大気の密度分布

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・地上では、大気密度は1cm³あたり1mgだが、1cm²に載っかっている大気の総重量は1kg。

・高度16kmまでに大気の90%、32kmまでに大気の99%がある。

前項で導いた式を使って、大気がどのように分布しているか計算してみよう。

大気の温度変化率(気温減率という)は標準大気モデルから与えられるとして

高度zでの大気圧

大気の密度ρ

ここで定数は

これらの式を使って表計算ソフトで計算してみると次表のとおりになり、標準大気の値と大体合っている

層	Γ [K/km]	z [km]	T [℃]	p [hPa]	ρ [mg/cm^3]
対流圏	6.5	0	15.0	1,013	1.23
		1	8.5	899	1.11
		2	2.0	795	1.01
		3	-4.5	701	0.91
		4	-11.0	616	0.82
		5	-17.5	540	0.74
		6	-24.0	471	0.66
		7	-30.5	410	0.59
		8	-37.0	356	0.52
		9	-43.5	307	0.47
		10	-50.0	264	0.41
		11	-56.5	226	0.36
成層圏	0	12	-56.5	193	0.31
		13	-56.5	165	0.27
		14	-56.5	141	0.23
		15	-56.5	120	0.19
		16	-56.5	103	0.17
		17	-56.5	88	0.14
		18	-56.5	75	0.12
		19	-56.5	64	0.10
		20	-56.5	55	0.09
成層圏	-1	21	-55.5	47	0.07
		22	-54.5	40	0.06
		23	-53.5	34	0.05
		24	-52.5	29	0.05
		25	-51.5	25	0.04
		26	-50.5	21	0.03
		27	-49.5	18	0.03
		28	-48.5	16	0.02
		29	-47.5	14	0.02
		30	-46.5	12	0.02
		31	-45.5	10	0.02
		32	-44.5	9	0.01

◇

感覚をつかむために数値例を挙げると、地上では、大気密度は1cm³あたり1mgと小さいが、圧力すなわち1cm²あたりに載っかっている大気の総重量は1kgもある。

◇◇

大気圧は、16kmで1/10、32kmで1/100になっているので、大気の重量の90%が高度16kmまでに、99%が高度32kmまでにあることになる。

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