A felsõ légkör

A sztratoszféra jellemzõi

A troposzféra feletti légköri réteg a sztratoszféra. 15 – tõl 50 km-es magasságig terjed ki.

A hõmérséklet a sztratoszférában növekszik a magassággal. Ez azonban nem azért van, mert a Nap közelebb van a sztratoszférához, mint a troposzférához! Az igazi oka az, hogy a sztratoszféra magas koncentrációban tartalmaz ózont (O₃), ami elnyeli a Napból érkezõ ultraibolya sugárzást, és hõvé alakítja. Ez megvéd attól, hogy az UV sugárzás elérje a földfelszínt. Ezért az ózonréteg nagyon fontos az éghajlatunkban. 

Nagyon kis mennyiségû levegõ mozog a troposzféra és a sztratoszféra között, így a sztratoszféra alig tartalmaz vizet. Ez azt jelenti, hogy a sztratoszférikus felhõk csak akkor alakulnak ki, ha elég hideg van ahhoz, hogy a kis mennyiségben jelenlévõ víz kikondenzálódjon és jégkristályokat alkosson. 

Csak a hosszú élettartamú vegyi anyagok érik el a sztratoszférát. Azonban, ha egyszer a sztratoszférában vannak, ott is maradnak sokáig. A nagy vulkánkitörések által kibocsátott anyagok, mint az EL Chicon által 1982-ben és a Pinatubo által 1991-ben, akár két évig is a sztratoszférában maradtak. 

Repülés

Repülõgépek általában 10 és 12 km magasság között repülnek. A növekvõ légi közlekedés ennek következtében magasabb széndioxid (CO₂), vízgõz (H₂O), nitrogén-oxid (NO_x), kénoxid (SO_x) és korom kibocsátásához vezet a légkörben a felsõ troposzféra és az alsó sztratoszféra között.

Jelenleg a repülõgépek a teljes üvegházgáz kibocsátás 2-3 %-ért felelõsek, s ez a jövõben az elõrejelzések alapján 3-4%-ra változik. Ami igazán fontos, hogy ezek a magasban bocsátják a gázokat. A vízgõzkibocsátás növeli a valószínûségét a magas szintû felhõk kialakulásának. Ez elnyeli a Földrõl származó hõt, és növeli a globális melegedést. A repülõgépek által kibocsátott nitrogén-oxidok szintén fontosak az éghajlatunknak, ezek maguk után vonják a sztratoszférikus ózon csökkenését.

Az ózonréteg fontossága

Az ultraibolya sugárzás (220-320 nm közötti hullámhosszúságú sugárzás) eléri a Földet, és bõrrákot okoz, ha elég magas dózis ér. Szerencsére kellõen magas koncentrációjú ózonréteg található a sztratoszféra 20 és 45 km magassága között. A Napból érkezõ UV sugárzás legnagyobb részét ez az ózon réteg elnyeli, és hõvé alakítja. Ez megvéd bennünket a Nap káros sugaraitól.

Az ózonlyuk

A sztratoszférában az ózon képzõdés és bomlás ugyanakkor játszódik le. Ózon képzõdik, amikor a napsugárzás felbontja a oxigén molekulát (O₂) két oxigén atomra (O). Ezután az egyik szabad oxigén atom kölcsönhatásba lép egy másik oxigén molekulával, és létrehozza az ózont (O₃).

Az ózon napfény hatására felbomlik oxigén atomokra (O) és molekulákra (O₂). Az oxigén atom ezután kölcsönhatásba lép másik ózon molekulával és kettõ oxigén molekulát hoz létre. Ez a természetes körfolyamata az ózon keletkezésnek és lebomlásnak, ami nagyjából egyensúlyban volt, és a sztratoszférában az ózon koncentrációja relatíve konstans volt. 

Azonban van más mód is, ami az ózont csökkenti a sztratoszférában. A halogénezett szénhidrogének (CFC-k) nagyon stabilak a troposzférában és így képesek elérni a sztratoszférát. A sztratoszférában az UV sugárzás hatására felbomlanak erõsen reagens klorid gyökökre. Ezek bontják az ózont. Hasonlóan mûködnek a bromid gyökök, amik még hatékonyabbak. Sajnos, az emberi tevékenységnek köszönhetõen nagy mennyiségû klorid és bromid tartalmú vegyület, mint például a CFC-k, kerülnek a sztratoszférába.

Ez az extra (az egyensúlyt jelentõ normálistól eltérõ) ózoncsökkenés azt jelenti, hogy az ózonszint csökken a sztratoszférában. Mivel a reakcióhoz fény szükséges, és a sarki felhõk nagyon alacsony hõmérsékleten képzõdnek, az ózonszint a legalacsonyabb az antarktiszi tavasszal, és az ózonlyuk fõleg az Antarktisz fölött alakul ki. Azonban az alacsony ózon szint az Arktisz fölött is megtalálható. Ez az ózonlyuk azt jelenti, hogy több, a Napból érkezõ UV sugárzás éri el a földfelszínt. Ez pedig az emberi egészség romlásához vezet, a növekvõ bõrrák elõfordulásához, és a növényeket is károsítja.

Nézd meg az Enciklopédiában a FELSÕ LÉGKÖR fejezetet, ahol többet olvashatsz a légköri rétegekrõl, különösen az ózonrétegrõl.

Az oldalról:

szerzõ: Dr. Elmar Uherek - MPI for chemistry, Mainz
utolsó módosítás: 2004-06-11