стратосфера

СТРАТОСФЕРА - слой атмосферы между тропосферой и мезосферой. Нижняя граница С.- тропопауза - расположена в полярных и умеренных широтах на высоте z 8-12 км, в тропиках - на z 16-18 км. От зимы к лету тропопауза поднимается в ср. на 1-2 км. Верхняя граница С.- стратопауза - находится на г 50-55 км. Хим. состав воздуха в С. в осн. состоит из N₂ (с объёмной концентрацией 78,08%) и O₂ (20,95%). Из-за низких темп-р массовое отношение влаги в С. т2*10^-6, т. е. очень мало. Благодаря фотохим. процессам в С. образуется слой озона O₃. Поглощая большую часть излучения Солнца с нм (максимум поглощения соответствует нм), этот слой образует «щит», предохраняющий живые организмы от ультрафиолетовой радиации (УФР), разрушающей ДНК. Большая часть О₃ расположена на z 10-50 км (в т. н. озоносфере). Общее кол-во О₃ в столбе атмосферы измеряется толщиной X того слоя, к-рый образовался бы, если выделить весь 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 сезоны в С. Северного полушария содержание О₃ больше, чем в С. Южного, а в С. высоких широт обоих полушарий больше, чем в С. низких.

Макс. кол-во О₃ в С. умеренных широт содержится на z 20-22 км, в тропиках - на z 26-27 км. В 1980-е гг. обнаружено резкое уменьшение кол-ва O₃ (т. н. озонная дыра) над Антарктидой. Уменьшение О₃, хотя и меньшее, чем в Антарктике, зарегистрировано в ряде районов Северного полушария. Это явление в осн. обусловлено разрушением О₃ попадающими в С. пром. хлорфторуглеродами, особенно фреонами.

Тепловой режим С. в осн. определяется лучистым теплообменом, в меньшей степени - вертикальными движениями и горизонтальным переносом воздуха. В целом С. близка к лучистому равновесию, т. е. темп-pa Т в ней соответствует равенству энергии, поглощаемой н излучаемой молекулами Н₂О, СО₂ и О₃. Поглощение УФР молекулами О₃ приводит к росту темп-ры в С. Из-за того, что большая часть УФР поглощается О₃ на высоте 35 км, темп-pa в верх. части озоносферы поднимается до О °С. Радиац. охлаждение в осн. обусловлено ИК-излучением СО₂ и в меньшей степени Н₂O и О₃. В умеренных и высоких широтах Т в ннж. половине С. мало меняется с высотой, а выше - растёт. В тропиках Т растёт с высотой по всей толще С. Из-за такого распределения Т С. термодинамически устойчива 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 максимальны зимой и иногда достигают 100-200 м/с. Зимой и весной в С., преим. на z 31-42 км, периодически возникают внезапные потепления до 40-50 К, сопровождающиеся резким усилением ветра. Зоны потепления обычно перемещаются к востоку, постепенно ослабевая при этом. Продолжительность потеплений достигает 40-50 сут. Сильные потепления (наблюдаются не каждый год) захватывают всю С. и сопровождаются сменой западных потоков на восточные. Слабые потепления локализуются в отд. слоях С. и не сопровождаются сменой западных ветров на восточные.

На z 20-30 км иногда образуются т. н. перламутровые облака, состоящие, по-видимому, из кристалликов льда или переохлаждённых капель воды. Нижняя С. на z до 20-25 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 отсутствия вымывания осадками. Аэрозоли, увеличивая атмосферное альбедо, вызывают понижение темп-ры у земной поверхности, особенно сильное после больших извержений 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.

   <<      Предметный указатель      >>