Составители:
Рубрика:
13
R – универсальная газовая постоянная. Разделив обе части (1.2.1) на объем V, получим
первое соотношение связи структурных параметров
RTp
µ
ρ
= , (1.2.2)
где
ρ
– плотность воздуха.
2. Уравнением гидростатики:
dzgdp
ρ
−
=
, (1.2.3)
где
g – ускорение свободного падения, z – высота. Из уравнения гидростатики (1.2.3)
плотность воздуха определяется соотношением
dz
dp
g
1
−=
ρ
. (1.2.4)
Для идеального газа уравнение состояния можно также записать в виде
p = n k
B
T, (1.2.5)
где
n – число молекул в единице объема (счетная концентрация), k
B
– постоянная
Больцмана.
Деление атмосферы на слои осуществляется по разным признакам. Наиболее четко
различие в атмосферных слоях проявляется в характере изменения температуры воздуха с
высотой. По этому признаку атмосфера делится (стратифицируется) на пять основных
слоев [2, 6, 22, 35
−37, 44].
1.
Тропосфера. Это слой атмосферы, прилегающий к поверхности Земли. Для него
характерно почти линейное падение температуры с высотой.
Средняя скорость падения
температуры с высотой в тропосфере составляет 6 градусов на километр
. В
тропосфере сосредоточено примерно 80 % массы всей атмосферы. Это важнейший слой
атмосферы – здесь формируется погода, определяющая многие стороны
жизнедеятельности человека.
2.
Стратосфера. Это следующий по высоте за тропосферой слой, где температура
растет с высотой.
3.
Мезосфера. Это слой, следующий за стратосферой, где вновь начинается падение
температуры с высотой, и она достигает самых низких в атмосфере Земли значений (до
130 К на высоких широтах летом).
4.
Термосфера. В этом слое, выше мезосферы, вновь начинается рост температуры и
она достигает значений порядка 1000 К. Заметим, что эта температура определяется как
мера средней скорости движения молекул (кинетическая температура), однако, вследствие
сильного разряжения воздуха в термосфере, там не наблюдаются привычные нам
процессы теплообмена, и космическим аппаратам, летающим в ней, перегрев не грозит
даже при температурах воздуха в 1000 К.
5. Принято выделять также часть термосферы –
экзосферу. Это внешняя сфера
атмосферы, где средняя длина свободного пробега молекул составляет сотни километров,
а их средняя скорость (кинетическая температура) достаточна для того, чтобы преодолеть
земное тяготение и навсегда улететь в космос – явление диссипации атмосферы.
Границы (области), отделяющие тропосферу от стратосферы, стратосферу и
мезосферу, мезосферу и термосферу, термосферу и экзосферу, называются
соответственно
тропопауза, стратопауза, мезопауза, термопауза. Средние высоты границ слоев и
переходных зон даны в табл. 1.5. Отметим, что от приведенных средних значений могут
наблюдаться значительные отклонения в зависимости от широты, времени года,
метеорологической ситуации и т. д. В частности, высота тропопаузы зависит от широты: в
тропиках она порядка 16–17 км, в средних широтах – 9–12 км, в полярных широтах – 8–
9 км.
Страницы
- « первая
- ‹ предыдущая
- …
- 11
- 12
- 13
- 14
- 15
- …
- следующая ›
- последняя »