POWRÓT do strony głównej działu Stratosfera Podstawy Powyżej wysokości, na której tworzą się chmury powietrze staje się bardzo rzadkie i suche. Atmosfera rozciąga się jeszcze przez kolejnych kilkaset km wysokości zanim przechodzi w przestrzeń kosmiczną. Będąc w stratosferze mamy jednak ponad 80% masy atmosfery pod naszymi stopami.
Tylko nieliczne związki chemiczne występują na tak znacznych wysokościach, gdyż tropopauza jest skuteczną przeszkodą dla większości z nich. Te wysokie warstwy atmosfery mają jednak duże znaczenie dla życia na Ziemi, gdyż zatrzymują promieniowanie słoneczne o wysokiej energii, które docierając do Ziemisspowodowałoby poważne zniszczenia, zwłaszcza w biosferze. Stratosfera, włącznie z warstwą ozonową, jest najniższą i najważniejszą częścią wyższych warstw atmosfery.
Warstwa atmosfery znajdująca się powyżej tropopauzy to stratosfera. W niniejszej części postaramy się zrozumieć co różni stratosferę od troposfery. Dlaczego atmosfera w ogóle dzieli się na warstwy? W jaki sposób możemy je opisać?
Zaprezentowane zostaną zmiany parametrów fizycznych i składu chemicznego zachodzące wraz ze wzrostem wysokości. Wyjaśnione zostaną określenia takie jak np. stosunek zmieszania. Zobaczymy także jak współczesne techniki pomiarowe, wykorzystujące satelity i lasery, pomagają zrozumieć co się dzieje w wyższych warstwach atmosfery.
1. Lidar w Davis na Antarktydzie oraz zorza polarna w tle
Zdjęcie: David Correll - Australian Antarctic Division
O tej stronie:
Autor: Dr. Elmar Uherek, Max Planck Institute for Chemistry, Moguncja, Niemcy
Recenzent: Dr. John Crowley, Max Planck Institute for Chemistry, Moguncja, Niemcy
ostatnia aktualizacja: 2004-05-05
Tłumaczenie na język polski: Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków
Redakcja techniczna: Kamil Bodziony, Wojciech Pudło
Ozon jest jednym z najciekawszych gazów śladowych w atmosferze. Jest on niezbędny w stratosferze aby chronić nas przed szkodliwym promieniowaniem słonecznym UV. Z drugiej zaś strony, ozon występujący w zwiększonych stężeniach przy powierzchni ziemi jest elementem niepożądanym ponieważ powoduje podrażnienia dróg oddechowych.
Historia odkrycia dziury ozonowej jest równie fascynująca jak sam gaz. Podobnie rzecz ma się z odkryciem procesów chemicznych powodujących jej powstanie, podjęciem działań aby jej przeciwdziałać, wreszcie z pojawieniem się nadziei, że dziura ozonowa może zaniknąć. Na poziomie podstawowym wyjaśnimy to nie zagłębiając się zbytnio w same procesy chemiczne.
Od lat 70. XX w. warstwa ozonowa jest obserwowana z brytyjskiej stacji naukowej na Antarktydzie. Pomiary wykazywały silne zmniejszanie się stężenia ozonu. Odkrycie dziury ozonowej owiane jest jednak legendami.
Podobno pomiary wykonane na początku 1985 r. wykazały tak niskie wartości, że naukowcy nie mogli uwierzyć w uzyskane wyniki. Sprowadzono nowe przyrządy, które jednak potwierdziły poprzednie pomiary i wówczas je opublikowano.
Ponadto w tym czasie działał już spektrometr dokumentujący całkowitą zawartość ozonu w atmosferze (ang. total ozone mapping spectrometer, TOMS), umieszczony na orbicie okołoziemskiej. Nie odkrył on jednak dziury ozonowej gdyż, jak głosi legenda, wartości poniżej określonego poziomu były automatycznie odrzucane jako odczyty błędne. Później opracowania dokonane na odczytach bazowych potwierdziły to w co nikt nie chciał wierzyć.
W ciągu kilku lat rozpoczęto bardzo intensywne badania, wcześniejsze ostrzeżenia o potencjalnym wpływie chlorofluorowęglowodorów (CFC) zostały potwierdzone, wskutek czego doprowadzono najpierw do redukcji ich produkcji, a następnie do zakazu ich użycia (tzw. protokół montrealski i inne umowy międzynarodowe). Dziura ozonowa była pierwszym przypadkiem kiedy ludzkość uświadomiła sobie w dramatyczny sposób, że jesteśmy w stanie zakłócić działanie systemu klimatycznego w skali globalnej. Również po raz pierwszy podjęto szybkie kroki zaradcze na skalę ogólnoświatową.
Na tropie brakującego ozonu... (On the trail of the missing ozone ...):
- Patrz! Patrz!
- Patrzę, ale nic nie widzę!!
- No właśnie!
© US Environmental Protection Agency
O tej stronie: Autor: Dr Elmar Uherek, Max Planck Insitute for Chemistry, Moguncja, Niemcy
Recenzent: Dr John Crowley, Max Planck Institute for Chemistry, Moguncja, Niemcy- 2004-05-06
Konsultacja dydaktyczna: Hendrik Förster i jego uczniowie, Gimnazjum Nordpfalz Kirchheim-Bolanden - marzec 2004 r.
Ostatnia aktualizacja: 2004-05-10
Tłumaczenie na język polski: Dr Anita Bokwa, Uniwersytet Jagielloński, Kraków
Redakcja techniczna: Kamil Bodziony, Wojciech Pudło