The stratosféra Je to jedna z vrstev zemské atmosféry, která se nachází mezi troposférou a mezosférou. Nadmořská výška spodní hranice stratosféry se liší, ale lze ji brát jako 10 km pro střední zeměpisné šířky planety. Jeho horní hranice je 50 km nad zemským povrchem..
Atmosféra Země je plynný obal, který obklopuje planetu. Podle chemického složení a kolísání teploty je rozdělena do 5 vrstev: troposféra, stratosféra, mezosféra, termosféra a exosféra..
Troposféra se rozprostírá od povrchu Země až do výšky 10 km. Další vrstva, stratosféra, se pohybuje od 10 km do 50 km nad zemským povrchem..
Mezosféra se pohybuje od 50 km do 80 km na výšku. Termosféra od 80 km do 500 km a konečně exosféra sahá od výšky 500 km do 10 000 km, což je mez s meziplanetárním prostorem.
Rejstřík článků
Stratosféra se nachází mezi troposférou a mezosférou. Dolní hranice této vrstvy se mění podle zeměpisné šířky nebo vzdálenosti od rovníkové linie Země..
Na pólech planety začíná stratosféra mezi 6 a 10 km nad zemským povrchem. Na rovníku začíná mezi 16 a 20 km nadmořské výšky. Horní hranice je 50 km nad zemským povrchem.
Stratosféra má svou vlastní vrstvenou strukturu, která je definována teplotou: studené vrstvy jsou dole a horké vrstvy jsou nahoře..
Stratosféra má také vrstvu, kde je vysoká koncentrace ozonu, která se nazývá ozonová vrstva nebo ozonosféra, která je mezi 30 až 60 km nad zemským povrchem..
Nejdůležitější chemickou sloučeninou ve stratosféře je ozon. 85 až 90% celkového ozonu přítomného v zemské atmosféře se nachází ve stratosféře.
Ozon se formuje ve stratosféře fotochemickou reakcí (chemickou reakcí, při které dochází k zásahu světla), kterou prochází kyslík. Velká část plynů ve stratosféře vstupuje z troposféry.
Stratosféra obsahuje ozon (O3), dusík (Ndva), kyslík (O.dva), oxidy dusíku, kyselina dusičná (HNO3), kyselina sírová (HdvaSW4), křemičitany a halogenované sloučeniny, jako jsou chlorfluoruhlovodíky. Některé z těchto látek pocházejí ze sopečných erupcí. Koncentrace vodní páry (HdvaNebo ve plynném stavu) ve stratosféře je velmi nízká.
Ve stratosféře je vertikální míchání plynů velmi pomalé a prakticky nulové kvůli absenci turbulence. Z tohoto důvodu v ní zůstávají chemické sloučeniny a další materiály, které vstupují do této vrstvy, po dlouhou dobu..
Teplota ve stratosféře vykazuje inverzní chování k troposféře. V této vrstvě teplota stoupá s nadmořskou výškou.
Toto zvýšení teploty je způsobeno výskytem chemických reakcí, které uvolňují teplo, přičemž ozon (O3). Ve stratosféře je značné množství ozónu, který absorbuje vysokoenergetické ultrafialové záření ze Slunce.
Stratosféra je stabilní vrstva bez míchání plynů. Vzduch je ve spodní části chladný a hustý a v horní části je teplý a lehký.
Ve stratosféře molekulární kyslík (Odva) je disociován účinkem ultrafialového (UV) záření ze Slunce:
NEBOdva + UV SVĚTLO → O + O
Atomy kyslíku (O) jsou vysoce reaktivní a reagují s molekulami kyslíku (Odva) za vzniku ozonu (O3):
O + O2 → NEBO3 + Horký
Při tomto procesu se uvolňuje teplo (exotermická reakce). Tato chemická reakce je zdrojem tepla ve stratosféře a způsobuje její vysoké teploty ve vyšších vrstvách..
Stratosféra plní ochrannou funkci všech forem života, které existují na planetě Zemi. Ozonová vrstva brání vysokoenergetickému ultrafialovému (UV) záření dostat se na zemský povrch.
Ozon absorbuje ultrafialové světlo a rozkládá se na atomový kyslík (O) a molekulární kyslík (Odva), jak ukazuje následující chemická reakce:
NEBO3 + UV SVĚTLO → O + Odva
Ve stratosféře jsou procesy tvorby a ničení ozonu v rovnováze, která udržuje jeho konstantní koncentraci.
Tímto způsobem funguje ozonová vrstva jako ochranný štít před UV zářením, které je příčinou genetických mutací, rakoviny kůže, ničení plodin a rostlin obecně..
Od 70. let 20. století vědci vyjádřili velké znepokojení nad škodlivými účinky chlorfluoruhlovodíků (CFC) na ozonovou vrstvu..
V roce 1930 bylo zavedeno použití chlorfluoruhlovodíkových sloučenin komerčně nazývaných freony. Mezi ně patří CFCl3 (freon 11), CFdvaCldva (freon 12), C.dvaF3Cl3 (Freon 113) a C.dvaF4Cldva (freon 114). Tyto sloučeniny jsou snadno stlačitelné, relativně nereaktivní a nehořlavé..
Začali se používat jako chladiva v klimatizačních zařízeních a ledničkách a nahradili čpavek (NH3) a oxid siřičitý (SOdva) kapalina (vysoce toxická).
Následně byly CFC použity ve velkých množstvích při výrobě plastových výrobků na jedno použití, jako hnací látky pro komerční výrobky ve formě aerosolů v plechovkách a jako čisticí rozpouštědla pro karty elektronických zařízení.
Rozšířené používání CFC ve velkém množství způsobilo vážný ekologický problém, protože ty, které se používají v průmyslových odvětvích a při používání chladiv, jsou vypouštěny do atmosféry..
V atmosféře tyto sloučeniny pomalu difundují do stratosféry; v této vrstvě trpí rozkladem vlivem UV záření:
CFCl3 → CFCldva + Cl
CFdvaCldva → CFdvaCl + Cl
Atomy chloru velmi snadno reagují s ozonem a ničí ho:
Cl + O3 → ClO + Odva
Jediný atom chloru může zničit více než 100 000 molekul ozonu.
Oxidy dusíku NO a NOdva Reagují ničením ozonu. Přítomnost těchto oxidů dusíku ve stratosféře je způsobena plyny emitovanými nadzvukovými leteckými motory, emisemi z lidské činnosti na Zemi a vulkanickou činností..
V 80. letech bylo objeveno, že se v ozonové vrstvě nad oblastí jižního pólu vytvořila díra. V této oblasti bylo množství ozonu sníženo na polovinu.
Bylo také zjištěno, že nad severním pólem a v celé stratosféře ochranná ozonová vrstva zeslábla, to znamená, že zmenšila svou šířku, protože množství ozonu značně pokleslo..
Ztráta ozonu ve stratosféře má vážné důsledky pro život na planetě a několik zemí připustilo, že je nutné a naléhavé drastické snížení nebo úplné vyloučení používání CFC..
V roce 1978 mnoho zemí zakázalo používání CFC jako pohonných hmot v komerčních aerosolových produktech. V roce 1987 podepsala drtivá většina průmyslových zemí takzvaný Montrealský protokol, mezinárodní dohodu, kde byly stanoveny cíle postupného snižování výroby CFC a její úplné eliminace do roku 2000..
Několik zemí nedodrželo Montrealský protokol, protože toto omezení a odstranění CFC by ovlivnilo jejich ekonomiku a dalo by ekonomické zájmy přednost před ochranou života na planetě Zemi..
Během letu letounu působí 4 základní síly: výtah, hmotnost letounu, odpor a tah..
Výtah je síla, která podporuje rovinu a tlačí ji nahoru; čím vyšší je hustota vzduchu, tím větší je vztlak. Váha na druhé straně je síla, s níž gravitace Země táhne rovinu směrem ke středu Země..
Odpor je síla, která zpomaluje nebo brání letadlu v pohybu vpřed. Tato odporová síla působí v opačném směru než trajektorie roviny.
Tah je síla, která pohybuje rovinou dopředu. Jak vidíme, tah a výtah upřednostňují let; hmotnost a odpor znevýhodňují let letadla.
Obchodní a civilní letadla na krátké vzdálenosti létají přibližně 10 000 metrů nad mořem, tj. V horní hranici troposféry.
Všechna letadla vyžadují natlakování v kabině, které spočívá v čerpání stlačeného vzduchu do kabiny letadla..
Jak letadlo stoupá do vyšších nadmořských výšek, klesá vnější atmosférický tlak a klesá také obsah kyslíku..
Pokud by do kabiny nebyl dodáván stlačený vzduch, cestující by trpěli hypoxií (nebo horskou nemocí) s příznaky jako únava, závratě, bolesti hlavy a ztráta vědomí kvůli nedostatku kyslíku.
Pokud dojde k poruše přívodu stlačeného vzduchu do kabiny nebo k dekompresi, dojde k nouzové situaci, kdy musí letadlo okamžitě sestoupit a všichni jeho obyvatelé by měli mít kyslíkové masky.
Ve výškách větších než 10 000 metrů je ve stratosféře hustota plynné vrstvy nižší, a proto je také nižší vztlaková síla, která podporuje let..
Na druhé straně v těchto vysokých nadmořských výškách obsah kyslíku (Odva) ve vzduchu je méně, a to je nutné jak pro spalování motorové nafty, díky níž pracuje letecký motor, tak pro účinné natlakování v kabině.
Ve výškách nad 10 000 metrů nad zemským povrchem musí letadlo letět velmi vysokou rychlostí, zvanou nadzvukovou, dosahující na hladině moře více než 1225 km / h..
Nadzvukové lety produkují takzvané zvukové výložníky, což jsou velmi hlasité zvuky podobné hromu. Tyto zvuky negativně ovlivňují zvířata a lidi.
Navíc tato nadzvuková letadla musí používat více paliva, a proto musí produkovat více látek znečišťujících ovzduší než letadla, která létají v nižších nadmořských výškách..
Nadzvuková letadla vyžadují k výrobě mnohem výkonnější motory a drahé speciální materiály. Komerční lety byly ekonomicky tak nákladné, že jejich realizace nebyla rentabilní.
Zatím žádné komentáře