Stratosphäre Was ist, Eigenschaften, Funktionen, Temperatur

Der Stratosphäre Es ist eine der Schichten der Erdatmosphäre zwischen der Troposphäre und der Mesosphäre. Die Höhe der unteren Grenze der Stratosphäre variiert, kann jedoch etwa 10 km für die durchschnittlichen Breiten des Planeten eingenommen werden. Seine Obergrenze beträgt 50 km Höhe auf der Erdoberfläche.

Die Erdatmosphäre ist der Gasumschlag, der den Planeten umgibt. Nach der chemischen Zusammensetzung und der Variation der Temperatur ist sie in 5 Schichten unterteilt: Troposphäre, Stratosphäre, Mesosphäre, Termosfera und Exosphäre.

Die Troposphäre erstreckt sich von der Erdoberfläche bis 10 km hoch. Die nächste Schicht, die Stratosphäre, verläuft von 10 km bis 50 km hoch auf der Erdoberfläche.

Die Mesosphäre bedeckt von 50 km bis 80 km hoch. Die Thermosfera von 80 km bis 500 km und schließlich erstreckt sich die Exosphäre von 500 km bis 10.000 km hoch, die Grenze mit dem interplanetarischen Raum ist.

Stratosphäreneigenschaften

Standort

Die Stratosphäre befindet sich zwischen der Troposphäre und der Mesosphäre. Die Untergrenze dieser Schicht variiert mit dem Breitengrad oder Abstand zur Äquatoriallandlinie.

In den Polen des Planeten beginnt die Stratosphäre zwischen 6 und 10 km hoch auf der Erdoberfläche. In Ecuador beginnt es zwischen 16 und 20 km Höhe. Die Obergrenze beträgt 50 km auf der Erdoberfläche.

Struktur

Die Stratosphäre hat eine eigene Struktur in Schichten, die durch die Temperatur definiert sind: Die kalten Schichten befinden sich unten und die heißen Schichten befinden sich oben.

Außerdem zeigt die Stratosphäre eine Schicht, in der eine hohe Ozonkonzentration vorhanden ist, die als Ozon- oder Ozonosphärenschicht bezeichnet wird und zwischen 30 und 60 km hoch auf der Erdoberfläche liegt.

Chemische Zusammensetzung

Die wichtigste chemische Verbindung der Stratosphäre ist Ozon. 85 bis 90% des gesamten Ozons, das in der Erdatmosphäre vorhanden ist, befindet sich in der Stratosphäre.

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Ozon wird in der Stratosphäre durch eine photochemische Reaktion (chemische Reaktion, in der Licht interveniert) gebildet. Ein Großteil der Gase in der Stratosphäre kommt aus der Troposphäre ein.

Die Stratosphäre enthält Ozon (oder₃), Stickstoff (n₂), Sauerstoff (oder₂), Stickstoffoxide, Salpetersäure (HNO₃), Schwefelsäure (h)₂SW₄), Silikate und halogenierte Verbindungen wie Chlorfluorokarbonate. Einige dieser Substanzen stammen aus vulkanischen Ausbrüchen. Die Konzentration des Wasserdampfs (h₂Oder in einem gasförmigen Zustand) in der Stratosphäre ist es sehr niedrig.

In der Stratosphäre ist das Gemisch von Gasen vertikal sehr langsam und praktisch null, da keine Turbulenzen vorhanden sind. Aus diesem Grund bleiben die chemischen Verbindungen und anderen Materialien, die in diese Schicht eintreten.

Temperatur

Die Temperatur in der Stratosphäre zeigt ein umgekehrtes Verhalten, das sie in der Troposphäre hat. In dieser Schicht steigt die Temperatur mit der Höhe.

Dieser Temperaturanstieg ist auf das Auftreten chemischer Reaktionen zurückzuführen, die Wärme freisetzen, wobei Ozon interveniert (oder₃). In der Stratosphäre gibt es beträchtliche Mengen an Ozon, die eine hohe Energie -Ultraviolettstrahlung von der Sonne absorbieren.

Die Stratosphäre ist eine stabile Schicht ohne Turbulenzen, die die Gase mischt. Die Luft ist kalt und dicht im niedrigsten Teil und im höchsten Teil heiß und leicht.

Ozonbildung

In Stratosphäre, molekularer Sauerstoff (oder₂) Es wird durch die Wirkung von Ultraviolettstrahlung (UV) von der Sonne dissoziiert:

ENTWEDER₂  +  UV -Licht → o + o

Sauerstoffatome (O) sind hochreaktiv und reagieren mit Sauerstoffmolekülen (oder₂) Ozon bilden (oder₃):

Oder +o_{2 →}  ENTWEDER₃  +  Hitze

In diesem Prozess wird Wärme freigesetzt (exotherme Reaktion). Diese chemische Reaktion ist die Wärmequelle in der Stratosphäre und verursacht ihre hohen Temperaturen in den oberen Schichten.

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Funktionen

Die Stratosphäre erfüllt eine Schutzfunktion aller Lebensformen, die auf Planeten Erde existieren. Die Ozonschicht verhindert eine hohe Energie ultraviolette Strahlung (UV) von der Erdoberfläche.

Ozon absorbiert ultraviolettes Licht und zersetzt sich im atomaren Sauerstoff (O) und im molekularen Sauerstoff (OR)₂), gemäß der folgenden chemischen Reaktion:

ENTWEDER₃  + UV -Licht → o +o₂

In der Stratosphäre befinden sich die Bildungs- und Zerstörungsprozesse von Ozon in einem Gleichgewicht, das seine konstante Konzentration aufrechterhält.

Auf diese Weise wirkt die Ozonschicht als Schutzschild der UV -Strahlung, die die Ursache für genetische Mutationen, Hautkrebs, Zerstörung von Pflanzen und Pflanzen im Allgemeinen ist.

Ozonschichtzerstörung

CFC -Verbindungen

Seit den 1970er Jahren haben Forscher ihre große Sorge über die schädlichen Auswirkungen von Chlorfluorokarbonierten (CFC) auf die Ozonschicht zum Ausdruck gebracht.

1930 die Verwendung von Verbindungen Chlorfluorkohlenwasserbonados als kommerziell bezeichnet. Darunter sind die CFCL₃ (Freón 11), die vgl₂Cl₂ (Freón 12), C₂F₃Cl₃ (Freón 113) und c₂F₄Cl₂ (Freón 114). Diese Verbindungen sind leicht komprimierbar, relativ wenig reaktiv und nicht flammbar.

Sie begannen als Kältemittel in Klimaanlagen und Kühlschränken zu benutzen, und ersetzten das Ammoniak (NH₃) und Schwefeldioxid (also₂) Flüssig (hochgiftig).

Anschließend wurden CFCs in großen Mengen bei der Herstellung von Einweg -Kunststoffartikeln wie kommerziellen Produkten in Kanolen in CAN und als Lösungsmittel für die Reinigung elektronischer Gerätekarten verwendet.

Die verallgemeinerte Verwendung und in großen Mengen des CFC hat ein schwerwiegendes Umweltproblem verursacht, da diejenigen, die in Kältemittelindustrien und Verwendungen verwendet werden, in die Atmosphäre gegossen werden.

In der Atmosphäre verbreiten sich diese Verbindungen langsam zur Stratosphäre; In dieser Schicht leiden sie aufgrund von UV -Strahlung unter Zerlegung:

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CFCL_{3 →} CFCL₂  +  Cl

Vgl₂Cl_{2  →} Vgl₂Cl +Cl

Chloratome reagieren sehr leicht mit Ozon und zerstören es:

Cl +o₃  → clo +o₂

Ein einzelnes Chloratom kann mehr als 100 zerstören.000 Ozonmoleküle.

Stickoxide

Stickstoffoxide nein und nicht₂ Reagieren Sie durch Zerstörung von Ozon. Das Vorhandensein dieser Stickstoffoxide in der Stratosphäre ist auf die Gase zurückzuführen.

Landwasser und Löcher in der Ozonschicht

In den 1980er Jahren wurde festgestellt, dass sich in der Ozonschicht auf dem Südpolbereich ein Loch gebildet hatte. In diesem Bereich war die Ozonmenge um die Hälfte reduziert worden.

Es wurde auch festgestellt, dass über dem Nordpol und in der gesamten Stratosphäre die Schutzschicht von Ozon verdünnt wurde, dh sie hat seine breite Reduzierung verringert, da die Menge an Ozon erheblich abgenommen hat.

Der Ozonverlust in der Stratosphäre hat schwerwiegende Folgen für das Leben auf dem Planeten, und mehrere Länder haben akzeptiert, dass eine drastische Reduzierung oder eine vollständige Beseitigung der Verwendung von CFCs erforderlich und dringend erforderlich ist.

Internationale Beschränkungsabkommen bei der Verwendung von CFC

1978 untersagten viele Länder die Verwendung von CFCs als Treibstoff von kommerziellen Produkten in Form von Aerosolen. 1987 unterzeichnete die überwiegende Mehrheit der industrialisierten Länder das sogenannte Montreal -Protokoll, ein internationales Abkommen, bei dem die Ziele für die allmähliche Reduzierung der CFC -Herstellung und deren Gesamtbeteiligung im Jahr 2000 festgelegt wurden.

Mehrere Länder haben das Montreal -Protokoll verstoßen, da diese Reduzierung und Beseitigung von CFC ihre Wirtschaft beeinträchtigen würde, wodurch wirtschaftliche Interessen an die Erhaltung des Lebens auf dem Planeten Erde auftreten würden.