Homogenní výška atmosféry

Homogenní výška atmosféry
$H={\frac {kT}{mg}}.$
Dimenze	L
Jednotky
SI	m

Výška homogenní atmosféry (označená ) je hodnota, která charakterizuje rozsah atmosféry . Je definována jako tloušťka podmíněné atmosféry, která má všude stejnou teplotu a hustotu jako na povrchu skutečné atmosféry a stejnou hmotnost. $H$

Výšku homogenní atmosféry lze vypočítat takto:

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

nebo, což je totéž,

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

kde:

k je Boltzmannova konstanta
R je univerzální plynová konstanta
T je teplota atmosféry
m je průměrná hmotnost molekuly
μ je průměrná molární hmotnost atmosféry
g je zrychlení volného pádu .

Pokud jsou teplota a složení atmosféry ve všech výškách stejné, závislost tlaku a koncentrace na výšce je popsána barometrickým vzorcem :

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

to znamená, že výška homogenní atmosféry se rovná nárůstu výšky, při kterém tlak a koncentrace klesají faktorem e , a to platí pro jakoukoli oblast. Čím více , tím pomaleji tlak klesá s výškou a tím je atmosféra roztaženější. $H$

V reálné atmosféře závisí teplota (a v horních vrstvách a složení) na výšce, proto , která popisuje rychlost poklesu tlaku a koncentrace s výškou, je různá pro různé výšky (a v horních vrstvách pro různé plyny ) je jiný. $H$

Hodnoty pro Zemi

Pro Zemi je vše jednoznačně určeno, kromě teploty; pro různé teploty (v různých nadmořských výškách) lze získat následující hodnoty (popisující rychlost poklesu tlaku a koncentrace s výškou): $H$

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

Tyto hodnoty platí pro spodní vrstvy atmosféry. V horních vrstvách se v důsledku rozdílů v teplotě a chemickém složení výrazně liší. Ovlivňuje ji sluneční aktivita . Pro výšku 275 km tak byly získány hodnoty 60 km v roce 1958 a 40 km v letech 1960-1961 [1] . $H$ $H$

Hodnoty pro ostatní tělesa ve sluneční soustavě

Pro některé objekty sluneční soustavy jsou hodnoty následující [2] : $H$

Venuše : 15,9 km
Pozemek : 8,5 km
Mars : 11,1 km
Jupiter : 27 km
Saturn : 59,5 km
- Titan : 21 km
Uran : 27,7 km
Neptun : 19,1–20,3 km
Pluto : ~60 km

Různé

Výška homogenní atmosféry se v astronomii používá pro hrubý odhad optické tloušťky atmosféry [3] .

Poznámky

↑ King-Hele DG, Rees JM (1962). „Výška stupnice v horních vrstvách atmosféry, odvozená ze změn na oběžné dráze satelitů“ . Proceedings of the Royal Society of London. Řada A, Matematické a fyzikální vědy . 270 (1343): 562-587. DOI : 10.1098/rspa.1962.0245 . Archivováno z originálu 2021-11-21 . Získáno 21. 11. 2021 . Použitý zastaralý parametr |deadlink=( nápověda )
↑ Planetární přehled . NASA (2019). Získáno 9. března 2020. Archivováno z originálu dne 26. srpna 2019. (neurčitý)
↑ Mironov A.V. Útlum světla Rayleighovým (molekulárním) rozptylem . Přesná fotometrie . Astronet. Získáno 9. března 2020. Archivováno z originálu dne 25. února 2020. (neurčitý)

Literatura

Homogenní atmosféra // Vesmírná fyzika: Malá encyklopedie / Ed.: R. A. Sunyaev (hlavní vyd.) a další - 2. vyd. - M .: Sovětská encyklopedie , 1986. - S. 455-456. — 783 str. — 70 000 výtisků.