TROPOPOZ: ÖZELLIKLERI, KIMYASAL BILEŞIMI VE IŞLEVLERI - ÇEVRE - 2024

Tropopause dünya atmosferinin iki katman arasında bir ara geçiş bölgesidir. Atmosferin troposfer adı verilen alt katmanı ile üstündeki katman olan stratosfer arasında bulunur.

Dünya'nın atmosferi birkaç katmana bölünmüştür. Bu katmanlara "küreler" adı verilir ve katmanlar arasındaki geçiş bölgelerine "duraklamalar" adı verilir. Kimyasal bileşimi ve sıcaklık değişimine göre atmosferin katmanları troposfer, stratosfer, mezosfer, termosfer ve ekzosferdir.

Şekil 1. Dünya atmosferinin katmanları ve geçiş bölgeleri. Kaynak: Josell7 Troposfer, Dünya yüzeyinden 10 km yüksekliğe kadar uzanır. Stratosferin yüksekliği 10 km ile 50 km arasındadır. Mezosfer, 50 km ile 80 km arasında değişir. Termosfer 80 km'den 500 km'ye ve ekzosfer 500 km'den 10.000 km'ye kadar. İkincisi, gezegenler arası uzay ile sınırdır.

Tropopoz özellikleri

Tropopoz, son zamanlarda bilimsel çalışmasını daha ayrıntılı olarak motive eden çok özel özelliklere sahip bir bölgedir. Troposfer ile stratosfer arasındaki özelliklerin geçiş bölgesi olduğundan, bu iki katmanın özelliklerini kısaca belirtmek uygundur.

Troposfer, rüzgarlar, yağmurlar, elektrik fırtınaları ve kasırgalar gibi iklimi oluşturan meteorolojik olayların meydana geldiği aktif katmandır. Bu katmandaki sıcaklık rakımla azalır.

Stratosferde ısı yayan (ekzotermik) kimyasal reaksiyonların etkisiyle irtifa ile sıcaklık artar. Ozon, güneşten gelen yüksek enerjili ultraviyole (UV) radyasyonu absorbe ederek öncelikli olarak söz konusudur.

Tropopoz, çok farklı sıcaklık, kimyasal bileşim ve genel dinamik özelliklerine sahip bu iki gaz tabakası arasındaki sınırdır. Tropopozun özellikleri aşağıda kısaca listelenmiştir.

Yükseklik

Tropopozun Dünya yüzeyinin üzerinde bulunduğu yükseklik değişkendir. Enlem, mevsime ve günün saatine göre değişir.

Tropopoz, Dünya'nın kutup bölgelerinde ortalama 7 ila 10 km yükseklikte ve ekvator çevresinde tropik bölgelerde 16 ila 18 km yükseklikte bulunur.

Bu şekilde, kutupsal tropopoz daha sıcak ve dünya yüzeyine daha yakınken, ekvator-tropikal tropopoz daha soğuk ve daha yüksektir.

Ekvatorda, Güneş ışınları Dünya'nın yüzeyine dik olarak çarparak büyük yüzey ısınmasına neden olur. Dünya yüzeyinden gelen bu ısı, bu ekvator-tropikal bölgede genişleyen ve tropopoza olan mesafeyi artıran troposferin havası tarafından emilir.

Çeşitli bilimsel çalışmalar sonucunda, son yıllarda tropopozun küresel yüksekliğinin arttığı tespit edilmiştir. Bu artışın sera gazlarındaki (GHG) artıştan, stratosferdeki ozon tabakasının azalmasından ve bu tabakanın soğumasından kaynaklanabileceğine inanılmaktadır.

Tropopozun yüksekliğindeki değişiklikler, küresel ısınma adı verilen troposferin ısınmasının kanıtıdır.

Bir sakin bölge olarak tropopoz

Tropopoz, iklimden kaynaklanan meteorolojik fenomenler bu bölgenin altında, troposferde meydana geldiğinden görece bir sakinlik bölgesi oluşturur. Bununla birlikte, son çalışmalar, tropopozun belirli bir dinamik sunduğunu bildirmektedir.

Sıcaklık

Tropopoz bölgesinde, sıcaklık sabit kalır, yükseklikle azalmaz (troposferde olduğu gibi) ve yükseklikle (stratosferde olduğu gibi) artmaz. Tropopoz sıcaklığı yaklaşık -55 ^° C'dir.

Süreksizlik bölgesi

Tropopoz sürekli bir bölge değildir; Bu bölgede Dünya'nın kuzey ve güney yarım kürelerinin tropikal enlem ve orta enlem bölgelerinde kırılmalar var.

Nem depolama ve taşıma alanı

Tropopoz, troposferdeki nem için büyük bir rezervuar görevi görür ve su buharını stratosfere taşıma işlevine sahiptir.

Cirrus bulutlarının oluşumu

Tropopoz, buz kristallerinden oluşan bir tür uzun beyaz bulutlar olan sirrus benzeri bulutların oluştuğu bölgedir. Saç buklelerine benzer şekilde dar, ince bantlarda filamentler şeklinde şekillendirilirler.

Şekil 2. Cirrus bulutları. Kaynak: Pixabay.com

Cirrus bulutları güneş ışığını yansıtır ve Dünya'nın dışarıya yaydığı ısıyı hapseder. Sirrus bulutlarının net dengesinin gezegenin soğuması mı yoksa ısınması mı olduğu kesin olarak bilinmemektedir.

Sirrus bulutlarının görünümü, önümüzdeki 24 saat içinde düşük sıcaklık ve yağmurlu hava koşullarında bir değişikliği gösterir.

Tropopozun kimyasal bileşimi

Tropopoz, troposferin kimyasal bileşimi ile stratosferin kimyasal bileşimi arasında ani bir değişim bölgesini temsil eder. Her iki katmandan gelen gazları içerir.

Tropopozda, su buharı ve karbon monoksit (CO) gibi troposferden çıkan gazlar bulunur. Stratosferden gelen bir gaz olan ozon (O ₃ ) da vardır .

Tropopozda çok ilginç kimyasal reaksiyonlar meydana gelir. Bilim adamları, küresel ısınma olgusunun daha eksiksiz bir açıklamasını elde etmek için bu kimyasal değişiklikleri incelemeye çalışıyorlar.

Tropopoz nasıl incelenir?

Tropopozu incelemek için gaz karışımından örnekler alınmalıdır. Dünya yüzeyinden 18 km'ye kadar olan rakımlarda yapılan bu örnekleme birçok zorluğu beraberinde getirir.

Bu yüksekliklere sadece birkaç uçak ulaşabilir. NASA'nın bu çalışmaları yürütmek için özel ekipmanlarla donatılmış çok gelişmiş üç uçağı var. Bunlar ER-2, DC-8 ve WB-57 uçaklarıdır.

Uydular ve radarlar, yerinde tespit ekipmanı ve uzaktan algılama ile bir destek altyapısı ile birleştirilmiş bu üç uçak, İngilizce kısaltması olan Tropikal Kompozisyon, Bulutlar ve İklim Birleştirme Deneyi için TC4 adı verilen görevi yerine getiriyor.

Özellikleri

Tropopoz, su buharının troposferden stratosfere taşınmasında önemli işlevlere sahiptir. Aynı zamanda troposfer kaynaklı gazları (su buharı, karbon monoksit) stratosferden (ozon) gelen gazlarla karıştırmak için bir bölge olarak işlev görür.

Tropopoz, son zamanlarda gezegenin küresel ısınmasının ve genel atmosfer kimyasını belirleyen fenomenin bir göstergesi olarak inceleniyor.

Referanslar

1. Newton, R., Vaughan, G., Hintsa, E. vd. (2018) Tropikal tropopoz katmanında ozon açısından fakir hava gözlemleri. Atmosfer Kimyası ve Fiziği. 18: 5157-5171 doi: 10.5194 / acp-18-5157-2018
2. Biernat, K., Keyser, D. ve Bosart, LF (2017). Ağustos 2012 Büyük Arktik Siklonu ile Tropopause Polar Girdapları Arasındaki Bağlantılar. Amerikan Jeofizik Birliği, 2017 Sonbahar Toplantısı, özet # A43D-2478.
3. Werner, B. (2017) inorganik brom için subtropikal en alt stratosfer ve tropikal üst troposfer ve tropopoz katmanının araştırılması. Atmosfer Kimyası ve Fiziği. 17 (2): 1161-1186. doi: 10.5194 / acp-17-1161-2017
4. Jensen, EJ, Pfister, L., Jordan, DE, Bui, TV, Ueyama, R. ve Singh. HB (2017). NASA Havadan Tropikal Tropopoz Deneyi: Tropikal Batı Pasifik'te Yüksek İrtifa Uçak Ölçümleri. AMS 100. Çevrimiçi dergiler. BAMS. doi: 10.1175 / BAMS-D-14-00263.1
5. Jensen, EJ, Kärcher, B., Ueyama, R., Pfister, L., Bui, TV ve diğerleri. (2018). Tropikal Tropopoz Tabakasında Heterojen Buz Çekirdeği. Coğrafi Araştırma Dergisi: Atmosfer. 123 (21): 12,210-12,227.