対流圏界面は、地球の大気の二つの層の間の中間移行ゾーンです。これは、対流圏と呼ばれる大気の下層と、その上の層である成層圏の間に位置しています。
地球の大気はいくつかの層に分かれています。これらのレイヤーは「球」と呼ばれ、レイヤー間の移行ゾーンは「一時停止」と呼ばれます。その化学組成と温度変動によると、大気の層は対流圏、成層圏、中間圏、熱圏、外圏です。
図1.地球の大気の層と遷移帯。出典：Josell7対流圏は地球の表面から高さ10 kmまで伸びています。成層圏の範囲は高さ10 km〜50 kmです。中間圏の高さは50 km〜80 kmです。熱圏は80 kmから500 km、外気圏は500 kmから10,000 kmの高さ。後者は惑星間空間の限界です。
対流圏界面の特徴
対流圏界面は非常に特殊な特徴を持つ地域であり、最近その科学的研究をより詳細に動機付けています。対流圏と成層圏の間の特性の遷移のゾーンであるので、これらの2つの層の特性を簡単に示すことは好都合です。
対流圏は、風、雨、嵐、ハリケーンなど、気候を発生させる気象現象が発生する活動層です。この層の温度は高度とともに低下します。
成層圏では、熱を発する化学反応（発熱）の影響により、高度とともに温度が上昇します。オゾンは主に関与し、太陽からの高エネルギー紫外線（UV）放射を吸収します。
対流圏界面は、温度、化学組成、一般的なダイナミクスの非常に異なる特性を持つこれら2つのガス層の間の境界です。対流圏界面の特徴を以下に簡単に示します。
高さ
対流圏界面が地球の表面より上に位置する高さは可変です。緯度、季節、時間帯によって変化します。
対流圏界面は、地球の極の領域で7〜10 kmの平均高度にあり、赤道の周りの熱帯地方の領域では高さが16〜18 kmです。
このようにして、極域対流圏界面はより暖かく、地表に近くなりますが、赤道熱帯の対流圏界面はより涼しく、より高くなります。
赤道では、太陽の光線が地球の表面に垂直に当たり、大きな表面加熱を引き起こします。地表からのこの熱は、対流圏の空気によって吸収されます。それは、この赤道熱帯ゾーンで拡大し、対流圏界面までの距離を増やします。
さまざまな科学的研究を通じて、対流圏界面の世界的な高さが近年増加していることが判明しています。この増加は、温室効果ガス（GHG）の増加、成層圏のオゾン層の減少、およびこの層の冷却が原因であると考えられています。
対流圏界面の高さの変化は、地球温暖化と呼ばれる対流圏の温暖化の証拠です。
穏やかなゾーンとしての対流圏界面
対流圏界面では、気候を発生させる気象現象が対流圏のこのゾーンの下で発生するため、対流圏界面は比較的穏やかなゾーンを構成します。しかし、最近の研究では、対流圏界面が特定のダイナミックを示すと報告されています。
温度
対流圏界面帯では、温度は一定に保たれ、（対流圏のように）高さとともに減少せず、（成層圏のように）高さとともに増加しません。対流圏界面温度は約-55 ° Cです。
不連続ゾーン
対流圏界面は連続的なゾーンではありません。地球の北半球と南半球の熱帯緯度と中緯度の領域で、この地域に途切れがあります。
湿気の貯蔵および輸送区域
対流圏界面は、対流圏の湿気の大きな貯留層として機能し、水蒸気を成層圏に輸送する機能があります。
巻雲の形成
対流圏界面は、巻雲のような雲が形成される地域で、氷の結晶でできた背の高い白い雲の一種です。彼らは髪のカールに似た細くて細いバンドのフィラメントのような形をしています。
図2.巻雲。出典：Pixabay.com
巻雲は太陽光を反射し、地球が外に放出する熱を閉じ込めます。巻雲の正味バランスが惑星の冷却または温暖化であるかどうかは正確にはわかりません。
巻雲の出現は、24時間以内に気温が低く、雨が降る天候の変化を示しています。
対流圏界面の化学組成
対流圏界面は、対流圏の化学組成と成層圏の化学組成の間の急激な変化のゾーンを表します。それは両方の層から来るガスを含んでいます。
対流圏界面には、水蒸気や一酸化炭素（CO）などの対流圏からのガスがあります。成層圏からのガスであるオゾン（O 3）もあります。
非常に興味深い化学反応が対流圏界面で起こります。科学者たちは地球温暖化の現象のより完全な説明を得るためにこれらの化学変化を研究しようとしています。
対流圏界面はどのように研究されていますか？
対流圏界面を研究するには、そのガス混合物のサンプルを採取する必要があります。地表から最大18 kmの高度でのサンプリングは、多くの困難を伴います。
これらの高さに到達できる航空機はわずかです。NASAには、これらの研究を実行するための特別な機器を備えた3つの非常に洗練された航空機があります。これらはER-2、DC-8およびWB-57航空機です。
これらの3つの航空機は、衛星とレーダーのサポートインフラストラクチャ、オンサイト検出装置、およびリモート検出と相まって、英語の頭字語であるTC4ミッション、つまり熱帯組成、雲、気候結合実験を実行します。
特徴
対流圏界面は、対流圏から成層圏への水蒸気の輸送において重要な機能を持っています。また、対流圏起源のガス（水蒸気、一酸化炭素）を成層圏からのガス（オゾン）と混合するためのゾーンとしても機能します。
対流圏界面は、惑星の地球温暖化と一般的な大気化学を決定する現象の指標として最近研究されています。
参考文献
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