NộI Dung
- TL; DR (Quá dài; Không đọc)
- Bức xạ năng lượng mặt trời
- Nhiệt độ không khí và nhiệt
- Nhiệt và Số lượng
- Ảnh hưởng của tầng đối lưu đối với du hành không gian
Tầng nhiệt là phần cao nhất của khí quyển Trái đất. Nó bắt đầu khoảng 53 dặm so với mực nước biển và kéo dài đến giữa 311-621 dặm. Phạm vi chính xác của tầng nhiệt điện thay đổi, vì nó phình ra và co lại dựa trên mức độ hoạt động của mặt trời hiện tại. Tầng nhiệt độ có mật độ cực thấp và phạm vi nhiệt độ của tầng nhiệt độ nóng đến mức đáng ngạc nhiên - trong khoảng 932-3,632 ° F. Điều gì gây ra những nhiệt độ khắc nghiệt này?
TL; DR (Quá dài; Không đọc)
Một số đặc điểm của tầng nhiệt điện góp phần vào nhiệt độ nóng của nó, đặc biệt là bức xạ mặt trời trực tiếp mà không có lớp khí quyển nào khác ở trên nó và áp suất thấp của lớp này.
Bức xạ năng lượng mặt trời
Nguồn nhiệt của tầng nhiệt là bức xạ phát ra từ mặt trời. Tầng nhiệt độ hấp thụ phần lớn bức xạ mà Trái đất nhận được từ mặt trời, chỉ còn lại một phần để thực sự chạm tới bề mặt. Bức xạ cực tím, ánh sáng nhìn thấy và bức xạ gamma năng lượng cao đều được hấp thụ bởi tầng nhiệt điện, khiến cho một số hạt có mặt nóng lên đáng kể. Nhiệt độ của tầng nhiệt độ dao động hàng trăm độ giữa đêm và ngày, và thậm chí rộng hơn giữa các điểm tối đa và tối thiểu của chu kỳ mặt trời.
Nhiệt độ không khí và nhiệt
Áp suất cực thấp của tầng nhiệt cũng góp phần vào nhiệt độ cao của nó. Nhiệt được xác định bởi lượng năng lượng được sở hữu bởi các phân tử riêng lẻ của vật liệu. Trong khí ấm, các hạt sẽ di chuyển xung quanh nhanh hơn nhiều so với khí lạnh. Ở mực nước biển, các hạt năng lượng sẽ rất nhanh bắt đầu va chạm với các hạt khác, mất năng lượng với mỗi va chạm. Sự mất năng lượng này làm mát khí trừ khi có thêm nhiệt liên tục. Áp suất thấp có nghĩa là không có nhiều hạt xung quanh va chạm với nhau, dẫn đến mất năng lượng chậm hơn. Do đó, một loại khí áp suất thấp cần ít năng lượng hơn để làm nóng hơn so với khí áp suất cao.
Nhiệt và Số lượng
Mặc dù tầng nhiệt độ rất nóng, mật độ thấp của nó có nghĩa là nó không thể truyền năng lượng đó đến các vật thể di chuyển một cách hiệu quả. Nó có nhiệt độ cao, nhưng số lượng thấp. Một nhiệt kế thủy ngân lơ lửng trong tầng nhiệt sẽ đọc được nhiệt độ dưới mức đóng băng, vì sự mất nhiệt sẽ vượt quá bất kỳ năng lượng nào mà các hạt phân tán của tầng nhiệt điện có thể truyền tới thủy ngân. Khái niệm này tương tự như nhiệt được tạo ra bởi ngọn lửa nến, cực nóng ở một số điểm trong ngọn lửa nhưng không có khả năng sưởi ấm các vật thể cách xa hơn một vài inch. Nó đang tạo ra nhiệt độ cao, nhưng lượng nhiệt thấp.
Ảnh hưởng của tầng đối lưu đối với du hành không gian
Số lượng thấp của môi trường chịu nhiệt của tầng nhiệt sẽ giải phóng các vật thể đi qua nó khỏi bị ảnh hưởng đáng kể bởi nhiệt độ cao. Vệ tinh, phi hành gia và tàu vũ trụ trải nghiệm tầng nhiệt độ như một nơi rất lạnh, vì sức nóng khủng khiếp của tầng nhiệt điện không thể truyền một cách hiệu quả vào các vật thể rắn. Nhiệt liên quan đến sự tái nhập khí quyển được đóng góp bởi tầng nhiệt, nhưng đây là một hiệu ứng của ma sát hơn là nhiệt độ của chính bầu khí quyển.