ozonenes meteorologi

ozonenes Meteorologi
troposfæren og stratosfæren er de to laveste lagene i atmosfæren. Troposfæren er laget ved Siden Av Jordens overflate. I gjennomsnitt strekker den seg 11 km til toppen av troposfæren som kalles tropopausen.

i troposfæren synker temperaturen generelt med høyden. Årsaken er at troposfærens gasser absorberer svært lite av den innkommende solstrålingen. I stedet absorberer bakken denne strålingen og oppvarmer deretter troposfærisk luft ved ledning og konveksjon. Siden denne oppvarmingen er mest effektiv nær bakken, reduseres temperaturen i troposfæren gradvis med økende høyde til tropopausen er nådd. Dette er begynnelsen på stratosfæren. I stratosfæren forblir temperaturen isotermisk til ca 20 km. Så skjer det en merkelig ting-temperaturen begynner faktisk å øke med høyde. Fra en temperatur på ca -56,5 C ved 20 km øker den til -2,5 C ved 50 km.

sirkulasjonen av atmosfæren er svært kompleks og har mange årsaksfaktorer. Mengden solstråling som når bakken varierer på grunn av breddegrad, årstid og skydekke. Spesifikke varmekapasiteter for forskjellige overflatematerialer varierer sterkt. I Tillegg påvirker Corioliskraften, som kommer fra jordens rotasjon, bevegelsen av luften. Nettoeffekten av disse faktorene er transport av ozon fra tropene, der de fleste ozon dannes, til midten og høyere breddegrader. Selvfølgelig, på grunn av variasjoner rundt Jorden, er ozonbevegelsen ikke jevn, og i en gitt breddegrad vil det være variasjoner i konsentrasjoner. siden ozon produseres og transporteres i stratosfæren, er det nødvendig med en viss forståelse av stratosfærens struktur og sirkulasjon. Meridional sirkulasjon, eller sirkulasjon langs lengdegrad linjer, viser stigende stratosfærisk luft i tropene, som går ned på midtre og høyere breddegrader. Ozon transporteres av denne strømmen.

Høyre: Transport av ozon avbildet av buet blå linje. JETSTREAM plassering indikert Av J. «Figur 12.5» Fra En Introduksjon Til Dynamisk Meteorologi. Tredje Utgave (Av Dr. James Holton, 1992. vol. 48 I Den Internasjonale Geofysikkserien, side 412.)

et annet viktig trekk ved stratosfæren er det kalde bassenget av luft som dannes ved høye breddegrader om vinteren. Denne kalde luften er sentrert i den nedre stratosfæren på ca 25 km. Under Den Sørlige Halvkule vinter luft kan nå temperaturer kaldere enn-90C nær Sydpolen. PÅ Den Nordlige Halvkule når de laveste temperaturene omtrent-65C. CLAES Temperaturdata

som et resultat danner en sone med sterke vestlige vind (eller hvirvel) og omgir hver pol. Fordi temperaturkontrasten er størst i nærheten Av Sørpolen, er virvelen som dannes der under Den Sørlige Halvkule vinteren betydelig sterkere enn virvelen som dannes under Den Nordlige Halvkule vinteren. en konsekvens av de svært kalde temperaturene i stratosfæren nær Sørpolen er dannelsen av to typer polare stratosfæriske skyer (PSC). Den ene består av ren vannis. Selv om luften inneholder svært lite fuktighet, kan selv disse små mengdene ved svært lave temperaturer produsere iskrystallholdige skyer gjennom sublimasjonsprosessen (avsetning). Den andre og mer vanlige typen består av en hydrert form av salpetersyre (HNO3): salpetersyremolekylene er festet til vannmolekyler. Reaksjoner i disse skyene konverterer stabile klorformer Til Cl2som lett dissocierer under påvirkning av sollys og ødelegger ozon. Disse reaksjonene fjerner også gassformig HNO3. Resultatet er nesten total ødeleggelse av ozon i den nedre stratosfæren i høyder på ca 14 til 19 km. UNDER solbelyste forhold gjennomgår HNO3 fotolyse og frigjør NO2. NO2 reagerer deretter Med ClO, fjerner det fra reaksjoner med ozon. på grunn av de svært kalde temperaturene som kreves for Dannelsen Av PSCs, er toppsannsynligheten for forekomst på Den Nordlige Halvkule bare ca 10% i begynnelsen av februar. På Den Sørlige Halvkule er de en årlig forekomst, selv om deres romlige omfang og tidsmessige varighet varierer.

denne figuren viser hvor PSCs kan forventes. Ofte refereres vertikale posisjoner i atmosfæren av atmosfærisk trykk. Hektopascaler er de vanlige enhetene som brukes. Størst forekomst er ved et trykk på 68 hPa (hektopascals), og en høyde på litt mindre enn 19 km. Det laveste trykket som vises er 14 hPa, ca 29 km.