Tropopause omadused, keemiline koostis ja funktsioonid



The tropopaus see on vahepealne üleminekuala kahe atmosfääri vahel. See asub atmosfääri alumise kihi, mida nimetatakse troposfääriks, ja selle kohal oleva stratosfääri vahel.

Maa atmosfäär on jagatud mitmeks kihiks. Neid kihte nimetatakse "sfäärideks" ja kihtide vahelisi üleminekualasid nimetatakse "pausideks". Vastavalt selle keemilisele koostisele ja temperatuuri varieerumisele on atmosfääri kihid troposfäär, stratosfäär, mesosfäär, termosfäär ja eksosfäär..

Troposfäär ulatub Maa pinnast 10 km kõrgusele. Stratosfäär on 10–50 km kõrgune. Mesosfäär on vahemikus 50 km kuni 80 km. Termosfäär 80 km kuni 500 km ja eksosfäär 500 km kuni 10 000 km. Viimane on piiridevaheline ruum.

Indeks

  • 1 Tropopausi karakteristikud
    • 1.1 Kõrgus
    • 1.2 Tropopaus kui rahulik tsoon
    • 1.3 Temperatuur
    • 1.4 Peatumise tsoon
    • 1.5 Niiskuse hoidmise ja transpordi ala
    • 1.6 Cirrus-pilvede moodustumine
  • 2 Tropopausi keemiline koostis
  • 3 Kuidas uuritakse tropopause??
  • 4 Funktsioonid
  • 5 Viited

Tropopausi karakteristikud

Tropopaus on väga spetsiifiliste omadustega piirkond, mis on hiljuti oma teaduslikku uuringut üksikasjalikumalt motiveerinud. Olles troposfääri ja stratosfääri omaduste üleminekuala, on asjakohane lühidalt näidata nende kahe kihi omadusi..

Troposfäär on aktiivne kiht, kus ilmnevad ilmastikust tingitud ilmastikunähtused, nagu tuuled, vihmad, äikesetormid ja orkaanid. Selle kihi temperatuur langeb kõrgusel.

Stratosfääris tõuseb temperatuur kõrguse tõttu soojust eraldavate keemiliste reaktsioonide tõttu (eksotermiline). Peamiselt on tegemist osooniga, mis neelab päikese eest suure energiaga ultraviolettkiirgust.

Tropopaus on piir kahe temperatuuri, keemilise koostise ja üldise dünaamika omadustega gaasiliste kihtide vahel. Tropopausi omadused on allpool lühidalt loetletud.

Kõrgus

Tropopausi kõrgus Maa pinnal on muutuv. Muutke laiuskraadiga, hooaja ja kellaajaga.

Tropopaus asub maapealsete postide piirkondades keskmiselt 7–10 km kõrgusel ja troopikas 16–18 km, ekvaatori ümber.

Sel moel on polaarne tropopaus kuumem ja maapinnale lähemal, samal ajal kui ekvatoriaalne-troopiline tropopaus on jahedam ja kõrgem..

Ekvaatoril löövad päikesekiired risti Maapinna pinnale, mis põhjustab pinna suure kuumutamise. See Maa pinnast pärinev soojus imendub troposfääri õhku, mis laieneb selles ekvaatorlikus-troopilises tsoonis ja suurendab kaugust tropopausist.

Mitmete teaduslike uuringute abil on kindlaks tehtud, et tropopausi globaalne kõrgus on viimastel aastatel suurenenud. Arvatakse, et see kasv võib tuleneda kasvuhoonegaaside kasvust, stratosfääri osoonikihi vähenemisest ja selle kihi jahutamisest..

Tropopausi kõrguse muutused on tõendid troposfääri soojenemisest, mida nimetatakse globaalseks soojenemiseks.

Tropopaus on rahulik tsoon

Tropopaus kujutab endast suhteliselt rahulikku piirkonda, kuna ilmastikunähtused, mis tulenevad kliimast, on selle tsooni all troposfääris. Hiljutised uuringud näitavad siiski, et tropopausil on eriline dünaamika.

Temperatuur

Tropopause piirkonnas jääb temperatuur konstantseks, ei vähene kõrgusega (nagu troposfääris) ja ei tõuse kõrgusega (nagu stratosfääris). Tropopausi temperatuur on umbes -55°C.

Lõpetamisvöönd

Tropopaus ei ole pidev tsoon; selles piirkonnas on murdeid Maa põhja- ja lõunapoolkerade troopilistel laiuskraadidel ja laiuskraadidel.

Niiskuse hoidmine ja transport

Tropopaus toimib troposfääris suure niiskuse reservuaarina ning selle funktsiooniks on veeauru transportimine stratosfääri..

Cirrus-pilvede moodustumine

Tropopaus on piirkond, kus kujuneb tsirkuse pilved, mis on valge, kõrge pilv, mis koosneb jääkristallidest. Nad on kiudude kujul kitsastes ribades, õhukesed, sarnased juuste lokkidele.

Cirrus-pilved peegeldavad päikesevalgust ja püüavad soojust, mida Maa väljastab väljastpoolt. Täpselt ei ole teada, kas tsirkuse netosaldo on jahutus või globaalne soojenemine.

Cirrus'e välimus näitab järgmise 24 tunni jooksul madalate temperatuuride ja vihma muutumist.

Tropopausi keemiline koostis

Tropopaus kujutab endast järsu muutuse tsooni troposfääri ja stratosfääri keemilise koostise vahel. Sisaldab mõlemast kihist pärinevaid gaase.

Tropopause ajal on troposfäärist gaase, nagu veeaur ja süsinikmonooksiid (CO). Samuti on osoon (O3), gaas, mis pärineb stratosfäärist.

Tropopausis esineb väga huvitavaid keemilisi reaktsioone. Teadlased püüavad neid keemilisi muutusi uurida, et saada globaalse soojenemise nähtuse täielikum selgitus.

Kuidas tropopausi uuritakse?

Tropopausi uurimiseks tuleb võtta selle gaasisegu proovid. See proovivõtt maapinnast kõrgemal kuni 18 km kõrgusel tekitab palju raskusi.

Ainult mõned õhusõidukid võivad need kõrgused saavutada. NASA-l on kolm väga keerukat lennukit, mis on varustatud spetsiaalsete seadmetega, et neid uuringuid teha. Need on ER-2, DC-8 ja WB-57 lennukid.

Need kolm lennukit koos tugiinfrastruktuuriga satelliitide ja radaritega, avastamisseadmed in situ ja kaugseire, täitke nn TC4 missioon oma akronüümiga inglise keeles: Tropical Composition, Clouds and Climate Coupling Experiment.

Funktsioonid

Tropopausil on olulised funktsioonid veeauru transportimisel troposfäärist stratosfäärile. Samuti täidab see troposfääri päritolu (veeaur, süsinikmonooksiid) gaasisegamisvööndit stratosfääri gaasidega (osoon).

Hiljuti uuriti tropopausit planeedi globaalse soojenemise ja üldise atmosfääri keemia määramise nähtuste näitajana..

Viited

  1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, E. et al. (2018) Osoonivähi õhu vaatlused troopilisel troopopausikihil. Atmosfääri keemia ja füüsika. 18: 5157-5171 doi: 10,5194 / acp-18-5157-2018
  2. Biernat, K., Keyser, D. ja Bosart, L. F. (2017). Suhted suurte Arktika tsüklonite vahel 2012. aasta augustis ja Tropopause Polar Vortices. Ameerika geofüüsikaline liit, sügiskoosolek 2017, abstraktne # A43D-2478.
  3. Werner, B. (2017). Subtroopilise alumise stratosfääri ja troopilise ülemise troposfääri ning anorgaanilise broomi tropopausi kihi leidmine. Atmosfääri keemia ja füüsika. 17 (2): 1161-1186. doi: 10,5194 / acp-17-1161-2017
  4. Jensen, E. J., Pfister, L., Jordaania, D.E., Bui, T.V., Ueyama, R. ja Singh.H.B. (2017). NASA lennutranspordi troopilise tropopausi katse: kõrge kõrgusega õhusõidukite mõõtmised Vaikse ookeani troopilises lääneosas. AMS 100. Ajakirjad võrgus. BAMS. doi: 10.1175 / BAMS-D-14-00263.1
  5. Jensen, E. J., Kärcher, B., Ueyama, R., Pfister, L., Bui, T.V. et kõik. (2018). Heterogeensed jäätuumad troopilises troopopausikihis. Geograafiliste uuringute ajakiri: Atmosfäär. 123 (21): 12.210-12.227.