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2021/2/27 12:54

66回答

大気は高度が高いほど気圧が低く、密度も低くなるのは何故でしょうか。

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ベストアンサー

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ThanksImg質問者からのお礼コメント

混乱してました。解決しました、ありがとうございました!

お礼日時:2/28 10:56

その他の回答(5件)

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私としては遠心力ですね。 時速1700キロ(赤道)は回っています。 大気分子ほどの微細なものなら 砂粒の一万分の一の質量もないでしょう。 いくら引力があっても大気分子程度の質量なら 時速1700キロの自転速度で多少の遠心力は発生していると思います。 例えば 大きく広げたごみ袋、そーっと口を締めたとします。 一気圧下の空気です。でも袋は決してパンパンなわけではないですよね。 絞ればパンパンになる。絞れるだけの隙間があるということです。 多分夏でも冬でも絞れる量は変わらないでしょう。 空気も80%が窒素分子です。 その窒素は最近タイヤのバースト防止に使われます。 そんなに温度で膨張しない元素らしいですよ。 遠心力で簡単に上がるが簡単に上がる分簡単に下がる。 地表は大気がうじゃうじゃいるというような状況、 その両方が混在しての大気圧です。上から重くのしかかっているわけではないです。 大気分子は分子運動をしています。袋に詰めて温めれば分子は分子運動を強めて膨張するでしょう。直に接触しあっていれば分子運動だけの顕著な膨張がわかるでしょう。ただ実際には隙間がある。基本気体は単分子です。個で動きます。 そして分子運動は微細です。飛び跳ねるようなものではない。 接触していなければ膨張は目立たず、隙間があれば紛れるだけです。 上空に上がれば上がるほど紛れやすくなるだけです。 逆に言えば隙間があるから高気圧低気圧というムラも維持されるわけです。 水みたいにしっかり水面から圧力がかかれば、圧力差なんてはじめから生まれません。 上空に上がれば上がるほど一回転の周回距離は長くなり、自転速度は速いものになります。上空の大気ほど遠心力が強くかかります。 上がる下るの間隔が広くなる・隙間が広がるということです。 これが大気密度の状態です。

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気圧は空気の重さなので上空ほど低いのは当たり前です。同じように重量の力が弱い上空ほど空気が薄い(密度が小さい)のも当然だと言えます。

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地表と電離層の間には約30万ボルトの電位差があります。この電圧は地表付近では1mあたり100V程度の大気電位ですが高度が上がるにつれて徐々に低くなっていき、30km付近で0Vになります。 また、電圧の差で起きるイオン風という現象があります。これは気体に電位差があると高いほうから低いほうへとイオンが移動する現象です。地球大気は宇宙線の影響で弱いプラスに電離しています。 大気の電離と大気電位のため、大気中では上から下に向けてイオン数が吹いている状態です。これが大気圧を生んでいます。地表ほど圧力が高いのは大気電位が高いからです。

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質問者

2021/2/27 15:43

すみません。大気電気学(?)あたりは全くわからないのですが、イオン風というのは大気圧に対応するほど強い圧力を持つのでしょうか?

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地表「に近い」ほど上にある空気の重力が増して、圧力が高くなり圧縮され、密度が高くなるとよく説明されてイメージはできます。 =>そのとおりですね。 温度は宇宙空間では高くなります。これは空気密度が薄いために空気分子が運動しやすくなるための効果です。それほど薄い。熱源としては地球から離れるので少なくなります。地表近辺では100mで0.6℃下がるというように、5000mくらいで30度下がりますが、絶対温度では300→270なので10%減少します。これはまさに熱源である地表から離れる効果で、気圧は半分くらいになりますが、分子が自由に動けるほど薄くなるわけではない、という領域です。

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質問者

2021/2/27 15:42

紫外線の吸収もあって熱圏では高くなりますが、そこから外気圏、宇宙空間にいくときには低くなりませんでしたっけ?

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高度が高いと太陽に近くて温度が高いと思いこむから。

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質問者

2021/2/27 15:45

一応、気温は地表からの放射熱で温かくなっていると認識してます。