地球の大気のどの層で温度が低下しますか?

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著者: Randy Alexander
作成日: 4 4月 2021
更新日: 20 11月 2024
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おそらく月の半分まで延びて、徐々に宇宙に放散するまばらな上部領域を数えない場合、地球の大気は薄いです。地上から熱圏の頂点まで約1000キロメートル(621マイル)延びています。その繊細で生命を育む毛布の中には、対流圏、成層圏、中間圏、熱圏という4つの異なる領域があります。各地域には明確な温度勾配があり、そのうちの2つでは勾配が負になります。つまり、温度が高度とともに低下します。これらの2つの領域は 対流圏 そしてその 中間圏。

TL; DR(長すぎる;読まなかった)

気温は、対流圏と中間圏の2つの地球大気圏の高度とともに低下します。対流圏は地面に最も近い領域であり、中間圏はオゾン層のすぐ上にあります。

対流圏–天気が起こる場所

対流圏は、地上から約10 km(6.2マイル、33,000フィート)の高度まで延びており、エベレスト山を覆うのに十分な厚さです。大気中の約75%の空気と99%の水蒸気が含まれています。その密度は、大気が地面に接する境界層で最も高く、成層圏が始まる対流圏界面で最も低くなります。

気温は、対流圏の高度に応じて、天候に応じて1キロメートルあたり摂氏約6.5度(華氏11.7度)の割合で低下します。これは、高度とともに気圧が低下する結果として発生します。圧力が低下すると、空気が膨張し、冷却すると冷却されます。この勾配に従って、対流圏界面の温度は、境界層よりも平均で約65 C(117 F)低くなります。

中間圏-オゾン層の上

オゾンは太陽光と相互作用するため、成層圏上部のオゾン層は温暖化効果があり、大気のその層では温度勾配は正です。ただし、オゾン層を超えて中間圏に入ると、勾配は再び負になります。

中間圏は、高度約50 km(31マイル)から85 km(53マイル)に広がっています。この層では、気圧は海面の約1パーセントに過ぎませんが、それでも流星を燃やすのに十分な空気です。中間圏の上部-中間圏界面-で科学者は大気中の最も冷たい温度を記録しました。約-90 C(-130 F)です。

宇宙へ

大気の最上層である熱圏では、紫外線が吸収されるため、温度が高度とともに上昇します。この層の上部の温度は、500 C(932 F)から2,000 C(3,632 F)以上まで変化します。太陽からの高エネルギー放射は、この層の粒子をイオン化し、このため、電離層と呼ばれることもあります。オーロラが発生する層。

一部の科学者は、熱圏上空から始まり、100,000から200,000 km(62,000から120,000マイル)の空間に広がる5番目の層を特定します。外気圏と呼ばれるこの層では、空気密度は徐々にゼロになります。明確な勾配はありませんが、温度は0 C(32 F)から1,700 C(3,092 F)の範囲内で変化します。ただし、粒子の濃度は低すぎて熱を伝導できません。