Inhoud
- Fundamentele stratosfeerkenmerken
- Stratosfeer Samenstelling
- Stratosferische wolken
- Onweersbuien en voorbijgaande lichtgevende gebeurtenissen
De laag van de atmosfeer die zich het dichtst bij de aarde bevindt, de troposfeer, is waar vrijwel alle weers- en cloudacties plaatsvinden die onze hemel bepalen. Daarboven ligt de op een na laagste atmosferische laag: de stratosfeer, waarvan de ondergrens met de troposfeer gemarkeerd wordt door de tropopauze.
De stratosfeer - genoemd naar zijn 'gelaagde' luchtlagen die niet veel verticaal mengen, speelt een belangrijke rol bij het bufferen van de biosfeer tegen UV-straling dankzij de ozonlaag, en is ook de plaats waar u veel van uw vluchten doorbrengt een commercieel straalvliegtuig.
Fundamentele stratosfeerkenmerken
Hoewel de hoogte van de tropopauze varieert - het is hoger over de evenaar dan over de polen en hoger in de zomer dan de winter - de stratosfeer strekt zich ongeveer uit tussen ongeveer 6 mijl tot 30 mijl boven de zeespiegel in de middelste breedtegraden.
De temperaturen blijven redelijk stabiel in het laagste deel van de stratosfeer, maar nemen vervolgens snel toe met toenemende hoogte tot aan de stratopause, de grens - gelegen op ongeveer 30 mijl hoogte - tussen de stratosfeer en de mesosfeer, de bovenliggende atmosferische laag.
Deze temperatuurstijging met hoogte in de stratosfeer - tegenover de situatie in de troposfeer, waar de temperatuur daalt hoe hoger je komt - is te wijten aan de aanwezigheid van ozon, een vorm van zuurstofmolecule die opwarmt door ultraviolette straling van zonne-energie te absorberen. Dat houdt de omstandigheden op aarde aanzienlijk gastvrijer dan anders het geval zou zijn.
Stratosfeer Samenstelling
Naast de grotere hoeveelheid ozon - en de lagere concentraties waterdamp, aanzienlijk - lijkt de stratosfeersamenstelling op de troposferen, gedomineerd door stikstof en zuurstof met sporen van andere gassen zoals argon.
De stijging van de temperatuur in de stratosfeer ontmoedigt verticale beweging en menging van lucht, waardoor deze laag van atmosfeer kalm is in vergelijking met het door weer verweerde troposferische rijk hieronder. Deze stabiliteit en lage turbulentie evenals de lagere luchtdichtheid op deze hoogten, waardoor vliegtuigen maximale vluchtefficiëntie kunnen bereiken, zijn de reden waarom commerciële jets meestal in de lagere stratosfeer varen.
Opmerkelijk genoeg zweven sommige bacteriën en andere microben rond in de stratosfeer: de hoogst bekende levensvormen van ons planetaire systeem.
Stratosferische wolken
De stratosfeer is meestal wolkenvrij vanwege de extreem droge, warme lucht. In de winter op en nabij de polen kunnen echter koude temperaturen in de onderste en middelste stratosfeer de prachtige wolken in de bovenste atmosfeer produceren die bekend staan als polaire stratosferische wolken. Polaire stratosferische wolken samengesteld uit ijskristallen worden ook wel genoemd nacreous of parelmoer wolken vanwege hun opvallende iridescentie.
Een andere verscheidenheid aan polaire stratosferische wolk bevat druppels salpeterzuur en water. Deze stratosferische wolken kunnen ozon verminderen door een oppervlak te bieden voor chemische reacties die chloor omzetten in ozonvernietigende vrije radicalen en door stratosferisch salpeterzuur te verwijderen, dat reageert met chloor om het minder destructief te maken.
Polaire stratosferische wolken, die meestal tussen ongeveer zes en 15 mijl in hoogte vormen, zijn niet de hoogste van de wolken van onze atmosfeer: dat zouden nachtelijke wolken, die zich vormen in de zomer mesosphere op hoogten van 50 mijl of zo.
Onweersbuien en voorbijgaande lichtgevende gebeurtenissen
Krachtige onweerswolken kunnen zelfs enigszins in de laagste stratosfeer binnendringen in de vorm van zogenaamde doorschietende tops als gevolg van intense convectie (het opstijgen van warme lucht). De turbulentie geassocieerd met dergelijke onweersbuien creëert een gelokaliseerde zone van mengen tussen de troposfeer en de stratosfeer.
De elektrische velden veroorzaakt door donderkoppen, die natuurlijk bliksem binnenin en naar het aardoppervlak veroorzaken, veroorzaken kleurrijke lichtpulsen in de bovenste atmosfeer die bekend staat als Tijdelijke lichtgevende gebeurtenissen (Rust is gekomen).
Een soort TLE, bekend als een blauwe straal, bestaat uit een conische blauwe ontlading die in de stratosfeer vuurt vanuit het veld gecreëerd door de positief geladen wolkentop van de onweersbui en de daarboven gevormde negatief geladen zone. Men denkt dat blauwe jets zowel waterdamp als stikstof- en stikstofoxiden naar de stratosfeer transporteren en daar ook lokaal de ozonconcentraties verlagen.
Nog een TLE, de rode sprite, ontstaat op hoogten boven de stratosfeer, maar de 'streamers' kunnen zich naar beneden in deze laag verspreiden.