estructura atmosférica

Estructura atmosférica, la composición, y la termodinámica
La atmósfera contiene un muy pocos gases de concentrados, tales como: nitrógeno, oxígeno y argón y trazas de gases Muchos, entre ellos vapor de agua, el carbono dióxido de carbono, metano, y el ozono.
Estos gases son todos componentes de aire. Características importantes TIC de aire son la presión, densidad y temperatura. Estosparámetros varían con la altitud, latitud, longitud, y la temporada y están relacionados entre sí "por el ecuación de estado.
Otros dos ecuaciones fundamentales aplicables a la atmósfera son la ecuación de Clausius-Clapeyron y la primera ley de la termodinámica. la Ecuación de Clausius-Clapeyron relaciona la temperatura a la cantidad de vapor de agua sobre un área superficial en la saturación. Laprimera ley de la termodinámica relaciona la temperatura cambio de un gas para la transferencia de energía y el cambio en el trabajo. En este capítulo, variables y los gases atmosféricos se discuten y ecuaciones básicas Describiendo la física de la atmósfera y la termodinámica se introducen.

2.1 presión, densidad y composición
En la atmósfera de la Tierra, la densidad del aire , la presión y loscambios de temperatura con la altitud .
La densidad del aire es la masa de aire por unidad de volumen de aire , donde la masa de aire es sumados por todos los gases, partículas de aerosol , y las partículas de hidrometeoros . Como la masa concentración de gas en el aire es 500 veces mayor que la de las partículas de hidrometeoros en el más gruesa de nubes y diez millones de veces de las partículasde aerosol en la que el aire contaminado (Tabla 13.1 ) , la densidad del aire se determina a partir de precisión la masa de gas solamente. La densidad del aire disminuye exponencialmente con la altitud, como se muestra en la figura . 2.1 ( a) . La densidad del aire es la más cerca de la zona ya que la masa atmosférica se concentra cerca de la superficie.
La presión del aire es el peso ideal(fuerza ) de aire por encima de un plano horizontal , dividido por el área del plano . Este tipo de presión de aire se llama expirada la presión hidrostática del aire, Todo que es la presión debido al peso Únicamente en una columna de aire por encima de un Teniendo en cuenta la altitud.
El término hidrostática significa " fluido en reposo. " La presión del aire es hidrostática sólo si el aire no seestá acelerando en vertical , todo lo cual produce si está en reposo o si tiene una velocidad vertical constante . La presión del aire es Eso hidrostática asunción Cuando la presión del aire es razonable se promedia sobre una amplia área horizontal ( > 2-3 km de diámetro) y fuera de un sistema de tormentas , ya que las aceleraciones verticales Estos casos son en general pequeñas. Áreas más pequeñas( < 2.3 km de diámetro) y en nubes individuales , las aceleraciones verticales pueden ser de ancho. Cuando aire se acelera verticalmente , la presión del aire es hidrostático . La presión del aire no hidrostáticos se discute en
Sección 5.1.3 .





2.1 presión, la densidad, y la composición


Figura 2.1 Variación de (a ) la densidad del aire , ( b ) presión de aire , y (c )gravitacional
aceleración en función de altitud en la atmósfera inferior de la Tierra.
Ese diagrama muestra la presión de 99,9 por ciento de la atmósfera se encuentra por debajo
una altitud de cerca de 48 km ( 1 hPa) , y alrededor del 50 por ciento se encuentra por debajo
5,5 kilometros ( 500 hPa) .
De aire de presión hidrostática a cualquier altitud z (m ) sobre el nivel del mar se encuentra mediantela integración
El producto de la densidad del aire y la gravedad desde la parte superior de la atmósfera a Z altitud con pa (z ) = ? ∞ z ρa (z ) g ( z) dz ( 2.1) Dónde pa (z ) es la presión del aire en función de la altitud ( pascal , 1 Pa = 1 Nm Dónde - 2 = 1 kg m- 1 s - 2 = 0.01 = 0.01 mbar o hPa mb ) , ρa (z ) es la densidad del aire en función de altitud (kg m - 3 ) ​​de la fig . 2.1 ( a) y...