Солнце
<<  Строение атмосферы Солнца Свет и затмения  >>
– находится в континууме Ш-Р
– находится в континууме Ш-Р
Интегрально, в ЭУФ диапазоне поток энергии I = 2 эрг/см2с
Интегрально, в ЭУФ диапазоне поток энергии I = 2 эрг/см2с
Интегрально, в ЭУФ диапазоне поток энергии I = 2 эрг/см2с
Интегрально, в ЭУФ диапазоне поток энергии I = 2 эрг/см2с
Интегрально, в ЭУФ диапазоне поток энергии I = 2 эрг/см2с
Интегрально, в ЭУФ диапазоне поток энергии I = 2 эрг/см2с
Уравнение теплового баланса в гидродинамике
Уравнение теплового баланса в гидродинамике
Функция нагрева атмосферы
Функция нагрева атмосферы
Функция нагрева атмосферы
Функция нагрева атмосферы
Функция нагрева атмосферы
Функция нагрева атмосферы
Тут штука в том, что авроральные частицы греют атмосферу аналогично
Тут штука в том, что авроральные частицы греют атмосферу аналогично
Эмпирические модели термосферы
Эмпирические модели термосферы
Эмпирические модели термосферы
Эмпирические модели термосферы
Среднее – суперротация атмосферы
Среднее – суперротация атмосферы
Среднее – суперротация атмосферы
Среднее – суперротация атмосферы
Усреднённая по долготе (по местному времени) меридиональная циркуляция
Усреднённая по долготе (по местному времени) меридиональная циркуляция
В верхней атмосфере амплитуды регулярных (суточных, сезонных,
В верхней атмосфере амплитуды регулярных (суточных, сезонных,
Во-вторых, на регулярные вариации параметров атмосферы накладываются
Во-вторых, на регулярные вариации параметров атмосферы накладываются
Базовая теория зиждется на представлении, что в экзосфере молекулы
Базовая теория зиждется на представлении, что в экзосфере молекулы
Полярный, звёздный, солнечный ветер (качественно)
Полярный, звёздный, солнечный ветер (качественно)
Картинки из презентации «Верхняя атмосфера в движении» к уроку астрономии на тему «Солнце»

Автор: Kosmos_2. Чтобы познакомиться с картинкой полного размера, нажмите на её эскиз. Чтобы можно было использовать все картинки для урока астрономии, скачайте бесплатно презентацию «Верхняя атмосфера в движении.ppt» со всеми картинками в zip-архиве размером 3047 КБ.

Верхняя атмосфера в движении

содержание презентации «Верхняя атмосфера в движении.ppt»
Сл Текст Сл Текст
1Лекция 5: Верхняя атмосфера в 16из моделей, фактически никогда не
движении. реализуются. Модельные распределения
2§1. Фотохимия и энергетический баланс являются средними. Возникает философский и
термосферы. практический вопрос: что есть стационарное
3На ионосферных высотах атмосфера – это состояние, а что есть возмущение? Ход
химически активная среда, находящаяся под атмосферных параметров на орбитальном
агрессивным воздействием солнечного КВ витке “Dynamics Explorer 2”.
излучения (рентген, экстремальный УФ, УФ), 17§4. Диссипация экзосферы, классический
а также энергичных частиц (электронов и подход.
ионов), высыпающихся из магнитосферы. 18Базовая теория зиждется на
Посему физика верхней атмосферы называется представлении, что в экзосфере молекулы
ещё «аэрономия», что означает – наука об летают без столкновений по индивидуальным
атмосферных микропроцессах. Термин ввёл в траекториям, как камни, и некоторые из них
обиход в 1961 г. бельгийский метеоролог М. улетают «в бесконечность». Тут важны такие
Николе. моменты: 1) В распределении Максвелла по
4– находится в континууме Ш-Р. – в скоростям всегда есть молекулы со
экстремальном УФ. Под действием солнечной скоростью больше второй космической: 2)
радиации происходит множество хим. Выше 500-600 км столкновений между
реакций, например, с участием кислорода нейтралами нет (т.е., столкновения не
(т.н. реакции Чепмена): Важно, что в препятствуют убеганию).
отличие от N рекомбинация О идёт очень 19Распределение Максвелла по
медленно. Ниже 80 км воздух почти целиком вертикальной скорости: Поток частиц вверх:
состоит из молекул: N2 – 78% и О2 – 21% Проблема состоит в невозможности
(1% – малые компоненты). Выше 80 км определить этот параметр с необходимой
происходит 1) разделение компонент по точностью. Погрешность получается: При
индивид. барометрическим законам, 2) неточности знания температуры на экзобазе
интенсивная фотодиссоциация молекул. N ~ 10%, погрешность времени улетучивания
бодро рекомбинирует обратно в N2. Кислород атмосферы составляет: для водорода ~ 100
нет, термосфера наполняется О. %, для тяжёлых газов – смешное число раз!
5Интегрально, в ЭУФ диапазоне поток 20Строгую теорию этого вопроса см.,
энергии I = 2 эрг/см2с. Из них Локальный например, у Сивухина (т.2, §79). Строгость
нагрев: 30-40% Энергия рекомбинации О, состоит в точном вычислении величин,
транспортируемая к 90 км: 20% УФ гало, которые точно вычислять не имеет смысла.
излучение в космос 40-50 %. В континууме Более того, теория диссипации экзосферы
Шумана-Рунге поток энергии I = 15 выглядит довольно-таки умозрительно.
эрг/см2с. Из них Локальный нагрев: 33% Потому что не основывается на конкретных
Энергия рекомбинации О, транспортируемая к экспериментальных данных (о том, что
90 км: 66%. Эуф. Шр. молекулы в экзосфере летают по
6Уравнение теплового баланса в Кеплеровским траекториям) и в своих
гидродинамике. Рассмотрим элементарный существенных деталях не проверяется.
объём среды (жидкую точку). Масса Классическая теория правильно объясняет
элементарного объёма = M, объём сам факт наличия/отсутствия атмосфер
«элементарного объёма» = V (не путать со больших/маленьких планет (Земля, Венера,
скоростью). Применим к нему первое начало …/Луна, Меркурий, …). В случае Земли ещё и
термодинамики: В нашем случае ?Q = нагрев факт отсутствия первичной (водородной)
УФ излучением (типа функция Чепмена) минус атмосферы. Но этого недостаточно
потери тепла из-за теплопроводности. Далее Существуют и другие согласующиеся с этими
стандартный для этой науки формализм: фактами теории.
Займёмся работой ?A = pdV. Тут красивейший 21Против классической теории можно
оборот: Т.Е., Дивергенция скорости = темп привести более серьёзное возражение. На
относительного изменения элементарного магнитосферных высотах атмосфера Земли
объёма! Тогда первое начало термодинамики почти полностью ионизирована. А движение
для жидкой точки принимает вид: плазменной атмосферы – движение снова
Теплоёмкость ед. Массы. коллективное, «квазигидродинамическое».
7Уравнение теплового баланса в Современная теория первоначально была
гидродинамике. Примеры: Нагрев разработана для солнечного ветра
(охлаждение) из-за сжатия (расширения) (E.N.Parker, 1958). Потом концепция
среды. Функция теплового источника (слой Паркера была перенесена на атмосферы
Чепмена) – плотность потока тепла. других звёзд (звёздный ветер) и планет
Теплопроводность. 1) Атмосфера неподвижная (полярный ветер) Чтобы понять
и греется. Теплопроводности нет. Тогда. – нижеследующую теорию, надо обязательно
нагрев, в смысле изменения Т, максимален увидеть солнечный ветер как он есть. См.
при. 2) Атмосфера в стационарном анимацию по данным солнечного телескопа
равновесии. 3) А что в стратосфере? Там SOHO: http://sohowww.nascom.nasa.gov/.
поглощает только озон, в то время как 22§5. Солнечный и полярный ветер.
греются все сорта газов вместе: 23Пойдём простым логическим ходом.
8Функция нагрева атмосферы. Солнечное Пойдём вместе! 1) На минутку вообразим,
излучение. В результате получается такое что гравитации не существует. Тогда
распределение Т (ср. по широте): Нагрев в атмосфера под действием теплового давления
полярных сияниях. (<I> = 2 эрг/см2с будет непрерывно расширяться (в вакуум), с
в ЭУФ). <I> = 0.1 эрг/см2с при ускорением! 2) Включим гравитацию. Сначала
спокойных условиях, I ~ 1 эрг/см2с в рассмотрим плоскую Землю (по Т.
геомагнитных бурях, imax ~ 10 эрг/см2с в Пратчетту). В планарной атмосфере
локальных областях. установится барометрическое равновесие: 3)
9Тут штука в том, что авроральные И, наконец, рассмотрим 3D. Барометрическая
частицы греют атмосферу аналогично формула принимает вид:
фотонам. Но энергии авроральных электронов 24Условие возможности/невозможности
(кэВ-ы) гораздо больше, чем УФ фотонов гидростатического равновесия атмосферы при
(эВ-ы). Это серьёзно! С другой стороны, T = T(r). Почему так? 2) Случай ? > 1:
энерговыделение от высыпающихся частиц Это – правильная конечная атмосфера. Решим
сосредоточено только в авроральных овалах. уравнение гидростатического равновесия в
Вклад полярных сияний в глобальный сферической геометрии: Чтобы исследовать
энергетический баланс верхней атмосферы. этот интеграл зададим модельный ход
10§2. Динамическая структура термосферы. температуры:
11Эмпирические модели термосферы. 25Странно всё это! Нас учили, что
Суточные вариации Т – десятки % (на межзвёздная среда конденсируется под
поверхности Земли – единицы %). По действием гравитации. А получилось, что
наблюдениям за торможением спутников были всё зависит от асимптотического хода
созданы эмпирические модели термосферы: 2D температуры T = T(r): если T быстро
и 3D распределения ? и Т. На этой основе уменьшается, то гравитация удерживает
многие авторы рассчитывали (по заданному газовое облако, если T падает недостаточно
распределению ? и Т) картину движения быстро (или совсем не падает), то аккреция
атмосферы (картину ветров). Запаздывание вещества не происходит! Интуитивно,
отклика атмосферы (нагрева и охлаждения) условие эффективного удержания атмосферы
на 4-5 час. гравитационным полем – это когда тепловая
12Среднее – суперротация атмосферы. скорость частиц много меньше скорости
Уравнение движения (гор. компонента): убегания. Исследуем это: Случай 1 это
Супер- ротация. Вид Земли с северного когда кривые Vm и Vesc пересекаются.
полюса «сверху». Солнечный прилив в Тепловая скорость становится при rc больше
атмосфере: горизонтальная компонента скорости убегания, атмосфера за
скорости на высоте 320 км. Vmax ~ 200 м/c. критической сферой расширяется, что
Это расчет! А это наблюдение по торможению «отсасывает» атмосферу изнутри сферы.
спутников. Подсолнечная точка. Вечер. 26Мораль. На больших расстояниях от
Утро. Роль вязкости – выше 300 км центра гравитации частицы убегают не
вертикальный слой атмосферы движется как потому, что они такие быстрые, а потому
целое, без шира скорости. Роль что там становится мала скорость убегания
столкновений с ионами – ночью, когда ионов (при r ? ?: сколь угодно мала!). (Другое
мало, ионное трение меньше чем днём. дело, что убегающих частиц экспоненциально
Отсюда возникает суперротация атмосферы. мало, мы исследуем эффекты «в хвосте»
13Усреднённая по долготе (по местному барометрического распределения.) Но важен
времени) меридиональная циркуляция. Летнее сам факт – чтобы сбалансировать расширение
солнцестояние. Равноденствие. Спокойная атмосферы гравитацией надо атмосферу
магн. активность. Средняя. Высокая. Эта заморозить. И чем дальше от центра, тем
структура – ячейки термической циркуляции сильнее. Тепловое расширение солнечной
– не видна на фоне солнечного прилива и атмосферы, которую не удерживает
выявляется только в результате суточного гравитация, порождает «солнечный ветер» –
усреднения глобальной картины. При этом сверхзвуковой поток солнечной плазмы. То
скорости ветров меридиональной циркуляции же для атмосфер других звёзд называется
– десятки м/с – в несколько раз меньше, «звёздный ветер». Аналогичное истечение
чем у солнечного прилива. Выше ~ 200 км плазмы планетных магнитосфер (вдоль
авроральный источник конкурирует с открытых силовых линий магнитного поля) –
солнечным. «полярный ветер».
14§3. Изменчивость термосферы. 27Полярный, звёздный, солнечный ветер
15В верхней атмосфере амплитуды (качественно). При том различие с теорией
регулярных (суточных, сезонных, солнечного диссипации экзосфер кардинальное:
цикла) вариаций Т составляют десятки Экзосферные молекулы убегают с торможением
процентов, ? – сотни процентов (сильно (гравитационным полем). Как брошенные
зависит от высоты). Поэтому бессмысленно вверх камни; Поток солнечного ветра
говорить о параметрах космической среды убегает наоборот с ускорением, вызванным
вообще, только при конкретных условиях – направленным наружу тепловым давлением
где и когда. Ответ на этот вызов дают атмосферы. rc. Убегание атмосферы
модели атмосферы, ионосферы и магнитосферы возникает из-за невозможности
(которые бывают эмпирические, гидростатического равновесия в
полуэмпирические, теоретические). Входными гравитационном поле. Базовая модель
параметрами моделей являются: широта, солнечного ветра (Паркер, 1958) описывает
долгота, высота, время, параметр солнечной стационарное расширение солнечной
активности. Но даже это грубо. атмосферы, динамика солнечного ветра
16Во-вторых, на регулярные вариации аналогична картине ускорения газа в сопле.
параметров атмосферы накладываются сильные Уравнение движения для с. ветра, в
спорадические вариации, в основном, принципе, является вариантом уравнения
динамической природы (колебания, вихри, Бернулли. Полярный ветер в магнитосфере
ветра). Мгновенные распределения Земли.
атмосферно-ионосферных параметров, взятые 28To be continued.
Верхняя атмосфера в движении.ppt
http://900igr.net/kartinka/astronomija/verkhnjaja-atmosfera-v-dvizhenii-94883.html
cсылка на страницу

Верхняя атмосфера в движении

другие презентации на тему «Верхняя атмосфера в движении»

«Урок атмосфера» - страничка 8. Закрепление материала. Понятийный этап понятие «атмосфера» б). Страничка 6. Научно-познавательная. Страничка 5. Литературно-художественная. Организационный момент: Страничка 7. Научный прогноз. Экскурс в историю воздухоплавания Первые путешественники на воздушном шаре. Рассказ о путешествии коротышек из Цветочного города на воздушном шаре.

«География атмосфера» - Атмосфера. Воздух необходим для всего живого на Земле . Строение, значение, изучение. Урок географии в 6-ом классе. Экзосфера. Тропосфера. Мезосфера. Озоновый слой. Ионосфера. Стратосфера. Изучение атмосферы. Экватор. План изучения темы. Атмосфера – воздушная оболочка Земли. Строение атмосферы. Состав атмосферы.

«Экология атмосферы» - Создать презентацию в соответствии с требованиями проекта. Экология атмосферы. На протяжении своей истории состав атмосферы постоянно менялся, и в настоящее время атмосфера находится в опасности. Оформить слайды в соответствии с общим дизайном. Подготовить выступление по данной теме. - Дополнить ресурсы проекта по темам своих товарищей.

«Движение улиц» - Цели: Тема: Знакомство с улицей. к/т « Родина» Киноклуб «Светофорчик». К.Ю.Белая. Библиотека Чтение книг беседы. Дошкольникам о правилах дорожного движения. Методическое обеспечение: Задачи: Цель: Дополнить представления об улице новыми сведениями. Снижение дорожно-транспортного травматизма. Г.В.Алексеев.

«Атмосфера 6 класс» - Стратосфера. Почему говорят, что в воздухе после грозы пахнет озоном? Узнать о границах атмосферы поможет текст учебника на стр.86. Атмосфера – смесь газов. Атмосфера – воздушная оболочка Земли /определение на стр.86 учебника/. Откуда берутся в воздухе: кислород, углекислый газ и вода? Строение атмосферы.

«Атмосфера Земли» - Проверим свои знания. Предположите, что было бы с Землей, если планета осталась без атмосферы? Что такое кора? Защита от небольших небесных тел; Ответим на вопросы: Из чего состоит ядро Земли? Состав атмосферы Земли. Какие свойства атмосферы Земли вы знаете? Какие виды облаков вам известны? Виды облаков.

Солнце

20 презентаций о солнце
Урок

Астрономия

26 тем
Картинки
900igr.net > Презентации по астрономии > Солнце > Верхняя атмосфера в движении