Что такое стратосфера? Второй этаж? Сколько этажей у атмосферы Земли?

Земля – не единственная из планет солнечной системы, обладающая газовой оболочкой – атмосферой. Её имеют все планеты и многие спутники – даже у нашей ближайшей космической «соседки» Луны (вопреки распространённому заблуждению) атмосфера есть (правда, в десять триллионов раз менее плотная, чем земная). Но только земной «воздушный океан» смог дать начало жизни – и позволить ей развиться до разумной.

Толщина нашего «воздушного океана» колеблется от 2 000 до 3 000 км, и он не однороден. По мере удаления от поверхности планеты меняется плотность воздуха (чем выше, тем разреженнее), его состав и некоторые другие свойства. Соответственно этим свойствам атмосфера подразделяется на своего рода «этажи», отличающиеся друг от друга.

Мы живём – как нетрудно догадаться – на «нижнем этаже», называемом тропосферой. Толщина её – от 8-10 км в районах полюсов до 16-18 км на экваторе… в сравнении со всей атмосферой это кажется «каплей в море» – но в этой «капле» сосредоточено 80% всего воздуха и большая часть водяных паров. Благодаря этому мы и можем жить. Температура воздуха в тропосфере понижается по мере удаления от земной поверхности, достигая в конечном итоге -53° C… и вот тут это правило работать практически перестаёт. Происходит это на верхней границе тропосферы – т н. тропопаузе. Дальше – следующий «этаж», со своими свойствами и «законами» – стратосфера. Так что такое стратосфера?

Этот слой атмосферы начинается на высоте 11 км и простирается до 50. Название стратосфера происходит от греческих слов «сфера» (шар) и «стратум» – покрывало. Название действительно вполне справедливо: ведь именно в стратосфере находится то самое «покрывало», которое защищает нашу планету от опасного ультрафиолетового излучения – озоновый слой. Интересно, что то самое ультрафиолетовое излучение, которое поглощает озон, его и порождает: это под его воздействием молекулы кислорода распадаются на атомы, которые затем присоединяются к другим молекулам кислорода – O₂ – образуя трёхатомные молекулы (O₃).

Бывают в нашем «покрывале» и дыры. Особенно перепугала человечества озоновая дыра над Антарктидой диаметром более 1000 км, открытая в 1985 г. Сразу заговорили о человеческой деятельности, угрожающей озоновому слою… конечно, и говорить об этом, и – главное – действовать было нужно (поскольку промышленные выбросы действительно угрожают состоянию атмосферы). Но вот к возникновению антарктической озоновой дыры человечество как раз и непричастно.

На ледяном континенте тоже есть свои времена года и сезонные колебания температуры. При её падении в стратосфере образуются облака, содержащие кристаллы льда. Кристаллы эти вызывают серию химических реакций, в которые мы сейчас углубляться не будем – главное, что в результате их образуются молекулы хлора, которые вступают в реакцию с молекулами озона, превращая его в обычный кислород:

Cl + O₃ —> ClO + O₂ и ClO + O —> Cl + O₂

С наступлением же весны в эту область устремляется воздух, приносящий новый озон – и «дыра» исчезает.

Благодаря тому, что озон поглощает ультрафиолетовое излучение, температура воздуха в стратосфере с увеличением высоты не падает, а наоборот – повышается: на высоте 40 км она уже составляет 0,8 °С, а затем – до 55 км – остаётся постоянной (около нуля).

Кроме образования озона, в стратосфере под воздействием ультафиолета происходят и другие удивительные явления – например, распадаются молекулы и атомы, образуя ионы, и этим процессам мы обязаны фантастическим зрелищем северных сияний… возможно, поэтому герой фильма «Цирк» назвал свой феерический номер, призванный стать «нашим ответом» западным артистам, «Полётом в стратосферу»?

О полётах в стратосферу задумывались давно… по сути дела, туда – на высоту 43 тысячи футов (13 106,4 м) отправил своего героя А.Конан-Дойль в рассказе «Ужас в небесах», населив стратосферу диковинными и опасными существами, обитающими в «небесных джунглях»… Ничего подобного в стратосфере, конечно, нет – но не будем судить строго сэра Артура, он писал свой рассказ в 1913 г., до настоящих полётов в стратосферу. Первый же настоящий полёт состоялся в Аусбурге (Германия) 27 мая 1931 г. – и сделали это швейцарсий изобретатель О.Пиккар и его ассистент П.Кипфер с помощью стратостата – аэростата, специально предназначенного для полётов в стратосферу. Они поднялись на высоту 15 781 метра. Бортовой журнал сохранил восторженные слова О.Пиккара о невиданной красоте неба: «Оно тёмное, тёмно-синее или фиолетовое, почти чёрное».

В наши дни сверхзвуковые самолёты летают в стратосфере на высоте до 20 км, а метеозонды – до 40 км.

Но в последние годы немало говорится о беспилотных дирижаблях, а также самолётах, работающих на солнечной энергии, которые будут летать на высоте 30 км. Такой аппарат обеспечит связью и «покроет» наблюдением огромную территорию – не хуже, чем любой спутник, а вот обходиться будет дешевле. А главное – будет почти неуязвим для ПВО…

Ну вот, опять, стоит завести речь о технических новшествах – кончается оружием и военными действиями! Неужели человечество неспособно оставить таких мыслей – даже в стратосфере?