有gr mAgr博士
在马物种是一个分子的质量。因此,粒子密度衰减指数和规模高度公顷。注意,这是在形式的粒子密度相同流体静力平衡,除了我们刚刚方程分别适用于每一个物种的粒子密度,而不仅仅是共同所有物种的粒子密度。事实上,在每个物种作为如果它是在平衡流体静力学平衡分别,静水规模高度一样,如果没有其他气体。因为我们假设热力学平衡,所有的物种都具有相同的温度,当然,所有物种都受到同样的重力加速度。因此,规模高度成反比的分子量的物种。自光物种的密度衰减与高度比的密度较重的物种,大气会自行解决根据分子量在垂直。光成分聚集的顶部附近大气中就像逃脱氦气球的顶部一个马戏团帐篷。
这只能发生,然而,如果混合是由分子扩散。在低层大气,混合是绝大多数是由于湍流运动,平等对待所有物种和保持比例混合均匀,在缺乏强有力的下沉或通过化学或相变来源。由于分子扩散系数是总粒子密度成反比,与高度大概会增加成倍增长,因此主宰湍流混合在足够高海拔地区。细胞开始扩散的高度隔离叫做homopause(有时turbopause)和低大气的一部分混合比率的统一被称为是不反应的物质均质层。很难得到一个先验估计的湍流混合利率一次——事实上,预计地球平流层会扩散隔离。通常情况下,观测的大气成分提供最可靠的估计湍流混合的程度。目前地球,homopause近100公里,此时观察到的粒子密度是nh(地球)= 1.2×1019 / m3。
以上homopause,大气成分隔离在垂直根据分子量。homopause上方的区域也通常(但不一定)大气分子开始暴露在紫外光子足够精力充沛,甚至更稳定的组件分解成轻组分,也将根据分子量分层。地球N2的规模高度是9.1公里,二氧化碳是5.8公里,O2是8.0公里,原子氧是15.9公里,为H2是127.3公里,氢原子是254.5公里,所有基于温度300 k。编号为金星是相似的。这些数字的第一个含义是氢的标高是如此之大,即使是一个小的氢浓度homopause可以使气氛变得homopause上方氢主导一个小的距离。例如,如果一个N2 / H2大气中含有1% H2的摩尔浓度homopause,然后50公里的浓度已经上升到63%,93%是70公里。如果
H2被转换为原子氢homopause上面,种族隔离是更有效的。类似地,如果我们把一个类似地球大气80% N2和O2 20% homopause,然后把氧气转换成原子氧,我们最终homopause附近的原子氧的33%。通过20公里,浓度达到56%,76%和40公里的速度彻底支配着大气成分。最后,如果我们把早期地球大气CO2 / N2 homopause组成10%的二氧化碳,那么二氧化碳浓度降至0.5% 50公里,,我们预计外层大气N2为主。可能是二氧化碳的离解成有限公司和O可能导致原子氧为主范围内,但事实上,这并不发生在金星上今天有力地表明,分离太弱要实现这一目标,或两个物种太有效的重组3。
给出一个估计的湍流扩散系数Dturb, homopause密度可以直接从扩散系数的比例估计。具体来说,因为D«^ (kT / m) 1然后设置D = Dturb和使用的表达式平均自由程我意味着
继续阅读:地球T m
这篇文章有用吗?