Mezosfera (warstwa atmosfery)

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Skocz do: nawigacja, szukaj
Ten artykuł dotyczy warstwy atmosfery ziemskiej. Zobacz też: Mezosfera (geologia).
Pionowy podział atmosfery ziemskiej z zachowaną skalą wysokości

Mezosfera – warstwa atmosfery planety, w której temperatura maleje z wysokością, a która nie przylega do powierzchni. Jest położona nad stratosferą, od której dzieli ją stratopauza, a pod termosferą, od której oddziela ją termopauza. Jeśli planeta nie ma stratosfery, mezosfera może sąsiadować z troposferą (przez tropopauzę), w której wszakże gradient temperatury jest inny.

Mezosfera ziemska[edytuj]

Polarne chmury mezosferyczne nad Azją widoczne z Międzynarodowej Stacji Kosmicznej

Ziemska mezosfera znajduje się na wysokości od 45–50 km do 85–90 km, między stratosferą a termosferą[1]. Temperatura powietrza maleje w niej o 2,3 °C/km od ok. 0 °C, osiągając na górnej granicy −80, −90 °C, a nawet niższe wartości[2]. Ilość głównych składników powietrza: tlenu i azotu, a także dwutlenku węgla w mezosferze jest niemal identyczna jak w niżej leżących warstwach atmosfery ziemskiej. Najważniejszą różnicą pomiędzy mezosferą a niższymi warstwami jest bardzo mała gęstość powietrza, znikoma zawartość pary wodnej i obecność ozonu[3]. W górnej części mezosfery można czasami w nocy zaobserwować tzw. obłoki srebrzyste, znane też jako polarne chmury mezosferyczne; są to najwyższe chmury w atmosferze Ziemi. Ciśnienie osiąga tu wartość poniżej 1 hPa[1][4]. Fale w atmosferze mogą przenosić ciepło z niższych warstw[4]. Występują w niej turbulencje, prędkości wiatrów są bardzo zmienne: od 15 do 100 m/s[2]. Do zjawisk występujących w mezosferze należą tzw. sprite („duszki”) i „elfy”, rodzaje wyładowań atmosferycznych do jonosfery występujące wysoko ponad chmurami burzowymi. Większość meteorów spala się w tym obszarze atmosfery, wzbogacając go w atomy żelaza i innych metali[4].

Mezosfera jest trudnym obszarem badań, jako że nie docierają do niej balony ani samoloty, a sztuczne satelity krążą powyżej mezopauzy, aby uniknąć oporów powietrza. Do badania tego obszaru atmosfery wykorzystuje się rakiety sondażowe, które mogą dokonać jedynie krótkich pomiarów[4].

Mezosfery innych planet[edytuj]

Wysokie warstwy atmosfery Tytana z błękitną warstwą aerozoli w mezosferze

Wszystkie ciała planetarne w Układzie Słonecznym o dostatecznie gęstej atmosferze mają warstwę określaną mianem mezosfery. Temperatura w atmosferze Wenus w obszarze od 65 do 100 km nad powierzchnią maleje prawie monotonicznie z wysokością i cały ten obszar określa się mianem mezosfery. Nie występuje pod nią stratosfera. Dobowe (tj. w trakcie jednego obrotu planety) wahania temperatury są nieznaczne[5]. W mezosferze Marsa na wysokościach 70–100 km nad powierzchnią zaobserwowano chmury z suchego lodu (CO2)[6]. Tytan, największy księżyc Saturna, ma gęstą atmosferę z mezosferą, w której na wysokości 520 km nad powierzchnią występuje warstwa aerozoli. Jest ona oddzielona od niższych warstw mgły w atmosferze Tytana[7]. Planety–olbrzymy mają mezosfery, których temperatury mają jednolity zakres wartości (około 140–150 K) pomimo różnej odległości od Słońca. Zapewne wiąże się to z identycznym mechanizmem utraty ciepła, przez emisję w zakresie linii widmowych etanu i acetylenu[8].

Przypisy[edytuj]

  1. a b Stratosphere and mesosphere (ang.). W: Encyclopedia Britannica [on-line]. [dostęp 2017-02-06].
  2. a b Skład i budowa atmosfery. Instytut Meteorologii i Gospodarki Wodnej. [dostęp 2017-02-06].
  3. Mesosphere (ang.). W: Encyclopedia Britannica [on-line]. [dostęp 2017-02-06].
  4. a b c d Stratosphere - overview (ang.). W: Center for Science Education [on-line]. University Center for Atmospheric Research, 2011. [dostęp 2017-02-06].
  5. Chamberlain i Hunten 1990 ↓, s. 38.
  6. Francisco González-Galindo, et al.. The Martian mesosphere as revealed by CO 2 cloud observations and general circulation modeling. „Icarus”. s. 10–22. DOI: 10.1016/j.icarus.2011.08.006. Bibcode2011Icar..216...10G (ang.). 
  7. Panayotis Lavvas, Roger V. Yelle, Véronique Vuitton. The detached haze layer in Titan's mesosphere. „Icarus”. 201 (2). s. 626–633. DOI: 10.1016/j.icarus.2009.01.004 (ang.). 
  8. Chamberlain i Hunten 1990 ↓, s. 52–56.

Bibliografia[edytuj]

  • Joseph W. Chamberlain, Donald M. Hunten: Theory of planetary atmospheres: an introduction to their physics and chemistry. Wyd. 2. Academic Press, 1990, seria: International Geophysics Series. ISBN 0-12-167252-2.