Najlepsza odpowiedź
Jak wspominały inne odpowiedzi, gęstość mezosfery jest niska, a zatem pochłanianie promieniowanie słoneczne UV jest niskie. Pomimo tego, że skład mezosfery jest taki sam jak na powierzchni (około 80\% N2, 19\% O2, 1\% Ar i 400 ppmv CO2), niska gęstość oznacza, że każde promieniowanie podczerwone pochłonięte z Ziemi może uciec do przestrzeń bez ponownego wchłonięcia. W związku z tym następuje chłodzenie netto tego regionu.
Drugą cechą mezosfery jest to, że nie znajduje się ona w równowadze radiacyjnej. To znaczy, że pochłonięte promieniowanie nie jest równe emitowanemu promieniowaniu. Różnica wynika z dynamiki fal. Fale powstałe w niższych warstwach atmosfery, które rozchodzą się w górę, zwiększają amplitudę wraz ze spadkiem gęstości w celu oszczędzania energii, podobnie jak fale wodne zbliżające się do plaży. Gdy fale przechodzą przez stratosferę, która jest w równowadze promienistej z wiatrami na wschód zimą i na zachód latem, są filtrowane i tylko fale na zachód przechodzą zimą i tylko na wschód latem. Kiedy fale docierają do mezosfery, osiągają tak duże amplitudy, że mogą łamać się i rozpraszać swoją energię i odkładać swój pęd. Ten pęd faktycznie przeciwdziała wiatrom napędzanym promieniowaniem i odwraca globalną cyrkulację na wysokościach około 80-90 km, tworząc wiatr z półkuli letniej w stronę zimy.
Ze względu na ciągłość, cyrkulacja między biegunami powoduje wiatry w pobliżu bieguna letniego, aby rozchodzić się, gdy powietrze porusza się w górę i na równik, a te na biegunie zimowym zbiegają się, gdy powietrze porusza się na biegun i w dół. Oznacza to, że kawałek powietrza powyżej stratopauzy latem przesunie się w górę do około 90 km i na równik, ostatecznie osiągając biegun zimowy około trzech do czterech tygodni później, gdzie zostanie ściśnięty i zepchnięty w dół. Rozszerzanie się powietrza powoduje, że letnia mezosfera polarna jest znacznie chłodniejsza, niż byłoby to możliwe po uwzględnieniu promieniowania (o około 70 stopni C). I na odwrót, kompresja zimowej mezosfery polarnej powoduje, że ogrzewa się ona o około 20 C cieplejsza niż w przypadku samego wymuszania promieniowania.
Najbardziej widocznym efektem jest to, że nadmierne dynamiczne chłodzenie mezosfery polarnego lata umożliwia Znaleziono tam kilka części na milion pary wodnej, która skrapla się i tworzy chmury. Kiedy słońce zachodzi w niższych warstwach atmosfery, na wyższych szerokościach geograficznych te chmury pozostają oświetlone słońcem w pobliżu 80 km i są znane jako Noctilucent Clouds ( Noctilucent Clouds ). >
Odpowiedź
Trzecia warstwa atmosfery ziemskiej oddzielona od stratosfery stratopauzą i termosfery od mezopauzy. leży pomiędzy 50 a 80 km, a szczyt mezosfery to najzimniejsza część atmosfery o temperaturze około -90 ° C. Im wyższy poziom mezosfery, tym chłodniejsze powietrze, które w mezosferze jest znacznie rzadsze (mniej gęste) niż w stratosferze poniżej. Jest mniej cząsteczek powietrza, które pochłaniają napływające promieniowanie elektromagnetyczne ze Słońca. Obejmuje to cząsteczki ozonu, które pochłaniają promieniowanie ultrafioletowe i ogrzewają stratosferę. W mezosferze rzadkie powietrze i niewielkie ilości ozonu zapobiegają znacznemu ociepleniu powietrza, a dwutlenek węgla w mezosferze również pomaga w ochłodzeniu tej warstwy. Cząsteczki CO2 pochłaniają energię cieplną, gdy odbijają się od innych cząsteczek. CO2 uwalnia część tej energii w postaci fotonów w procesie zwanym emisją radiacyjną. Niektóre z tych fotonów podróżują w górę w kosmos. To odprowadza ciepło z mezosfery, dlatego mezosfera jest najzimniejszą częścią.