大气高度不同?

Question

地球或火星的大气深度(或空气分子离地面有多高)是逐渐不同的，还是会有大气柱进入太空?如果我能绕赤道一圈，大气的高度会不同吗?

Answer 1

大气有不同的层次。向上是对流层，平流层，中间层，热层，外逸层。(中间有“暂停”层，如对流层顶、平流层顶等)密度越来越小，到外逸层顶部的确切高度很难确定，因为气体太薄了。然而，我们通常谈论对流层的高度，从两极的约7至10公里到赤道以上约18公里不等。赤道的温度较高的部分原因是那里的离心力更大。例如，如果一个果冻状的球体被旋转，它开始向外膨胀，在中心，快速移动的区域。由于离心力的作用，即使是固体地球本身在赤道处也会膨胀。看到详情请参阅此博客文章．

Answer 2

大气，作为一个整体，大约是在流体静力平衡。这意味着地球的引力将大气固定在地球上，防止大气逸出，尽管偶尔会有一些分子逸出。

在数学上，这可以用$$\frac{dP}{dr}=-\rho g$$来描述，其中P是压力，$\rho$是密度，$g$是重力。利用理想气体定律$$P=\rho R T$，其中$T$是温度，$R$是空气的气体常数。假设一列的高度的温度平均大气($ {T} \酒吧$)大气的平均身高的方程可以发现$ $ P (r \φ,\λ)= P_0(\φ,\λ)exp(- \压裂{(r-r_0) g} {T} {r \酒吧(φ\ \λ)})= P_0(\φ,\λ)exp(- \压裂{广州}{T} {r \酒吧(φ\ \λ)}),r_0美元美元是地球的半径,P_0表面压力,美元$ r = z + r_0美元,其中z美元是高度地球表面,\φ美元是纬度,经度\λ是一美元。

综上所述:随着大气平均温度的增加，大气高度一般会增加。这意味着大气层的高度通常在两极附近最低，但在赤道附近最高。当然，这个规则也有例外，但这通常是可行的。如果你要绕着赤道走一圈，它可能不是一个“完美的圆”，因为平均温度必须完全相同。