De stratosfär Det är ett av skikten i jordens atmosfär, som ligger mellan troposfären och mesosfären. Höjden på stratosfärens nedre gräns varierar, men kan tas som 10 km för planetens mellersta breddgrader. Dess övre gräns är 50 km över jordens yta..
Jordens atmosfär är det gasformiga höljet som omger planeten. Enligt den kemiska sammansättningen och variationen i temperaturen är den uppdelad i 5 lager: troposfär, stratosfär, mesosfär, termosfär och exosfär..
Troposfären sträcker sig från jordens yta upp till 10 km i höjd. Nästa lager, stratosfären, sträcker sig från 10 km till 50 km över jordytan..
Mesosfären sträcker sig från 50 km till 80 km i höjd. Termosfären från 80 km till 500 km och slutligen sträcker sig exosfären från 500 km till 10 000 km i höjd, vilket är gränsen för det interplanetära utrymmet.
Artikelindex
Stratosfären ligger mellan troposfären och mesosfären. Den nedre gränsen för detta lager varierar med latitud eller avstånd från jordens ekvatorlinje..
Vid planetens poler börjar stratosfären mellan 6 och 10 km över jordytan. Vid ekvatorn börjar den mellan 16 och 20 km höjd. Den övre gränsen är 50 km över jordens yta.
Stratosfären har sin egen skiktade struktur, som definieras av temperatur: kalla lager är längst ner och heta lager är högst upp..
Stratosfären har också ett lager där det finns en hög koncentration av ozon, kallat ozonskiktet eller ozonosfären, som ligger mellan 30 och 60 km över jordytan..
Den viktigaste kemiska föreningen i stratosfären är ozon. 85 till 90% av den totala ozon som finns i jordens atmosfär finns i stratosfären.
Ozon bildas i stratosfären genom en fotokemisk reaktion (kemisk reaktion där ljus griper in) som syre genomgår. Mycket av gaserna i stratosfären kommer in från troposfären.
Stratosfären innehåller ozon (O3kväve (Ntvå), syre (Otvåkväveoxider, salpetersyra (HNO3svavelsyra (HtvåSW4), silikater och halogenerade föreningar, såsom klorfluorkolväten. Några av dessa ämnen kommer från vulkanutbrott. Vattenångkoncentrationen (HtvåEller i gasformigt tillstånd) i stratosfären är det mycket lågt.
I stratosfären är den vertikala gasblandningen mycket långsam och praktiskt taget noll på grund av frånvaron av turbulens. Av denna anledning finns kemiska föreningar och andra material som kommer in i detta skikt i det under lång tid..
Temperaturen i stratosfären uppvisar ett omvänt beteende i förhållande till troposfären. I detta lager ökar temperaturen med höjden.
Denna temperaturökning beror på förekomsten av kemiska reaktioner som frigör värme, där ozon (O3). Det finns betydande mängder ozon i stratosfären som absorberar ultraviolett strålning med hög energi från solen.
Stratosfären är ett stabilt skikt, utan turbulens för gaser att blanda. Luften är kall och tät i den nedre delen och i den övre delen är den varm och lätt.
I stratosfären molekylärt syre (Otvå) dissocieras av effekten av ultraviolett (UV) strålning från solen:
ELLERtvå + UV-LJUS → O + O
Syre (O) -atomer är mycket reaktiva och reagerar med syremolekyler (Otvå) för att bilda ozon (O3):
O + O2 → ELLER3 + Varm
I denna process frigörs värme (exoterm reaktion). Denna kemiska reaktion är värmekällan i stratosfären och orsakar dess höga temperaturer i de övre skikten..
Stratosfären uppfyller en skyddande funktion av alla livsformer som finns på planeten Jorden. Ozonskiktet förhindrar högenergi ultraviolett (UV) strålning från att nå jordytan.
Ozon absorberar ultraviolett ljus och sönderdelas i atomsyre (O) och molekylärt syre (Otvåsom framgår av följande kemiska reaktion:
ELLER3 + UV-LJUS → O + Otvå
I stratosfären är processerna för bildning och förstörelse av ozon i en jämvikt som bibehåller sin konstanta koncentration.
På detta sätt fungerar ozonskiktet som ett skyddande skydd mot UV-strålning, vilket är orsaken till genetiska mutationer, hudcancer, förstörelse av grödor och växter i allmänhet..
Sedan 1970-talet har forskare uttryckt stor oro över de skadliga effekterna av klorfluorkolväten (CFC) på ozonskiktet..
1930 infördes användningen av klorfluorkolföreningar som kommersiellt kallas freoner. Bland dessa finns CFCl3 (freon 11), CFtvåCltvå (freon 12), CtvåF3Cl3 (Freon 113) och CtvåF4Cltvå (freon 114). Dessa föreningar är lätt komprimerbara, relativt oreaktiva och icke brandfarliga..
De började användas som kylmedel i luftkonditioneringsapparater och kylskåp, som ersatte ammoniak (NH3) och svaveldioxid (SOtvå) flytande (mycket giftig).
Därefter har CFC använts i stora mängder vid tillverkning av engångsartiklar av plast, som drivmedel för kommersiella produkter i form av aerosoler i burkar och som rengöringsmedel för elektroniska enhetskort.
Den utbredda användningen av CFC i stora mängder har orsakat ett allvarligt miljöproblem, eftersom de som används inom industrier och köldmedium släpps ut i atmosfären..
I atmosfären diffunderar dessa föreningar långsamt in i stratosfären; i detta skikt lider de sönderdelning på grund av effekten av UV-strålning:
CFCl3 → CFCltvå + Cl
CFtvåCltvå → CFtvåCl + Cl
Kloratomer reagerar mycket enkelt med ozon och förstör det:
Cl + O3 → ClO + Otvå
En enda kloratom kan förstöra mer än 100 000 ozonmolekyler.
Kväveoxider NO och NOtvå De reagerar genom att förstöra ozon. Närvaron av dessa kväveoxider i stratosfären beror på gaser som släpps ut av överljudsflygmotorer, utsläpp från mänskliga aktiviteter på jorden och vulkanaktivitet..
På 1980-talet upptäcktes att ett hål hade bildats i ozonskiktet ovanför Sydpolområdet. I detta område hade mängden ozon minskats med hälften.
Det upptäcktes också att ovanför nordpolen och genom hela stratosfären har det skyddande ozonskiktet tunnats ut, det vill säga det har minskat sin bredd eftersom mängden ozon har minskat avsevärt..
Förlusten av ozon i stratosfären har allvarliga konsekvenser för livet på planeten, och flera länder har accepterat att en drastisk minskning eller en fullständig eliminering av användningen av CFC är nödvändig och brådskande..
1978 förbjöd många länder användningen av CFC som drivmedel i kommersiella aerosolprodukter. 1987 undertecknade de allra flesta industriländer det så kallade Montrealprotokollet, ett internationellt avtal där mål fastställdes för en gradvis minskning av CFC-tillverkning och dess totala eliminering till år 2000..
Flera länder har inte följt Montrealprotokollet, eftersom denna minskning och eliminering av CFC skulle påverka deras ekonomi och sätta ekonomiska intressen före bevarandet av livet på planeten Jorden..
Under flygning av ett flygplan verkar fyra grundläggande krafter: lyft, flygplanets vikt, motstånd och dragkraft..
Lyft är en kraft som stöder planet och skjuter det uppåt; ju högre lufttäthet, desto större lyft. Vikt är å andra sidan den kraft med vilken jordens tyngdkraft drar planet mot jordens centrum..
Motstånd är en kraft som saktar ner eller hindrar flygplanet från att röra sig framåt. Denna motståndskraft verkar i motsatt riktning till planets bana.
Trycket är den kraft som rör planet framåt. Som vi kan se gynnar dragkraft och lyft flygning; vikten och motståndet påverkar flygplanets flykt.
Kommersiella och civila flygplan på korta avstånd, flyger cirka 10 000 meter över havet, det vill säga i övre gränsen för troposfären.
Alla flygplan kräver kabintryck, vilket består av att pumpa tryckluft in i flygplanets kabin..
När flygplanet stiger upp till högre höjder minskar det yttre atmosfärstrycket och syrehalten minskar också..
Om tryckluft inte tillfördes stugan skulle passagerarna drabbas av hypoxi (eller bergsjuka) med symtom som trötthet, yrsel, huvudvärk och medvetslöshet på grund av syrebrist.
Om ett försörjning av tryckluft till kabinen eller dekompression inträffar skulle en nödsituation uppstå där flygplanet måste gå ner omedelbart och alla dess passagerare bör bära syrgasmasker.
På höjder över 10 000 meter i stratosfären är gasskiktets densitet lägre och därför är lyftkraften som gynnar flygning också lägre..
Å andra sidan, vid dessa höga höjder syrehalten (Otvå) i luften är mindre, och detta krävs både för förbränningen av dieselbränslet som får flygmotorn att fungera och för ett effektivt tryck i kabinen.
På höjder över 10 000 meter över jordytan måste planet gå i mycket höga hastigheter, kallat överljud, och når över 1225 km / timme vid havsnivå.
Supersoniska flygningar producerar så kallade soniska bommar, som är mycket höga ljud som liknar åska. Dessa ljud påverkar djur och människor negativt.
Dessutom måste dessa supersoniska flygplan använda mer bränsle och producerar därför mer luftföroreningar än flygplan som flyger i lägre höjder..
Supersoniska flygplan kräver mycket kraftfullare motorer och dyra specialmaterial för att tillverka. Kommersiella flygningar var så kostsamma ekonomiskt att deras genomförande inte har varit lönsamt.
Ingen har kommenterat den här artikeln än.