Stratosfera
Stratosfera – druga w kolejności warstwa atmosfery ziemskiej, znajdująca się powyżej troposfery, a poniżej mezosfery. Sięga do wysokości około 40-45 kilometrów. Wysokość, na której rozpoczyna się stratosfera jest natomiast zmienna i zależy od szerokości geograficznej. W okolicach biegunów jest to około 9 km, na szerokościach umiarkowanych około 10-11 kilometrów, na równiku około 16 kilometrów. Stratosferę wyróżnia się również w atmosferach niektórych innych ciał niebieskich.
Stratosferę od troposfery oddziela tropopauza, a od mezosfery stratopauza. Wysokość tropopauzy zależy głównie od szerokości geograficznej, ale także od pory roku oraz od bieżącego układu wyżów i niżów atmosferycznych.
Warunki panujące w stratosferze
Powietrze w stratosferze jest rozrzedzone, suche, przejrzyste i chłodne. Występuje w niej horyzontalny gradient temperatury, który w jej dolnych warstwach jest odwrotny do gradientu temperatury przy powierzchni Ziemi. W dolnych warstwach stratosfery występują przy tym niemal stałe temperatury ujemne wynoszące od –45°C do –75°C. Zakresy typowych temperatur są jednak zróżnicowane w zależnie od szerokości geograficznej: w okolicy biegunów wynoszą około -40°C do -50°C, w strefach umiarkowanych przeciętna temperatura wynosi około −55°C, w okolicach równika około -80°C do -100°C. W górnej części stratosfery (od pułapu około 20-25 kilometrów) temperatura wzrasta do około 0°C. Wzrost temperatury wiąże się z pochłanianiem promieniowania słonecznego przez cząsteczki ozonu, które występują w stanowiącej górną część stratosfery ozonosferze.
W stratosferze występują niewielkie ilości pary wodnej, w związku z czym w zasadzie nie dochodzi w niej do formowania się chmur. Obserwuje się w niej jedynie obłoki iryzujące, które formują się na wysokości 25-30 kilometrów. Obłoki te występują rzadko, głównie zimą – cechuje je silna iryzacja, tj. występowanie barwnych, mieniących się pasm.
W obrębie stratosfery, na wysokości 19-48 km (a więc w jej górnej części), umiejscowiona jest warstwa ozonowa (ozonosfera). W strefie tej przechwytywana jest znaczna część docierającego do Ziemi promieniowania ultrafioletowego, przez co ozonosfera ma kluczowe znaczenie dla możliwości istnienia życia na Ziemi. Bez ochronnego działania warstwy ozonowej, docierające ze Słońca promieniowanie niszczyłoby tkanki zwierząt i innych organizmów. Do Ziemi przedostaje się jednak wystarczająco wiele promieniowania ultrafioletowego, by umożliwić wytwarzanie witaminy D u ludzi. Ze względu na zachodzącą w niej absorpcję promieniowania ultrafioletowego, ozonosfera cechuje się występowaniem podwyższonych temperatur.
Do badań nie tylko samej stratosfery, ale także Ziemi i kosmosu konstruuje się balony stratosferyczne. Służą one nie tylko celom naukowym, ale także stanowią hobby. Pierwsze balony meteorologiczne wypuszczono do stratosfery już w 1783 roku. Dla celów telekomunikacyjnych projektuje się natomiast platformy stratosferyczne.
Od 1979 roku pomiary warstwy ozonowej w Antarktyce wykazują stałe powstawanie sezonowych miejsc spadku stężenia ozonu. Przyjął się dla nich obrazowy termin “dziura ozonowa”. Podobne miejsca występują także poza obszarami podbiegunowymi. Za powstawanie dziury ozonowej odpowiedzialne są freony (chlorowęglowodory, CFC), których obecność stanowi utrudnienie w powstawaniu ozonu. Do ograniczenia emisji freonów przyczyniły się znacznie intensywne działania państw, organizacji i osób prywatnych, takie jak Protokół montrealski z 16 września 1987 roku. Dziś istnieją znaczne limity w produkcji freonów, które w znacznej mierze zastąpione zostały mniej szkodliwymi dla środowiska naturalnego substancjami.
Uwagi językowe. “Stratosferyczny”
Etymologia: z języka łacińskiego, stratus, strata, stratum – “rozpostarty” i sphaera – “kula”, “sfera”.
W języku ogólnym określenia takie jak “stratosferyczny”, “wzlecieć w stratosferę” odnoszą się do szczególnej intensywności doświadczeń i wrażeń. Należy jednak pamiętać, że stratosfera nie jest najwyższą warstwą atmosfery, jest to druga licząc od powierzchni warstwa atmosfery Ziemi. Ogólnie rozumiany przymiotnik “stratosferyczny” oznacza “dotyczący stratosfery” lub “związany z badaniem stratosfery”.
Zobacz też: jonosfera.