Eigenschaften, Zusammensetzung, Temperatur und Funktionen der Mesosphäre

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Philip Kelley

Das Mesosphäre Es ist eine der Schichten der Erdatmosphäre, insbesondere die dritte, die sich zwischen der Stratosphäre und der Thermosphäre befindet. Der Übergangsbereich zwischen Stratosphäre und Mesosphäre wird als Stratopause bezeichnet, während der Bereich zwischen Mesosphäre und Thermosphäre als Mesopause bezeichnet wird..

Die Mesosphäre ist hauptsächlich durch die dort auftretende sehr niedrige Temperatur gekennzeichnet, die in direktem Zusammenhang mit der Höhe steht: Je höher die Höhe, desto niedriger die Temperatur. Ihre Bedeutung liegt in der Tatsache, dass diese Schicht als Schutz der Erde gegen den Zerfall von Felsformationen wirkt..

Die Mesosphäre ist die kälteste Schicht in der Atmosphäre. Quelle: Dieses SVG-Bild wurde von Medium69 erstellt.

Die Zerstörung verschiedener Formationen in der Mesosphäre (wie Meteoriten und kleinere Partikel) ermöglicht den Eintritt von atmosphärischem Staub, der in die Entwicklung von Kondensationskernen für polare mesosphärische Wolken oder nachtleuchtende Wolken eingreift, die in einer Höhe auftreten, die größer als gewöhnliche Wolken ist.

Neben der Erzeugung polarer mesosphärischer Wolken tritt auch das Phänomen der Elfenstrahlen auf, deren Ursprung weiterhin als Rätsel angesehen wird..

In gleicher Weise entstehen in dieser Schicht sogenannte Sternschnuppen, die nichts anderes als Lichtblitze von Meteoriten oder Felsformationen sind, die dank der Reibungskraft zerfallen sind..

Die Mesosphäre war die Schicht der Atmosphäre, die am wenigsten erforscht und untersucht wurde, da ihre Höhe sehr hoch ist und den Transit von Flugzeugen wie Flugzeugen oder Heißluftballons nicht erlaubt und gleichzeitig für künstliche zu niedrig ist Satelliten in diesem zu umkreisen.

Das Wenige, das über diese Schicht der Atmosphäre entdeckt wurde, wurde durch Erkundung und Untersuchung mit Schallraketen beobachtet, aber die Beständigkeit dieser Geräte muss sehr begrenzt gewesen sein..

Seit 2017 arbeitet die NASA jedoch an einem Gerät, mit dem die Mesosphäre untersucht werden kann. Dieses Artefakt ist bekannt als Lidar (Lichterkennung und Bereichsanpassung) von Natrium.

Artikelverzeichnis

  • 1 Funktionen
    • 1.1 Naturphänomene, die in der Mesosphäre auftreten
  • 2 Chemische Zusammensetzung
  • 3 Temperatur
  • 4 Funktionen
    • 4.1 Schutz vor Meteoriten
    • 4.2 Schutz vor ultravioletten Strahlen
    • 4.3 Raumschiffbremse
  • 5 Referenzen

Eigenschaften

Das Hauptmerkmal der Mesosphäre ist, dass sie die kälteste Schicht der Erdatmosphäre ist und die Temperatur mit zunehmender Höhe stärker abnimmt..

Die übermäßige Abkühlung dieser Schicht aufgrund der niedrigen Temperatur im oberen Teil - zusammen mit anderen Faktoren, die die verschiedenen Schichten der Atmosphäre beeinflussen - ist ein Indikator für die Entwicklung des Klimawandels.

Diese Schicht erstreckt sich über eine Höhe von ungefähr 50 bis 85 Kilometern und hat eine ungefähre Dicke von 35 Kilometern. Trotz seiner großen Ausdehnung macht es jedoch nur 0,1% der Gesamtmasse der Atmosphäre aus..

In dieser Schicht gibt es zonale Winde, die durch ihre Ost-West-Komponente gekennzeichnet sind; Dieses Element gibt die Richtung an, der sie folgen. Darüber hinaus sind auch atmosphärische Gezeiten und Gravitationswellen vorhanden.

Die Mesosphäre ist die am wenigsten dichte Schicht der Atmosphäre, und es wäre unmöglich, sie einzuatmen. Außerdem ist der Druck zu niedrig, sodass im Falle eines Raumanzugs das Blut und die Flüssigkeiten des Körpers kochen würden.

Die Mesosphäre wird aufgrund des begrenzten Zugangs zu ihrer Untersuchung als mysteriös angesehen, und auch aufgrund der Tatsache, dass in ihr verschiedene Naturphänomene stattfinden, die ziemlich auffällig sind..

Naturphänomene, die in der Mesosphäre auftreten

Nachtleuchtende Wolken

In der Mesosphäre finden verschiedene ganz besondere Naturphänomene statt. Ein Beispiel hierfür sind die nachtleuchtenden Wolken, die sich durch ihre elektrische blaue Farbe auszeichnen und vom Nord- und Südpol aus betrachtet werden können..

Diese Wolken entstehen, wenn ein Meteor auf die Atmosphäre trifft und eine Staubspur freisetzt, an der der gefrorene Wasserdampf aus den Wolken haftet..

Nachtleuchtende Wolken oder polare mesosphärische Wolken treten viel höher als gewöhnliche Wolken auf, etwa 80 km hoch, während gewöhnliche Wolken in der Troposphäre auf einer viel niedrigeren Ebene beobachtet werden..

Sternschnuppen

Sternschnuppen entstehen in der Mesosphäre, deren Sichtungen von Menschen schon immer hoch geschätzt wurden.

Diese "Sterne" entstehen durch den Zerfall von Meteoriten, der durch Reibung mit der Luft in der Atmosphäre entsteht und Lichtblitze freisetzt.

Koboldstrahlen

Ein weiteres Phänomen, das in dieser Schicht der Atmosphäre auftritt, sind die sogenannten Elfenstrahlen, deren Ursprung weiterhin schwer zu verstehen ist, obwohl diese Ende des 19. Jahrhunderts entdeckt und 1925 von Charles Wilson freigelegt wurden..

Diese im Allgemeinen rötlich gefärbten Strahlen treten in der Mesosphäre auf und sind weit entfernt von den Wolken zu sehen. Es ist noch nicht bekannt, was sie verursacht, und ihr Durchmesser kann mehrere zehn Kilometer erreichen.

MTI

Ein als MTI (Mesospheric Temperature Inversions) bekanntes Ereignis tritt normalerweise auch in der Mesosphäre auf, wodurch sich die grundlegende Eigenschaft dieser Schicht verschiebt (die Abnahme der Temperatur mit zunehmender Höhe). In diesem Fall ist die Temperatur umso höher, je höher die Höhe ist..

Eine Zeitlang argumentierten Wissenschaftler, dass Gravitationswellen für dieses Ereignis verantwortlich seien; Nach Studien in der Stadt Ahmedabad wurde jedoch festgestellt, dass Gravitationswellen nicht so häufig auftreten.

Es wurde festgestellt, dass dieses Phänomen auf chemische Reaktionen zurückzuführen ist, die Wärme abgeben, nachdem Sonnenstrahlung auf atmosphärische Elemente einwirkt..

Chemische Zusammensetzung

Die chemische Zusammensetzung der Gase in der Mesosphäre ist der der Troposphäre im Verhältnis sehr ähnlich. In der Troposphäre besteht die Luft hauptsächlich aus Stickstoff (78%), 21% Sauerstoff und 1% Wasserdampf und Kohlendioxid; Diese Schicht ist die dichteste in der Atmosphäre.

Im Gegenteil, die Mesosphäre ist die am wenigsten dichte Schicht und ihre Luft ist sehr leicht. Die darin enthaltenen Gase sind nicht sehr dicht, aber es hat eine höhere Ozonkonzentration und einen niedrigeren Wasserdampfgehalt..

Da die meisten Gesteinsformationen, die die Atmosphäre beeinflussen, in dieser Schicht zerfallen, verbleiben Rückstände dieser Formationen in der Mesosphäre und es entsteht eine relativ hohe Konzentration an Eisen und anderen Metallatomen..

Temperatur

Wie bereits erwähnt, ist die Mesosphäre die Schicht mit der niedrigsten Temperatur. Seine Temperatur sinkt, wenn man in dieser Schicht voranschreitet; das heißt, je höher es ist, desto kälter wird es sein. Tatsächlich wird der kälteste Punkt in der Mesopause erreicht, der Übergangsschicht zwischen der Mesosphäre und der Thermosphäre..

In Ländern im Norden, in denen die Temperatur normalerweise niedrig ist, sind nachtleuchtende Wolken sehr häufig. Dies liegt daran, dass in diesen Gebieten die Temperatur der Atmosphäre im Allgemeinen niedriger ist, sodass die Mesosphäre noch kältere Temperaturen aufweist..

Der Temperaturabfall in dieser Schicht ist darauf zurückzuführen, dass nur sehr wenige Gasmoleküle die Sonnenstrahlen absorbieren und die Luft warm bleiben lassen. Die niedrigste in dieser Schicht erreichte Temperatur beträgt ungefähr - 110 ° C..

Ebenso ist der Temperaturabfall auf die Emission von Kohlendioxid zurückzuführen, die kühlend wirkt; In der Mesosphäre ist Kohlendioxid für die Kühlung verantwortlich, strahlt aber auch Wärme in den Weltraum ab.

Der am wenigsten kalte Teil der Mesosphäre ist die Übergangsschicht zwischen ihr und der Stratosphäre: die Stratopause. Dies liegt daran, dass die geringe Wärme, die in der Mesosphäre gefunden werden kann, aus der Stratosphäre stammt, sodass ihre Temperatur je nach Höhe sinkt und der kälteste Punkt dort ist, wo diese Schicht endet..

Eigenschaften

Schutz vor Meteoriten

Die Hauptfunktion der Mesosphäre besteht darin, dass sie die Erde vor Felsformationen (wie Meteoriten) schützt, die in die Atmosphäre eindringen. Jeder Meteorit, der durch ihn hindurchgeht, wird durch die Reibungskraft, die die Luft in dieser Schicht erzeugt, aufgelöst, bevor er durch die verbleibenden Schichten hindurchgeht und auf die Erde auftrifft..

Wenn der zerfallene Meteorit nach seinem Zerfall beträchtlich groß ist, können die durch diese Reaktion erzeugten Lichtblitze beobachtet werden. Dies ist ein sogenannter Shooting Star.

Der Zerfall großer Meteoriten und kleinerer Formationen in der Mesosphäre führt zum Eintritt von Tonnen atmosphärischen Staubes. Dies hat Auswirkungen auf die Chemie dieser Schicht und trägt zur Entwicklung von Kondensationskernen in polaren mesosphärischen Wolken bei..

UV-Schutz

Andererseits schützt die Mesosphäre auch vor ultravioletter Sonnenstrahlung. Es ist erwähnenswert, dass diese Funktion in größerem Maße der Stratosphäre zugeschrieben wird, da diese Schicht mit größerer Intensität schützt.

Raumschiffbremse

Die Mesosphäre fungiert als aerodynamische Bremse für Raumfahrzeuge, die zur Erde zurückkehren..

In dieser Schicht entstehen normalerweise starke Turbulenzen aufgrund der geringen Luftdichte im Vergleich zu den verschiedenen Schichten, aus denen die Erdatmosphäre besteht..

Verweise

  1. (2008). Die Mesosphäre - Übersicht. Abgerufen am 21. April von der University Corporation for Atmospheric Research: scied.ucar.edu
  2. M. Bidegain, G. Necco, G. Pisciottano (2011). Atmosphäre. Abgerufen am 21. April vom Department of Atmospheric Sciences der Universität der Republik: meteo.fisica.edu.uy
  3. Ugolnikov, O., Maslov, I. (2013). Lichtstreuungsdepolarisation in der Mesosphäre während der Perseiden-Aktivitätsepoche durch WAPC-Messungen. Abgerufen am 21. April von ArXiv: arxiv.org
  4. Das, D., Aakanksha, G., Rafferty, J. (2015). Mesosphäre. Abgerufen am 21. April von Encyclopedia Britannica: britannica.com
  5. (2017). Die NASA wird ein spezielles Instrument zur Untersuchung der Mesosphäre der Erde entwickeln. Abgerufen am 21. April von La Prensa: laprensa.peru.com
  6. Underwood, E. (2019). Was treibt Temperaturinversionen in der Mesosphäre an? Abgerufen am 22. April von Eos Earth & Space Science News: eos.org
  7. Leal, E. (s.f.). Die Atmosphäre: ein System des Planeten Erde. Abgerufen am 21. April von der Universidad Veracruzana: uv.mx
  8. (s.f.). Atmosphäre. Abgerufen am 21. April von der Universität von Murcia: um.es
  9. (s.f.). Umweltinformationssystem. Abgerufen am 21. April von der Nationalen Verwaltungsabteilung für Statistik: dane.gov.co.
  10. (s.f.). Die Mesosphäre. Abgerufen am 21. April von der CK-12 Foundation: ck12.org

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