MEZOSFERA: CHARAKTERYSTYKA, SKŁAD, TEMPERATURA I FUNKCJE - ŚRODOWISKO - 2026

Mezosferze jest jedną z warstw ziemskiej atmosfery, szczególnie w trzeciej, położonych między stratosferze i termosferze. Obszar przejściowy między stratosferą a mezosferą nazywany jest stratopauzą, natomiast obszar między mezosferą a termosferą nazywany jest mezopauzą.

Mezosfera charakteryzuje się głównie bardzo niską temperaturą, która tam występuje, co jest bezpośrednio związane z wysokością: im wyższa wysokość, tym niższa temperatura. Jej znaczenie polega na tym, że warstwa ta działa jako ochrona Ziemi przed rozpadem formacji skalnych.

Mezosfera to najzimniejsza warstwa atmosfery. Źródło: Ten obraz SVG został stworzony przez Medium69.Cette image SVG a été créée par Medium69.Please Credit this: William Crochot

Niszczenie różnych formacji w mezosferze (takich jak meteoryty i mniejsze cząstki) umożliwia przedostawanie się pyłu atmosferycznego, który ingeruje w rozwój jąder kondensacji polarnych chmur mezosferycznych lub chmur noctilucent, które występują na wysokości większej niż zwykłe chmury.

Oprócz powstawania polarnych obłoków mezosferycznych występuje również zjawisko promieni elfich, których pochodzenie nadal jest uważane za tajemnicę.

W ten sam sposób w tej warstwie powstają tak zwane spadające gwiazdy, które są niczym innym jak błyskami produktów świetlnych meteorytów lub formacji skalnych, które uległy dezintegracji pod wpływem siły tarcia.

Mezosfera jest warstwą atmosfery, która została najmniej zbadana i zbadana, ponieważ jej wysokość jest bardzo wysoka i nie pozwala na przelot samolotów, takich jak samoloty czy balony na ogrzane powietrze, a jednocześnie jest zbyt niska, aby sztuczne satelity mogły orbitować w tym.

Niewiele odkryto w tej warstwie atmosfery podczas eksploracji i badań przy użyciu rakiet sondujących, ale trwałość tych urządzeń musiała być bardzo ograniczona.

Jednak od 2017 roku NASA pracuje nad urządzeniem, które pozwoli na badanie mezosfery. Ten artefakt jest znany jako Lidar sodu (wykrywanie i określanie odległości).

cechy

Główną cechą mezosfery jest to, że jest to najzimniejsza warstwa atmosfery ziemskiej, a temperatura spada bardziej wraz ze wzrostem wysokości.

Nadmierne ochłodzenie tej warstwy spowodowane niską temperaturą w jej górnej części - wraz z innymi czynnikami, które wpływają na różne warstwy atmosfery - stanowi wskaźnik ewolucji zmian klimatycznych.

Warstwa ta rozciąga się od około 50 do 85 kilometrów wysokości, a jej przybliżona grubość to 35 km; Jednak pomimo szerokiego rozciągłości, stanowi tylko 0,1% całkowitej masy atmosfery.

W tej warstwie występują wiatry strefowe, które charakteryzują się składową wschód-zachód; ten element wskazuje kierunek, w którym podążają. Ponadto występują również pływy atmosferyczne i fale grawitacyjne.

Mezosfera jest najmniej gęstą warstwą atmosfery i oddychanie w niej byłoby niemożliwe; Ponadto ciśnienie jest zbyt niskie, więc gdybyś nie miał skafandra kosmicznego, twoja krew i płyny ustrojowe zagotowałyby się.

Mezosfera jest uważana za tajemniczą ze względu na niewielki dostęp do jej badań, a także ze względu na fakt, że zachodzą w niej różne zjawiska naturalne, które są dość uderzające.

Zjawiska naturalne zachodzące w mezosferze

Srebrzyste chmury

W mezosferze zachodzą różne bardzo szczególne zjawiska naturalne. Przykładem tego są chmury noctilucent, czyli takie, które charakteryzują się elektrycznie niebieskim kolorem i można je oglądać z bieguna północnego i południowego.

Chmury te powstają, gdy meteor uderza w atmosferę i uwalnia smugę pyłu, do której przylega zamarznięta para wodna z chmur.

Chmury nocno-przezroczyste lub polarne chmury mezosferyczne występują znacznie wyżej niż zwykłe chmury, mają około 80 km wysokości, podczas gdy chmury pospolite obserwuje się znacznie niżej w troposferze.

Spadające gwiazdy

Spadające gwiazdy powstają w mezosferze, a ich obserwacje zawsze były wysoko cenione przez ludzi.

Te „gwiazdy” powstają w wyniku rozpadu meteorytów, który powstaje w wyniku tarcia z powietrzem w atmosferze i powoduje, że uwalniają one błyski światła.

Promienie goblinów

Innym zjawiskiem występującym w tej warstwie atmosfery są tak zwane promienie elfów, których pochodzenie jest nadal trudne do zrozumienia, mimo że zostały odkryte pod koniec XIX wieku i ujawnione w 1925 roku przez Charlesa Wilsona.

Te promienie, zazwyczaj czerwonawe, występują w mezosferze i można je zobaczyć z dala od chmur. Nie wiadomo jeszcze, co je powoduje, a ich średnica może sięgać kilkudziesięciu kilometrów.

MTI

Zdarzenie znane jako MTI (mezosferyczne inwersje temperatury) zwykle występuje również w mezosferze, co powoduje przesunięcie podstawowej cechy tej warstwy (spadek temperatury wraz ze wzrostem wysokości). W tym przypadku im wyższa wysokość, tym wyższa temperatura.

Przez pewien czas naukowcy argumentowali, że za to zdarzenie odpowiadają fale grawitacyjne; Jednak po badaniach przeprowadzonych w mieście Ahmedabad odkryto, że fale grawitacyjne nie mają takiej częstości.

Stwierdzono, że zjawisko to jest spowodowane reakcjami chemicznymi, które uwalniają ciepło po uderzeniu promieniowania słonecznego w elementy atmosfery.

Skład chemiczny

Skład chemiczny gazów w mezosferze jest proporcjonalnie bardzo podobny do składu chemicznego troposfery. W troposferze powietrze składa się głównie z azotu (78%), 21% tlenu i 1% pary wodnej oraz dwutlenku węgla; ta warstwa jest najgęstsza w atmosferze.

Wręcz przeciwnie, mezosfera jest najmniej gęstą warstwą, a powietrze w niej jest bardzo lekkie. Znajdujące się w nim gazy nie są zbyt gęste, ale ma wyższe stężenie ozonu i niższy poziom pary wodnej.

Ponieważ większość formacji skalnych, które oddziałują na atmosferę, rozpada się w tej warstwie, pozostałości tych formacji pozostają w mezosferze i tam wytwarzane jest stosunkowo wysokie stężenie atomów żelaza i innych metali.

Temperatura

Jak wspomnieliśmy wcześniej, mezosfera to warstwa o najniższej temperaturze. Jego temperatura spada wraz z postępem w tej warstwie; to znaczy, im jest wyżej, tym będzie zimniej. W rzeczywistości najzimniejszy punkt osiąga się w mezopauzy, warstwie przejściowej między mezosferą a termosferą.

W krajach położonych na północy, gdzie temperatura jest zwykle niska, często występują ciemne chmury. Dzieje się tak, ponieważ na tych obszarach temperatura atmosfery jest na ogół niższa, więc mezosfera ma jeszcze niższe temperatury.

Spadek temperatury występujący w tej warstwie wynika z faktu, że jest bardzo mało cząsteczek gazu, które mogą pochłaniać promienie słoneczne i pozwalać powietrzu pozostać ciepło. Najniższa temperatura osiągnięta w tej warstwie to ok. - 110 ° C.

Podobnie spadek temperatury jest spowodowany emisją dwutlenku węgla, który działa chłodząco; w mezosferze dwutlenek węgla jest odpowiedzialny za chłodzenie, chociaż wypromieniowuje również ciepło w przestrzeń.

Najmniej zimną częścią mezosfery jest warstwa przejściowa między nią a stratosferą: stratopauza. Dzieje się tak, ponieważ niewielkie ciepło, które można znaleźć w mezosferze, pochodzi ze stratosfery, więc jego temperatura spada wraz z wysokością, a najzimniejszym punktem jest koniec tej warstwy.

cechy

Ochrona przed meteorytami

Główną funkcją mezosfery jest ochrona Ziemi przed formacjami skalnymi (takimi jak meteoryty), które atakują atmosferę. Każdy meteoryt, który przejdzie, zostanie zniszczony przez siłę tarcia wytwarzaną przez powietrze w tej warstwie, zanim przejdzie przez pozostałe warstwy i uderzy w Ziemię.

Jeśli rozpadnięty meteoryt jest dość duży, to po jego rozpadzie można zaobserwować błyski światła powstałe w wyniku tej reakcji. To właśnie jest znane jako spadająca gwiazda.

Rozpad w mezosferze dużych meteorytów i mniejszych formacji powoduje przedostanie się ton pyłu atmosferycznego. Wpływa to na skład chemiczny tej warstwy i przyczynia się do rozwoju jąder kondensacji polarnych obłoków mezosferycznych.

ochrona przed promieniowaniem UV

Z drugiej strony mezosfera chroni również przed ultrafioletowym promieniowaniem słonecznym. Warto zauważyć, że funkcję tę w większym stopniu przypisuje się stratosferze, gdyż ta warstwa chroni z większą intensywnością.

Hamulec statku kosmicznego

Mezosfera działa jako hamulec aerodynamiczny dla statków kosmicznych, które wracają na Ziemię.

W tej warstwie zwykle generowane są silne turbulencje ze względu na niską gęstość powietrza w porównaniu z gęstością różnych warstw, z których składa się ziemska atmosfera.

Bibliografia

1. (2008). Mezosfera - przegląd. Pobrane 21 kwietnia z University Corporation for Atmospheric Research: scied.ucar.edu
2. Bidegain, M., Necco, G., Pisciottano, G. (2011). Atmosfera. Pobrane 21 kwietnia z Wydziału Nauk o Atmosferze Uniwersytetu Republiki: meteo.fisica.edu.uy
3. Ugolnikov, O., Maslov, I. (2013). Depolaryzacja rozpraszania światła mezosfery podczas epoki aktywności Perseidów według pomiarów WAPC. Pobrano 21 kwietnia z ArXiv: arxiv.org
4. Das, D., Aakanksha, G., Rafferty, J. (2015). Mezosfera. Pobrane 21 kwietnia z Encyclopedia Britannica: britannica.com
5. (2017). NASA stworzy specjalny instrument do badania mezosfery Ziemi. Pobrane 21 kwietnia z La Prensa: laprensa.peru.com
6. Underwood, E. (2019). Co powoduje inwersje temperatury w mezosferze? Pobrane 22 kwietnia z Eos Earth & Space Science News: eos.org
7. Leal, E. (nd). Atmosfera: system planety Ziemia. Pobrane 21 kwietnia z Universidad Veracruzana: uv.mx
8. (sf). Atmosfera. Pobrane 21 kwietnia z University of Murcia: um.es
9. (sf). System informacji o środowisku. Pobrane 21 kwietnia z National Administration Department of Statistics: dane.gov.co
10. (sf). Mezosfera. Pobrane 21 kwietnia z Fundacji CK-12: ck12.org