MESOSPHERE: ĐẶC ĐIỂM, THÀNH PHẦN, NHIỆT ĐỘ VÀ CHỨC NĂNG - MÔI TRƯỜNG - 2026

Tầng trung lưu là một trong những lớp của khí quyển Trái đất, cụ thể là tầng thứ ba, nằm giữa tầng bình lưu và khí quyển. Khu vực chuyển tiếp giữa tầng bình lưu và trung quyển được gọi là tầng tạm dừng, trong khi khu vực giữa tầng trung lưu và khí quyển được gọi là trung lưu.

Tầng trung lưu chủ yếu được đặc trưng bởi nhiệt độ rất thấp xảy ra ở đó, liên quan trực tiếp đến độ cao: càng lên cao, nhiệt độ càng giảm. Tầm quan trọng của nó nằm ở chỗ, lớp này hoạt động như một người bảo vệ Trái đất chống lại sự tan rã của các thành tạo đá.

Tầng trung lưu là tầng lạnh nhất trong khí quyển. Nguồn: Hình ảnh SVG này được tạo bởi Medium69. Hình ảnh SVG a été créée par Medium69. Vui lòng ghi công này: William Crochot

Sự phá hủy các thành tạo khác nhau trong tầng trung quyển (chẳng hạn như thiên thạch và các hạt nhỏ hơn) cho phép bụi khí quyển xâm nhập, can thiệp vào sự phát triển của hạt nhân ngưng tụ đối với các đám mây trung quyển cực hoặc các đám mây dạ quang, xảy ra ở độ cao lớn hơn mây thường.

Ngoài sự phát sinh của các đám mây thượng quyển địa cực, hiện tượng tia elf cũng xảy ra mà nguồn gốc của chúng tiếp tục được coi là một bí ẩn.

Theo cách tương tự, trong lớp này, cái gọi là sao băng được tạo ra, chúng chẳng qua là sản phẩm ánh sáng lóe lên của các thiên thạch hoặc các thành tạo đá bị tan rã do lực ma sát.

Tầng trung lưu là lớp khí quyển ít được khám phá và nghiên cứu nhất, vì độ cao của nó rất cao và không cho phép các phương tiện bay như máy bay hoặc khinh khí cầu bay qua, đồng thời nó quá thấp để các vệ tinh nhân tạo quay quanh quỹ đạo. trong này.

Người ta đã quan sát được rất ít điều về lớp khí quyển này thông qua việc thăm dò và nghiên cứu bằng cách sử dụng tên lửa định âm, nhưng tính lâu dài của các thiết bị này phải rất hạn chế.

Tuy nhiên, kể từ năm 2017, NASA đã nghiên cứu một thiết bị cho phép nghiên cứu tầng trung lưu. Hiện vật này được gọi là natri Lidar (Phát hiện ánh sáng và phạm vi).

nét đặc trưng

Đặc điểm chính của tầng trung lưu là nó là lớp lạnh nhất của khí quyển Trái đất, và nhiệt độ càng giảm khi độ cao của nó tăng lên.

Sự lạnh đi quá mức của lớp này do nhiệt độ thấp ở phần trên của nó - cùng với các yếu tố khác ảnh hưởng đến các lớp khác nhau của khí quyển - thể hiện một dấu hiệu cho thấy biến đổi khí hậu đang diễn biến như thế nào.

Lớp này kéo dài khoảng từ 50 đến 85 km chiều cao, và độ dày xấp xỉ của nó là 35 km; Tuy nhiên, mặc dù có độ giãn rộng, nó chỉ chiếm 0,1% tổng khối lượng của khí quyển.

Trong lớp này có gió địa đới được đặc trưng bởi thành phần đông tây của chúng; phần tử này chỉ ra hướng mà chúng đi theo. Ngoài ra, thủy triều trong khí quyển và sóng trọng lực cũng có mặt.

Tầng trung lưu là tầng có mật độ thấp nhất trong số các lớp của khí quyển và sẽ không thể hít thở được; Ngoài ra, áp suất quá thấp, vì vậy nếu bạn không có trang phục vũ trụ, máu và chất lỏng cơ thể của bạn sẽ sôi lên.

Tầng trung lưu được coi là bí ẩn do ít được tiếp cận để nghiên cứu nó, và cũng do thực tế là các hiện tượng tự nhiên khác nhau diễn ra trong đó khá nổi bật.

Các hiện tượng tự nhiên xảy ra trong tầng trung lưu

Mây dạ quang

Nhiều hiện tượng tự nhiên rất đặc biệt khác nhau xảy ra trong tầng trung lưu. Một ví dụ về điều này là những đám mây dạ quang, là những đám mây được đặc trưng bởi màu xanh điện của chúng và có thể được nhìn thấy từ các cực bắc và nam.

Những đám mây này được tạo ra khi một thiên thạch va vào bầu khí quyển và giải phóng một vệt bụi, hơi nước đóng băng từ các đám mây bám vào.

Mây dạ quang hay mây thượng quyển địa cực xảy ra cao hơn nhiều so với các đám mây thông thường, độ cao khoảng 80 km, trong khi các đám mây thông thường được quan sát ở tầng thấp hơn nhiều, trong tầng đối lưu.

Sao bắn súng

Những ngôi sao băng được tạo ra trong tầng trung lưu, những cảnh tượng trong đó luôn được mọi người đánh giá cao.

Những "ngôi sao" này được tạo ra nhờ sự tan rã của các thiên thạch, được tạo ra do ma sát với không khí trong khí quyển và khiến chúng phát ra các tia sáng.

Goblin tia

Một hiện tượng khác xảy ra trong lớp khí quyển này là cái gọi là tia elf, có nguồn gốc vẫn tiếp tục khó hiểu mặc dù chúng được phát hiện vào cuối thế kỷ 19 và lộ diện vào năm 1925 bởi Charles Wilson.

Những tia này, nhìn chung có màu hơi đỏ, xuất hiện trong tầng trung lưu và có thể nhìn thấy ở rất xa các đám mây. Người ta vẫn chưa biết nguyên nhân gây ra chúng và đường kính của chúng có thể lên tới hàng chục km.

MTI

Một sự kiện được gọi là MTI (sự nghịch đảo nhiệt độ của tầng trung bì) cũng thường xảy ra ở tầng trung bì, làm thay đổi đặc tính cơ bản của lớp này (sự giảm nhiệt độ khi độ cao tăng lên). Trong trường hợp này, càng lên cao nhiệt độ càng tăng.

Trong một thời gian, các nhà khoa học lập luận rằng sóng trọng lực là nguyên nhân gây ra sự kiện này; Tuy nhiên, sau khi các nghiên cứu được thực hiện ở thành phố Ahmedabad, người ta phát hiện ra rằng sóng trọng lực không có tỷ lệ như vậy.

Người ta xác định rằng hiện tượng này là do phản ứng hóa học giải phóng nhiệt sau khi bức xạ mặt trời chiếu vào các phần tử khí quyển.

Thành phần hóa học

Thành phần hóa học của các chất khí trong tầng trung lưu rất giống với thành phần hóa học của tầng đối lưu theo tỷ lệ. Trong tầng đối lưu, không khí chủ yếu được tạo thành từ nitơ (78%), 21% oxy và 1% hơi nước và carbon dioxide; lớp này dày đặc nhất trong khí quyển.

Ngược lại, tầng trung lưu là lớp ít dày đặc nhất và không khí của nó rất nhẹ. Các chất khí trong nó không quá đậm đặc, nhưng nó có nồng độ ôzôn cao hơn và mức độ hơi nước thấp hơn.

Vì hầu hết các thành tạo đá tác động vào bầu khí quyển đều tan rã trong lớp này, tàn dư của các thành tạo này vẫn còn trong tầng trung quyển và ở đó nồng độ tương đối cao của sắt và các nguyên tử kim loại khác được tạo ra.

Nhiệt độ

Như chúng ta đã đề cập trước đó, tầng trung lưu là lớp có nhiệt độ thấp nhất. Nhiệt độ của nó giảm xuống khi người ta tiến vào lớp này; nghĩa là, càng lên cao, nó sẽ càng lạnh. Trên thực tế, điểm lạnh nhất đạt được trong mesopause, lớp chuyển tiếp giữa trung quyển và nhiệt quyển.

Ở các nước phía bắc, nơi nhiệt độ thường thấp, mây dạ quang rất phổ biến. Điều này là như vậy bởi vì ở những khu vực này, nhiệt độ của khí quyển nói chung thấp hơn, vì vậy tầng trung lưu có nhiệt độ thậm chí còn lạnh hơn.

Sự giảm nhiệt độ xảy ra ở lớp này là do có rất ít phân tử khí có thể hấp thụ tia nắng mặt trời và cho phép không khí vẫn ấm. Nhiệt độ thấp nhất đạt được ở lớp này xấp xỉ - 110 ° C.

Tương tự như vậy, sự giảm nhiệt độ là do thải ra khí cacbonic, có tác dụng làm mát; trong tầng trung lưu, carbon dioxide có nhiệm vụ làm mát, mặc dù nó cũng tỏa nhiệt vào không gian.

Phần ít lạnh nhất của tầng trung lưu là lớp chuyển tiếp giữa nó và tầng bình lưu: tầng tạm dừng. Sở dĩ như vậy là do lượng nhiệt ít có thể tìm thấy trong tầng trung lưu đến từ tầng bình lưu, do đó nhiệt độ của nó giảm theo độ cao và điểm lạnh nhất là nơi kết thúc của tầng này.

Đặc trưng

Bảo vệ chống lại thiên thạch

Chức năng chính của tầng trung lưu là nó bảo vệ Trái đất khỏi các thành tạo đá (như thiên thạch) xâm nhập bầu khí quyển. Bất kỳ thiên thạch nào đi qua đều sẽ bị phân hủy bởi lực ma sát do không khí ở lớp này tạo ra trước khi xuyên qua các lớp còn lại và va chạm vào Trái đất.

Nếu thiên thạch tan rã lớn đáng kể, thì sau khi tan rã, có thể quan sát thấy những tia sáng lóe lên do phản ứng này tạo ra. Đây là những gì được gọi là một ngôi sao băng.

Sự phân hủy trong tầng trung lưu của các thiên thạch lớn và các thành tạo nhỏ hơn tạo ra sự xâm nhập của hàng tấn bụi khí quyển. Điều này ảnh hưởng đến hóa học của lớp này và góp phần vào sự phát triển của các hạt nhân ngưng tụ của các đám mây thượng quyển ở cực.

Chống tia cực tím

Mặt khác, tầng trung lưu cũng bảo vệ khỏi bức xạ mặt trời cực tím. Điều đáng chú ý là chức năng này được quy cho một mức độ lớn hơn đối với tầng bình lưu, vì lớp này bảo vệ với cường độ cao hơn.

Phanh tàu vũ trụ

Tầng trung lưu có chức năng như một phanh khí động học cho các tàu vũ trụ đang quay trở lại Trái đất.

Trong lớp này, các luồng xoáy mạnh thường được tạo ra nhờ vào mật độ không khí của nó thấp so với các lớp khác nhau tạo nên bầu khí quyển của trái đất.

Người giới thiệu

1. (2008). Mesosphere - tổng quan. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 từ Công ty Cổ phần Nghiên cứu Khí quyển Đại học: scied.ucar.edu
2. Bidegain, M., Necco, G., Pisciottano, G. (2011). Không khí. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 từ Khoa Khoa học Khí quyển của Đại học Cộng hòa: meteo.fisica.edu.uy
3. Ugolnikov, O., Maslov, I. (2013). Phân cực Tán xạ ánh sáng Mesosphere Trong Kỷ nguyên Hoạt động Perseids bằng Phép đo WAPC. Được truy cập ngày 21 tháng 4 từ ArXiv: arxiv.org
4. Das, D., Aakanksha, G., Rafferty, J. (2015). Mesosphere. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 từ Encyclopedia Britannica: britannica.com
5. (2017). NASA sẽ tạo ra một công cụ đặc biệt để nghiên cứu tầng trung lưu của Trái đất. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 từ La Prensa: laprensa.peru.com
6. Underwood, E. (2019). Điều gì thúc đẩy sự nghịch đảo nhiệt độ trong Mesosphere? Được lấy vào ngày 22 tháng 4 từ Eos Tin tức về Trái đất & Khoa học Không gian: eos.org
7. Leal, E. (nd). Bầu khí quyển: một hệ thống của hành tinh Trái đất. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 từ Universidad Veracruzana: uv.mx
8. (sf). Khí quyển. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 từ Đại học Murcia: um.es
9. (sf). Hệ thống thông tin môi trường. Lấy ngày 21 tháng 4 từ Cục Thống kê Hành chính Quốc gia: dane.gov.co
10. (sf). Tầng trung lưu. Được lấy vào ngày 21 tháng 4 từ Quỹ CK-12: ck12.org