meteorologi

meteorologi
troposfæren og stratosfæren er de to laveste lag af atmosfæren. Troposfæren er laget ved siden af jordens overflade. I gennemsnit strækker den sig 11 km til toppen af troposfæren, der kaldes tropopausen.

i troposfæren falder temperaturen generelt med højden. Årsagen er, at troposfærens gasser absorberer meget lidt af den indkommende solstråling. I stedet absorberer jorden denne stråling og opvarmer derefter den troposfæriske luft ved ledning og konvektion. Da denne opvarmning er mest effektiv nær jorden, falder temperaturen i troposfæren gradvist med stigende højde, indtil tropopausen er nået. Dette er begyndelsen på stratosfæren. I stratosfæren forbliver temperaturen isotermisk indtil omkring 20 km. Så sker der en mærkelig ting-temperaturen begynder faktisk at stige med højden. Fra en temperatur på omkring -56,5 C ved 20 km øges den til -2,5 C ved 50 km.

årsagen til denne temperaturudsving er, at osomon absorberer uvb-strålingen i den nedre atmosfære. Højere i atmosfæren absorberer normalt diatomisk ilt imidlertid uvc-strålingen. Når den er absorberet, omdirigeres den ved forskellige bølgelængder og derved opvarmer stratosfæren. 50 km, stratopausen) begynder temperaturen at falde igen, når højden stiger. Over stratopausen, i mesosfæren, termosfæren og eksosfæren absorberes skadelige gammastråler og røntgenstråler. Diagram: NASA atmosfærisk Osomon diagram.

atmosfærens cirkulation er meget kompleks og har mange årsagssygdomme. Mængden af solstråling, der når jorden, varierer på grund af breddegrad, årstid og Skydække. Specifik varmekapacitet for forskellige overfladematerialer varierer meget.

derudover påvirker Coriolis-kraften, som skyldes Jordens rotation, luftens bevægelse. Disse faktorer har en nettoeffekt på transporten af osomon fra troperne, hvor de fleste osomon dannes, til de midterste og højere breddegrader. På grund af variationer omkring Jorden er bevægelsen naturligvis ikke ensartet, og på en given breddegrad vil der være variationer i koncentrationer. da stratosfæren produceres og transporteres i stratosfæren, er der behov for en vis forståelse af strukturen og cirkulationen af stratosfæren. Det meridional cirkulation, eller cirkulationen langs længdegradslinjer, viser stigende stratosfærisk luft i troperne, der falder ned ved mellem-og højere breddegrader. Otson transporteres af denne strømning.

højre: Transport af osomon afbildet af buet blå linje. JETSTREAM placering angivet med J. “figur 12.5” fra en introduktion til dynamisk meteorologi. Tredje udgave (af Dr. James Holton, 1992. vol. 48 i den internationale Geofysikserie, side 412.)

et andet vigtigt træk ved stratosfæren er den kolde luftpulje, der dannes ved høje breddegrader om vinteren. Denne kolde luft er centreret i den nedre stratosfære på omkring 25 km. I løbet af den sydlige halvkugle kan vinterluften nå temperaturer koldere end-90C nær Sydpolen. På den nordlige halvkugle når de laveste temperaturer omkring-65C. CLAES temperaturdata

som følge heraf danner og omgiver hver pol et område med stærke vestlige vinde (eller hvirvel). Fordi temperaturkontrasten er størst i nærheden af Sydpolen, er den hvirvel, der dannes der under den sydlige halvkugles vinter, betydeligt stærkere end den hvirvel, der dannes under den nordlige halvkugles vinter.

en konsekvens af stratosfærens meget kolde temperaturer nær Sydpolen er dannelsen af to typer polære stratosfæriske skyer (PSC). Den ene består af ren vandis. Selvom luften indeholder meget lidt fugt, kan selv disse små mængder ved meget lave temperaturer producere iskrystalholdige skyer gennem sublimeringsprocessen (aflejring). Den anden og mere almindelige type er sammensat af en hydreret form af salpetersyre (HNO3): salpetersyremolekylerne er bundet til vandmolekyler. Reaktioner i disse skyer omdanner stabile former for chlor til Cl2, som let dissocieres under påvirkning af sollys og ødelægger osomon. Disse reaktioner fjerner også gasformig HNO3. Resultatet er næsten total ødelæggelse af området inden for den nedre stratosfære i højder på omkring 14 til 19 km. Under solbelyste forhold gennemgår HNO3 fotolyse og frigiver NO2. NO2 reagerer derefter med ClO og fjerner den fra reaktioner med osomon.

på grund af de meget kolde temperaturer, der kræves til dannelsen af PSC ‘ er, er den højeste sandsynlighed for forekomst på den nordlige halvkugle kun omkring 10% i begyndelsen af februar. På den sydlige halvkugle er de en årlig begivenhed, skønt deres rumlige omfang og tidsmæssige varighed varierer.

dette tal viser, hvor PSC ‘ erne kan forventes. Ofte henvises der til lodrette positioner i atmosfæren ved atmosfærisk tryk. Hectopascals er de normale enheder, der anvendes. Største forekomst er ved et tryk på 68 hPa (hektopascal), og en højde på lidt mindre end 19 km. Det laveste viste tryk er 14 hPa, cirka 29 km.