MESOSPHERE: מאפיינים, הרכב, טמפרטורה ופונקציות - סביבה - 2025

מזוספירה היא אחת השכבות של האטמוספירה של כדור הארץ, במיוחד בשליש, הממוקם בין הסטרטוספרה ואת תרמוספירה. אזור המעבר בין הסטרטוספרה למזוספרה נקרא הסטרטופוזה, ואילו האזור שבין המזוספרה והתרמוספירה נקרא מסופוזה.

המזוספרה מאופיינת בעיקר בטמפרטורה הנמוכה מאוד המופיעה שם, הקשורה ישירות לגובה: ככל שהגובה גבוה יותר, כך הטמפרטורה נמוכה יותר. חשיבותו טמונה בעובדה ששכבה זו משמשת כמגן על כדור הארץ מפני התפוררות תצורות סלע.

המזוספרה היא השכבה הקרה ביותר באטמוספרה. מקור: תמונת SVG זו נוצרה על ידי Medium69.Cette image SVG a été créée par Medium69. נא לזכות זאת: ויליאם קרוצ'וט

השמדת תצורות שונות במזוספרה (כמו מטאוריטים וחלקיקים קטנים יותר) מאפשרת כניסה של אבק אטמוספרי, שמתערב בהתפתחות גרעיני עיבוי לעננים מזוספריים קוטביים או עננים ליליים, המתרחשים בגובה גדול יותר מ עננים רגילים.

בנוסף לדור העננים המזוספריים הקוטביים, מתרחשת גם תופעת קרני האלפים, שמקורן ממשיך להיחשב לתעלומה.

באותו אופן, בשכבה זו מיוצרים מה שנקרא כוכבי יריות, שהם לא יותר מאשר הבזקי תוצר קליל של מטאוריטים או תצורות סלע שהתפוררו בזכות כוח החיכוך.

המזוספרה הייתה שכבת האטמוספירה שנחקרה הכי פחות ונחקרה, מכיוון שגובהה גבוה מאוד ואינו מאפשר מעבר של מטוסים כמו מטוסים או בלוני אוויר חם, ובאותו זמן הוא נמוך מדי מכדי לוויינים מלאכותיים יעבור מסלול בזה.

המעט שהתגלה בשכבה זו של האטמוספירה נצפה באמצעות חקר ולימוד באמצעות רקטות נשמעות, אך כנראה שקביעות המכשירים הללו הייתה מוגבלת מאוד.

עם זאת, מאז 2017 נאס"א עבדה על מכשיר שיאפשר לימוד מזוספרה. חפץ זה ידוע בשם נתרן לידר (זיהוי אור וטווחים).

מאפיינים

המאפיין העיקרי של המזוספרה הוא שמדובר בשכבה הקרה ביותר באטמוספירה של כדור הארץ, והטמפרטורה יורדת יותר ככל שגובהה עולה.

הקירור המופרז של שכבה זו עקב הטמפרטורה הנמוכה בחלקה העליון - יחד עם גורמים אחרים המשפיעים על שכבות האטמוספרה השונות - מהווה אינדיקטור להתפתחות של שינויי האקלים.

שכבה זו משתרעת על גובה של 50-85 ק"מ. עוביה המשוער הוא 35 ק"מ; עם זאת, למרות הרחבתו הרחבה, הוא מייצג רק 0.1% מסך המסה של האטמוספרה.

בשכבה זו יש רוחות אזוריות המאופיינות במרכיבן מזרח-מערב; אלמנט זה מציין את הכיוון אליו הם פונים. בנוסף קיימים גם גאות ושפל אטמוספרי וגלי כוח משיכה.

המזוספרה היא הצפופה ביותר מבין שכבות האטמוספרה ויהיה בלתי אפשרי לנשום בה; כמו כן, הלחץ נמוך מדי, כך שאם היית בלי חלל, נוזלי הדם והגוף שלך היו רותחים.

מזוספרה נחשבת למסתורית בגלל הגישה המועטה שהייתה למחקר שלה, וגם בגלל העובדה שתופעות טבע שונות מתרחשות בה שהן די בולטות.

תופעות טבע המתרחשות במזוספרה

עננים בליליים

תופעות טבע שונות במיוחד מתרחשות במזוספרה. דוגמה לכך הם העננים הליליים, שהם אלה המאופיינים בצבעם הכחול החשמלי וניתן לצפות בהם מהקוטבים הצפוניים והדרומיים.

עננים אלה נוצרים כאשר מטאור פוגע באטמוספרה ומשחרר שובל של אבק, אליו דבק אדי מים קפואים מהעננים.

עננים בליליים או עננים מזו-ספריים קוטביים מתרחשים הרבה יותר מאשר עננים רגילים, בגובה של כ -80 ק"מ, בעוד עננים נפוצים נצפים נמוכים בהרבה, בטרופוספירה.

כוכבים נופלים

כוכבי יריות מיוצרים במזוספרה, שתצפיתם תמיד הוערכה על ידי אנשים.

"כוכבים" אלה מופקים בזכות התפוררות המטאוריטים, המיוצר על ידי חיכוך עם האוויר באטמוספירה וגורם להם לשחרר הבזקי אור.

קרני גובלין

תופעה נוספת המופיעה בשכבה זו של האטמוספירה הן קרני האלפים שנקראות, שמקורן ממשיך להיות קשה להבנה אף על פי שהתגלו בסוף המאה ה -19 ונחשפו בשנת 1925 על ידי צ'רלס וילסון.

קרניים אלה, בדרך כלל אדמדמות בצבע, מתרחשות במזוספרה וניתן לראותן הרחק מהעננים. עדיין לא ידוע מה גורם להם וקוטרם יכול להגיע לעשרות קילומטרים.

MTI

אירוע המכונה MTI (היפוך טמפרטורות מזוספרות) מתרחש בדרך כלל גם במזוספרה, מה שמעביר את המאפיין הבסיסי של שכבה זו (ירידת הטמפרטורה עם עליית הגובה). במקרה זה, ככל שהגובה גבוה יותר הטמפרטורה גבוהה יותר.

במשך זמן מה טענו מדענים כי גלי הכבידה אחראים לאירוע זה; עם זאת, לאחר מחקרים שנערכו בעיר אחמדאבאד התגלה שלגלי הכבידה אין שכיחות שכזו.

נקבע כי תופעה זו נובעת מתגובות כימיות המשחררות חום לאחר קרינת השמש פוגעת באלמנטים אטמוספריים.

תרכובת כימית

ההרכב הכימי של גזים במזוספרה דומה מאוד לזה של הטרופוספירה בפרופורציות. באיזור הטרופוספירה האוויר מורכב ברובו מחנקן (78%), 21% חמצן ו -1% אדי מים ופחמן דו חמצני; שכבה זו היא הצפופה ביותר באטמוספרה.

נהפוך הוא, המזוספרה היא השכבה הכי פחות צפופה והאוויר שלה מאוד קל. הגזים בו אינם צפופים במיוחד, אך יש לו ריכוז גבוה יותר של אוזון ורמה נמוכה יותר של אדי מים.

מכיוון שרוב תצורות הסלע המשפיעות על האטמוספרה מתפרקות בשכבה זו, נותרו שאריות של תצורות אלה במזוספרה ושם נוצרת ריכוז גבוה יחסית של ברזל ואטומים מתכתיים אחרים.

טֶמפֶּרָטוּרָה

כפי שציינו קודם, המזוספרה היא השכבה עם הטמפרטורה הנמוכה ביותר. הטמפרטורה שלו יורדת ככל שמתקדמים בשכבה זו; כלומר, ככל שהוא גבוה יותר, הוא יהיה קר יותר. למעשה, מגיעים לנקודה הקרה ביותר במזופוזה, שכבת המעבר בין המזוספרה והתרמוספירה.

במדינות מצפון, בהן הטמפרטורה בדרך כלל נמוכה, עננים ליליים נפוצים מאוד. זה כך מכיוון שבאזורים אלה הטמפרטורה של האטמוספרה בדרך כלל נמוכה יותר, ולכן במזוספרה טמפרטורות קרות אף יותר.

ירידת הטמפרטורה שמתרחשת בשכבה זו נובעת מהעובדה שיש מעט מאוד מולקולות גז שיכולות לספוג את קרני השמש ולאפשר לאוויר להישאר חם. הטמפרטורה הנמוכה ביותר שהושגה בשכבה זו היא בערך - 110 מעלות צלזיוס.

כמו כן, ירידת הטמפרטורה נובעת מפליטת פחמן דו חמצני, שיש לו השפעה מצננת; במזוספרה, הפחמן הדו חמצני אחראי לקירור, אם כי הוא גם מקרין חום לחלל.

החלק הפחות קר של המזוספרה הוא שכבת המעבר בינה לבין הסטרטוספרה: הסטרטופוזה. הסיבה לכך היא שהחום המועט שניתן למצוא במזוספרה מגיע מהסטרטוספרה, ולכן הטמפרטורה שלו נופלת לפי הגובה והנקודה הקרה ביותר היא המקום בו שכבה זו מסתיימת.

מאפיינים

הגנה מפני מטאוריטים

התפקיד העיקרי של המזוספרה הוא שהוא מגן על כדור הארץ מפני תצורות סלעים (כמו מטאוריטים) הפולשים לאטמוספירה. כל מטאוריט שעובר דרכו יתפורר מכוח החיכוך שיוצר האוויר בשכבה זו לפני שהוא יעבור בשכבות הנותרות ומשפיע על כדור הארץ.

אם המטאוריט המתפורר גדול במידה ניכרת, לאחר התפוררותו, ניתן לראות את הבזקי האור הנוצרים כתוצאה מתגובה זו. זה מה שמכונה כוכב יריות.

התפוררות במזוספרה של מטאוריטים גדולים ותצורות קטנות יותר מייצרת כניסה של טונות של אבק אטמוספרי. זה משפיע על הכימיה של שכבה זו ותורם להתפתחות גרעיני העיבוי של העננים המזוספריים הקוטביים.

הגנת UV

מצד שני, המזוספרה מגן גם מפני קרינת שמש אולטרה סגולה. ראוי לציין כי פונקציה זו מיוחסת במידה רבה יותר לסטרטוספרה, שכן שכבה זו מגנה בעוצמה רבה יותר.

בלם חללית

המזוספרה מתפקדת כבלם אווירודינאמי לחלליות שחוזרות לכדור הארץ.

בשכבה זו נוצרים בדרך כלל סערות חזקות הודות לצפיפות האוויר הנמוכה בהשוואה לזו של השכבות השונות המרכיבות את האטמוספרה של כדור הארץ.

הפניות

1. (2008). Mesosphere - סקירה כללית. נשלח ב- 21 באפריל מתאגיד האוניברסיטה למחקר אטמוספרי: scied.ucar.edu
2. Bidegain, M., Necco, G., Pisciottano, G. (2011). אַטמוֹספֵרָה. הוחזר ב 21 באפריל מהמחלקה למדעי האטמוספרה של אוניברסיטת הרפובליקה: meteo.fisica.edu.uy
3. Ugolnikov, O., Maslov, I. (2013). מפזרות האור מפיזור האור במזוספרה במהלך תקופת הפעילות של אנשים על ידי מדידות WAPC. הוחזר ב 21 באפריל מ- ArXiv: arxiv.org
4. Das, D., Aakanksha, G., Rafferty, J. (2015). Mesosphere. הוחזר ב -21 באפריל מאנציקלופדיה בריטניקה: britannica.com
5. (2017). נאס"א תיצור מכשיר מיוחד ללימוד מזוספרת כדור הארץ. הוחזר ב 21 באפריל מ La Prensa: laprensa.peru.com
6. אנדרווד, א '(2019). מה מניע היפוכות טמפרטורות במזוספרה? הוחזר ב 22 באפריל מ- Eos Earth and Space Science News: eos.org
7. Leal, E. (nd). האטמוספרה: מערכת של כדור הארץ. הוחזר ב 21 באפריל מאוניברסיטת ורקרוזאנה: uv.mx
8. (sf). האטמוספירה. הוחזר ב- 21 באפריל מאוניברסיטת מורסיה: um.es
9. (sf). מערכת מידע סביבתי. הוחזר ב 21 באפריל מהמחלקה המינהלית הלאומית לסטטיסטיקה: dane.gov.co
10. (sf). המזוספרה. הוחזר ב 21 באפריל מקרן CK-12: ck12.org