Стратосфера - це що таке? Висота стратосфери

Стратосфера — це один з верхніх шарів повітряної оболонки нашої планети. Вона починається на висоті приблизно 11 км над землею. Тут вже не літають літаки пасажирської авіації і вкрай рідко утворюються хмари. У стратосфері розташовується озоновий шар Землі - тонка оболонка, що захищає планету від проникнення згубного ультрафіолету.

Повітряна оболонка планети

Атмосфера являє собою газову оболонку Землі, що прилягає внутрішньою поверхнею до гідросфері та земній корі. Зовнішня межа її поступово переходить у космічний простір. Склад атмосфери включає гази: азот, кисень, аргон, вуглекислий газ і так далі, — а також домішки у вигляді пилу, крапель води, кристалів льоду, продуктів горіння. Співвідношення основних елементів повітряної оболонки зберігається постійним. Виняток становлять вуглекислий газ і вода — їх кількість в атмосфері нерідко змінюється.

Шари газової оболонки

Атмосферу підрозділяють на кілька шарів, розташованих один над одним і мають особливості у складі:

прикордонний шар, що безпосередньо прилягає до поверхні планети, простягається до висоти в 1-2 км;

тропосфера — другий шар, зовнішня межа в середньому розташовується на висоті 11 км, тут сконцентровано практично весь водяний пар атмосфери, утворюються хмари, виникають циклони і антициклони, по мірі збільшення висоти подає температура;

тропопауза — перехідний шар, що характеризується припиненням зниження температури;

стратосфера — це шар простягається до висоти 50 км і ділиться на три зони: з 11 до 25 км температура змінюється незначно, з 25 до 40 — температура підвищується, з 40 до 50 — температура залишається постійної (стратопауза);

мезосфера простягається на висоту до 80-90 км;

термосфера досягає позначки 700-800 км над рівнем моря, тут на висоті 100 км розташовується лінія Кишені, яку приймають за кордон між атмосферою Землі та космосом;

екзосфера також називається зоною розсіювання, тут сильно розріджений газ втрачає частинки речовини, і вони відлітають у космос.

Зміни температури в стратосфері

Отже, стратосфера — це частина газової оболонки планети, наступна за тропосферою. Тут температура повітря, постійна протягом тропопаузи, починає змінюватися. Висота стратосфери становить приблизно 40 км. Нижня межа — 11 км над рівнем моря. Починаючи з цієї позначки, температура зазнає невеликі зміни. На висоті 25 км показник нагріву починає повільно зростати. До позначки 40 км над рівнем моря температура підвищується від -565 ? до +08 ?С. Далі вона залишається близькою до нуля градусів аж до висоти 50-55 км Зона між 40 і 55 кілометрами називається стратопаузой, оскільки температура тут не змінюється. Вона є перехідною зоною від стратосфери до мезосфері.

Особливості стратосфери

Стратосфера Землі містить близько 20% маси всієї атмосфери. Повітря тут настільки розріджене, що перебування людини без спеціального скафандра неможливо. Цей факт — одна з причин, по якій польоти в стратосферу стали здійснюватися лише порівняно недавно.
Інша особливість газової оболонки планети на висоті 11-50 км полягає в дуже невеликому кількість водяної пари. В стратосфері з цієї причини практично ніколи не утворюються хмари. Для них просто немає будівельного матеріалу. Проте рідко можна спостерігати так звані перламутрові хмари, якими «прикрашається» стратосфера (фото представлено нижче) на висоті 20-30 км над рівнем моря. Тонкі, як би світяться зсередини освіти можна спостерігати після заходу сонця або перед сходом. Формою перламутрові хмари схожі на перисті або перисто-купчасті.

Озоновий шар Землі

Головна відмінна риса стратосфери — це максимальна у всій атмосфері концентрація озону. Він формується під дією сонячних променів і захищає все живе на планеті від згубного випромінювання. Озоновий шар Землі розташовується на висоті 20-25 км над рівнем моря. Молекули Про 3 розподілені у всій стратосфері і навіть є у поверхні планети, проте на цьому рівні спостерігається найбільша їх концентрація. Потрібно зауважити, що озоновий шар Землі складає всього 3-4 мм. Такий буде його товщина, якщо розмістити частинки цього газу в умовах нормального тиску, наприклад, у поверхні планети. Озон утворюється в результаті розпаду молекули кисню під дією ультрафіолету на два атома. Один з них з'єднується з «повноцінної» молекулою утворюється озон — Про 3 .

Небезпечний захисник

Молекули озону поглинають ультрафіолетове випромінювання з довжиною хвилі коротше 01–02 мкм. У цьому полягає його захисна роль. Тонкий шар блакитного газу запобігає потраплянню на Землю сонячної радіації, згубної для живих організмів. З потоком вітру озон потрапляє близько до поверхні планети. Утворюється він і на Землі під час грози, роботи копіювальної техніки або рентгена. Цікаво, що велика концентрація озону згубна для людини. Він утворюється під дію сонячних променів у сильно загазованих областях. Прибування в умовах так званого озонового смогу небезпечно для життя. Блакитнуватий газ здатний зруйнувати легені. Позначається його присутність і на рослинах — вони перестають нормально розвиватися.

Руйнування озонового шару

Проблема озонових дір почала активно обговорюватися у науковому співтоваристві приблизно з 70-х років минулого століття. Зараз відомо, що до руйнування захисного екрану призводить забруднення атмосфери, промислове використання фреонів і деяких інших сполук, знищення лісів, запуск космічних ракет і висотна авіація. Міжнародне співтовариство прийняло ряд угод, що передбачають скорочення виробництва шкідливих речовин. В першу чергу мова йде про фреони, які використовуються при створенні аерозолів, холодильних установок, вогнегасників, одноразового посуду і так далі. При цьому є дані, що дозволяють припускати, що утворення озонових дір відбувається в силу природних причин. Шкідливі речовини потрапляють в атмосферу в результаті вивержень вулканів і землетрусів, з розломів в океанічній корі. Сьогодні питання про головній ролі людини у справі руйнування озонового шару для ряду вчених залишається спірним.

Польоти в стратосфері

Освоєння стратосфери почалося в 30-х роках минулого століття. Сьогодні до висоти 20 км підіймаються бойові і надзвукові комерційні літаки. Відмітки в 40 км над рівнем моря досягають метеозонды. Рекордна висота, якої досяг безпілотний аеростат — 518 км. Поступово освоюють цю частину повітряної оболонки і любителі екстремального спорту. У 2012 році австрійський парашутист Фелікс Баумгартнер зробив стрибок із стратосфери з висоти майже 39 км. Подолавши під час польоту звуковий бар'єр, він благополучно приземлився. Рекорд Баумгартнера побив віце-президент компанії Google Алан Юстас. За 15 хвилин він пролетів, також досягнувши швидкості звуку, 40 км. Таким чином, сьогодні стратосфера — це більш изведанный шар атмосфери, ніж на початку минулого століття. Проте як і раніше не дуже зрозумілим залишається майбутнє озонового шару, без якого не виникла б життя на Землі. Поки країни скорочують виробництво фреону, одні вчені говорять, що це не принесе особливої користі, принаймні, такими темпами, а інші, що це зовсім не потрібно, оскільки основна частина шкідливих речовин утворюється природним шляхом. Хто правий — розсудить час.