stratosferă Este unul dintre straturile atmosferei Pământului, situat între troposferă și mezosferă. Altitudinea limitei inferioare a stratosferei variază, dar poate fi luată ca 10 km pentru latitudinile medii ale planetei. Limita sa superioară este la 50 km deasupra suprafeței Pământului..
Atmosfera Pământului este învelișul gazos care înconjoară planeta. În funcție de compoziția chimică și de variația temperaturii, aceasta este împărțită în 5 straturi: troposferă, stratosferă, mezosferă, termosferă și exosferă..
Troposfera se extinde de la suprafața Pământului până la 10 km înălțime. Următorul strat, stratosfera, variază de la 10 km la 50 km deasupra suprafeței pământului..
Mesosfera variază de la 50 km la 80 km înălțime. Termosfera de la 80 km la 500 km, iar în cele din urmă exosfera se extinde de la 500 km la 10.000 km înălțime, fiind limita cu spațiu interplanetar.
Indice articol
Stratosfera este situată între troposferă și mezosferă. Limita inferioară a acestui strat variază în funcție de latitudine sau distanță față de linia ecuatorială a Pământului..
La polii planetei, stratosfera începe între 6 și 10 km deasupra suprafeței pământului. La ecuator începe între 16 și 20 km de altitudine. Limita superioară este la 50 km deasupra suprafeței Pământului.
Stratosfera are propria structură stratificată, care este definită de temperatură: straturile reci sunt în partea de jos, iar straturile fierbinți sunt în partea de sus..
De asemenea, stratosfera are un strat în care există o concentrație mare de ozon, numit stratul de ozon sau ozonosfera, care se află între 30 și 60 km deasupra suprafeței pământului..
Cel mai important compus chimic din stratosferă este ozonul. 85-90% din totalul ozonului prezent în atmosfera terestră se găsește în stratosferă.
Ozonul se formează în stratosferă printr-o reacție fotochimică (reacție chimică unde intervine lumina) pe care o suferă oxigenul. O mare parte din gazele din stratosferă intră din troposferă.
Stratosfera conține ozon (O3), azot (NDouă), oxigen (ODouă), oxizi de azot, acid azotic (HNO3), acid sulfuric (HDouăSW4), silicați și compuși halogenați, cum ar fi clorofluorocarburi. Unele dintre aceste substanțe provin din erupții vulcanice. Concentrația de vapori de apă (HDouăSau în stare gazoasă) în stratosferă, este foarte scăzută.
În stratosferă, amestecarea verticală a gazelor este foarte lentă și practic nulă, din cauza absenței turbulențelor. Din acest motiv, compușii chimici și alte materiale care intră în acest strat rămân mult timp în el..
Temperatura din stratosferă prezintă un comportament invers față de cel al troposferei. În acest strat temperatura crește odată cu altitudinea.
Această creștere a temperaturii se datorează apariției reacțiilor chimice care eliberează căldură, unde ozonul (O3). Există cantități considerabile de ozon în stratosferă, care absoarbe radiațiile ultraviolete cu energie ridicată de la Soare.
Stratosfera este un strat stabil, fără turbulențe pentru amestecarea gazelor. Aerul este rece și dens în partea inferioară, iar în partea superioară este cald și ușor.
În stratosferă oxigenul molecular (ODouă) este disociat de efectul radiațiilor ultraviolete (UV) de la Soare:
SAUDouă + LUMINĂ UV → O + O
Atomii de oxigen (O) sunt foarte reactivi și reacționează cu moleculele de oxigen (ODouă) pentru a forma ozon (O3):
O + O2 → SAU3 + Fierbinte
În acest proces se eliberează căldură (reacție exotermă). Această reacție chimică este sursa de căldură în stratosferă și provoacă temperaturi ridicate în straturile superioare..
Stratosfera îndeplinește o funcție de protecție a tuturor formelor de viață care există pe planeta Pământ. Stratul de ozon împiedică radiațiile ultraviolete (UV) cu energie ridicată să ajungă la suprafața pământului.
Ozonul absoarbe lumina ultravioletă și se descompune în oxigen atomic (O) și oxigen molecular (ODouă), după cum se arată în următoarea reacție chimică:
SAU3 + LUMINĂ UV → O + ODouă
În stratosferă, procesele de formare și distrugere a ozonului se află într-un echilibru care își menține concentrația constantă.
În acest fel, stratul de ozon funcționează ca un scut protector împotriva radiațiilor UV, care este cauza mutațiilor genetice, a cancerului de piele, a distrugerii culturilor și a plantelor în general..
Din anii 1970, cercetătorii și-au exprimat îngrijorarea cu privire la efectele dăunătoare ale clorofluorocarburilor (CFC) asupra stratului de ozon..
În 1930 a fost introdusă utilizarea compușilor clorofluorocarbonici denumiți comercial freoni. Printre acestea se numără CFCl3 (freonul 11), CFDouăClDouă (freonul 12), CDouăF3Cl3 (Freon 113) și CDouăF4ClDouă (freonul 114). Acești compuși sunt ușor de comprimat, relativ nereactivi și neinflamabili..
Acestea au început să fie utilizate ca agenți frigorifici în aparatele de aer condiționat și frigidere, înlocuind amoniacul (NH3) și dioxid de sulf (SODouă) lichid (foarte toxic).
Ulterior, CFC-urile au fost utilizate în cantități mari la fabricarea articolelor de plastic de unică folosință, ca propulsori pentru produse comerciale sub formă de aerosoli în cutii și ca solvenți de curățare pentru cardurile de dispozitive electronice.
Utilizarea pe scară largă a CFC-urilor în cantități mari a cauzat o serioasă problemă de mediu, deoarece cele utilizate în industrii și utilizările agentului frigorific sunt evacuate în atmosferă..
În atmosferă, acești compuși se difuzează încet în stratosferă; în acest strat suferă descompunere datorită efectului radiației UV:
CFCI3 → CFCIDouă + Cl
CFDouăClDouă → CFDouăCl + Cl
Atomii de clor reacționează foarte ușor cu ozonul și îl distrug:
Cl + O3 → ClO + ODouă
Un singur atom de clor poate distruge mai mult de 100.000 de molecule de ozon.
Oxizi de azot NO și NODouă Reacționează prin distrugerea ozonului. Prezența acestor oxizi de azot în stratosferă se datorează gazelor emise de motoarele de aeronave supersonice, emisiilor provenite de la activitățile umane pe Pământ și activității vulcanice..
În anii 1980 s-a descoperit că s-a format o gaură în stratul de ozon de deasupra zonei Polului Sud. În această zonă, cantitatea de ozon fusese redusă la jumătate.
De asemenea, s-a descoperit că deasupra Polului Nord și în toată stratosfera, stratul protector de ozon s-a subțiat, adică și-a redus lățimea, deoarece cantitatea de ozon a scăzut considerabil..
Pierderea de ozon în stratosferă are consecințe grave asupra vieții pe planetă, iar mai multe țări au acceptat că este necesară și urgentă o reducere drastică sau o eliminare completă a utilizării CFC-urilor..
În 1978, multe țări au interzis utilizarea CFC-urilor ca propulsori în produsele comerciale cu aerosoli. În 1987, marea majoritate a țărilor industrializate au semnat așa-numitul Protocol de la Montreal, un acord internațional în care au fost stabilite obiective pentru reducerea treptată a producției de CFC și eliminarea sa totală până în anul 2000..
Mai multe țări nu au respectat Protocolul de la Montreal, deoarece această reducere și eliminare a CFC-urilor le-ar afecta economia, punând interesele economice înaintea păstrării vieții pe planeta Pământ..
În timpul zborului unui avion acționează 4 forțe de bază: ridicarea, greutatea avionului, rezistența și împingerea..
Ridicarea este o forță care susține planul și îl împinge în sus; cu cât densitatea aerului este mai mare, cu atât ridicarea este mai mare. Greutatea, pe de altă parte, este forța cu care gravitația Pământului trage planul spre centrul Pământului..
Rezistența este o forță care încetinește sau împiedică mișcarea avionului înainte. Această forță de rezistență acționează în direcția opusă traiectoriei planului.
Impingerea este forța care mișcă avionul înainte. După cum putem vedea, împingerea și ridicarea favorizează zborul; greutatea și rezistența acționează pentru a dezavantaja zborul avionului.
Avioanele comerciale și civile la distanțe scurte, zboară la aproximativ 10.000 de metri deasupra nivelului mării, adică în limita superioară a troposferei.
Toate aeronavele necesită presurizare în cabină, care constă în pomparea aerului comprimat în cabina aeronavei..
Pe măsură ce aeronava urcă la altitudini mai mari, presiunea atmosferică externă scade și conținutul de oxigen scade, de asemenea..
Dacă aerul sub presiune nu a fost furnizat în cabină, pasagerii ar suferi de hipoxie (sau de boală de munte), cu simptome precum oboseală, amețeli, cefalee și pierderea cunoștinței din cauza lipsei de oxigen.
Dacă se produce o defecțiune a alimentării cu aer comprimat a cabinei sau o decompresie, apare o urgență în care aeronava trebuie să coboare imediat și toți ocupanții săi să poarte măști de oxigen.
La altitudini mai mari de 10.000 de metri, în stratosferă, densitatea stratului gazos este mai mică și, prin urmare, forța de ridicare care favorizează zborul este, de asemenea, mai mică..
Pe de altă parte, la aceste altitudini mari, conținutul de oxigen (ODouă) în aer este mai puțin și acest lucru este necesar atât pentru arderea motorinei care face ca motorul aeronavei să funcționeze, cât și pentru o presurizare eficientă în cabină.
La altitudini mai mari de 10.000 de metri deasupra suprafeței terestre, avionul trebuie să meargă la viteze foarte mari, numite supersonice, ajungând la peste 1.225 km / oră la nivelul mării.
Zborurile supersonice produc așa-numitele brațe sonore, care sunt zgomote foarte puternice asemănătoare tunetului. Aceste zgomote au un impact negativ asupra animalelor și oamenilor.
În plus, aceste aeronave supersonice trebuie să folosească mai mult combustibil și, prin urmare, produc mai mulți poluanți atmosferici decât aeronavele care zboară la altitudini mai mici..
Avioanele supersonice necesită motoare mult mai puternice și materiale speciale scumpe de fabricat. Zborurile comerciale au fost atât de costisitoare din punct de vedere economic, încât punerea lor în aplicare nu a fost profitabilă.
Nimeni nu a comentat acest articol încă.