При этом необходимо учитывать, что, несмотря на то что атмосферные газы весьма близки к идеальным, атмосфера Земли термически неоднородна и постоянно находится в турбулентном движении. Как эти факторы сказываются на формировании реальной атмосферы, можно установить экспериментально.[ ...]
Из табл. 1.2 следует, что наибольшей относительной молекулярной массой (ц) обладает ксенон, его плотность при постоянных параметрах состояния примерно в 65 раз больше, чем плотность самого легкого газа — водорода, и понятно, что он у Земли должен образовывать более тонкую оболочку, чем водород. Но это редкие газы, их содержание на 6—7 порядков меньше, чем содержание азота и кислорода. Поэтому основное внимание экспериментаторов было сосредоточено на определении соотношения наиболее распространенных газов — азота, кислорода и аргона.[ ...]
Плотность аргона в 1,4 раза больше плотности азота и в 1,2 раза — кислорода. Для выяснения соотношения газовых компонентов в воздухе производился забор проб на различных высотах, при восхождениях на горные вершины, с самолета, аэростата и при ракетном зондировании атмосферы. Большой объем данных по составу атмосферы получен при анализе спектров полярных сияний, свечения ночного и сумеречного неба, поглощения солнечной радиации. При ракетном зондировании и измерениях со спутников применялись радиочастотные масс-спектрометры и проводился анализ проб воздуха, взятых с различных высот.[ ...]
Проводимая при этом базисная стереосъемка двумя фотокамерами позволяла определить высоты, для которых получена спектрограмма. Установлено, что постоянный состав воздуха сохраняется до высот примерно 100 км. Это обусловлено прежде всего интенсивным вертикальным перемешиванием атмосферы. Выше 100 км начинается расслоение по плотности, или гравитационное (диффузионное) разделение газов. До 100 км по газовому составу атмосфера называется гомосферой, а выше — гетеросферой.[ ...]
В нижних слоях атмосферы аргона содержится примерно в 1800 раз больше, чем гелия. Выше 200 км аргон не обнаружен. Содержание гелия на высоте 1000 км лишь в 3 раза меньше, чем у земной поверхности, хотя она является источником этого газа. Выше 1000 км атмосфера состоит в основном из гелия и атомарного водорода.[ ...]
Молекулы, согласно кинетической теории газов, находятся в постоянном и хаотическом движении. При столкновениях они обмениваются количеством движения и могут приобрести различные скорости вплоть до таких, которые позволяют преодолеть силу земного притяжения.[ ...]
Процесс ухода атмосферных газов в космическое пространство называется диссипацией. Очевидно, что диссипация газов может происходить, начиная с определенных слоев верхней атмосферы.[ ...]
Рассмотрим физические основы диссипации газов, имея целью определить, с каких высот в атмосфере этот процесс может развиваться и время, за которое атмосфера может потерять тот или иной газ, либо вся рассеяться в Мировом пространстве.[ ...]
На рис. 1.1 представлено относительное распределение скоростей молекул при различных значениях температуры Т.[ ...]
Из (1.26) видно, что для возможности выхода частицы из атмосферы ее скорость должна быть не меньше, чем параболическая, или вторая космическая скорость. Вычисления показывают, что для земной поверхности она составляет 11,16-103 м/с, для высот 500 и 700 км — соответственно 10,75-103 м/с и 10,60-103 м/с.[ ...]
Рисунки к данной главе:
| Относительное распределение скорости движения молекул по Максвеллу. |
 |