Ստրատոսֆերան մեր մոլորակի օդային թաղանթի վերին շերտերից մեկն է։ Այն սկսվում է գետնից մոտ 11 կմ բարձրությունից։ Մարդատար ինքնաթիռներն այլևս այստեղ չեն թռչում, և ամպեր հազվադեպ են գոյանում: Երկրի օզոնային շերտը գտնվում է ստրատոսֆերայում՝ բարակ թաղանթ, որը պաշտպանում է մոլորակը վնասակար ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ներթափանցումից։
Մոլորակի օդային թաղանթ
Մթնոլորտը Երկրի գազային թաղանթն է, որը հարում է հիդրոսֆերայի ներքին մակերեսին և երկրակեղևին։ Նրա արտաքին սահմանը աստիճանաբար անցնում է արտաքին տարածություն։ Մթնոլորտի կազմը ներառում է գազեր՝ ազոտ, թթվածին, արգոն, ածխածնի երկօքսիդ և այլն, ինչպես նաև կեղտեր՝ փոշու, ջրի կաթիլների, սառցե բյուրեղների, այրման արտադրանքի տեսքով։ Օդային թաղանթի հիմնական տարրերի հարաբերակցությունը պահպանվում է հաստատուն։ Բացառություն են կազմում ածխաթթու գազը և ջուրը. դրանց քանակությունը մթնոլորտում հաճախ փոխվում է։
Գազի կեղևի շերտեր
Մթնոլորտը բաժանված է մի քանի շերտերի, որոնք գտնվում են մեկը մյուսի վերևում և ունեն առանձնահատկություններկազմ՝
- սահմանային շերտ - ուղղակիորեն հարում է մոլորակի մակերեսին, ձգվում է 1-2 կմ բարձրության վրա;
-
տրոպոսֆերա - երկրորդ շերտը, արտաքին սահմանը գտնվում է միջինը 11 կմ բարձրության վրա, մթնոլորտի գրեթե ողջ ջրային գոլորշիները կենտրոնացած են այստեղ, առաջանում են ամպեր, առաջանում են ցիկլոններ և անտիցիկլոններ, բարձրության բարձրացման հետ մեկտեղ, ջերմաստիճանը բարձրանում է;
- տրոպոպաուզա - անցումային շերտ, որը բնութագրվում է ջերմաստիճանի նվազման դադարով;
- ստրատոսֆերան շերտ է, որը ձգվում է մինչև 50 կմ բարձրության վրա և բաժանվում է երեք գոտիների՝ 11-ից 25 կմ-ից ջերմաստիճանը փոքր-ինչ փոխվում է, 25-ից 40-ը՝ ջերմաստիճանը բարձրանում է, 40-ից 50-ը՝ ջերմաստիճանը մնում է հաստատուն (stratopause);
- մեզոսֆերան տարածվում է 80-90 կմ բարձրության վրա;
- ջերմոսֆերան հասնում է ծովի մակարդակից 700-800 կմ բարձրության, այստեղ 100 կմ բարձրության վրա գտնվում է Կարման գիծը, որն ընդունված է որպես Երկրի մթնոլորտի և տիեզերքի սահման;
- էկզոլորտը կոչվում է նաև ցրման գոտի, այստեղ խիստ հազվադեպ գազը կորցնում է նյութի մասնիկները և նրանք թռչում են տիեզերք:
Ջերմաստիճանի փոփոխություններ ստրատոսֆերայում
Այսպիսով, ստրատոսֆերան մոլորակի գազային ծածկույթի մի մասն է, որը հետևում է տրոպոսֆերային: Այստեղ օդի ջերմաստիճանը, որը մշտական է ամբողջ տրոպոպաուզի ընթացքում, սկսում է փոխվել։ Ստրատոսֆերայի բարձրությունը մոտավորապես 40 կմ է։ Ստորին սահմանը ծովի մակարդակից 11 կմ բարձրության վրա է։ Այս նշանից սկսած՝ ջերմաստիճանը ենթարկվում է աննշան փոփոխությունների։ Վրա25 կմ բարձրության վրա ջեռուցման ինդեքսը սկսում է դանդաղ աճել։ Ծովի մակարդակից 40 կմ բարձրության վրա ջերմաստիճանը բարձրանում է -56,5º-ից մինչև +0,8ºС: Այնուհետև այն մնում է զրոյական աստիճանի մոտ մինչև 50-55 կմ բարձրության վրա։ 40-ից 55 կիլոմետր հեռավորության վրա գտնվող գոտին կոչվում է ստրատոպաուզա, քանի որ այստեղ ջերմաստիճանը չի փոխվում: Այն անցումային գոտի է ստրատոսֆերայից դեպի մեզոսֆերա։
Ստրատոսֆերայի առանձնահատկությունները
Երկրի ստրատոսֆերան պարունակում է ամբողջ մթնոլորտի զանգվածի մոտ 20%-ը։ Այստեղ օդն այնքան հազվադեպ է, որ մարդն անհնար է մնալ առանց հատուկ տիեզերական հագուստի։ Այս փաստը պատճառներից մեկն է, թե ինչու թռիչքները դեպի ստրատոսֆերա սկսեցին համեմատաբար վերջերս իրականացվել։
11-50 կմ բարձրության վրա գտնվող մոլորակի գազային թաղանթի մեկ այլ հատկանիշ ջրային գոլորշիների շատ փոքր քանակությունն է։ Այդ պատճառով ստրատոսֆերայում ամպեր գրեթե երբեք չեն գոյանում։ Նրանց համար ուղղակի շինանյութ չկա։ Սակայն հազվադեպ կարելի է դիտարկել այսպես կոչված մարգարիտ մայրիկի ամպերը, որոնք «զարդարում են» ստրատոսֆերան (լուսանկարը ներկայացված է ստորև) ծովի մակարդակից 20-30 կմ բարձրության վրա։ Նիհար, ասես ներսից լուսավոր գոյացություններ կարելի է նկատել մայրամուտից հետո կամ արևածագից առաջ։ Մարգարտյա ամպերի ձևը նման է ցիրուսի կամ ցիրոկումուլուսի:
Երկրի օզոնային շերտ
Ստրատոսֆերայի հիմնական տարբերակիչ հատկանիշը ողջ մթնոլորտում օզոնի առավելագույն կոնցենտրացիան է: Այն ձևավորվում է արևի լույսի ազդեցության տակ և պաշտպանում է մոլորակի ողջ կյանքը դրանց կործանարար ճառագայթումից: Երկրի օզոնային շերտը գտնվում է մակարդակից 20-25 կմ բարձրության վրածովեր. O3 մոլեկուլները բաշխված են ամբողջ ստրատոսֆերայում և նույնիսկ մոլորակի մակերևույթի մոտ, սակայն դրանց ամենաբարձր կոնցենտրացիան նկատվում է այս մակարդակում:
Հարկ է նշել, որ Երկրի օզոնային շերտը կազմում է ընդամենը 3-4 մմ։ Սա կլինի նրա հաստությունը, եթե այս գազի մասնիկները տեղադրվեն նորմալ ճնշման պայմաններում, օրինակ՝ մոլորակի մակերեսի մոտ։ Օզոնը ձևավորվում է ուլտրամանուշակագույն ճառագայթման ազդեցության տակ թթվածնի մոլեկուլի տրոհման արդյունքում երկու ատոմների: Դրանցից մեկը միավորվում է «լիարժեք» մոլեկուլի հետ և առաջանում է օզոն՝ O3.
Վտանգավոր պաշտպան
Օզոնի մոլեկուլները կլանում են ուլտրամանուշակագույն ճառագայթումը 0,1-0,2 մկմ-ից ավելի կարճ ալիքի երկարությամբ: Սա նրա պաշտպանիչ դերն է։ Կապտավուն գազի բարակ շերտը թույլ չի տալիս արեգակնային ճառագայթմանը հասնել Երկիր, ինչը վնասակար է կենդանի օրգանիզմների համար։
Քամու հոսքի հետ օզոնը մոտենում է մոլորակի մակերեսին։ Այն նաև ձևավորվում է Երկրի վրա ամպրոպի ժամանակ, պատճենահանող սարքերի կամ ռենտգենյան ճառագայթների աշխատանքի ժամանակ: Հետաքրքիր է, որ օզոնի մեծ կոնցենտրացիան վնասակար է մարդկանց համար: Այն ձևավորվում է արևի լույսի ազդեցության տակ խիստ աղտոտված տարածքներում: Այսպես կոչված օզոնային մշուշի պայմաններում մնալը վտանգավոր է կյանքի համար։ Կապտավուն գազը կարող է ոչնչացնել թոքերը։ Դրա առկայությունը ազդում է նաև բույսերի վրա՝ նրանք դադարում են նորմալ զարգանալ։
Օզոնի քայքայում
Օզոնային անցքերի հիմնախնդիրն ակտիվորեն քննարկվում է գիտական հանրության մոտ դեռ անցյալ դարի 70-ական թվականներից։ Այժմ հայտնի է այդ ավերածություններըՊաշտպանիչ էկրանը հանգեցնում է մթնոլորտի աղտոտման, ֆրեոնների և որոշ այլ միացությունների արդյունաբերական օգտագործման, անտառների ոչնչացման, տիեզերական հրթիռների արձակման և բարձր բարձրության ավիացիայի: Միջազգային հանրությունը մի շարք համաձայնագրեր է ընդունել վնասակար նյութերի արտադրությունը նվազեցնելու համար։ Խոսքը նախևառաջ ֆրեոնների մասին է, որոնք օգտագործվում են աերոզոլների, սառնարանային կայանքների, կրակմարիչների, միանգամյա օգտագործման սպասքի և այլն ստեղծելու համար։
Միևնույն ժամանակ, կան ապացույցներ, որոնք ենթադրում են, որ օզոնային անցքերի ձևավորումը տեղի է ունենում բնական պատճառներով: Վնասակար նյութերը մթնոլորտ են ներթափանցում հրաբխային ժայթքումների և երկրաշարժերի արդյունքում՝ օվկիանոսային ընդերքի խզվածքներից։ Այսօր մի շարք գիտնականների համար վիճելի է մնում մարդու հիմնական դերի հարցը օզոնային շերտի ոչնչացման գործում։
ստրատոսֆերայի թռիչքներ
Ստրատոսֆերայի զարգացումը սկսվել է անցյալ դարի 30-ական թվականներին։ Այսօր մարտական և գերձայնային կոմերցիոն ինքնաթիռները բարձրանում են մինչև 20 կմ: Օդերեւութաբանական օդապարիկները ծովի մակարդակից հասնում են 40 կմ բարձրության։ Անօդաչու օդապարիկի հասած ռեկորդային բարձրությունը 51,8 կմ է։
Էքստրեմալ սպորտի սիրահարները աստիճանաբար յուրացնում են օդային կեղևի այս հատվածը: 2012 թվականին ավստրիացի սքայդայվեր Ֆելիքս Բաումգարտները ստրատոսֆերայից ցատկ կատարեց գրեթե 39 կմ բարձրությունից։ Թռիչքի ընթացքում հաղթահարելով ձայնային արգելքը՝ նա բարեհաջող վայրէջք է կատարել։ Բաումգարտների ռեկորդը գերազանցել է Google-ի փոխնախագահ Ալան Յուստասը։ 15 րոպեում նա թռավ՝ նույնպես հասնելով ձայնի արագության՝ 40 կմ։
Այսպիսով, այսօր ստրատոսֆերան էմթնոլորտի ավելի ուսումնասիրված շերտ, քան անցյալ դարի սկզբին։ Այնուամենայնիվ, օզոնային շերտի ապագան, առանց որի կյանքը Երկրի վրա չէր առաջանա, դեռ այնքան էլ պարզ չէ։ Մինչ երկրները կրճատում են ֆրեոնի արտադրությունը, որոշ գիտնականներ ասում են, որ դա մեծ օգուտ չի բերի, գոնե նման տեմպերով, իսկ մյուսներն ասում են, որ դա ընդհանրապես անհրաժեշտ չէ, քանի որ վնասակար նյութերի մեծ մասը ձևավորվում է բնական ճանապարհով։ Ով է ճիշտ, ժամանակը կդատի։
