Приглашаем посетить сайт

Физическая энциклопедия. В 5-ти томах
СТРАТОСФЕРА

СТРАТОСФЕРА

СТРАТОСФЕРА - слой атмосферы между тропосферой и мезосферой. Нижняя граница С.- тропопауза - расположена в полярныхи умеренных широтах на высоте z8-12 км, в тропиках - на z16-18 км. От зимы к лету тропопауза поднимается в ср. на 1-2 км. Верхняяграница С.- стратопауза - находится на г 50-55 км. Хим. состав воздуха в С. в осн. состоит из N₂ (с объёмнойконцентрацией 78,08%) и O₂ (20,95%). Из-за низких темп-р массовоеотношение влаги в С. т 2*10^-6,т. е. очень мало. Благодаря фотохим. процессам в С. образуется слой озонаO₃. Поглощая большую часть излучения Солнца с нм (максимум поглощения соответствует нм), этот слой образует «щит», предохраняющий живые организмы от ультрафиолетовойрадиации (УФР), разрушающей ДНК. Большая часть О ₃ расположенана z 10-50км (в т. н. озоносфере). Общее кол-во О ₃ в столбе атмосферыизмеряется толщиной X того слоя, к-рый образовался бы, если выделитьвесь O₃ и привести его к давлению 1013,2 мбар (760 мм рт. ст.)и темп-ре О °С. Значения X колеблются от 1 до 6 мм. Во все сезоныв С. Северного полушария содержание О ₃ больше, чем в С. Южного, <а в С. высоких широт обоих полушарий больше, чем в С. низких.

Макс. кол-во О ₃ в С. умеренных широт содержится на z20-22 км, в тропиках - на z26-27 км. В 1980-е гг. обнаружено резкое уменьшение кол-ва O₃ (т. н. озонная дыра) над Антарктидой. Уменьшение О ₃, хотя именьшее, чем в Антарктике, зарегистрировано в ряде районов Северного полушария. <Это явление в осн. обусловлено разрушением О ₃ попадающими вС. пром. хлорфторуглеродами, особенно фреонами.

Тепловой режим С. в осн. определяется лучистым теплообменом, в меньшейстепени - вертикальными движениями и горизонтальным переносом воздуха. <В целом С. близка к лучистому равновесию, т. е. темп-pa Т в нейсоответствует равенству энергии, поглощаемой н излучаемой молекулами Н ₂ О, <СО ₂ и О ₃. Поглощение УФР молекулами О ₃ приводит к росту темп-ры в С. Из-за того, что большая часть УФР поглощаетсяО ₃ на высоте 35 км, темп-pa в верх. части озоносферы поднимается до О °С. Радиац. охлаждениев осн. обусловлено ИК-излучением СО ₂ и в меньшей степени Н ₂Oи О ₃. В умеренных и высоких широтах Т в ннж. половинеС. мало меняется с высотой, а выше - растёт. В тропиках Т растётс высотой по всей толще С. Из-за такого распределения Т С. термодинамическиустойчива по отношению к вертикальным турбулентным перемещениям воздуха. <В большинстве случаев у основания С. в умеренных и высоких широтах Т 210-220 К, а в тропиках 190-200 К. На верх. границе С. чаще всего К.

Зимой по всей С. преобладают западные, летом - восточные ветры. Наиб. <скорости ветра чаще всего наблюдаются вблизи стратопаузы: они максимальнызимой и иногда достигают 100-200 м/с. Зимой и весной в С., преим. на z31-42 км, периодически возникают внезапные потепления до 40-50 К, сопровождающиесярезким усилением ветра. Зоны потепления обычно перемещаются к востоку, <постепенно ослабевая при этом. Продолжительность потеплений достигает 40-50сут. Сильные потепления (наблюдаются не каждый год) захватывают всю С. <и сопровождаются сменой западных потоков на восточные. Слабые потеплениялокализуются в отд. слоях С. и не сопровождаются сменой западных ветровна восточные.

На z20-30 км иногда образуются т. н. перламутровые облака, состоящие, по-видимому, <из кристалликов льда или переохлаждённых капель воды. Нижняя С. на z до20-25 км отличается повыш. содержанием аэрозольных частиц, особенно сульфатных, <заносимых сюда при вулканич. извержениях. Они сохраняются здесь дольше, <чем в тропосфере, из-за слабости турбулентного обмена в С. и отсутствиявымывания осадками. Аэрозоли, увеличивая атмосферное альбедо, вызываютпонижение темп-ры у земной поверхности, особенно сильное после большихизвержений вулканов.

Лит.: Хргиан А. X., Физика атмосферы, М., 1986; Тарасенко Д. <А., Структура и циркуляция стратосферы и мезосферы Северного полушария, <Л., 1988. С. М. Шметер.