Înălțimea atmosferei omogene

Înălțimea atmosferei omogene
$H={\frac {kT}{mg}}.$
Dimensiune	L
Unități
SI	m

Înălțimea unei atmosfere omogene (notat ) este o valoare care caracterizează întinderea atmosferei . Se definește ca grosimea atmosferei condiționate, care are peste tot aceeași temperatură și densitate ca pe suprafața celei reale și aceeași masă. $H$

Înălțimea unei atmosfere omogene poate fi calculată după cum urmează:

H={\frac {kT}{mg)),

sau, care este la fel,

H={\frac {RT}{\mu g)),

Unde:

k este constanta Boltzmann
R este constanta universală a gazului
T este temperatura atmosferei
m este masa medie a moleculei
μ este masa molară medie a atmosferei
g este accelerația de cădere liberă .

Dacă temperatura și compoziția atmosferei la toate altitudinile sunt aceleași, dependența presiunii și a concentrației de altitudine este descrisă de formula barometrică :

$p=p_{0}\exp \left(-{\frac {h-h_{0}}{H}}\right)$ și , $n=n_{0}\exp \left(-{\frac {h-h_{0}}{H}}\right)$

adică înălțimea unei atmosfere omogene este egală cu creșterea înălțimii la care presiunea și concentrația scad cu un factor de e , iar acest lucru este valabil pentru orice zonă. Cu cât mai mult , cu atât presiunea scade mai lent cu înălțimea și atmosfera este mai extinsă. $H$

Într-o atmosferă reală, temperatura (și în straturile superioare și compoziția) depinde de înălțime, prin urmare , care descrie rata de scădere a presiunii și a concentrației cu înălțimea, este diferită pentru diferite înălțimi (și în straturile superioare pentru diferite gaze). ) e diferit. $H$

Valori pentru Pământ

Pentru Pământ , totul este determinat fără ambiguitate, cu excepția temperaturii; pentru diferite temperaturi (la diferite altitudini), pot fi obținute următoarele valori (care descriu rata de scădere a presiunii și concentrației cu altitudinea): $H$

T = 290 K, H = 8,5 km
T = 273 K, H = 8 km
T = 260 K, H = 7,6 km
T = 210 K, H = 6 km

Aceste valori sunt valabile pentru straturile inferioare ale atmosferei. În straturile superioare, din cauza diferențelor de temperatură și compoziție chimică , diferă semnificativ. Este afectat de activitatea solară . Astfel, pentru o înălțime de 275 km s-au obținut valori de 60 km în 1958 și 40 km în 1960-1961 [1] . $H$ $H$

Valori pentru alte corpuri din Sistemul Solar

Pentru unele obiecte ale sistemului solar, valorile sunt următoarele [2] : $H$

Venus : 15,9 km
Teren : 8,5 km
Marte : 11,1 km
Jupiter : 27 km
Saturn : 59,5 km
- Titan : 21 km
Uranus : 27,7 km
Neptun : 19,1–20,3 km
Pluto : ~60 km

Diverse

Înălțimea unei atmosfere omogene este folosită în astronomie pentru o estimare aproximativă a grosimii optice a atmosferei [3] .

Note

↑ King-Hele DG, Rees JM (1962). „Înălțimea scării în atmosfera superioară, derivată din modificările orbitelor sateliților” . Proceedings of the Royal Society of London. Seria A, Științe matematice și fizice . 270 (1343): 562-587. DOI : 10.1098/rspa.1962.0245 . Arhivat din original pe 21.11.2021 . Preluat 2021-11-21 . Parametrul depreciat folosit |deadlink=( ajutor )
↑ Planetary Fact Sheet . NASA (2019). Preluat la 9 martie 2020. Arhivat din original pe 26 august 2019. (nedefinit)
↑ Mironov A.V. Atenuarea luminii prin împrăștiere Rayleigh (moleculară) . Fotometrie de precizie . Astronet. Preluat la 9 martie 2020. Arhivat din original la 25 februarie 2020. (nedefinit)

Literatură

Atmosferă omogenă // Fizica spațială: Little Encyclopedia / Ed.: R. A. Sunyaev (ed. șef) și alții - ed. a II-a. - M .: Enciclopedia Sovietică , 1986. - S. 455-456. — 783 p. — 70.000 de exemplare.