ทุกสิ่งที่เราเรียกว่าอุตุนิยมวิทยาและสภาพภูมิอากาศประเภท ต่างๆ ล้วนเกิดขึ้นในชั้นโทรโปสเฟียร์ ซึ่งก็คือชั้นบรรยากาศ ชั้นหนึ่ง นั่นเอง ชั้นโทรโปสเฟียร์เป็นบริเวณที่เราอาศัยอยู่ และสิ้นสุดที่ระดับความสูงระหว่าง 10 ถึง 16 กิโลเมตร เหนือบริเวณนี้คือชั้นสตราโตสเฟียร์ขอบเขตระหว่างสองชั้นนี้คือชั้นโทรโปพอสนี่คือหัวข้อของบทความนี้
ชั้นโทรโปสเฟียร์มีลักษณะเฉพาะที่แตกต่างกันระหว่างชั้นต่างๆ ที่มันคั่นอยู่ และเป็นสาเหตุที่ทำให้สภาพอากาศสิ้นสุดลงที่ด้านบน ในบทความนี้ เราจะบอกคุณทุกอย่างเกี่ยวกับชั้นโทรโปสเฟียร์
คุณสมบัติหลัก
นี่คือเขตที่ไม่ต่อเนื่องกันระหว่างชั้นโทรโปสเฟียร์และชั้นสตราโตสเฟียร์ อย่างที่เราทราบกันดีว่า โทรโปสเฟียร์เป็นบริเวณที่ เมฆชนิด ต่างๆ ก่อตัวและเกิดฝนตก เหนือชั้นนี้ขึ้นไป คุณลักษณะ องค์ประกอบของก๊าซ และปัจจัยอื่นๆ ของบรรยากาศจะเปลี่ยนแปลงไปอย่างสิ้นเชิง ตัวอย่างเช่น ชั้นสตราโตสเฟียร์มี ชั้นโอโซนที่เรารู้จักกันดีซึ่งทำหน้าที่ปกป้องเราจากรังสีที่เป็นอันตรายของดวงอาทิตย์
ชั้นโทรโปสเฟียร์เป็นขอบเขตบนสุดของไอน้ำในอากาศ เหนือระดับความสูงนี้อากาศจะแห้งสนิทลักษณะเด่นอย่างหนึ่งของขอบเขตนี้คือ มันทำให้เกิดการผกผันของอุณหภูมิ กล่าวคือ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูงในชั้นสตราโตสเฟียร์แทนที่จะลดลง ซึ่งทำให้การเคลื่อนที่ของอากาศในแนวดิ่งทั้งหมดหยุดลง รวมถึงแรงลมในแนวนอนในชั้นสตราโตสเฟียร์ด้วย
ความชันของอุณหภูมิในชั้นผกผันทางความร้อนอยู่ที่ 0,2 องศาเซลเซียสต่อทุกๆ 100 เมตรตรงกันข้ามกับความเชื่อที่แพร่หลาย มันไม่ใช่ชั้นที่ต่อเนื่องกัน ตรงกันข้ามอย่างสิ้นเชิง เมื่อเราเคลื่อนตัวไปยังละติจูดกลางและเขตร้อน เราจะเห็นช่องว่างในทั้งสองซีกโลก ที่น่าสนใจคือ ช่องว่างเหล่านี้สอดคล้องกับเส้นทางของกระแสลมกรด
ช่องเปิดในโทรโพพอสทำให้โอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร์และอากาศแห้งส่วนที่เหลือเข้าไปในโทรโพสเฟียร์ได้ ค่าความสูงของโทรโพพอสลดลงในบริเวณตั้งแต่เส้นศูนย์สูตรไปจนถึงขั้วโลก อย่างไรก็ตาม อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูง
ประเภทของ Tropopause ตามระดับความสูงและละติจูด
ขึ้นอยู่กับตัวแปรทางอุตุนิยมวิทยาและสภาพอากาศในแต่ละช่วงเวลาความสูงของ Tropopause จะแตกต่างกันไป ตัวอย่างเช่นจะสูงขึ้นเมื่อมีแอนติไซโคลในชั้นล่างและจะต่ำกว่าเมื่อมีพายุดีเปรสชันหรือพายุ อุณหภูมิจะเปลี่ยนแปลงขึ้นอยู่กับละติจูดที่คุณอยู่ มีพื้นที่ที่อุณหภูมิ -85 ° C และในพื้นที่อื่น ๆ ที่ -45 ° C
ด้วยวิธีนี้สามารถระบุเงื่อนไขที่แตกต่างกันสามเงื่อนไขหรือสามประเภทของ Tropopause ขึ้นอยู่กับพื้นที่ที่เป็นเช่นเดียวกับละติจูดและระดับความสูง
- ประเภท 1 หรือปกติ เป็นสถานการณ์หนึ่งที่มีสถานการณ์หยุดนิ่งเป็นส่วนใหญ่ ไม่มีการเคลื่อนที่แบบอุ่นหรือเย็นในโทรโพสเฟียร์
- ประเภท 2 หรือ H เรียกอีกอย่างหนึ่งว่า โทรโพพอสสูง บ่งชี้เมื่อมีการพาความร้อนแบบหนึ่งเกิดขึ้นในโซนสูงสุดและโซนกลางของชั้นโทรโพสเฟียร์ โดยปกติสิ่งนี้จะเกิดขึ้นเมื่อมี พายุไซโคลนอุ่น.
- ประเภท 3 หรือส. หรือที่เรียกว่าจม. สอดคล้องกับเวลาที่การดูดซับความเย็นเกิดขึ้นในชั้นบนของโทรโพสเฟียร์และส่วนที่เหลือจะเกิดขึ้นเมื่อมีบริเวณที่มีความกดอากาศต่ำในชั้นล่าง
ความสำคัญ
แม้ว่าอาจจะดูไม่สำคัญ แต่เส้นแบ่งระหว่างชั้นบรรยากาศทั้งสองนี้มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก ประการแรก ด้วยความเสถียรที่เส้นนี้มอบให้ในระดับความสูง ทำให้เมฆซีรัส อันเลื่องชื่อสามารถก่อตัวขึ้น ได้
มันทำหน้าที่เป็นแหล่งกักเก็บน้ำเนื่องจากสามารถกักเก็บไอน้ำปริมาณมากที่ขอบล่างของมัน ซึ่งมีต้นกำเนิดมาจากเขตร้อน สารประกอบหลายชนิดที่พบที่ขอบเขตนี้ช่วยให้เราเข้าใจผลกระทบของการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศและผลกระทบที่จะเกิดขึ้นกับโลกได้อย่างแม่นยำยิ่งขึ้น ความเข้าใจนี้ช่วยให้เราสามารถออกแบบแผนการอื่นๆ เพื่อบรรเทาความเสียหายที่อันตรายที่สุดบางประการที่เกิดจากปรากฏการณ์นี้ได้
เมฆที่เคลื่อนตัวขึ้นมาถึงชั้นโทรโปสเฟียร์ผ่านกระแสลมร้อนจะหยุดลอยขึ้น ราวกับว่ามันชนกับกำแพงกระจก ชั้นโทรโปสเฟียร์ป้องกันไม่ให้เมฆลอยขึ้นไปต่อเพราะมีความหนาแน่นเท่ากับอากาศโดยรอบ ในทางตรงกันข้าม บริเวณใต้ชั้นโทรโปสเฟียร์ อากาศจะมีแรงลอยตัวทำให้สามารถเคลื่อนที่ขึ้นลงได้พายุ ที่รุนแรงที่สุด ในชั้นโทรโปสเฟียร์สามารถผลักดันเมฆบางส่วนให้ข้ามชั้นโทรโปสเฟียร์ไปได้
ปรากฏการณ์ที่เกิดจาก tropopause
มีปรากฏการณ์บางอย่างเกิดขึ้นเนื่องจากการมีอยู่ของขีด จำกัด นี้ เราจะวิเคราะห์ทีละคน
ประการแรกคือ เมื่อความเข้มข้นของ CO2 เพิ่มขึ้นจำนวนการชนกันระหว่างโมเลกุลของ CO2 กับโมเลกุลของก๊าซอื่นๆ เช่น ไนโตรเจน ก็จะเพิ่มขึ้นด้วยในระหว่างการชนกันเหล่านี้ พลังงานจลน์จะถูกดูดซับ ทำให้เกิดสิ่งที่เรียกว่ารังสีอินฟราเรด รังสีชนิดนี้อยู่ในสเปกตรัมแม่เหล็กไฟฟ้าและมีความยาวคลื่นยาว ซึ่งส่งผลให้ความร้อนเพิ่มขึ้น
เมื่อปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้น การถ่ายเทความร้อนในชั้นโทรโปสเฟียร์จะเกิดขึ้นได้ค่อนข้างง่าย ทำให้อุณหภูมิสูงขึ้น หากปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นในชั้นสตราโตสเฟียร์รังสีอินฟราเรดที่เกิดขึ้นจะสามารถหลุดออกไปสู่อวกาศได้เนื่องจากความหนาแน่นของอากาศต่ำ ความหนาแน่นของอากาศที่ต่ำลงนี้จะทำให้ชั้นบรรยากาศด้านบนเย็นลง
ปรากฏการณ์ที่สองที่เกิดจากชั้นโทรโปสเฟียร์เกิดขึ้นเมื่อความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นในกรณีนี้ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์จะดูดซับความร้อนจากพื้นดิน ทำให้เกิดการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิในชั้นบรรยากาศด้านล่าง ซึ่งช่วยให้รังสีสามารถแผ่ไปถึงชั้นบรรยากาศด้านบนได้
