Tropopaussi

Tropopause ( muinaisesta kreikasta τρόπος  "käännä, vaihda" + παῦσις  "pysähdy, pysähdy") on ilmakehän kerros , jossa tapahtuu jyrkkä pystysuoran lämpötilagradientin lasku, luonnollinen siirtymäkerros troposfäärin ja stratosfäärin välillä [1] [2] .

Termin historia

Troposfäärissä ilman lämpötila laskee korkeuden myötä noin 0,5–0,7  °C /100 m . Vuonna 1902 Leon Teyseren de Boron havaitsi, että tietyllä korkeudella ilman lämpötila lakkaa laskemasta ja sitten, kun korkeus nousee, se alkaa nousta. Hän kutsui tätä rajaa tropopaussiksi ja loi termit stratosfääri  rajan yläpuolelle ja troposfääri  alemmalle kerrokselle.

Ominaisuudet

Tropopaussilla on kerrosrakenne, jossa erillisiä "kerroksia" voi esiintyä eri korkeuksilla ja niiden välillä on havaittavissa merkittäviä aukkoja [3] .

Maailman ilmatieteen järjestön määritelmän mukaan tropopaussin (ja vastaavasti troposfäärin yläosan) alaraja on vähimmäiskorkeus, jolla pystysuora lämpötilagradientti laskee arvoon 0,2 °C / 100 m (tai alemmaksi) ja keskiarvo. tämän parametrin arvo 2  km :n paksuisessa päällä olevassa kerroksessa ei ylitä 0,2 °С/km [3] . Joissakin tapauksissa havaitaan toinen tropopaussi, jos pystysuora gradientti ylittää ensimmäisen tropopaussin yli 3 °C/km [4] . Tropopaussin paksuus vaihtelee muutamasta sadasta metristä 2–3  kilometriin .

Maan ilmakehässä tropopaussin korkeudet ja lämpötilat riippuvat maantieteellisestä leveysasteesta ja ovat alttiita vuodenaikojen ja vuorokausivaihteluille, jotka johtuvat auringonpaisteen muutoksista . Napa-alueilla tropopaussi sijaitsee 8-10 km korkeudessa (merenpinnan yläpuolella), sen lämpötila on 210-220  K lauhkealla vyöhykkeellä - 10-12 km korkeudella ja 180-200 K  - tropiikissa , 16-18 km :n korkeudessa [3] . Korkeilla ja lauhkeilla leveysasteilla tropopaussi on talvella 1–2 km matalampi ja 8–15 K lämpimämpi kuin kesällä; trooppisilla leveysasteilla tropopaussin parametrien kausivaihtelut ovat paljon pienemmät.

Subtrooppisilla alueilla ilmakehän kiertosolujen rajoilla havaitaan tropopauusikatkoja , jotka johtuvat yli 30 m/s nopeista subtrooppisista suihkuvirroista , jotka rajaavat matalan lämpimän polaarisen ja kylmän korkean trooppisen tropopaussin. Kylmien ilmamassojen tunkeutuessa matalille leveysasteille 9–12 km :n korkeudella sijaitseva napatropopaussi kiilautuu 15–17 km :n tasolla sijaitsevan trooppisen alle , minkä seurauksena syntyy kaksi tropopaussia, joiden jälkeen ylempi. tropopaussi tuhoutuu vähitellen.

Trooppisten suihkuvirtojen ulkopuolella olevilla alueilla tropopausekatkoja ei yleensä ole.

Tropopaussin korkeus on myös alttiina ei-jaksollisille muutoksille synoptisten prosessien aikana  - se laskee syklonien ja kylmien ilmamassojen yläpuolelle ja nousee antisyklonien ja lämpimien ilmamassojen yläpuolelle [1] . Koska tropopaussin korkeus nousee troposfäärin korkeammissa lämpötiloissa ilmaston lämpenemisen vuoksi, sen keskimääräinen korkeus on kasvanut 200 metriä vuonna 2020 1980-luvulle verrattuna [5] .

Maan ulkopuoliset tropopaussit

NASAn avaruusalukset havaitsivat 1980-luvulla, että tropopaussit ovat ominaisia ​​myös planeetoille, kuten Jupiterille , Saturnukselle , Uranukselle ja Neptunukselle sekä Saturnuksen kuulle Titanille . On mielenkiintoista huomata, että täysin eri maailmojen ilmakehissä tämä näkymätön raja kulkee samalla tasolla: missä paine on noin 0,1  bar (yksi kymmenesosa Maan pinnan paineesta) [6] .

Linkit

  1. ↑ 1 2 Kurgansky, 2016 , s. 433.
  2. ↑ Holton, 2003 , Tropopause, s. 2345.
  3. ↑ 1 2 3 Khromov, Mamontova, 1974 , Tropopause, s. 493.
  4. ↑ tropopause // International Meteorological Dictionary, WMO - N ° 182 ( METEOTERM // World Meteorology Organization arkistoitu 30. huhtikuuta 2013 Wayback Machinessa )
  5. ↑ Meng, Lingyun; et ai. (5. marraskuuta 2021). "Tropopaussin jatkuva nousu pohjoisella pallonpuoliskolla vuosina 1980–2020". Tieteen kehitys _ ]. 7 (45). doi : 10.1126/ sciadv.abi8065 .
  6. ↑ Tähtitieteilijät ratkaisevat planeettojen ilmakehän lämpötilamysteerin Arkistoitu 19. helmikuuta 2014 Wayback Machinessa 

Kirjallisuus