Proč je mezosféra nejchladnější vrstvou atmosféry Země?


Nejlepší odpověď

Jak již byly zmíněny další odpovědi, mezosférická hustota je nízká, a tudíž absorpce sluneční UV záření je nízké. I když je složení mezosféry stejné jako na povrchu (přibližně 80\% N2, 19\% O2, 1\% Ar a 400 ppmv CO2), nízká hustota znamená, že jakékoli infračervené záření absorbované ze Země je schopno uniknout do prostoru bez reabsorpce. Z tohoto důvodu dochází k síťovému ochlazení této oblasti.

Druhým rysem mezosféry je, že není v radiační rovnováze. To znamená, že absorbované záření se nerovná emitovanému záření. Rozdíl je způsoben dynamikou vln. Vlny vytvořené v nižší atmosféře, které se šíří směrem vzhůru, rostou s amplitudou s klesající hustotou, aby se šetřila energie, podobně jako vodní vlny blížící se k pláži. Jak vlny procházejí stratosférou, která je v radiační rovnováze s větry, které jsou v zimě na východ a v létě na západ, jsou filtrovány a v zimě procházejí pouze západní vlny a v létě pouze východní vlny. Když vlny dosáhnou mezosféry, vlny dosáhnou tak velkých amplitud, že mohou rozbít a rozptýlit svou energii a uložit svoji hybnost. Tato hybnost ve skutečnosti působí proti radiačně poháněným větrům a obrací globální cirkulaci v nadmořských výškách kolem 80–90 km a vytváří vítr z letní polokoule směrem k zimě.

Kvůli kontinuitě tato cirkulace mezi póly způsobuje větry poblíž letního pólu se rozcházejí, když se vzduch pohybuje nahoru a rovníkem, a ty, které se nacházejí na zimním pólu, se sbíhají, když se vzduch pohybuje vzhůru a dolů. To znamená, že část vzduchu nad stratopauzou se v létě posune nahoru na přibližně 90 km a rovníkově a nakonec dosáhne zimního pólu asi o tři až čtyři týdny později, kde bude stlačena a zatlačena dolů. Expanze vzduchu způsobí, že letní polární mezosféra bude mnohem chladnější, než by bylo možné jen s ohledem na záření (asi o 70 stupňů C). Naopak komprese zimní polární mezosféry způsobí, že se zahřeje asi o 20 ° C tepleji, než by to bylo při pouhém radiačním působení.

Nejvýraznějším účinkem je, že nadměrné dynamické ochlazování polární letní mezosféry umožňuje bylo zde nalezeno několik dílů vodní páry na milion, které kondenzovaly a vytvářely mraky. Když slunce zapadá do nižší atmosféry, ve vyšších zeměpisných šířkách zůstávají tyto mraky slunné poblíž 80 km a jsou známé jako Noctilucent Clouds ( Noctilucent Clouds ).

Odpověď

Třetí vrstva zemské atmosféry oddělená od stratosféry stratopauzou a od termosféry mezopauza. leží mezi 50 km a 80 km. Vrchol mezosféry je nejchladnější částí atmosféry kolem -90 ° C. Jak jdete výš v mezosféře, vzduch ochlazuje. Vzduch je v mezosféře mnohem tenčí (méně hustý) než ve stratosféře níže. Existuje méně molekul vzduchu k absorpci přicházejícího elektromagnetického záření ze Slunce. To zahrnuje molekuly ozonu, které absorbují ultrafialové záření a ohřívají stratosféru. V mezosféře tenký vzduch a malé množství ozonu brání tomu, aby se vzduch hodně ohříval. Oxid uhličitý v mezosféře také pomáhá tuto vrstvu ochladit. Molekuly CO2 absorbují tepelnou energii, když se odrazí od jiných molekul. CO2 uvolňuje část této energie jako fotony v procesu zvaném radiační emise. Některé z těchto fotonů cestují vzhůru do vesmíru. To odvádí teplo z mezosféry. Proto je mezosféra nejchladnější částí

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *