Vlastnosti, složení, teplota a funkce mezosféry

773
David Holt

The mezosféra Je to jedna z vrstev zemské atmosféry, konkrétně třetí, která se nachází mezi stratosférou a termosférou. Přechodová oblast mezi stratosférou a mezosférou se nazývá stratopauza, zatímco oblast mezi mezosférou a termosférou se nazývá mezopauza..

Mezosféra se vyznačuje hlavně velmi nízkou teplotou, která se tam vyskytuje a která přímo souvisí s nadmořskou výškou: čím vyšší je nadmořská výška, tím nižší je teplota. Její význam spočívá ve skutečnosti, že tato vrstva působí jako ochránce Země před rozpadem skalních útvarů..

Mezosféra je nejchladnější vrstvou v atmosféře. Zdroj: Tento obrázek SVG vytvořil Medium69. Cette obrázek SVG a été créée par Medium69. Uveďte prosím toto: William Crochot [CC BY-SA 4.0 (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/4.0)]

Zničení různých formací v mezosféře (jako jsou meteority a menší částice) umožňuje vstup atmosférického prachu, který zasahuje do vývoje kondenzačních jader pro polární mezosférické mraky nebo noční svítící mraky, které se vyskytují ve výšce větší než běžné mraky.

Kromě vzniku polárních mezosférických mraků se objevuje také fenomén elfských paprsků, jejichž původ je nadále považován za záhadu..

Stejným způsobem se v této vrstvě vytvářejí takzvané padající hvězdy, které nejsou ničím jiným než záblesky světelného produktu meteoritů nebo skalních útvarů, které se rozpadly díky síle tření..

Mezosféra byla vrstva atmosféry, která byla nejméně prozkoumána a studována, protože její nadmořská výška je velmi vysoká a neumožňuje průchod letadel, jako jsou letadla nebo horkovzdušné balóny, a zároveň je příliš nízká pro umělé satelity na oběžnou dráhu.

To málo, co bylo objeveno o této vrstvě atmosféry, bylo pozorováno průzkumem a studiem pomocí sondujících raket, ale stálost těchto zařízení musela být velmi omezená..

Od roku 2017 však NASA pracovala na zařízení, které umožní studium mezosféry. Tento artefakt je znám jako Lidar (Detekce a rozsah světla) sodíku.

Rejstřík článků

  • 1 Funkce
    • 1.1 Přírodní jevy, které se vyskytují v mezosféře
  • 2 Chemické složení
  • 3 Teplota
  • 4 funkce
    • 4.1 Ochrana proti meteoritům
    • 4.2 Ochrana proti ultrafialovému záření
    • 4.3 Brzda kosmické lodi
  • 5 Reference

Vlastnosti

Hlavní charakteristikou mezosféry je, že je to nejchladnější vrstva zemské atmosféry a teplota se s rostoucí výškou více snižuje..

Nadměrné ochlazování této vrstvy v důsledku nízké teploty v její horní části - společně s dalšími faktory, které ovlivňují různé vrstvy atmosféry - představuje indikátor vývoje klimatických změn.

Tato vrstva sahá přibližně od 50 do 85 kilometrů na výšku a její přibližná tloušťka je 35 km; Navzdory širokému rozšíření však představuje pouze 0,1% z celkové hmotnosti atmosféry..

V této vrstvě jsou zonální větry, které jsou charakterizovány jejich východo-západní složkou; tento prvek označuje směr, kterým se řídí. Kromě toho jsou zde také atmosférické přílivy a gravitační vlny.

Mezosféra je nejméně hustá z vrstev atmosféry a bylo by nemožné ji dýchat; Tlak je také příliš nízký, takže v případě, že nemáte skafandr, krev a tekutiny v těle by vařily.

Mezosféra je považována za záhadnou kvůli omezenému přístupu k její studii a také kvůli tomu, že se v ní odehrávají různé přírodní jevy, které jsou docela nápadné..

Přírodní jevy, které se vyskytují v mezosféře

Noční svítící mraky

V mezosféře se odehrávají různé velmi zvláštní přírodní jevy. Příkladem toho jsou noční svítící mraky, které se vyznačují elektricky modrou barvou a lze je pozorovat ze severního a jižního pólu..

Tyto mraky se vytvářejí, když meteor dopadne na atmosféru a uvolní prachovou stopu, ke které přilne zmrzlá vodní pára z mraků..

Noční svítící mraky nebo polární mezosférické mraky se vyskytují mnohem výše než běžné mraky, vysoké asi 80 km, zatímco běžné mraky jsou pozorovány na mnohem nižší úrovni v troposféře..

Padající hvězdy

Padající hvězdy se produkují v mezosféře, jejichž pozorování lidé vždy velmi oceňovali.

Tyto „hvězdy“ vznikají díky rozpadu meteoritů, ke kterému dochází třením se vzduchem v atmosféře a způsobují, že uvolňují záblesky světla.

Goblinské paprsky

Dalším fenoménem, ​​který se v této vrstvě atmosféry vyskytuje, jsou takzvané elfské paprsky, jejichž původ je i nadále obtížně pochopitelný, i když byly objeveny na konci 19. století a byly odhaleny v roce 1925 Charlesem Wilsonem..

Tyto paprsky, obvykle načervenalé barvy, se vyskytují v mezosféře a lze je vidět daleko od mraků. Zatím není známo, co je způsobuje, a jejich průměr může dosáhnout desítek kilometrů.

MTI

Událost známá jako MTI (mezosférické teplotní inverze) se také obvykle vyskytuje v mezosféře, což posouvá základní charakteristiku této vrstvy (pokles teploty s rostoucí nadmořskou výškou). V tomto případě platí, že čím vyšší nadmořská výška, tím vyšší teplota..

Vědci nějaký čas tvrdili, že za tuto událost jsou zodpovědné gravitační vlny; Po studiích provedených ve městě Ahmedabad však bylo zjištěno, že gravitační vlny nemají tolik výskytu.

Bylo zjištěno, že tento jev je způsoben chemickými reakcemi, které uvolňují teplo po dopadu slunečního záření na atmosférické prvky..

Chemické složení

Chemické složení plynů v mezosféře je proporcionálně velmi podobné složení troposféry. V troposféře je vzduch většinou tvořen dusíkem (78%), 21% kyslíku a 1% vodní páry a oxidu uhličitého; tato vrstva je nejhustší v atmosféře.

Naopak, mezosféra je nejméně hustá vrstva a její vzduch je velmi lehký. Plyny v něm nejsou příliš husté, ale má vyšší koncentraci ozonu a nižší hladinu vodní páry..

Jelikož se většina skalních útvarů, které ovlivňují atmosféru, rozpadá v této vrstvě, zbytky těchto útvarů zůstávají v mezosféře a je zde generována relativně vysoká koncentrace železa a dalších kovových atomů..

Teplota

Jak jsme již zmínili dříve, mezosféra je vrstva s nejnižší teplotou. Jak teplota postupuje v této vrstvě, jeho teplota klesá; to znamená, že čím je vyšší, tím bude chladnější. Ve skutečnosti je nejchladnějšího bodu dosaženo v mezopauze, přechodové vrstvě mezi mezosférou a termosférou..

V zemích na severu, kde je obvykle nízká teplota, jsou velmi běžné noční mraky. Je tomu tak proto, že v těchto oblastech je teplota atmosféry obecně nižší, takže mezosféra má ještě nižší teploty..

Pokles teploty, ke kterému dochází v této vrstvě, je způsoben skutečností, že existuje jen velmi málo molekul plynu, které mohou absorbovat sluneční paprsky a umožnit vzduchu zůstat teplým. Nejnižší teplota dosažená v této vrstvě je přibližně - 110 ° C.

Podobně je pokles teploty způsoben emisemi oxidu uhličitého, které mají chladicí účinek; v mezosféře je oxid uhličitý zodpovědný za chlazení, i když také vyzařuje teplo do vesmíru.

Nejméně studenou částí mezosféry je přechodná vrstva mezi ní a stratosférou: stratopauza. Je tomu tak proto, že malé teplo, které lze v mezosféře nalézt, pochází ze stratosféry, takže jeho teplota klesá podle nadmořské výšky a nejchladnější bod je tam, kde tato vrstva končí..

Funkce

Ochrana proti meteoritům

Hlavní funkcí mezosféry je to, že chrání Zemi před skalními útvary (například meteority), které napadají atmosféru. Jakýkoli meteorit, který projde skrz, se rozpadne třecí silou vytvářenou vzduchem v této vrstvě, než projde zbývajícími vrstvami a dopadne na Zemi..

Pokud je rozpadlý meteorit značně velký, po jeho rozpadu lze pozorovat záblesky světla generované touto reakcí. Tomu se říká padající hvězda.

Rozpad velkých meteoritů a menších útvarů v mezosféře generuje vstup tun atmosférického prachu. To má dopad na chemii této vrstvy a přispívá k rozvoji kondenzačních jader v polárních mezosférických oblacích..

UV ochrana

Na druhou stranu mezosféra také chrání před ultrafialovým slunečním zářením. Stojí za zmínku, že tato funkce je přičítána ve větší míře stratosféře, protože tato vrstva chrání s větší intenzitou.

Brzda kosmické lodi

Mezosféra funguje jako aerodynamická brzda pro kosmické lodě vracející se na Zemi..

V této vrstvě se obvykle vytvářejí silné turbulence díky nízké hustotě vzduchu ve srovnání s hustotou různých vrstev, které tvoří zemskou atmosféru..

Reference

  1. (2008). Mezosféra - přehled. Získáno 21. dubna od University Corporation pro výzkum atmosféry: scied.ucar.edu
  2. Bidegain, M., Necco, G., Pisciottano, G. (2011). Atmosféra. Získáno 21. dubna z Katedry atmosférických věd Univerzity republiky: meteo.fisica.edu.uy
  3. Ugolnikov, O., Maslov, I. (2013). Depolarizace rozptylu světla mezosféry během epochy aktivity perzidů podle měření WAPC. Citováno 21. dubna z ArXiv: arxiv.org
  4. Das, D., Aakanksha, G., Rafferty, J. (2015). Mezosféra. Citováno dne 21. dubna z Encyclopedia Britannica: britannica.com
  5. (2017). NASA vytvoří speciální přístroj pro studium mezosféry Země. Citováno dne 21. dubna z La Prensa: laprensa.peru.com
  6. Underwood, E. (2019). Co pohání teplotní inverze v mezosféře? Citováno dne 22. dubna z Eos Earth & Space Science News: eos.org
  7. Leal, E. (s.f.). Atmosféra: systém planety Země. Citováno dne 21. dubna z Universidad Veracruzana: uv.mx
  8. (s.f.). Atmosféra. Citováno 21. dubna z University of Murcia: um.es
  9. (s.f.). Informační systém o životním prostředí. Získáno 21. dubna z Národního správního oddělení statistiky: dane.gov.co
  10. (s.f.). Mezosféra. Získáno 21. dubna z Nadace CK-12: ck12.org

Zatím žádné komentáře