Beste antwoord
Zoals andere antwoorden al hebben gezegd, is de mesosferische dichtheid laag en daarom wordt UV-straling van de zon is laag. Hoewel de samenstelling van de mesosfeer hetzelfde is als aan het oppervlak (ongeveer 80\% N2, 19\% O2, 1\% Ar en 400 ppmv CO2), betekent de lage dichtheid dat elke infraroodstraling die van de aarde wordt geabsorbeerd, kan ontsnappen naar ruimte zonder opnieuw te worden opgenomen. Daarom is er een netto afkoeling van deze regio.
Een tweede kenmerk van de mesosfeer is dat deze niet in stralingsevenwicht is. Dat wil zeggen dat de geabsorbeerde straling niet gelijk is aan de uitgezonden straling. Het verschil is te wijten aan golfdynamiek. Golven die in de lagere atmosfeer worden gecreëerd en die zich naar boven voortplanten, worden in omvang groter naarmate de dichtheid afneemt om energie te besparen, net als watergolven die het strand naderen. Terwijl de golven door de stratosfeer gaan, die in stratosfeer in evenwicht is met winden die in de winter naar het oosten en in de zomer naar het westen gaan, worden ze gefilterd, en alleen de golven naar het westen passeren in de winter en alleen de golven naar het oosten in de zomer. Wanneer de golven de mesosfeer bereiken, bereiken de golven zulke grote amplitudes dat ze kunnen breken en hun energie kunnen verspreiden en hun momentum kunnen afgeven. Dit momentum neutraliseert in feite de door straling aangedreven winden en keert de wereldwijde circulatie om op hoogten in de buurt van 80-90 km, waardoor een wind ontstaat van het zomerhalfrond naar de winter.
Vanwege continuïteit veroorzaakt deze pool-naar-poolcirculatie de wind in de buurt van de zomerpool om te divergeren als de lucht naar boven en naar de evenaar beweegt, en die bij de winterpool om samen te komen als de lucht naar beneden en naar beneden beweegt. Dat wil zeggen, een pakket lucht boven de stratopauze in de zomer zal omhoog bewegen tot ongeveer 90 km en evenaarwaarts, en uiteindelijk ongeveer drie tot vier weken later de winterpool bereiken, waar het wordt samengedrukt en naar beneden wordt gedrukt. Uitzetting van de lucht zorgt ervoor dat de polaire mesosfeer in de zomer veel kouder is dan alleen gezien straling (ongeveer 70 graden Celsius). Omgekeerd zorgt de compressie van de polaire mesosfeer in de winter ervoor dat deze ongeveer 20 C warmer wordt dan met alleen stralingsforcering.
Het meest prominente effect is dat de overmatige dynamische afkoeling van de polaire zomermesosfeer de een paar delen per miljoen waterdamp die daar worden aangetroffen om te condenseren en wolken te vormen. Wanneer de zon is ondergegaan in de lagere atmosfeer, blijven deze wolken op hogere breedtegraden zonovergoten nabij 80 km en staan ze bekend als Noctilucent Clouds ( Noctilucent Clouds ).
Antwoord
De derde laag van de aardatmosfeer is gescheiden van de stratosfeer door stratopauze en van de thermosfeer door de mesopauze. het ligt tussen 50 km en 80 km. De top van de mesosfeer is het koudste deel van de atmosfeer rond -90 ° C. Naarmate je hoger de mesosfeer in gaat, wordt de lucht kouder. De lucht is veel dunner (minder dicht) in de mesosfeer dan in de stratosfeer eronder. Er zijn minder luchtmoleculen om inkomende elektromagnetische straling van de zon te absorberen. Dat omvat ozonmoleculen, die ultraviolette straling absorberen en de stratosfeer verwarmen. In de mesosfeer zorgen de ijle lucht en kleine hoeveelheden ozon ervoor dat de lucht niet veel opwarmt. Kooldioxide in de mesosfeer helpt ook om deze laag koud te maken. CO2-moleculen absorberen warmte-energie wanneer ze tegen andere moleculen weerkaatsen. De CO2 geeft een deel van die energie vrij als fotonen in een proces dat stralingsemissie wordt genoemd. Sommige van die fotonen reizen omhoog de ruimte in. Dit voert warmte weg van de mesosfeer, daarom is de mesosfeer het koudste deel