Stratosféra

Aktualizované 27. apríla 2023

Stratosféra je druhá vrstva zemskej atmosféry, ktorá sa nachádza nad troposférou a pod mezosférou. Rozprestiera sa vo výške približne 10 km až 50 km nad zemským povrchom. Stratosférická hranica oddeľujúca troposféru a stratosféru je známa ako tropopauza.

Stratosféra sa vyznačuje teplotnou inverziou, čo znamená, že teplota sa zvyšuje s výškou. Tento nárast teploty je spôsobený predovšetkým prítomnosťou molekúl ozónu (O₃), ktoré absorbujú a rozptyľujú ultrafialové (UV) slnečné žiarenie, čo spôsobuje ohrievanie vzduchu. Ozónová vrstva, ktorá chráni život na Zemi tým, že pohlcuje škodlivé UV žiarenie, sa nachádza v stratosfére.

Cirkulácia vzduchu v stratosfére je relatívne stabilná vďaka teplotnej inverzii, pričom vertikálne miešanie medzi vrstvami je malé. Táto stabilita umožňuje, aby sa vo veľkých výškach za určitých podmienok vytvárali určité typy oblakov, nazývané perleťové alebo polárne stratosférické oblaky.

V stratosfére sa nachádza aj dýzové prúdenie, čo sú úzke pásy rýchlo sa pohybujúceho vzduchu, ktoré môžu ovplyvňovať charakter počasia na zemskom povrchu. Tieto výškové vetry zvyčajne vanú zo západu na východ a môžu dosahovať rýchlosť až 400 kilometrov za hodinu.

Viac informácií o stratosfére a jej vlastnostiach

Ozónová vrstva

Ozónová vrstva zohráva kľúčovú úlohu pri ochrane života na Zemi tým, že absorbuje škodlivé ultrafialové (UV) žiarenie zo Slnka. UV žiarenie môže u ľudí spôsobiť rakovinu kože, šedý zákal a poškodenie imunitného systému, ako aj poškodiť rastliny a morské ekosystémy. Ozón sa v stratosfére neustále vytvára a ničí prostredníctvom série chemických reakcií, na ktorých sa podieľa UV žiarenie a molekuly kyslíka (O₂). V posledných desaťročiach sa v dôsledku ľudskej činnosti uvoľňovali látky poškodzujúce ozónovú vrstvu, ako sú chlórfluórované uhľovodíky (CFC), čo viedlo k poklesu ozónu v stratosfére. Cieľom úsilia, ako je Montrealský protokol, je znížiť používanie týchto látok a pomôcť obnoviť ozónovú vrstvu.

Stratosférická cirkulácia

Na rozdiel od turbulentného a chaotického počasia v troposfére sa stratosféra vyznačuje stabilnejšou a pomalšou cirkuláciou. Brewerova-Dobsonova cirkulácia je významným modelom atmosférickej cirkulácie v stratosfére, ktorý prenáša vzduch z trópov k pólom. Táto cirkulácia pomáha udržiavať rozloženie ozónu a iných stopových plynov v stratosfére.

Komerčná letecká doprava

Komerčné lietadlá sa zvyčajne pohybujú vo výške spodnej stratosféry, približne 9 až 12 kilometrov nad zemským povrchom. Stabilné vzdušné podmienky v stratosfére pomáhajú znižovať turbulencie a poskytujú cestujúcim plynulejšiu jazdu. Lietanie v týchto výškach umožňuje lietadlám aj efektívnejšie cestovanie, pretože sa znižuje odpor vzduchu a spotreba paliva.

Stratosférické balóny

Výskumníci a inžinieri často používajú stratosférické balóny na vynášanie prístrojov a užitočného zaťaženia do stratosféry na rôzne účely, ako je výskum atmosféry, diaľkový prieskum a telekomunikácie. Tieto balóny sa môžu vznášať vo výške až 40 kilometrov a predstavujú cenovo výhodnú alternatívu k satelitným platformám.

Polárne stratosférické oblaky (PSC, z anglického Polar Stratospheric Clouds)

Ide o zriedkavé oblaky vo veľkých výškach, ktoré sa tvoria v stratosfére za extrémne nízkych teplôt, zvyčajne pod -78 °C. PSC sa najčastejšie pozorujú v polárnych oblastiach počas zimných mesiacov. Môžu zohrávať úlohu pri poškodzovaní ozónovej vrstvy tým, že poskytujú povrch pre chemické reakcie, pri ktorých sa uvoľňujú aktívne formy chlóru, ktoré potom ničia molekuly ozónu.

Niekoľko zaujímavostí o stratosfére

Názov „stratosféra“ je odvodený z latinského slova „stratum“, čo znamená vrstva alebo lôžko. Prvýkrát ho použil v roku 1909 francúzsky meteorológ Léon-Philippe Teisserenc de Bort, ktorý stratosféru objavil vďaka výskumu výškových balónov.

Teplotná inverzia v stratosfére, kde teplota s výškou stúpa, je v porovnaní s troposférou, kde teplota s výškou zvyčajne klesá, celkom jedinečná. Táto teplotná inverzia je zodpovedná za stabilitu stratosféry a obmedzené vertikálne miešanie.

Najvyššia výška, ktorú dosiahol let balóna s ľudskou posádkou, bola v stratosfére, vo výške 41425 metrov nad morom. Tento rekord vytvoril rakúsky parašutista Felix Baumgartner v roku 2012 počas svojho slávneho zoskoku Red Bull Stratos. Baumgartner počas svojho voľného pádu prekonal aj zvukovú bariéru, keď dosiahol rýchlosť viac ako 1342 km/h.

Hrúbka ozónovej vrstvy nie je na celej Zemi stála. V blízkosti rovníka je zvyčajne tenšia a smerom k pólom hrubšia. Koncentrácia ozónu sa meria v Dobsonových jednotkách (DU) a celosvetový priemer je približne 300 DU, pričom kolíše v závislosti od ročného obdobia a lokality.

Stratosféra je v porovnaní s troposférou relatívne suchá, obsahuje len malé množstvo vodnej pary. Suchosť je spôsobená tropopauzou, ktorá pôsobí ako bariéra a zabraňuje väčšine vodnej pary v troposfére stúpať do stratosféry. Určitá časť vodnej pary sa však stále môže dostať do stratosféry prostredníctvom procesov, ako je oxidácia metánu a rozklad PSC.

Hoci stratosféra je väčšinou bez poveternostných javov ako troposféra, nie je úplne odolná voči poruchám. Prípady náhleho stratosférického oteplenia (SSW, z anglického Sudden Stratospheric Warming), ktoré zahŕňajú prudký nárast teploty v polárnej stratosfére, môžu mať významný vplyv na zimné počasie v stredných zemepisných šírkach, čo vedie k chladnejším podmienkam a extrémnym poveternostným javom.

Vulkanické erupcie môžu do stratosféry vniesť veľké množstvo oxidu siričitého a častíc popola, čo spôsobuje ochladzovanie zemského povrchu. Jedným z takýchto príkladov je erupcia sopky Pinatubo na Filipínach v roku 1991, ktorá viedla k zníženiu globálnej teploty o približne 0,5 °C na niekoľko rokov.

Stratosféra, kľúčová vrstva zemskej atmosféry, zohráva dôležitú úlohu pri ochrane života na našej planéte. Jedinečné vlastnosti stratosféry ovplyvňujú globálne počasie, klímu a komerčnú leteckú dopravu, od teplotnej inverzie až po život zachraňujúcu ozónovú vrstvu.