Sisältö
- TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
- Auringonsäteily
- Ilmakehän ilmapaine ja lämpö
- Lämpö ja määrä
- Termosfäärin vaikutukset avaruusmatkoihin
Termosfääri on maapallon ilmakehän korkein osa. Se alkaa noin 53 mailia merenpinnan yläpuolella ja ulottuu 311-621 mailiin. Termosfäärin tarkka laajuus vaihtelee, koska se turpoaa ja supistuu perustuen nykyiseen aurinkoaktiivisuuden tasoon. Termosfäärin tiheys on erittäin matala ja lämpötila-alueen lämpötila-alue on yllättävän kuuma - välillä 932-3,632 ° F. Mikä aiheuttaa nämä äärilämpötilat?
TL; DR (liian pitkä; ei lukenut)
Useat termosfääriominaisuudet vaikuttavat sen kuumaan lämpötilaan, erityisesti suora auringonsäteily ilman, että sen yläpuolella olisi muita ilmakehän kerroksia, ja tämän kerroksen matala paine.
Auringonsäteily
Termosfäärien lämmön lähde on auringon säteily. Termosfääri absorboi suuren osan säteilystä, jonka Maa saa auringolta, jättäen vain murto-osan tosiasiallisesti saavuttamaan pinnan. Termosfääri absorboi ultravioletti säteilyä, näkyvää valoa ja korkean energian gammasäteilyä, mikä aiheuttaa muutamien läsnä olevien hiukkasten kuumenemisen huomattavasti. Termosfäärin lämpötila vaihtelee sadoilla asteilla yön ja päivän välillä, ja vielä laajemmin aurinkosyklin maksimipisteiden ja minimipisteiden välillä.
Ilmakehän ilmapaine ja lämpö
Termosfäärin erittäin matala paine myötävaikuttaa myös sen korkeaseen lämpötilaan. Lämpö määritetään energian määrällä, joka aineen yksittäisillä molekyyleillä on. Lämpimässä kaasussa hiukkaset liikkuvat paljon nopeammin kuin viileässä kaasussa. Merenpinnan tasolla energiset hiukkaset alkavat nopeasti törmätä muihin hiukkasiin, menettäen energiaa jokaisessa törmäyksessä. Tämä energiahäviö jäähdyttää kaasua, ellei jatkuvasti lisätä lämpöä. Matala paine tarkoittaa, että harvojen hiukkasten ympärillä ei ole törmäämistä, mikä johtaa hitaampaan energian menetykseen. Siten matalapaineinen kaasu vie paljon vähemmän energiaa lämmitykseen kuin korkeapainekaasu.
Lämpö ja määrä
Vaikka termosfääri on erittäin kuuma, sen matala tiheys tarkoittaa, että se ei pysty siirtämään energiaa tehokkaasti sen läpi liikkuviin esineisiin. Siinä on korkea lämpö, mutta pieni määrä. Termosfäärin sisällä suspendoitunut elohopealämpömittari lukee lämpötilan jäätymisen alapuolella, koska lämpöhäviöt ylittäisivät kaiken energian, jonka termosfäärin sironneet hiukkaset voisivat välittää elohopealle. Se on rakenteeltaan samanlainen kuin kynttilän liekin tuottama lämpö, joka on tietyissä pisteissä liekin sisällä erittäin kuuma, mutta ei kykene kuumentamaan esineitä enemmän kuin muutaman tuuman päässä. Se tuottaa korkean lämpötilan, mutta alhaisen määrän lämpöä.
Termosfäärin vaikutukset avaruusmatkoihin
Termosfäärin lämpöä kantavan väliaineen pieni määrä vapauttaa sen läpi kulkevat esineet korkeiden lämpötilojen vaikutuksesta. Satelliitit, astronautit ja avaruusalukset kokevat termosfäärin erittäin kylmänä paikkana, koska termosfäärin valtavaa lämpöä ei voida siirtää tehokkaasti kiinteisiin esineisiin. Ilmakehän palautumiseen liittyvää lämpöä lisää termosfääri, mutta tämä on pikemminkin kitkan vaikutusta kuin itse ilmakehän lämpötila.