Física Atmosférica
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Física atmosférica é a aplicação de física para o estudo da atmosfera . Físicos atmosféricos tentar modelar a atmosfera da Terra e as atmosferas de outros planetas usando equações de fluxo de fluido, químicos modelos, balanceamento de radiação, e os processos de transferência de energia na atmosfera (bem como a forma como estes tie-se para outros sistemas, tais como os oceanos). A fim de modelar sistemas de tempo, os físicos atmosféricos empregar elementos da teoria de dispersão, modelos de propagação de ondas, física nuvem, mecânica estatística e estatística espacial que são altamente matemático e relacionado à física. Ele tem ligações estreitas com meteorologia e climatologia e também abrange a concepção e construção de instrumentos para estudar a atmosfera ea interpretação dos dados que proporcionam, incluindo instrumentos de sensoriamento remoto.
Radiação
O sol emite radiação como uma variedade de comprimentos de onda. A luz visível tem comprimentos de onda entre 0,4 e 0,7 micrômetros. Comprimentos de onda mais curtos são conhecidos como o ultravioleta parte (UV) do espectro, enquanto que comprimentos de onda mais longos são agrupadas no parte infravermelha do espectro. O ozono é mais eficaz na absorção de radiação em torno de 0,25 micrómetros, onde os raios UV-C se encontram no espectro. Isto aumenta a temperatura da próxima estratosfera. Neve reflecte 88% dos raios UV, enquanto a areia reflecte 12%, e água reflecte apenas 4% da radiação UV recebida. Quanto mais olhando o ângulo é entre a atmosfera e o sol os raios, o mais provável é que a energia irá ser reflectida ou absorvida pela atmosfera.
Nuvem física
Nuvem física é o estudo dos processos físicos que levam à formação, o crescimento e a precipitação de nuvens . Nuvens são compostas de gotas microscópicas de água (nuvens quentes), minúsculos cristais de gelo, ou ambos (nuvens fase mista). Sob condições adequadas, as gotículas se combinam para formar precipitação, onde eles podem cair no chão. Os mecânicos precisos de como se forma uma nuvem cresce e não é completamente compreendido, mas os cientistas têm desenvolvido teorias que explicam a estrutura das nuvens por estudar a microfísica de gotas individuais. Os avanços na tecnologia de radar e de satélite também têm permitido o estudo preciso de nuvens em grande escala.
Eletricidade atmosférica
Eletricidade atmosférica é regular variações diurnas da Terra 's atmosférica eletromagnética rede (ou, mais amplamente, qualquer planeta do sistema elétrico 's em sua camada de gases). A superfície da Terra , o ionosfera, e a atmosfera é conhecida como o circuito eléctrico atmosférica global. Relâmpago descarrega 30.000 amperes, em até 100 milhões de volts , e emite ondas de luz, rádio, raios-x e até mesmo raios gama. Temperaturas de plasma em um raio pode se aproximar de 28 mil kelvins e elétrons densidades pode exceder 10 24 / m³.
Maré atmosférica
As marés atmosféricas maior amplitude são principalmente gerados no troposfera e estratosfera quando a atmosfera é aquecida periódica, tal como vapor de água e de ozono absorver a radiação solar durante o dia. As marés gerados são então capazes de propagar longe dessas regiões de origem e ascender ao mesosfera e termosfera. Marés atmosféricas pode ser medido como flutuações regulares no vento, temperatura, densidade e pressão. Embora marés atmosféricas têm muito em comum com marés do oceano eles têm duas características distintivas-chave:
i) marés atmosféricas são principalmente animado por aquecimento da atmosfera do Sol enquanto marés oceânicas são principalmente animado pelo campo gravitacional da Lua. Isto significa que a maioria das marés atmosféricas têm períodos de oscilação relacionados com o comprimento de 24 horas do dia solar enquanto marés do oceano têm longos períodos de oscilação relativas ao dia lunar (tempo entre sucessivos trânsitos lunares) de cerca de 24 horas 51 minutos.
ii) as marés atmosféricas propagar em uma atmosfera onde a densidade varia significativamente com a altura. Uma conseqüência disso é que suas amplitudes, naturalmente, aumentar exponencialmente à medida que a maré sobe em regiões cada vez mais rarefeitas da atmosfera (para uma explicação sobre esse fenômeno, veja abaixo). Em contraste, a densidade dos oceanos varia apenas ligeiramente com a profundidade e assim ali as marés não necessariamente variar em amplitude com a profundidade.
Observe que, embora o aquecimento solar é responsável pelas marés atmosféricas maior amplitude, os campos gravitacionais do Sol e da Lua também levantar marés na atmosfera, com o efeito atmosférico gravitacional lunar maré sendo significativamente maior do que o seu homólogo solar.
Ao nível do solo, marés atmosféricas pode ser detectado como oscilações regulares, mas pequenas na pressão de superfície com períodos de 24 e 12 horas. Maxima diária pressão ocorrer às 10 horas e 10 horas, hora local, ao passo que os mínimos ocorrem em 4:00 e 16:00, hora local. O máximo absoluto ocorre às 10 horas enquanto o mínimo absoluto ocorre em 4:00 No entanto, a maiores alturas as amplitudes das marés pode se tornar muito grande. No mesosphere (alturas de ~ 50 - 100 km) marés atmosféricas pode atingir amplitudes de mais de 50 m / s e muitas vezes são a parte mais significativa do movimento da atmosfera.
Centros de investigação
No Reino Unido, estudos atmosféricos são apoiados pela Met Office, o Natural Environment Research Council eo Ciência e Tecnologia Instalações Conselho. Divisões de os EUA Administração Nacional Oceânica e Atmosférica (NOAA) supervisionar projetos de pesquisa e tempo de modelagem envolvendo física atmosférica. Os EUA Nacional Astronomia e Ionosfera Centro também realiza estudos da alta atmosfera. Na Bélgica , a Instituto Belga de Aeronomia Espacial estuda a atmosfera e espaço sideral.
