ポストさんてん日記

放射線・エネルギー・環境・化学物質・食品などの情報をアーカイブとして整理すると同時に、徒然につぶやいています。 リンクはご自由に。

大気圏の鉛直温度分布

[ 2013/07/29 (月) ]
大気圏の鉛直温度分布はオゾンの影響があるので、少し複雑になっています。
大気の温度分布とオゾン02
実際には熱帯と冬季中緯度では、圏界面高度・成層圏温度勾配・オゾン分布が著しく異なっている。

★対流圏
気圧低下による断熱膨張で高度方向に温度が低下する。
大気が活発に対流し気象変化の主な舞台である。
上部にジェット気流あり。
★成層圏
オゾンによる太陽紫外線の吸収と分解熱によって高度とともに温度が上昇する。 
オゾン濃度は成層圏の中ほどで最大となる。
オゾンは夏半球低緯度の上部成層圏で主に生成し、冬半球の高緯度に運ばれ低温光化学反応によっても分解する。
大気は高度とともに温度が上がるから対流は生じない。
大気は安定し水分がないから雲はない。
1~2年周期の温度変動が対流圏の気象に影響する。
成層圏の高さは約1万mより上だが低緯度では高く、季節によっても変動し、これが大気圏の気象変化に影響する。
★中間圏
対流圏と同じように高度(気圧)に比例して気温が減少する。
大気密度が非常に低いために、この付近での熱構造は主に酸素分子が太陽からの紫外線を吸収し、大気を加熱することと、二酸化炭素が赤外線を放射することによる冷却の両者のつりあいによって決定している。
★熱圏(電離層)
波長0.1 μm 以下の紫外線やX線による酸素や窒素の分子の電離でイオン化する。
紫外線やX線が、希薄で熱容量がきわめて小さい熱圏内の酸素や窒素の分子・原子に吸収されて上空に行くほど高温となる。
熱圏の温度は、あくまでも分子の平均運動量によって定義される。分子の密度が地表と比べてきわめて低いため、実際にそこに行っても大気から受ける熱量は小さく熱さは感じられないはずである。
【メモ】地表から100km-300kmの高さの電離層のプラズマは電波を反射する。電離層は電子密度に依り、D層,E層,F層、と分類されている。長波,中波は100km程度の低い高度にある低い電子密度のD層,E層で反射される。短波は200km程度にあるF層で反射される(そのため遠くまで届く)。電離層の電子の密度は太陽放射線の量に比例するので、夜に反射層の高度が上がり電波が非常に遠方に届いたり、夏に電子密度が非常に高い電離層が出現し通常は反射しない超短波 (VHF) が反射されテレビやラジオの放送などで予期しない混信が生じることがある。

FNの高校物理 大気圏の温度分布 の説明図も大変、参考になります。

【主な出典】
中間圏 - Wikipedia
理科年表オフィシャルサイト/気象部:超高層大気
大気圏の温度分布

【関連エントリー】
CO2の鉛直方向の濃度勾配

【メモ】
大気のてっぺん 50のなぜ(名古屋大学太陽地球環境研究所)
toshi_tomieのブログ2013/9/22  宇宙ステーションの高度400kmの「熱圏」の気温は1000℃。放射線は毎時1ミリシーベルト。放射線で電離して、電波を反射する電離層になっている
自然の摂理から環境を考える 【地球のしくみ】23~大気編(9) ~宇宙からくる「紫外線」「隕石」「放射線」を守るシールド

【メモ】人工衛星飛行高度略図
人工衛星飛行高度略図
出典:ASAT

[ 2013/07/29(月) ] カテゴリ: 共通基礎のその他 | CM(0)
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