Google "stratosfera" e uno dei risultati di ricerca principali riguarda un hotel e un casinò a Las Vegas. Ma anche se non sei mai stato a Sin City, probabilmente hai visitato la stratosfera una o due volte (almeno). Questo confine dell'atmosfera terrestre è difficile da evitare per chiunque viaggi in aereo.
La stratosfera è il secondo livello più basso dell'atmosfera terrestre. È un bastione di gas ozono e venti rapidi, dove le nuvole sono scarse, ma la vita resiste. A volte definito "spazio vicino", è il luogo in cui aziende e paesi gareggiano per inviare nuove tecnologie in grado di raccogliere dati e intelligence, scattare immagini ad alta risoluzione e persino pilotare missioni di ricognizione senza pilota a lungo raggio.
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In fondo siamo tutti creature della troposfera. Questo strato atmosferico è il luogo in cui si verificano quasi tutti i fenomeni meteorologici sulla Terra. Sebbene la troposfera inizi sulla superficie terrestre, il suo confine superiore è meno coerente. A seconda della tua latitudine e della stagione in corso, la parte superiore della troposfera potrebbe trovarsi a un'altitudine compresa tra 4 e 12 miglia (da 7 a 20 chilometri) sopra di te.
Al di sopra della troposfera abbiamo, nell’ordine, la stratosfera, la mesosfera, la termosfera e l’esosfera. Torniamo indietro e parliamo di questi primi due livelli.
Il confine troposfera-stratosfera, o tropopausa, separa due aree con andamento invertito della temperatura. All’interno della troposfera, la temperatura media globale diminuisce con l’altitudine. Eppure è una storia diversa nella stratosfera, dove le cose diventano più calde man mano che si sale. Alla fine, raggiungerai il soffitto della stratosfera a 50 chilometri di altezza. Oltre quel punto la tendenza comincia ad invertirsi; le cose diventano piuttosto fredde nella mesosfera.
Il gas ozono protegge questo pianeta dalle eccessive radiazioni ultraviolette (UV) inviate dal sole. Costituito da atomi di ossigeno, l'ozono, come molti filtri solari, assorbe la luce UV. Interi ecosistemi fallirebbero se non fosse per quel servizio fondamentale. La fornitura di gas nella nostra atmosfera è per lo più limitata al famoso strato di ozono. E circa il 90% di questo strato è contenuto nella stratosfera.
In una nota correlata, l’ozono spiega perché le temperature stratosferiche salgono ad altitudini più elevate. Non solo assorbe i raggi UV del sole, ma assorbe anche la radiazione infrarossa della troposfera. Il risultato? Una stratosfera che diventa sempre più calda di miglio in più.
La maggior parte delle nuvole si trova nella troposfera. Che si tratti di cirri, strati o cumulonembi, per formare le nuvole sono necessarie gocce d'acqua e/o cristalli di ghiaccio. Quindi la troposfera relativamente umida è un ottimo ambiente per loro. Ma la stratosfera? Non così tanto. Nel complesso, è semplicemente troppo secco per facilitare la formazione di nuvole.
Tuttavia, la carenza di cloud non è necessariamente una cosa negativa. La stratosfera combina cieli (in gran parte) privi di nuvole con turbolenze limitate, rendendola attraente per i piloti di linea. In effetti, la maggior parte degli aerei commerciali raggiungono le quote di crociera nella bassa atmosfera della stratosfera. Quando si formano le nubi stratosferiche, a volte vengono create dalla miscelazione del ghiaccio con la polvere vulcanica. Inoltre, le regioni polari vedono nuvole a livello della stratosfera durante l'inverno.
Lo stesso motivo per cui la stratosfera è attraente per i jet commerciali la rende ideale per altri oggetti volanti come palloni meteorologici e palloni da ricognizione ad alta quota. Near Space Labs, ad esempio, crea una tecnologia in grado di volare nello spazio vicino per raccogliere dati per l'assicurazione, la conservazione, la risposta ai disastri, l'espansione urbana e altro ancora. Il suo Swifty è un pallone autonomo ad alta quota che vola nella stratosfera tra 60.000 e 85.000 piedi (18.288 e 25.908 metri). Swifty ha a bordo un robot che può acquisire tra 154 e 400 miglia quadrate (386 e 1.000 chilometri quadrati) di immagini per volo.
L'appaltatore aerospaziale e della difesa Aerostar dispone di diversi dirigibili senza pilota in grado di volare nella stratosfera. Alcuni di questi palloni ad alta quota si muovono semplicemente con la corrente, ma altri, come i sistemi di palloncini Thunderhead di Aerostar, hanno capacità di navigazione.
Il termine "vortice polare" è molto diffuso al giorno d'oggi. Ciò di cui potresti non renderti conto, tuttavia, è che la regione artica è testimone di due diversi tipi di vortici polari. Per tutto l’anno, il vorticoso vortice polare troposferico circonda l’Artico; il suo bordo si trova solitamente tra le latitudini di 40 e 50 gradi nord. Viaggiando da ovest a est, la corrente a getto aiuta a separare l'aria fredda e le calde correnti meridionali.
Più in alto c'è il vortice polare stratosferico. Come la sua controparte qui sotto, questa si muove in senso antiorario. Ma il vortice della stratosfera è stagionale:collassa ogni primavera per poi riformarsi in inverno.
I venti sono più forti quando c'è un grande contrasto di temperatura tra l'Artico e le regioni a latitudini più basse. Tuttavia, l’Artico si sta riscaldando rapidamente. Alcuni scienziati sostengono che il cambiamento climatico stia indebolendo il vortice polare stratosferico, consentendo ai venti ultrafreddi che normalmente intrappola di dirigersi verso sud. (Forse lo stesso aumento di temperatura sta rovinando anche il getto troposferico.)
Saremmo negligenti se non riconoscessimo il vortice polare dell’emisfero australe. Situato sopra l'Antartide, è più potente della sua controparte settentrionale.
Raccoglierli non è facile, ma è noto che gli scienziati hanno trovato microrganismi alla deriva nella stratosfera. I ricercatori di uno studio pubblicato nell’agosto 2018 sulla rivista Frontiers in Microbiology hanno progettato e costruito una sonda per la cattura dell’aria che hanno installato su un aereo della NASA. Il gadget ha rilevato batteri che sfrecciavano sopra la tropopausa locale ad altitudini di 7 miglia (12 chilometri).
Le radiazioni UV e le temperature estreme rendono la stratosfera un luogo difficile per gli esseri viventi. Per sopravvivere lassù, alcuni batteri dipendono da pigmenti che bloccano il sole e da gusci esterni protettivi. La riparazione rapida del DNA è un altro trucco salvavita.
Facendo l'autostop durante tempeste ed eruzioni vulcaniche, i microbi usano la stratosfera come un'autostrada atmosferica. Qui i venti li trasportano attraverso i continenti a grande velocità, permettendo ai microbi di disperdersi. Il fatto che la vita possa tollerare la nostra stratosfera, anche per periodi limitati, potrebbe avere un profondo impatto sulla caccia agli organismi marziani.
Questo è interessante"Stratosfera" è una parola con radici galliche. Coniato dallo scienziato Léon Teisserenc de Bortin all'inizio del 1900, il nome significa "sfera di strati" nella lingua madre di de Bort.
