Googlestratosphere и одним из самых популярных результатов поиска является отель и казино в Лас-Вегасе. Но даже если вы никогда не были в Городе грехов, вы, вероятно, побывали в стратосфере один или два раза (как минимум). Эту границу земной атмосферы трудно избежать любому, кто путешествует по воздуху.
На самом деле стратосфера является вторым самым низким уровнем в атмосфере Земли. Это бастион озона и быстрых ветров, где облаков мало, но жизнь продолжается. Иногда его называют «ближним космосом», где компании и страны участвуют в гонке за отправку новых технологий, которые могут собирать данные и разведданные, делать снимки с высоким разрешением и даже пилотировать дальние беспилотные разведывательные миссии.
1. Стратосфера граничит с тропосферой
Если разобраться, все мы существа тропосферы. В этом атмосферном слое разворачиваются почти все связанные с погодой явления на Земле. Хотя тропосфера начинается у поверхности нашей планеты, ее верхняя граница менее постоянна. В зависимости от вашей широты и текущего времени года верхняя часть тропосферы может находиться на высоте от 4 до 12 миль (от 7 до 20 километров) над головой.
Выше тропосферы мы имеем - по порядку - стратосферу, мезосферу, термосферу и экзосферу. Давайте вернемся и поговорим о первых двух уровнях.
Граница тропосфера-стратосфера, или тропопауза, разделяет две области с обратными трендами температуры. Внутри тропосферы глобальная средняя температура уменьшается с высотой. Однако в стратосфере дело обстоит иначе: чем выше вы поднимаетесь, тем теплее становится. В конце концов, вы достигнете потолка стратосферы на высоте 50 километров. После этой точки тенденция начинает меняться; в мезосфере становится довольно холодно.
2. Озоновый слой в основном ограничен стратосферой
Озон защищает эту планету от чрезмерного ультрафиолетового (УФ) излучения, посылаемого Солнцем. Озон, состоящий из атомов кислорода, как и многие солнцезащитные средства, поглощает УФ-излучение. Целые экосистемы потерпели бы крах, если бы не эта важная услуга. Запасы газа в нашей атмосфере в основном ограничиваются знаменитым озоновым слоем. И около 90 процентов этого слоя содержится в стратосфере.
Кстати, озон объясняет, почему стратосферные температуры поднимаются на больших высотах. Он не только поглощает солнечные ультрафиолетовые лучи, но и поглощает инфракрасное излучение тропосферы. Результат? Стратосфера, которая с каждой милей становится все жарче.
3. Стратосферные облака встречаются редко
Большинство облаков находится в тропосфере. Будь то перистые, слоистые или кучево-дождевые облака, вам нужны капли воды и/или кристаллы льда, чтобы образовались облака. Поэтому относительно влажная тропосфера является для них отличной средой. Но стратосфера? Не так много. По большому счету, здесь слишком сухо, чтобы способствовать образованию облаков.
Тем не менее, нехватка облачных сервисов - это не обязательно плохо. Стратосфера сочетает (в основном) безоблачное небо с ограниченной турбулентностью, что делает ее привлекательной для пилотов авиакомпаний. Действительно, большинство коммерческих самолетов достигают своей крейсерской высоты в нижних слоях атмосферы стратосферы. Когда стратосферные облака действительно формируются, они иногда образуются в результате смешивания льда с вулканической пылью. Кроме того, зимой в полярных регионах видны облака уровня стратосферы.
4. Высотные воздушные шары летают в стратосфере
По той же причине, по которой стратосфера привлекательна для коммерческих самолетов, она идеально подходит для других летающих объектов, таких как метеозонды и высотные разведывательные аэростаты. Near Space Labs, например, создает технологию, способную летать в ближний космос для сбора данных для страхования, охраны природы, реагирования на стихийные бедствия, разрастания городов и многого другого. Swifty - это автономный высотный воздушный шар, который летает в стратосфере на высоте от 60 000 до 85 000 футов (от 18 288 до 25 908 метров). На борту Swifty есть робот, который может снимать от 154 до 400 квадратных миль (от 386 до 1000 квадратных километров) за полет.
Аэрокосмический и оборонный подрядчик Aerostar имеет несколько различных беспилотных дирижаблей, способных летать в стратосфере. Некоторые из этих высотных воздушных шаров просто движутся по течению, но другие, такие как Thunderhead Balloon Systems от Aerostar, имеют навигационные возможности.
5. Стратосферные полярные вихри влияют на климат Земли
Термин «полярный вихрь» в наши дни получил широкое распространение. Однако вы можете не осознавать, что в арктическом регионе наблюдаются два разных типа полярных вихрей. В течение всего года Арктику окружает закручивающийся тропосферный полярный вихрь; его край обычно находится между 40 и 50 градусами северной широты. Путешествуя с запада на восток, этот струйный поток помогает разделить холодный полярный воздух и теплые южные течения.
Выше находится стратосферный полярный вихрь. Как и его аналог ниже, этот движется против часовой стрелки. Но стратосферный вихрь носит сезонный характер, каждую весну схлопывается, а зимой восстанавливается.
Ветры наиболее сильны, когда существует большой температурный контраст между Арктикой и регионами в более низких широтах. Однако Арктика прогревается стремительными темпами. Некоторые ученые утверждают, что изменение климата ослабляет стратосферный полярный вихрь, позволяя ультрахолодным ветрам, которые он обычно улавливает, направиться на юг.(Возможно, такое же повышение температуры портит и тропосферную струю.)
Мы были бы упущены, если бы не признали полярный вихрь Южного полушария. Расположенный над Антарктидой, он более мощный, чем его аналог на севере.
6. Бактерии выживают в стратосфере
Собрать их непросто, но известно, что ученые находят микроорганизмы, дрейфующие в стратосфере. Исследователи в исследовании, опубликованном в августе 2018 года в журнале Frontiers in Microbiology, разработали и построили зонд для захвата воздуха, который они установили на самолет НАСА. Устройство обнаружило бактерии, летающие над местной тропопаузой на высоте 7 миль (12 километров).
Ультрафиолетовое излучение и экстремальные температуры делают стратосферу неблагоприятным местом для живых существ. Чтобы выжить там, некоторым бактериям нужны солнцезащитные пигменты и защитные внешние оболочки. Быстрая репарация ДНК - еще один спасительный трюк.
Попутываясь во время штормов и извержений вулканов, микробы используют стратосферу как атмосферную супермагистраль. Здесь ветры разносят их по континентам с огромной скоростью, позволяя микробам рассеяться. Тот факт, что жизнь может переносить нашу стратосферу - даже в течение ограниченного периода времени - может сильно повлиять на охоту за марсианскими организмами.
Интересно
«Стратосфера» - слово галльского происхождения. Название, придуманное ученым Леоном Тейссеренко де Бортеном в 1900 году, означает «сфера слоев» на родном языке де Борта.