خصائص Tropopause ، التركيب الكيميائي والوظائف

ال التروبوبوز إنها منطقة انتقال متوسطة بين طبقتين من الغلاف الجوي للأرض. تقع بين الطبقة السفلى من الغلاف الجوي ، وتسمى طبقة التروبوسفير ، والطبقة فوقها ، طبقة الستراتوسفير.

تم تقسيم الغلاف الجوي للأرض إلى عدة طبقات. تسمى هذه الطبقات "كرات" وتسمى مناطق الانتقال بين الطبقات "مؤقتات". وفقًا لتكوينه الكيميائي وتباين درجات الحرارة ، فإن طبقات الغلاف الجوي هي طبقة التروبوسفير وطبقة الستراتوسفير وميزوسفير والغلاف الحراري والغلاف الخارجي.

يمتد التروبوسفير من سطح الأرض إلى ارتفاع 10 كم. يتراوح الستراتوسفير من 10 كم إلى 50 كم في الارتفاع. يتراوح حجم الميسوسفير من 50 كم إلى 80 كم. الغلاف الحراري من 80 كم إلى 500 كم ، والغطاء الخارجي من 500 كم إلى 10000 كم في الارتفاع. هذا الأخير هو الحد مع الفضاء بين الكواكب.

مؤشر

• 1 خصائص tropopause
  • 1.1 الارتفاع
  • 1.2 tropopause كمنطقة هادئة
  • 1.3 درجة الحرارة
  • 1.4 منطقة التوقف
  • 1.5 الرطوبة تخزين ومنطقة النقل
  • 1.6 تشكيل الغيوم cirrus
• 2 التركيب الكيميائي لل tropopause
• 3 كيف يتم دراسة التروبوبوز؟?
• 4 وظائف
• 5 المراجع

خصائص tropopause

tropopause هي منطقة ذات خصائص خاصة للغاية والتي حفزت مؤخرا دراستها العلمية بمزيد من التفصيل. كونه منطقة انتقال الخصائص بين التروبوسفير و الستراتوسفير ، فمن المناسب الإشارة بإيجاز إلى خصائص هاتين الطبقتين.

التروبوسفير هو الطبقة النشطة التي تحدث فيها ظواهر الأرصاد الجوية التي تنشأ عن المناخ ، مثل الرياح والأمطار والعواصف الرعدية والأعاصير. تنخفض درجة الحرارة في هذه الطبقة مع الارتفاع.

تزداد درجة الحرارة في الستراتوسفير مع الارتفاع بسبب تأثير التفاعلات الكيميائية التي تنطلق الحرارة (طارد للحرارة). تتركز بشكل أساسي على الأوزون الذي يمتص الأشعة فوق البنفسجية عالية الطاقة من الشمس.

tropopause هو الحد الفاصل بين هاتين الطبقتين الغازيتين اللتين تتمتعان بخصائص درجة الحرارة والتركيب الكيميائي والديناميات العامة ، مختلفان تمامًا. يتم سرد خصائص tropopause لفترة وجيزة أدناه.

ارتفاع

الطول الذي يقع فيه التروبوبوز على سطح الأرض متغير. تغيير مع خط العرض ، مع الموسم ومع الوقت من اليوم.

يقع التروبوبوز على ارتفاع يتراوح من 7 إلى 10 كم في مناطق القطبين الأرضي ، وبين 16 إلى 18 كم في المناطق المدارية ، حول خط الاستواء.

وبهذه الطريقة ، يكون التروبوبوز القطبي أكثر سخونة وأقرب من سطح الأرض ، في حين أن التروبوبوز المداري الاستوائي أكثر برودة وأعلى..

عند خط الاستواء تصطدم أشعة الشمس بشكل عمودي على سطح الأرض ، مما يسبب تسخينًا كبيرًا للسطح. يتم امتصاص هذه الحرارة من سطح الأرض عن طريق الهواء من التروبوسفير ، الذي يمتد في هذه المنطقة الاستوائية ويزيد من المسافة إلى التروبوبوز.

من خلال العديد من الدراسات العلمية ، تقرر أن الارتفاع العالمي لارتفاع التروبوبوز قد زاد في السنوات الأخيرة. يُعتقد أن هذه الزيادة قد تكون ناجمة عن زيادة غازات الدفيئة (GHG) ، وانخفاض طبقة الأوزون في الستراتوسفير ، وتبريد هذه الطبقة.

التغيرات في ارتفاع التروبوبوز هي دليل على ارتفاع درجة حرارة التروبوسفير ، ويسمى الاحترار العالمي.

tropopause كمنطقة هادئة

تشكل طبقة التروبوبوز منطقة من الهدوء النسبي ، حيث أن ظواهر الأرصاد الجوية التي تنشأ عن المناخ تحدث تحت هذه المنطقة ، في التروبوسفير. ومع ذلك ، تشير الدراسات الحديثة إلى أن التروبوبوز له ديناميكية معينة.

درجة الحرارة

في منطقة التروبوبوز ، تظل درجة الحرارة ثابتة ، ولا تنخفض مع الارتفاع (كما في التروبوسفير) ، ولا تزداد مع الارتفاع (كما في الستراتوسفير). درجة حرارة tropopause حوالي -55^°C.

منطقة التوقف

tropopause ليست منطقة مستمرة ؛ هناك فواصل في هذه المنطقة في خطوط العرض المدارية وخطوط العرض الوسطى لنصفي الكرة الشمالي والجنوبي من الأرض.

تخزين الرطوبة ومنطقة النقل

يعمل التروبوبوز كخزان كبير للرطوبة في التروبوسفير ، ولديه وظيفة نقل بخار الماء إلى الستراتوسفير.

تشكيل الغيوم cirrus

tropopause هي المنطقة التي تتشكل فيها سحب الحمضيات ، وهي نوع من السحب البيضاء العالية ، تتكون من بلورات الجليد. فهي على شكل خيوط في أشرطة ضيقة ، رقيقة ، على غرار تجعيد الشعر.

تعكس سحب الحمضيات أشعة الشمس وتحبس الحرارة التي تنبعثها الأرض من الخارج. لا يُعرف بالضبط ما إذا كان الرصيد الصافي من الليمون يبرد أم الاحترار العالمي.

يشير ظهور الليمون إلى تغير في المناخ مع انخفاض درجات الحرارة والأمطار خلال الـ 24 ساعة القادمة.

التركيب الكيميائي لل tropopause

يمثل التروبوبوز منطقة تغيير مفاجئ بين التركيب الكيميائي للتروبوسفير وتلك الستراتوسفير. يحتوي على الغازات التي تأتي من كلتا الطبقتين.

في التروبوبوز توجد غازات من التروبوسفير ، مثل بخار الماء وأول أكسيد الكربون (CO). هناك أيضا الأوزون (O₃) ، الغاز الذي يأتي من الستراتوسفير.

في tropopause ، تحدث تفاعلات كيميائية مثيرة جدا للاهتمام. يحاول العلماء دراسة هذه التغييرات الكيميائية للحصول على شرح أكثر اكتمالا لظاهرة الاحتباس الحراري.

كيف يتم دراسة tropopause?

لدراسة التروبوبوز ، يجب أخذ عينات من خليط الغاز. تشكل هذه العينة على ارتفاعات تصل إلى 18 كم فوق سطح الأرض العديد من الصعوبات.

فقط عدد قليل من الطائرات يمكنها الوصول إلى هذه المرتفعات. لدى ناسا ثلاث طائرات متطورة للغاية ومجهزة بمعدات خاصة للقيام بهذه الدراسات. هذه هي طائرات ER-2 و DC-8 و WB-57.

هذه الطائرات الثلاث ، إلى جانب بنية تحتية الدعم مع الأقمار الصناعية والرادارات ، ومعدات الكشف في الموقع والاستشعار عن بعد ، قم بتنفيذ مهمة TC4 المزعومة من خلال اختصارها باللغة الإنجليزية: تجربة التركيب الاستوائي ، السحب والاقتران المناخي.

وظائف

وللتروبوبوز وظائف مهمة في نقل بخار الماء من التروبوسفير إلى الستراتوسفير. كما أنه يؤدي وظائف كمنطقة خلط للغاز من أصل التروبوسفير (بخار الماء ، وأول أكسيد الكربون) مع غازات الستراتوسفير (الأوزون).

يتم دراسة تروبوبوز مؤخرًا كمؤشر للاحتباس الحراري للكوكب وللظواهر التي تحدد كيمياء الغلاف الجوي العامة.

مراجع

1. Newton، R.، Vaughan، G.، Hintsa، E. et al. (2018) ملاحظات هواء فقير الأوزون في طبقة التروبوبوز المدارية. كيمياء الغلاف الجوي والفيزياء. 18: 5157-5171 doi: 10.5194 / acp-18-5157-2018
2. Biernat، K.، Keyser، D. and Bosart، L. F. (2017). الروابط بين إعصار القطب الشمالي الكبير لشهر أغسطس 2012 و دوامات تروبوبوس القطبية. الاتحاد الجيوفيزيائي الأمريكي ، اجتماع الخريف 2017 ، ملخص # A43D-2478.
3. فيرنر ، ب. (2017). استكشاف طبقة الستراتوسفير شبه الاستوائية الدنيا وطبقة التروبوسفير العليا المدارية وطبقة التروبوبوز للبروم غير العضوي. كيمياء الغلاف الجوي والفيزياء. 17 (2): 1161-1186. Doi: 10.5194 / acp-17-1161-2017
4. Jensen، E.J.، Pfister، L.، Jordan، D.E، Bui، T.V.، Ueyama، R. و Singh.H.B. (2017). تجربة Tropopause المدارية المحمولة على متن طائرة ناسا: قياسات الطائرات عالية الارتفاع في غرب المحيط الهادئ المداري. AMS 100. المجلات عبر الإنترنت. BAMS. Doi: 10.1175 / BAMS-D-14-00263.1
5. Jensen، E.J.، Kärcher، B.، Ueyama، R.، Pfister، L.، Bui، T.V. وآخرون. (2018). نواة الجليد غير المتجانسة في طبقة تروبوبوز المدارية. مجلة البحوث الجغرافية: الغلاف الجوي. 123 (21): 12.210-12.227.