• Artykuły
  • Forum
  • Ciekawostki
  • Encyklopedia
  • Polarne chmury stratosferyczne

    Przeczytaj także...
    Tytan (Saturn VI) – największy księżyc Saturna, jedyny księżyc w Układzie Słonecznym posiadający gęstą atmosferę, w której zachodzą skomplikowane zjawiska atmosferyczne. Jest to również jedyne ciało poza Ziemią, na powierzchni którego odkryto powierzchniowe zbiorniki cieczy – jeziora. Nie wypełnia ich jednak woda, ale ciekły metan, który na Ziemi występuje w postaci palnego gazu.Metan (znany także jako gaz błotny i gaz kopalniany), CH4 – organiczny związek chemiczny, najprostszy węglowodór nasycony (alkan). W temperaturze pokojowej jest bezwonnym i bezbarwnym gazem. Jest stosowany jako gaz opałowy i surowiec do syntezy wielu innych związków organicznych.
    Szerokość geograficzna (ang. latitude, symbol φ) – jedna ze współrzędnych geograficznych, kąt pomiędzy półprostą poprowadzoną ze środka kuli ziemskiej i przechodzącą przez dany punkt na jej powierzchni a płaszczyzną równika.
    Arktyczne PSC
    PSC złożone z kryształów lodu (tzw. II rodzaju)
    Nie wykazujące iryzacji PSC I rodzaju ponad cirrusami

    Polarne chmury stratosferyczne (ang. polar stratospheric clouds, w skrócie PSCs) – rzadkie chmury występujące zimą w polarnej atmosferze, na wysokości od 15 do 25 km (w dolnej stratosferze). Związane są z powstawaniem dziury ozonowej. Jeden z rodzajów tych chmur, tzw. obłoki perłowe (PSC II rodzaju) charakteryzuje się silną iryzacją.

    Iryzacja, tęczowanie, biol. ubarwienie strukturalne (gr. Iris ‘tęcza’) – zjawisko optyczne polegające na powstawaniu tęczowych barw w wyniku interferencji światła białego odbitego od przezroczystych lub półprzezroczystych ciał składających się z wielu warstw substancji o różnych własnościach optycznych. Występuje m.in. na powierzchni minerałów, macicy perłowej, plamach cieczy (np. benzyny), bańkach mydlanych a czasem w atmosferze – na chmurach. Bywa też wywoływane sztucznie i wykorzystywane przy produkcji ozdobnych iryzowanych wyrobów szklanych i ceramicznych.Strefa podbiegunowa lub strefa polarna – jedna z trzech stref oświetlenia Ziemi, obejmująca obszary na obu półkulach położone za kołem podbiegunowym. W strefach polarnych występuje zjawisko dni i nocy polarnych.

    Stratosfera jest bardzo sucha w porównaniu z troposferą (w której występuje większość obserwowanych chmur) i chmury tworzą się tam rzadko.

    Klasyfikacja[]

    W zależności od składu wyróżnia się:

    Cirrus (Ci) to po polsku chmura pierzasta. Należy do chmur wysokich, zbudowanych z kryształków lodu. Chmury piętra wysokiego występują w górnej troposferze. Podstawa chmur pierzastych może wystąpić poniżej wysokości o temperaturze powietrza 0 °C, wyżej w atmosferze tropikalnej, niżej w obszarach polarnych. W Europie, chmura cirrus może występować na wysokości od 6 000 do 12 000 m. Temperatury w chmurach cirrus wynoszą zwykle od –10 °C do –40 °C. Tropopauza jest naturalną barierą dla wierzchołków chmur pierzastych. Typowa chmura cirrus wyglądem przypomina nici pajęcze, delikatne włókna, „włosy anielskie”, pierze, nierzadko też kłaczki lub loczki.Kwas siarkowy (nazwa Stocka: kwas siarkowy(VI)), H2SO4 – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najmocniejszych kwasów – wszystkie układy o mocy większej od kwasu siarkowego 100% nazywa się superkwasami. Bywa zwany krwią przemysłu chemicznego, ze względu na to, że używa się go w bardzo wielu kluczowych syntezach. Sole kwasu siarkowego to siarczany.
  • PSC I rodzaju, tworzące się w temperaturach poniżej –78 °C:
  • typu Ia, złożone z kryształków lodu i kwasu azotowego,
  • typu Ib, złożone z lodu oraz kwasów azotowego i siarkowego,
  • typu Ic, złożone z metastabilnej mieszaniny wody z kwasem azotowym,
  • PSC II rodzaju, tworzące się przy temperaturze poniżej –85 °C, złożone wyłącznie z lodu; występują częściej nad Antarktyką, gdzie atmosfera jest chłodniejsza niż nad Arktyką.
  • Obserwacja[]

    Polarne chmury stratosferyczne znajdują się wysoko na niebie i mogą odbijać promienie słoneczne spod horyzontu w stronę powierzchni ziemi, co powoduje ich jasne świecenie przed i po zachodzie słońca. Są najlepiej widoczne, gdy Słońce znajduje się od 1 do 6 stopni poniżej horyzontu. PSC II rodzaju są znacznie jaśniejsze i mają bardziej intensywne kolory niż częściej obserwowane obłoki iryzujące położone w troposferze.

    NASA (National Aeronautics and Space Administration) (pl. Narodowa Agencja Aeronautyki i Przestrzeni Kosmicznej) – agencja rządu Stanów Zjednoczonych odpowiedzialna za narodowy program lotów kosmicznych, ustanowiona 29 lipca 1958 r. na mocy National Aeronautics and Space Act, zastępując poprzednika – National Advisory Committee for Aeronautics. Jest wydziałem Departamentu Obrony USA i jest mu bezpośrednio podległa.Saturn – gazowy olbrzym, szósta planeta Układu Słonecznego pod względem oddalenia od Słońca, druga po Jowiszu pod względem masy i wielkości. Charakterystyczną jego cechą są pierścienie, składające się głównie z lodu i w mniejszej ilości z odłamków skalnych; inne planety-olbrzymy także mają systemy pierścieni, ale żaden z nich nie jest tak rozległy ani tak jasny. Według danych z lipca 2013 roku znane są 62 naturalne satelity Saturna.

    Wpływ na środowisko[]

    Chmury PSC I rodzaju mają związek ze zjawiskiem dziury ozonowej. Pojawiają się one w zimie, kiedy temperatura stratosfery spada, nawet do -85 °C. Na powierzchni chmur mają miejsce reakcje chemiczne, przekształcające lotne związki zawierające chlor (m.in. freony) w wolne rodniki. Na wiosnę, kiedy światło słoneczne powraca, substancje te reagują z cząsteczkami ozonu, niszcząc je w rosnącym tempie; w Antarktyce maksimum tego zjawiska przypada na wczesny październik, potem tempo spada i w grudniu sytuacja powraca do normy.

    Chmury – obserwowane w atmosferze skupiska kondensatów substancji występującej w postaci pary. W atmosferze ziemskiej jest to para wodna. Ochładzanie zmniejsza zdolność powietrza do zatrzymywania pary wodnej. Ochładzanie do temperatury punktu rosy powoduje nasycenie pary wodnej (saturację), dalsze ochładzanie wywołuje przesycenie i kondensację. Kondensacja i parowanie (w przypadku chmur wodnych) oraz depozycja i sublimacja (w przypadku chmur lodowych) zachodzą w atmosferze na chmurowych lub lodowych jądrach (zarodkach) nukleacji.Freony (CFC, od ang. chlorofluorocarbon) – grupa chloro- i fluoropochodnych węglowodorów alifatycznych. Słowo Freon jest zarejestrowanym znakiem handlowym należącym do koncernu DuPont. Freony uznano powszechnie w latach 90. XX wieku za szkodliwe dla środowiska. Uważa się, że ich emisja do środowiska jest jedną z głównych przyczyn zanikania warstwy ozonowej w atmosferze ziemskiej. Przed tym odkryciem freony były masowo stosowane jako ciecze robocze w chłodziarkach, gaz nośny w aerozolowych kosmetykach oraz do produkcji spienionych polimerów.

    Poza Ziemią[]

    Chmury w stratosferze Tytana

    Chmury występujące w polarnej stratosferze zaobserwowano także na Tytanie, księżycu Saturna. Występują na szerokości powyżej 65°, w pobliżu bieguna, na którym panuje zima, na wysokości 30–50 km ponad powierzchnią. Tworzą je kryształki metanu, jednego ze składników atmosfery księżyca; temperatura w polarnej stratosferze Tytana spada do -209 °C.

    Obłoki iryzujące – cienkie chmury o kształcie soczewkowatym, wykazujące bardzo silną iryzację. Występują na wysokości ok. 20-30 km.Dziura ozonowa – zjawisko spadku stężenia ozonu (O3) w stratosferze atmosfery ziemskiej. Występuje głównie w obszarach podbiegunowych. Tworzenie się i rozpad O3 zachodzi pod wpływem światła, którego natężenie różni się dla danego obszaru w poszczególnych porach roku. Naturalna zawartość ozonu zmienia się z szerokością geograficzną, dlatego trudno jest podać uniwersalną wartość stężenia granicznego, które określa pojawienie się dziury ozonowej. W przypadku Antarktyki graniczna wartość stężenia O3 określająca naturalny stan ozonosfery i dziurę ozonową wynosi 220 DU. Do 1979 r. nie notowano w tym rejonie niższych stężeń O3, a późniejsze spadki zawartości ozonu miały charakter antropogeniczny. Powstawanie dziury wiązane jest zazwyczaj z antropogeniczną emisją freonów.

    Zobacz też[]

  • Obłoki srebrzyste
  • Wir polarny
  • Przypisy

    1. Nacreous and Polar Stratospheric Clouds (ang.). Atmospheric Optics. [dostęp 2012-09-10].
    2. PSC observations (ang.). Australian Antarctic Division, 2012-02-21. [dostęp 2012-09-10].
    3. Ozone (ang.). Australian Antarctic Division, 2011-09-16. [dostęp 2012-09-10].
    4. Preston Dyches, Elizabeth Zubritsky: NASA Finds Methane Ice Cloud in Titan's Stratosphere (ang.). NASA, 2014-10-24. [dostęp 2014-10-27].
    Ozon (stgr. ὄζον [ódzōn] – woniejący), tritlen (O3) – alotropowa odmiana tlenu składająca się z trójatomowych cząsteczek.Troposfera – najniższa i najcieńsza warstwa atmosfery ziemskiej, stanowi ok. 80% jej całkowitej masy. Górna jej granica zmienia się w zależności od pory roku i od szerokości geograficznej. Nad biegunami sięga ona do 7 km w zimie i do 9 km w lecie. W umiarkowanych szerokościach geograficznych od 10 km w zimie do 13 km w lecie. Nad równikiem zasięg troposfery waha się od 15 do 18 km przez cały rok. Zróżnicowana grubość troposfery wynika z różnic nagrzewania się obszarów leżących na różnych szerokościach geograficznych oraz różnej wartości siły odśrodkowej działającej na cząsteczki powietrza.



    w oparciu o Wikipedię (licencja GFDL, CC-BY-SA 3.0, autorzy, historia, edycja)

    Warto wiedzieć że... beta

    Metastabilność – własność delikatnej równowagi stanów, które są stabilne dla małych odchyleń od położenia równowagi, ale większe wychylenie powoduje zmianę stanu i przejście do równowagi pełnej, lub ew. innego stanu metastabilnego.
    Rodniki (dawn. wolne rodniki) – atomy lub cząsteczki zawierające niesparowane elektrony, czyli charakteryzujące się spinem elektronowym różnym od 0. Niektóre układy o całkowitym spinie równym 0, lecz wykazujące tzw. polaryzację spinową (np. niektóre stany przejściowe) czasem traktowane są jako dwurodniki.
    Wir polarny – układ niskiego ciśnienia (niż baryczny) o charakterze cyklonu, związany z obszarem biegunowym planety, w szczególności Ziemi. Wir polarny na Ziemi jest zjawiskiem sezonowym, które najsilniejsze jest w trakcie nocy polarnej, dlatego jest nazywany także wirem nocy polarnej. Rozciąga się od tropopauzy, przez obszar stratosfery, do mezosfery (ponad 50 km nad powierzchnią).
    Kwas azotowy, HNO3 – nieorganiczny związek chemiczny, jeden z najsilniejszych kwasów tlenowych. Resztą kwasową jest w nim grupa azotanowa zawierająza azot na V stopniu utlenienia.
    Obłoki srebrzyste (ang. noctilucent clouds – NLC) – polarne chmury mezosferyczne, są rzadko obserwowanymi chmurami widzianymi w półzmroku przy zmierzchu lub świcie, kiedy słońce jest 6-16 stopni poniżej horyzontu. Najczęściej obserwowane są w pasie pomiędzy 50° i 70° (północnej i południowej szerokości geograficznej). Obłoki srebrzyste są najwyższymi chmurami obserwowanymi z Ziemi, znajdują się w mezosferze około 75–85 km ponad powierzchnią ziemi.
    Antarktyka – znajdujący się na półkuli południowej obszar, który obejmuje Antarktydę wraz z lądolodami oraz otaczającymi ją wodami i wyspami. Najczęściej przyjmuje się, że granicę Antarktyki wyznacza strefa konwergencji antarktycznej, w której chłodne wody powierzchniowe znajdujące sie wokół Antarktydy stykają się z cieplejszymi wodami subantarktycznymi i zanurzają się w nich. W zależności od pory roku granica ta przesuwa się pomiędzy równoleżnikami 48 i 61°S. Zgodnie z definicją zawartą w Traktacie Antarktycznym za granicę Antarktyki uważa się równoleżnik 60°S.
    Horyzont – okrąg powstały w wyniku przecięcia sfery niebieskiej na dwie części, wyznaczający granicę pomiędzy przestrzenią widoczną dla obserwacji i zasłoniętą przez Ziemię.

    Reklama

    Czas generowania strony: 0.015 sek.