Русская Википедия:Тропопауза

Материал из Онлайн справочника
Перейти к навигацииПерейти к поиску

Файл:Jetcrosssection.jpg
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 Шаблон:Lang-grc «поворот, изменение» + Шаблон:Lang-grc2 «остановка, прекращение») — слой атмосферы, в котором происходит резкое снижение вертикального температурного градиента, естественный переходный слой между тропосферой и стратосферойШаблон:SfnШаблон:Sfn.

История появления термина

В тропосфере температура воздуха уменьшается с высотой примерно на Шаблон:Num на 100 м. В 1902 году Леон Тейсерен де Бор обнаружил, что на некоторой высоте температура воздуха перестаёт понижаться и далее, с увеличением высоты, начинает повышаться. Он назвал эту границу тропопаузой и изобрёл термины стратосфера — для атмосферы, которая находится выше границы, и тропосфера — для нижнего слоя.

Свойства

Тропопауза обладает слоистой структурой, в которой отдельные «пласты» могут существовать на различных высотах, а между ними наблюдаться значительные разрывыШаблон:Sfn.

Согласно определению Всемирной метеорологической организации, нижняя граница тропопаузы (и, соответственно, верхняя тропосферы) — это минимальная высота, на которой вертикальный градиент температуры падает до Шаблон:S (или ниже) и среднее значение этого параметра в вышележащем слое толщиной Шаблон:Num не превышает Шаблон:NumШаблон:Sfn. В некоторых случаях наблюдается вторая тропопауза, если вертикальный градиент над первой тропопаузой превышает Шаблон:Num[1]. Толщина тропопаузы составляет от нескольких сотен метров до Шаблон:Num.

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 Шаблон:Num (над уровнем моря), её температура составляет Шаблон:Num в умеренных зонах — на высотах Шаблон:Num, и Шаблон:Num — в тропиках, на высотах Шаблон:NumШаблон:Sfn. В высоких и умеренных широтах тропопауза в зимний сезон на Шаблон:Num ниже и на Шаблон:Num 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 Шаблон:Num, эти разрывы разграничивают низкую тёплую полярную и холодную высокую тропическую тропопаузы. При вторжении холодных масс воздуха в низкие широты полярная тропопауза, расположенная на высотах Шаблон:Num, вклинивается под тропическую, находящуюся на уровне Шаблон:Num, 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 тёплыми воздушными массамиШаблон:Sfn. Так как высота тропопаузы повышается при более высоких температурах тропосферы, то из-за глобального потепления её средняя высота выросла на 200 метров в 2020 годах по сравнению с 1980-ми годами[2].

Внеземные тропопаузы

В 1980-х годах, космический аппарат NASA обнаружил, что тропопаузы характерны и для таких планет, как Юпитер, Сатурн, Уран и Нептун, а также для спутника Сатурна — Титана. Интересно отметить, что в атмосферах совершенно разных миров эта невидимая граница проходит на одном и том же уровне: там, где давление составляет около Шаблон:Num (одну десятую давления на поверхности Земли)[3].

Ссылки

Шаблон:Примечания

Литература

Шаблон:Атмосфера Земли

  1. тропопауза // Международный метеорологический словарь, ВМО — N° 182 (METEOTERM // World Meteorology Organization Шаблон:Wayback)
  2. Шаблон:Cite journal
  3. Astronomers solve temperature mystery of planetary atmospheres Шаблон:WaybackШаблон:Ref-en