Do stratosfery

Do stratosfery

Żyjemy pomiędzy niebem a ziemią i dlatego, gdziekolwiek byśmy się nie znaleźli, zawsze będziemy mieli pod nogami ziemię, a nad głowami niebo. Ziemia była łatwa do poznawania, ale niebo zdawało się być przed ludźmi całkowicie zamknięte. Nie pomagało wchodzenie na coraz wyższe wzniesienia, bo pomimo wysiłków, ziemia wciąż była pod nogami, a niebo ciągle wznosiło się nad głową.

 

Nieosiągalne dla człowieka, niebo było bardzo tajemnicze i dlatego doskonale nadawało się do lokalizowania najrozmaitszych bogów. Umieszczano więc tam bóstwa deszczu i suszy, wiatru północnego i południowego, pogody i niepogody. Nadszedł wszakże czas, że zostawiając niebo w spokoju, zaczęto badać zwyczajne powietrze, czyli atmosferę.


Co znajduje się nad naszymi głowami?

Szybko dowiedziano się, że jest to mieszanina pewnych gazów i pary wodnej i stąd właśnie wzięła się nazwa „atmosfera”, czyli z języka greckiego atmos – para (gaz) i sphaira – kula. Pierwsze badania atmosfery ziemskiej można było wykonywać tylko w miejscu, gdzie następował styk atmosfery z powierzchnią ziemi i trwało to tak długo, dopóki nie wynaleziono balonu. Wznosząc się balonem, dokonywano pomiarów temperatury i ciśnienia oraz pobierano próbki powietrza z dużo wyższych partii atmosfery. Bardzo wysoko mogły lecieć tylko balony bezzałogowe, unoszące samą tylko aparaturę pomiarową. Dla ludzi był to obszar nadal niedostępny i zamknięty. Jednak poważne badania atmosfery już się zaczęły. Ich wyniki ujawniły znamienne prawidłowości. Otóż, czym balon wznosił się wyżej, tym bardziej spadało ciśnienie atmosferyczne. Spadał też poziom pary wodnej i pyłowych zanieczyszczeń, podnoszonych z ziemi przez termiczne, wstępujące prądy powietrza. W miarę wznoszenia się, spadała też temperatura, stale i regularnie, o 6 °C na każdy kilometr wysokości! Działo się tak aż do osiągnięcia temperatury -55 °C. Dalej, ta zasada przestawała obowiązywać!

Czemu? Zaczęto podejrzewać istnienie ponad warstwą powietrza, położoną najbliżej ziemi, zwaną troposferą, warstwy wyższej, jak gdyby pokrywającej troposferę. W dodatku – warstwy innej niż troposfera. Warstwy, w której dzieją się sprawy niezwykłe, tajemnicze i zaskakujące. Ową nierozpoznaną jeszcze warstwę atmosfery nazwano stratosferą, od łacińskiego słowa stratum – warstwa. Umownie zaczynała się w strefie klimatu umiarkowanego, na wysokości ok. 10 km zimą i 12-13 km latem. Na razie warstwa ta była niedostępna. Nie dolatywały do niej balony, a tym bardziej – pierwsze samoloty, których możliwości techniczne wciąż jeszcze były niewiele znaczące.

Pierwszym i przez wiele lat jedynym obiektem wykonanym przez ludzi, który osiągnął stratosferę, był ważący 94 kg pocisk niemieckiego działa kolejowego kalibru 210 mm, zwanego „działem paryskim”, z którego Niemcy ostrzeliwali Paryż od marca do sierpnia 1918 roku. Działo strzelało stromo, podobnie, jak haubica, wynosząc pocisk na wysokość 40 kilometrów, a więc do stratosfery. Tam, w atmosferze bardzo rozrzedzonego powietrza, pocisk prawie bez trudu pokonywał ogromną odległość, która mu pozwalała na uzyskanie zasięgu 130 kilometrów! Z takiej odległości Niemcy ostrzeliwali Paryż. No więc, ten pocisk był w stratosferze pierwszy, trudno tylko powiedzieć, żeby przebywając tam, badał stratosferę.

A stratosfera, według opinii wszystkich zainteresowanych naukowców, gwałtownie wymagała zbadania. Jedni z nich, już wtedy badający naturę ozonu i jego oddziaływanie na egzystencję ziemskich organizmów, poważnie podejrzewali, że w obrębie stratosfery powinien znajdować się ozonowy filtr, ratujący nas przed szkodliwym działaniem nadmiernego promieniowania ultrafioletowego. Chciano dobrać się do niego, by nareszcie dokładnie zbadać to zjawisko. Inni z kolei, uczeni zajmujący się promieniowaniem kosmicznym, właśnie w górnych partiach ziemskiej atmosfery upatrywali dla siebie miejsce szczególnie interesujące. Ale bezzałogowe sondy, badające stratosferę, przynosiły wieści niekorzystne. Ciśnienie atmosferyczne, obniżające się w miarę wznoszenia, na wysokości 19,2 km osiąga wartość zaledwie 47 torów (tor = 1/760 część atmosfery). Przy ciśnieniu 47 torów, woda zawarta w płynach ustrojowych człowieka zaczyna wrzeć. Człowiek nie przeżyje w takich warunkach nawet sekundy. Od wysokości 25 km, stała do tej pory temperatura -55 °C, zaczyna rosnąć! W przedziale wysokości 30 – 60 km, narasta stopniowo do temperatury +60-70°C! Jest to najpewniej wynik pracy filtru ozonowego, wyłapującego szkodliwe promienie ultrafioletowe. Dalej, pomiędzy 60 a 85 km, temperatura znowu spada do -70-80°C.

Pionowe ruchy powietrza w stratosferze nie występują. Za to silne wiatry, wiejące poziomo, przebiegają stratosferę na całe kontynenty…

X