Altura de la atmósfera homogénea

Altura de la atmósfera homogénea
$H={\frac {kT}{mg}}.$
Dimensión	L
Unidades
SI	metro

La altura de una atmósfera homogénea (denotada ) es un valor que caracteriza la extensión de la atmósfera . Se define como el espesor de la atmósfera condicional, que tiene en todas partes la misma temperatura y densidad que en la superficie de la atmósfera real, y la misma masa. $H$

La altura de una atmósfera homogénea se puede calcular de la siguiente manera:

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

o, lo que es lo mismo,

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

dónde:

k es la constante de Boltzmann
R es la constante universal de los gases
T es la temperatura de la atmósfera
m es la masa promedio de la molécula
μ es la masa molar promedio de la atmósfera
g es la aceleración de caída libre .

Si la temperatura y la composición de la atmósfera en todas las altitudes son las mismas, la dependencia de la presión y la concentración con la altitud se describe mediante la fórmula barométrica :

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

es decir, la altura de una atmósfera homogénea es igual al aumento de altura en el que la presión y la concentración disminuyen por un factor de e , y esto es cierto para cualquier área. Cuanto más , más lentamente disminuye la presión con la altura y más se extiende la atmósfera. $H$

En una atmósfera real, la temperatura (y en las capas superiores y la composición) depende de la altura, por lo tanto , que describe la tasa de disminución de la presión y la concentración con la altura, es diferente para diferentes alturas (y en las capas superiores para diferentes gases ). ) es diferente. $H$

Valores para la Tierra

Para la Tierra , todo está inequívocamente determinado, excepto la temperatura; para diferentes temperaturas (a diferentes altitudes), se pueden obtener los siguientes valores (que describen la tasa de disminución de la presión y la concentración con la altitud): $H$

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

Estos valores son válidos para las capas bajas de la atmósfera. En las capas superiores, debido a las diferencias de temperatura y composición química , difiere significativamente. Se ve afectado por la actividad solar . Así, para una altura de 275 km se obtuvieron valores de 60 km en 1958 y de 40 km en 1960-1961 [1] . $H$ $H$

Valores para otros cuerpos del Sistema Solar

Para algunos objetos del sistema solar, los valores son los siguientes [2] : $H$

Venus : 15,9 km
Terreno : 8.5 km
Marte : 11,1 km
Júpiter : 27 km
Saturno : 59,5 km
- Titán : 21 km
Urano : 27,7 km
Neptuno : 19,1–20,3 km
Plutón : ~60 km

Varios

La altura de una atmósfera homogénea se utiliza en astronomía para una estimación aproximada del espesor óptico de la atmósfera [3] .

Notas

↑ King-Hele DG, Rees JM (1962). “Escala de altura en la atmósfera superior, derivada de cambios en las órbitas de los satélites” . Actas de la Royal Society de Londres. Serie A, Ciencias Matemáticas y Físicas . 270 (1343): 562-587. DOI : 10.1098/rspa.1962.0245 . Archivado desde el original el 21 de noviembre de 2021 . Consultado el 21 de noviembre de 2021 . Parámetro obsoleto utilizado |deadlink=( ayuda )
↑ Hoja de datos planetarios . NASA (2019). Consultado el 9 de marzo de 2020. Archivado desde el original el 26 de agosto de 2019. (indefinido)
↑ Mironov A.V. Atenuación de la luz por dispersión (molecular) de Rayleigh . Fotometría de precisión . Astronet. Consultado el 9 de marzo de 2020. Archivado desde el original el 25 de febrero de 2020. (indefinido)

Literatura

Atmósfera homogénea // Física espacial: pequeña enciclopedia / Ed.: R. A. Sunyaev (Ed. jefe) y otros - 2.ª ed. - M .: Enciclopedia soviética , 1986. - S. 455-456. — 783 pág. — 70.000 copias.