Tropopaus (av antikgrekiska τρόπος ”vända, ändra” + παῦσις ”stoppa, stanna”) är ett atmosfäriskt lager där en kraftig minskning av den vertikala temperaturgradienten sker, ett naturligt övergångsskikt mellan troposfären och stratosfären [1] [2] .
I troposfären minskar lufttemperaturen med höjden med cirka 0,5–0,7 °C per 100 m . 1902 upptäckte Leon Teyseren de Boron att på en viss höjd upphör lufttemperaturen att minska och sedan, med ökande höjd, börjar den att stiga. Han kallade denna gräns för tropopausen och myntade termerna stratosfär för atmosfären ovanför gränsen och troposfär för det nedre lagret.
Tropopausen har en skiktad struktur, där separata "lager" kan existera på olika höjder, och betydande luckor kan observeras mellan dem [3] .
Enligt definitionen av Världsmeteorologiska organisationen är den nedre gränsen för tropopausen (och följaktligen den övre troposfären) den lägsta höjden vid vilken den vertikala temperaturgradienten sjunker till 0,2 ° C / 100 m (eller lägre) och genomsnittet värdet för denna parameter i det överliggande lagret med en tjocklek på 2 km överstiger inte 0,2 °С/km [3] . I vissa fall observeras en andra tropopaus om den vertikala gradienten över den första tropopausen överstiger 3 °C/km [4] . Tjockleken på tropopausen sträcker sig från några hundra meter till 2–3 kilometer .
I jordens atmosfär beror tropopausens höjder och temperaturer på geografisk latitud och är föremål för säsongs- och dygnsfluktuationer på grund av förändringar i solinstrålningen . I polarområdena ligger tropopausen på höjder av 8-10 km (över havet), dess temperatur är 210-220 K i tempererade zoner - på höjder av 10-12 km och 180-200 K - i tropikerna , på höjder av 16-18 km [3] . På höga och tempererade breddgrader är tropopausen på vintern 1–2 km lägre och 8–15 K varmare än på sommaren; på tropiska breddgrader är säsongsvariationer i tropopausparametrar mycket mindre.
I subtroperna observeras tropopausavbrott vid gränserna för atmosfäriska cirkulationsceller , på grund av subtropiska jetströmmar med hastigheter som överstiger 30 m/s , avgränsar dessa avbrott den låga varma polära och kalla högtropiska tropopausen. När kalla luftmassor invaderar låga breddgrader, kilar den polära tropopausen, belägen på höjder av 9–12 km , in under den tropiska, belägen på en nivå av 15–17 km , vilket resulterar i två tropopauser, varefter den övre tropopausen förstörs gradvis.
I områden utanför tropiska jetströmmar saknas vanligtvis tropopausavbrott.
Tropopausens höjd är också föremål för icke-periodiska förändringar under synoptiska processer - den minskar över cykloner och kalla luftmassor och stiger över anticykloner och varma luftmassor [1] . Sedan höjden av tropopausen stiger vid högre temperaturer i troposfären, på grund av den globala uppvärmningen , har dess genomsnittliga höjd ökat med 200 meter 2020 jämfört med 1980 -talet [5] .
På 1980-talet upptäckte NASAs rymdfarkoster att tropopauser också är karakteristiska för planeter som Jupiter , Saturnus , Uranus och Neptunus , samt Saturnus måne Titan . Det är intressant att notera att i helt olika världars atmosfärer passerar denna osynliga gräns på samma nivå: där trycket är cirka 0,1 bar (en tiondel av trycket på jordens yta) [6] .
| Jordens atmosfär | |
|---|---|
| Atmosfärens struktur | |
| se även | |