Stratosfer, Dünya’yı çevreleyen atmosfer tabakasıdır. Stratosferde nispeten bol bulunan nadir bir oksijen molekülü olan ozon, Güneş’ten gelen ultraviyole radyasyondan enerjiyi emdiği için bu katmanı ısıtır.
Ozon tabakası stratosferde bulunur. Ozon tabakası bizi güneşin ultraviyole radyasyonundan (UV) korur. Bu güvenlik katmanı olmadan dünyadaki yaşam sürdürülemez.
Stratosfer Nedir?
Stratosfer nedir diye soracak olursak; Stratosfer, Dünya atmosferinin bir tabakasıdır. Yukarıya doğru çıkıldıkça atmosferin ikinci katmanıdır en alt katman olan troposfer, stratosferin hemen altındadır. Stratosferin üzerindeki bir sonraki yüksek katman mezosferdir.
Stratosferin tabanı, orta enlemlerde yerden yaklaşık 10 km yüksekliktedir. Tepesi 50 km yükseklikte meydana gelir. Stratosfer tabanının yüksekliği enlem ve mevsimlere göre değişir. Stratosferin alt sınırı, kışın ekvator yakınında 20 km kadar yüksek ve kutuplarda 7 km kadar düşük olabilir. (Stratosferin alt sınırına tropopoz denir; üst sınıra stratopoz denir.)
Stratosferde nispeten bol miktarda bulunan alışılmadık bir oksijen molekülü türü olan ozon , Güneş’ten gelen ultraviyole radyasyondan enerji emerken bu katmanı ısıtır. Stratosferde yukarı doğru çıkıldıkça sıcaklıklar yükselir. Bu, içinde yaşadığımız troposferdeki davranışın tam tersidir, burada sıcaklık yükseldikçe düşer.
Bu sıcaklık katmanlaşması nedeniyle, stratosferde çok az konveksiyon ve karışım vardır, bu nedenle oradaki hava katmanları oldukça kararlıdır. Ticari jet uçakları, aşağıdaki troposferde yaygın olan türbülanstan kaçınmak için alt stratosferde uçar.
Stratosfer çok kuru havadır ve çok az su buharı içerir. Bu nedenle, bu katmanda çok az bulut bulunur ve hemen hemen tüm bulutlar daha alçak, daha nemli troposferde bulunur. Polar stratosferik bulutlar (PSC’ler) istisnadır. PSC’ler kışın kutuplara yakın alt stratosferde görülür. 15 ila 25 km rakımlarda bulunurlar ve yalnızca bu yüksekliklerdeki sıcaklıklar -78°C’nin altına düştüğünde oluşurlar.
Stratosferler ve Uçaklar
Stratosferin tepesindeki hava, deniz seviyesinde olduğundan kabaca bin kat daha incedir. Bu nedenle, jet uçakları ve hava balonları, stratosfer içinde maksimum operasyonel irtifalarına ulaşır.
Stratosferde dikey konveksiyon olmadığı için stratosfere giren maddeler orada uzun süre kalabilirler. CFC’ler (kloroflorokarbonlar) adı verilen ozonu yok eden kimyasallar için durum böyledir. Büyük volkanik patlamalar ve büyük göktaşı çarpmaları, aylarca veya yıllarca oyalanabilecekleri ve bazen Dünya’nın küresel iklimini değiştirebilecekleri aerosol parçacıklarını stratosfere fırlatabilir. Roket fırlatmaları, egzoz gazlarını stratosfere enjekte ederek belirsiz sonuçlara yol açar.
Atmosferdeki çeşitli dalgalar ve gelgitler stratosferi etkiler. Bu dalgaların ve gelgitlerin bazıları enerjiyi troposferden stratosfere taşır, diğerleri ise stratosferden mezosfere enerji taşır. Dalgalar ve gelgitler, stratosferdeki hava akışını etkiler ve ayrıca atmosferin bu katmanının bölgesel ısınmasına neden olabilir.
Stratosferde yıldırıma benzeyen nadir bir elektrik boşalması meydana gelir. Bu “mavi jetler” gök gürültülü fırtınaların üzerinde görünür ve stratosferin altından 40 veya 50 km yüksekliğe kadar uzanır.
Google’a sorarsanız en üstteki arama sonucuna göre “stratosfer” Las Vegas’ta adını taşıyan bir otel ve kumarhanenin ana sayfasıdır. Ama Sin City’de hiç bulunmamış olsanız bile muhtemelen gerçek stratosferi bir veya iki kez ziyaret etmişsinizdir. Hava yoluyla seyahat eden herkes için bu bölgeden kaçınmak zor.
Ticari havayollarının uğrak yeri olan stratosfer, Dünya atmosferindeki en düşük ikinci seviyedir. Ozon gazı ve hızlı rüzgarların kalesi, bulutların az olduğu ama hayatın devam ettiği bir yer.
Stratosfer Özellikleri hakkında 5 gerçek
UCAR/Randy Russell
İşte stratosfer ile ilgili dünya dışı beş gerçek:
1. Tropopoz ile Sınırlıdır
İşin özüne indiğinizde hepimiz troposferin yaratıklarıyız. Bu atmosferik katman, Dünya gezegenindeki hava durumuyla ilgili olayların neredeyse tamamının ortaya çıktığı yerdir. Troposfer gezegenimizin yüzeyinde başlasa da üst sınırı daha az tutarlıdır. Bulunduğunuz enlem ve bulunduğunuz mevsime bağlı olarak katmanın tepesi 7 ila 12 kilometre yukarıda herhangi bir yerde olabilir.
Troposferin üzerinde sırasıyla; stratosfer, mezosfer, termosfer ve ekzosfer var. Geri dönüp ilk iki seviye hakkında konuşalım.
Troposfer-stratosfer sınırı veya tropopoz, ters sıcaklık eğilimleri olan iki alanı ayırır. Troposferin içinde küresel ortalama sıcaklık rakımla birlikte azalır. Stratosfere geçildiğinde ise yükseldikçe her şeyin ısındığı farklı bir hikâye var. Stratosferin tavanına 50 kilometre kadar sonra ulaşacaksınız. Bu noktadan sonra işler tersine dönmeye başlar; çünkü mezosferde sıcaklık düşmeye başlar.
2. Ozon Tabakası Çoğunlukla Stratosferle Sınırlıdır
Ozon gazı, bu gezegeni güneş tarafından gönderilen aşırı ultraviyole (UV) radyasyondan korur. Oksijen atomlarından oluşan ozon -birçok güneş kremi gibi- UV ışığını emer. Bu kritik hizmet olmasaydı tüm ekosistemler başarısız olurdu. Atmosferimizin gaz arzı çoğunlukla ünlü ozon tabakasıyla sınırlıdır ve bu katmanın yaklaşık yüzde 90’ı stratosfer içinde bulunuyor.
İlgili bir notta ozon, stratosferik sıcaklıkların neden daha yüksek rakımlarda yükseldiğini açıklıyor. Sadece Güneş’in UV ışınlarını emmekle kalmaz aynı zamanda troposferden gelen kızılötesi radyasyonu da emer. Sonuç olarak kilometrelerce kızaran bir stratosfer.
3. Stratosferik Bulutlar Nadirdir Ama Duyulmamış Değildir
Troposfer bulut şehridir. Cirrus, stratus veya cumulonimbus gibi bulutların oluşması için su damlacıklarına ve/veya buz kristallerine ihtiyacınız var. Dolayısıyla nispeten nemli troposfer onlar için harika bir ortam. Ama stratosfer için böyle olduğu söylenemez. Genel olarak bulut oluşumunu kolaylaştırmak için çok kuru.
Yine de bulut oluşmaması kötü bir şey değildir. Stratosfer (büyük ölçüde) bulutsuz gökyüzünü sınırlı türbülansla birleştirerek onu havayolu pilotları için çekici kılıyor. Gerçekten de çoğu ticari uçak, seyir irtifalarını alt stratosferde sürdürür.
Stratosferik bulutlar ise bazen buzun volkanik tozla karışmasıyla oluşurlar. Ayrıca kutup bölgeleri kış aylarında stratosfer seviyesindeki bulutları görür.
4. Stratosferik Kutup Girdapları Dünya İkliminde Büyük Oyunculardır
“Polar girdap” terimi bugünlerde çokça kullanılıyor. Fakat fark etmeyeceğiniz şey, Kuzey Kutbu bölgesinin iki farklı türde kutup girdabına tanık olduğudur. Tüm yıl boyunca dönen troposferik kutupsal girdap Kuzey Kutbu’nu çevreler; sınırları genellikle 40 ila 50 derece kuzey enlemleri arasında bulunur. Batıdan doğuya seyahat eden bu jet akımı, soğuk kutup havasını ve sıcak güney akıntılarını ayırmaya yardımcı olur.
Daha yukarıda stratosferik kutupsal girdap var. Aşağıdaki muadili gibi bu da saat yönünün tersine hareket eder. Ancak stratosferin girdabı mevsimseldir, her bahar çöker ve ardından kışın yeniden oluşur.
Kuzey Kutbu ile daha düşük enlemlerdeki bölgeler arasında büyük bir sıcaklık farkı olduğunda rüzgarlar en güçlü halindedir. Ancak Kuzey Kutbu hızla ısınıyor. Bazı bilim adamları, iklim değişikliğinin stratosferik kutup girdabını zayıflattığını ve normalde yakaladığı aşırı soğuk rüzgarların güneye yönelmesine izin verdiğini iddia ediyor. Belki aynı sıcaklık artışı troposferik jeti de mahvediyordur.
Güney Yarımküre’nin kutupsal girdabını kabul etmeseydik ihmal etmiş olurduk. Antarktika’nın üzerinde yer alan bu girdap kuzeydeki muadilinden daha güçlü.
5. Bakteriler Orada Hayatta Kalabilir
Ağustos 2018’de Frontiers in Microbiology dergisinde yayınlanan bir çalışmanın katılımcıları, bir NASA uçağına yerleştirilen havayı yakalayan bir sonda tasarladı. Cihaz, 12 kilometre yükseklikte yerel tropopozun üzerinde uçuşan bakteriler tespit etti.
UV radyasyonu ve aşırı sıcaklıklar, stratosferi canlılar için zorlu bir yer haline getiriyor. Bazı bakteriler orada hayatta kalabilmeleri için güneşi engelleyen pigmentlere ve koruyucu dış kabuklara ihtiyaç duyacaktır. Hızlı DNA onarımı, hayat kurtaran başka bir numaradır.
Fırtınalarda ve volkanik patlamalarda otostop çeken mikroplar, stratosferi atmosferik bir otoyol olarak kullanır. Burada rüzgarlar onları büyük bir hızla kıtalar arası taşıyarak mikropların dağılmasını sağlar. Yaşamın sınırlı süreler için bile olsa stratosferimize tahammül edebilmesi, Marslı organizma avını derinden etkileyebiliecek.
Çeviren: Muhammed Ragıb ÇALIK