Ciri-ciri tropopause, komposisi kimia dan fungsi



The tropopause ia adalah zon perantaraan antara dua lapisan atmosfera bumi. Ia terletak di antara lapisan bawah atmosfera, yang dipanggil troposfera, dan lapisan di atasnya, stratosfera.

Atmosfer bumi terbahagi kepada beberapa lapisan. Lapisan ini dipanggil "sfera" dan zon peralihan di antara lapisan disebut "jeda". Menurut komposisi kimianya dan variasi suhu, lapisan atmosfera adalah troposfera, stratosfera, mesosfera, termosfera dan eksosfera.

Troposfera memanjang dari permukaan bumi hingga ketinggian 10 km. Stratosfera berkisar antara 10 km hingga 50 km. Mesosfera berkisar dari ketinggian 50 km hingga 80 km. Termosfera dari 80 km ke 500 km, dan exosphere dari 500 km hingga 10,000 km tinggi. Yang terakhir adalah had dengan ruang antara planet.

Indeks

  • 1 Ciri-ciri tropopause
    • 1.1 Ketinggian
    • 1.2 Tropopause sebagai zon tenang
    • 1.3 Suhu
    • 1.4 Zon ketakselanjaran
    • 1.5 Kawasan simpanan dan pengangkutan lembapan
    • 1.6 Pembentukan awan cirrus
  • Komposisi kimia tropopause
  • 3 Bagaimanakah Tropopause dikaji??
  • 4 Fungsi
  • 5 Rujukan

Ciri-ciri tropopause

Tropopause adalah kawasan yang sangat khusus ciri-ciri yang baru-baru ini memotivasi kajian saintifiknya dengan lebih terperinci. Sebagai zon peralihan sifat antara troposfera dan stratosfera, adalah sesuai untuk secara ringkas menunjukkan ciri-ciri dua lapisan ini.

Troposfera adalah lapisan aktif di mana fenomena meteorologi yang berasal dari iklim berlaku, seperti angin, hujan, ribut petir dan ribut taufan. Suhu dalam lapisan ini berkurangan dengan ketinggian.

Dalam stratosfera, suhu meningkat dengan ketinggian disebabkan oleh kesan tindak balas kimia yang melepaskan haba (exothermic). Terutamanya yang terlibat adalah ozon, yang menyerap radiasi ultraviolet (UV) yang tinggi tenaga dari matahari.

Tropopause adalah had di antara dua lapisan gas yang mempunyai sifat suhu, komposisi kimia dan dinamik umum, sangat berbeza. Ciri-ciri tropopause disenaraikan secara ringkas di bawah.

Ketinggian

Ketinggian di mana tropopause terletak di permukaan bumi adalah berubah-ubah. Tukar dengan garis lintang, dengan musim dan dengan waktu siang.

Tropopause terletak pada ketinggian purata 7 hingga 10 km di kawasan-kawasan kutub terestrial, dan antara 16 hingga 18 km di kawasan tropika, di sekitar khatulistiwa.

Dengan cara ini, tropopause kutub lebih panas dan lebih dekat dengan permukaan bumi, sementara tropopause tropika khatulistiwa lebih sejuk dan lebih tinggi..

Di khatulistiwa, sinar matahari menyerang secara serentak di permukaan Bumi, yang menyebabkan pemanasan hebat permukaan. Panas ini dari permukaan Bumi diserap oleh udara troposfera, yang meluas di zon tropika khatulistiwa ini dan meningkatkan jarak ke tropopause.

Melalui beberapa kajian saintifik telah ditentukan bahawa ketinggian global tropopause telah meningkat pada tahun-tahun kebelakangan ini. Adalah dipercayai bahawa peningkatan ini dapat disebabkan oleh peningkatan gas rumah kaca (GHG), penurunan lapisan ozon stratosfera, dan penyejukan lapisan ini.

Perubahan ketinggian tropopause adalah bukti pemanasan troposfera, yang dipanggil pemanasan global.

Tropopause sebagai zon tenang

Tropopause merupakan kawasan yang relatif tenang, kerana fenomena meteorologi yang berasal dari iklim berlaku di bawah zon ini, di troposfera. Walau bagaimanapun, kajian terbaru melaporkan bahawa tropopause mempunyai dinamik tertentu.

Suhu

Di kawasan tropopause, suhu kekal tetap, tidak berkurang dengan ketinggian (seperti dalam troposfera), dan tidak meningkat dengan tinggi (seperti dalam stratosfera). Suhu tropopause adalah kira-kira -55°C.

Zon pemusnahan

Tropopause bukan zon berterusan; terdapat rehat di rantau ini di latitud tropika dan pertengahan lintang dari hemisfer utara dan selatan bumi.

Kawasan penyimpanan dan pengangkutan kelembapan

Tropopause bertindak sebagai takungan kelembapan yang hebat di troposfera, dan mempunyai fungsi mengangkut wap air ke stratosfera.

Pembentukan awan cirrus

Tropopause adalah rantau di mana awan cirrus terbentuk, sejenis awan putih, tinggi, terdiri daripada kristal ais. Mereka adalah dalam bentuk filamen dalam band-band sempit, nipis, sama dengan keriting rambut.

Awan cirrus mencerminkan cahaya matahari dan memerangkap haba yang menyebabkan Bumi memancarkan ke luar. Ia tidak diketahui sama ada keseimbangan bersih kirrus adalah penyejukan atau pemanasan global.

Kemunculan cirrus menunjukkan perubahan cuaca dengan suhu dan hujan yang rendah dalam masa 24 jam akan datang.

Komposisi kimia tropopause

Tropopause mewakili zon perubahan mendadak antara komposisi kimia troposfera dan stratosfera. Mengandungi gas yang berasal dari kedua-dua lapisan.

Dalam tropopause terdapat gas dari troposfera, seperti wap air dan karbon monoksida (CO). Terdapat juga ozon (O3), gas yang berasal dari stratosfera.

Dalam tropopause, tindak balas kimia yang sangat menarik berlaku. Para saintis cuba mengkaji perubahan kimia ini untuk mendapatkan penjelasan yang lebih lengkap tentang fenomena pemanasan global.

Bagaimana paras tropopause dikaji?

Untuk mengkaji tropopause, sampel campuran gasnya mesti diambil. Pensampelan ini di ketinggian sehingga 18 km di atas permukaan bumi memberikan banyak kesukaran.

Hanya beberapa pesawat yang boleh mencapai ketinggian ini. NASA mempunyai tiga pesawat yang sangat canggih yang dilengkapi dengan peralatan khas untuk melakukan kajian ini. Ini adalah pesawat ER-2, DC-8 dan WB-57.

Ketiga pesawat itu, ditambah dengan infrastruktur sokongan dengan satelit dan radar, peralatan pengesanan in situ dan penderiaan jauh, memenuhi misi TC4 yang dipanggil oleh akronim dalam bahasa Inggeris: Komposisi Tropika, Awan dan Eksperimen Gandingan Iklim.

Fungsi

Tropopause mempunyai fungsi penting dalam pengangkutan wap air dari troposfera ke stratosfera. Ia juga memenuhi fungsi sebagai zon pencampuran gas dari asal troposfera (wap air, karbon monoksida) dengan gas stratosfera (ozon).

Tropopause baru-baru ini sedang dikaji sebagai penunjuk pemanasan global planet dan fenomena yang menentukan kimia atmosfera umum.

Rujukan

  1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, E. et al. (2018) Pemerhatian udara miskin di ozon dalam lapisan tropopaus tropika. Kimia Atmosfera dan Fizik. 18: 5157-5171 doi: 10.5194 / acp-18-5157-2018
  2. Biernat, K., Keyser, D. dan Bosart, L. F. (2017). Hubungan antara Siklon Artik Besar Ogos 2012 dan Tropopause Polar Vortices. Kesatuan Geofizik Amerika, Kejatuhan Mesyuarat 2017, abstrak # A43D-2478.
  3. Werner, B. (2017). Memajukan stratosfer rendah subtropika dan troposfer atas tropika dan lapisan tropopause untuk bromin anorganik. Kimia Atmosfera dan Fizik. 17 (2): 1161-1186. doi: 10.5194 / acp-17-1161-2017
  4. Jensen, E.J., Pfister, L., Jordan, D.E., Bui, T.V., Ueyama, R. dan Singh.H.B. (2017). Eksperimen Tropopause Tropika Airborne NASA: Pengukuran Pesawat Udara Tinggi di Tropika Barat Pasifik. AMS 100. Jurnal dalam talian. BAMS. doi: 10.1175 / BAMS-D-14-00263.1
  5. Jensen, E.J., Kärcher, B., Ueyama, R., Pfister, L., Bui, T.V. et semua. (2018). Nukleus Ais Heterogen dalam Lapisan Tropopause Tropika. Jurnal Penyelidikan Geografi: Suasana. 123 (21): 12.210-12.227.