O3).

Đây là cách các phân tử ozone được hình thành. Tuy nhiên, theo lẽ tự nhiên, giống như khi chúng được tạo ra, chúng bị phá hủy bởi bức xạ mặt trời. Các tia sáng từ Mặt trời chiếu vào phân tử ôzôn và phá hủy nó một lần nữa để tạo ra phân tử ôxy (O2) và nguyên tử ôxy (O). Bây giờ nguyên tử oxy phản ứng với một phân tử ozon khác để tạo thành hai phân tử oxy, v.v. Đó là một chu trình tự nhiên cân bằng giữa sự hình thành và phá hủy các phân tử ozone. Bằng cách này, lớp khí này có thể hấp thụ một lượng lớn tia cực tím có hại và bảo vệ chúng ta.

Điều này đã xảy ra trong một thời gian dài. Một chu kỳ mà nồng độ ôzôn được giữ ở một nồng độ tương đối ổn định và không đổi theo thời gian. Tuy nhiên, có một cách khác để phá hủy tầng ozone trong khí quyển. Chlorofluorocarbons (CFCs) chúng rất ổn định trong khí quyển và do đó có thể lên đến tầng bình lưu. Các khí này có tuổi thọ khá cao, nhưng khi lên đến tầng bình lưu, các tia tử ngoại từ Mặt trời sẽ phá hủy các phân tử, làm phát sinh các gốc clo rất dễ phản ứng. Các gốc phản ứng này phá hủy các phân tử ôzôn, do đó tổng lượng ôzôn bị phá hủy lớn hơn nhiều so với lượng ôzôn được tạo ra. Bằng cách này, sự cân bằng giữa việc tạo ra và phá hủy các phân tử ozone có khả năng hấp thụ bức xạ mặt trời có hại cho chúng ta đã bị phá vỡ.

Hậu quả của lỗ thủng tầng ôzôn

Thật không may, trước đây chủ đề này không được biết đến một cách chi tiết như vậy, do đó trong các hoạt động của con người (sử dụng khí dung chlorofluorocarbon), chúng đã tìm cách đến được tầng bình lưu. một lượng lớn clo và brom phá hủy các phân tử ozon. Bởi vì phản ứng cần ánh sáng và sự hình thành các đám mây địa cực ở nhiệt độ rất thấp, mức ozone thấp nhất xảy ra vào mùa xuân ở Nam Cực và lỗ thủng ozone hình thành đặc biệt trên Nam Cực. Các lỗ thủng ôzôn này khiến bức xạ cực tím nhiều hơn đến bề mặt Trái đất và đẩy nhanh quá trình tan băng.

Ở người, sự suy thoái của tầng ôzôn đã gây ra sự gia tăng tỷ lệ mắc bệnh ung thư da do một lượng lớn bức xạ mặt trời chiếu tới chúng ta. Cây cũng bị ảnh hưởng, đặc biệt là những cây đang sinh trưởng, thân và lá yếu hơn, kém phát triển hơn.

Tác động của máy bay trong tầng bình lưu

Máy bay cũng có tác động đến tầng bình lưu, vì chúng thường bay ở độ cao từ 10 đến 12 km, tức là gần điểm dừng và điểm bắt đầu của tầng bình lưu. Khi giao thông hàng không phát triển, lượng khí thải carbon dioxide (CO2), hơi nước (H2O), nitơ oxit (NOx), oxit lưu huỳnh (SOx) và bồ hóng đã tăng lên bầu khí quyển giữa tầng đối lưu trên và tầng bình lưu thấp hơn.

Ngày nay, máy bay chỉ gây ra từ 2 đến 3% lượng khí thải nhà kính toàn cầu. Điều này cũng không có tầm quan trọng lớn đối với sự nóng lên toàn cầu. Tuy nhiên, điều thực sự quan trọng đối với máy bay là khí chúng thải ra ở phần trên của tầng đối lưu. Điều này làm cho hơi nước tỏa ra làm tăng khả năng hình thành các đám mây ti có tác dụng giữ nhiệt nhiều hơn trên Trái đất và góp phần làm trái đất nóng lên.

Mặt khác, các oxit nitơ do máy bay thải ra cũng rất nguy hiểm, vì chúng liên quan đến sự biến mất của ôzôn trong tầng bình lưu. Chúng ta phải nghĩ rằng mặc dù khí nhà kính do máy bay thải ra không có tuổi thọ cao để đến tầng bình lưu, nhưng chúng có thể làm được như vậy, bởi vì chúng đang được giải phóng ở độ cao rất gần với nó.

Sự tò mò về tầng bình lưu

Lớp khí quyển này có một số điều kỳ lạ có thể khiến chúng ta ngạc nhiên. Trong số những điều tò mò đó là:

• Mật độ không khí thấp hơn 10% điều đó trên bề mặt trái đất
• Nhiệt độ ở các lớp thấp hơn là xung quanh -56 độ trung bình và các luồng không khí đạt 200 km một giờ.
• Có báo cáo đảm bảo sự tồn tại của các vi sinh vật nhỏ sống ở tầng bình lưu. Những vi khuẩn này được cho là đến từ không gian. Chúng là bào tử vi khuẩn, những sinh vật có sức đề kháng cực cao có thể tạo thành một lớp bảo vệ xung quanh chúng và do đó sống sót trong nhiệt độ thấp, điều kiện khô và mức độ bức xạ cao được tìm thấy ở tầng bình lưu.

Như bạn có thể thấy, bầu khí quyển có những chức năng tuyệt vời đối với chúng ta và phần còn lại của các sinh vật sống trên hành tinh của chúng ta. Tầng bình lưu chứa thứ gì đó cần thiết cho sự tồn tại của chúng ta và mặc dù nó cao hàng km nhưng chúng ta phải bảo vệ.