Тропопауза

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к: навигация, поиск
Зональное строение тропопаузы в виде красного контура сверху. Показаны разрывы тропопаузы на границе циркуляционных атмосферных ячеек — тропической ячейки Хадли (Hadley cell) и ячейки умеренных широт Феррела (Ferrel cell) — и неоднородности на границе ячейки Феррела и полярной ячейки.

Тропопа́уза (от греч. τροπος — поворот, изменение и παῦσις — остановка, прекращение) — слой атмосферы, в котором происходит резкое снижение вертикального температурного градиента, переходный слой между тропосферой и стратосферой.

В тропосфере температура воздуха уменьшается с высотой примерно на 0,5—0,7 °С на 100 м. В 1902 году Леон Тейсерен де Бор обнаружил, что на некоторой высоте температура воздуха перестает понижаться и далее, с увеличением высоты, начинает повышаться. Он назвал эту границу «тропопаузой», и изобрел термины «стратосфера» – для атмосферы, которая находится выше границы, и «тропосфера» - для нижнего слоя

Согласно определению World Meteorology Organization нижняя граница тропопаузы (и, соответственно, верхняя тропосферы) — это минимальная высота, на которой вертикальный градиент температуры падает до 0,2°С/100 м (или ниже) и среднее значение этого параметра в вышележащем слое толщиной 2 км не превышает 2°С/км. В некоторых случаях наблюдается вторая тропопауза, если вертикальный градиент над первой тропопаузой превышает 3°С/км[1]. Толщина тропопаузы составляет от нескольких сотен метров до 2—3 километров.

В земной атмосфере высоты и температуры тропопаузы зависят от географической широты и подвержены сезонным и суточным колебаниям вследствие изменений инсоляции. В полярных районах тропопауза расположена на высотах 8—10 км (над уровнем моря), ее температура составляет 210—220 К в умеренных зонах — на высотах 10-12 км, и 180—200 K — в тропиках, на высотах 16—18 км. В высоких и умеренных широтах тропопауза в зимний сезон на 1-2 км ниже и на 8-15 К теплее, чем в летний период; в тропических широтах сезонные колебания параметров тропопаузы значительно меньше.

В субтропиках наблюдаются разрывы тропопаузы на границах циркуляционных атмосферных ячеек, обусловленные субтропическими струйными течениями со скоростями, превышающими 30 м/с, эти разрывы разграничивают низкую теплую полярную и холодную высокую тропическую тропопаузы. При вторжении холодных масс воздуха в низкие широты полярная тропопауза, расположенная на высотах 9-12 км, вклинивается под тропическую, находящуюся на уровне 15-17 км, в результате чего возникают две тропопаузы, после чего верхняя тропопауза постепенно разрушается.

В областях вне тропических струйных течений разрывы тропопаузы, как правило отсутствуют.

Высота тропопаузы также подвержена непериодическим изменениям при синоптических процессах — она снижается над циклонами и холодными воздушными массами и повышается над антициклонами и теплыми воздушными массами[2].

В 1980-х годах, космический аппарат NASA обнаружил, что тропопаузы характерны и для таких планет, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а так же для спутника Сатурна — Титана. Интересно, что эта невидимая граница проходит на одном и том же уровне в атмосфере этих, таких разных, миров – там, где давление составляет около 0.1 бар, или одну десятую давления на поверхности Земли[3].

Ссылки[править | править исходный текст]

  1. тропопауза // Международный метеорологический словарь, ВМО — N° 182 (METEOTERM // World Meteorology Organization)
  2. Тропопауза // Астрономічний енциклопедичний словник / За загальною редакцією І. А. Климишина та А. О. Корсунь. — Львів, 2003. — С. 482. — ISBN 966-613-263-X (укр.)
  3. Astronomers solve temperature mystery of planetary atmospheres (англ.)

Литература[править | править исходный текст]

  • Погосян Х. П., Общая циркуляция атмосферы, Л., 1972.