đ?i v?i khu v?c đ?i l?u plasma ben trong m?t ngoi sao, xem
Vung đ?i l?u
.
T?ng đ?i l?u
la ph?n th?p nh?t c?a
khi quy?n
c?a m?t s?
hanh tinh
. Ph?n l?n cac hi?n t??ng ma con ng??i g?n v?i
th?i ti?t
hang ngay di?n ra ? t?ng đ?i l?u
[1]
. đ?c tr?ng c?a t?ng nay th? hi?n ? cac dong
đ?i l?u
c?a khong khi nong t? b? m?t b?c len cao va l?nh đi. Hi?n t??ng đ?i l?u đa mang l?i ten g?i cho t?ng nay.
T?ng đ?i l?u b?t đ?u t? b? m?t
Trai đ?t
m? r?ng ra đ?n
cao đ?
20 km (12 d?m) ? cac vung
nhi?t đ?i
, gi?m t?i kho?ng 11 km ? cac v? đ? trung binh, it h?n 7 km (4 d?m) ? cac vung c?c v?
mua he
con trong
mua đong
la khong ro rang. L?p khi quy?n nay chi?m kho?ng 80% t?ng kh?i l??ng c?a toan b? khi quy?n, g?n nh? toan b? h?i n??c va
xon khi
(
aerosol
). Trong khu v?c t?ng đ?i l?u thi khong khi lien t?c luan chuy?n va t?ng nay la t?ng co m?t đ? khong khi l?n nh?t c?a khi quy?n Trai đ?t.
Nit?
va
oxy
la cac ch?t
khi
ch? y?u co m?t trong t?ng nay. T?ng đ?i l?u n?m ngay phia d??i
t?ng binh l?u
. Ph?n th?p nh?t c?a t?ng đ?i l?u, n?i
ma sat
v?i b? m?t Trai đ?t ?nh h??ng t?i lu?ng khong khi, la
l?p ranh gi?i hanh tinh
. L?p nay thong th??ng ch? day t? vai tr?m met t?i 2 km (1,2 d?m), ph? thu?c vao
đ?a m?o
va th?i gian c?a ngay. Ranh gi?i gi?a t?ng đ?i l?u va
t?ng binh l?u
, đ??c g?i la
kho?ng l?ng đ?i l?u
, la
ngh?ch chuy?n nhi?t đ?
[1]
.
T?ng đ?i l?u đ??c chia thanh 6 khu v?c lu?ng luan chuy?n theo đ?i, g?i la cac quy?n hoan l?u. Cac quy?n hoan l?u nay ch?u trach nhi?m cho
hoan l?u khi quy?n
va t?o ra cac h??ng
gio
th?nh hanh.
Nguyen nhan cac bi?n đ?i nhi?t đ? trong t?ng đ?i l?u la do nhi?t đ? đ??c xac đ?nh b?i b?c x? nhi?t t? m?t đ?t ng??c tr? l?i khong khi. M?c du
tia n?ng
M?t Tr?i
ti?p xuc v?i ph?n khong khi ? tren cao tr??c, nh?ng
khong khi
kha
trong su?t
ngh?a la no h?p th? r?t it
n?ng l??ng
c?a tia n?ng. đa ph?n
n?ng l??ng M?t Tr?i
r?i xu?ng m?t đ?t, t?i đay, no b? h?p th? m?nh b?i m?t đ?t, va lam m?t đ?t nong len (nong h?n khong khi tren cao). M?t đ?t nong truy?n nhi?t tr?c ti?p cho l?p khong khi g?n m?t đ?t; khong khi g?n m?t đ?t nong len va n? ra, nh? h?n ph?n khong khi l?nh ? tren va bay len cao nh?
l?c đ?y Acsimet
. Khi khong khi nong bay len cao, no
gian n? đo?n nhi?t
ngh?a la
th? tich
t?ng va
nhi?t đ?
gi?m (gi?ng nh? cach ho?t đ?ng c?a m?t s?
t? l?nh
,
may đi?u hoa
). Cang len cao, khong khi cang ngu?i d?n. Khi ra xa kh?i b? m?t Trai đ?t thi nhi?t
đ?i l?u
co cac hi?u ?ng nh? h?n va khong khi l?nh h?n. ? cac cao đ? l?n h?n thi khong khi loang h?n va gi? nhi?t kem h?n, khi?n cho nhi?t b? t?n đi h?t. C? m?i khi đ? cao t?ng len 1.000
met
thi nhi?t đ? l?i gi?m trung binh kho?ng 6,5 °C.
M?c du vi?c nhi?t đ? gi?m theo đ? cao la xu h??ng chung trong t?ng đ?i l?u, th?c t? đoi khi co ngo?i l?, g?i la hi?n t??ng
ngh?ch nhi?t
. Vi d? ?
chau Nam C?c
, nhi?t đ? t?ng khi len cao. M?t vi d? khac, hang n?m, xung quanh
Ha N?i
,
Vi?t Nam
, v? đ?u
mua đong
co nh?ng đ?t ngh?ch nhi?t v? ban đem, th??ng x?y ra vai ngay sau khi
gio mua đong b?c
tran v? va keo dai cho đ?n khi gio th?nh hanh chuy?n sang h??ng đong nam va l?p l?i khi co đ?t gio mua m?i. Trong đi?u ki?n ngh?ch nhi?t, khi th?i t? ho?t đ?ng cong nghi?p va nong nghi?p b? ? đ?ng ? t?ng th?p, khong t?a đi đ??c, do chung l?nh va n?ng h?n cac l?p khi ben tren.
đ?nh t?ng đ?i l?u
đanh d?u gi?i h?n c?a t?ng đ?i l?u va no đ??c n?i ti?p b?ng t?ng binh l?u. Nhi?t đ? ? phia tren đ?nh t?ng đ?i l?u l?i t?ng len ch?m cho t?i cao đ? kho?ng 50 km. Noi chung, cac
may bay ph?n l?c
bay ? g?n ph?n tren cung c?a t?ng đ?i l?u.
Hi?u ?ng nha kinh
c?ng di?n ra trong l?p tren cung t?ng đ?i l?u.
Ap su?t va c?u truc nhi?t đ?
[
s?a
|
s?a ma ngu?n
]
Thanh ph?n hoa h?c c?a t?ng đ?i l?u v? c? b?n la đ?ng nh?t, v?i ngo?i l? đang chu y nh?t la
h?i n??c
. Ngu?n h?i n??c n?m t?i b? m?t thong qua qua trinh
b?c h?i n??c
va
thoat h?i n??c
. Ben c?nh đo, do nhi?t đ? khong khi trong t?ng đ?i l?u gi?m đi theo đ? cao va
ap su?t h?i bao hoa
gi?m m?nh theo nhi?t đ? nen l??ng h?i n??c co th? t?n t?i trong khong khi c?ng gi?m m?nh theo đ? cao. Vi th? t? l? h?i n??c thong th??ng la l?n nh?t ? g?n b? m?t va gi?m theo đ? cao.
Ap su?t khi quy?n
la cao nh?t t?i
m?c n??c bi?n
va gi?m theo đ? cao. đi?u nay la do khi quy?n r?t g?n v?i tr?ng thai
can b?ng th?y t?nh
, vi th? ap su?t la t??ng đ??ng v?i tr?ng l??ng c?a khong khi phia tren đi?m đang xet. Thay đ?i v? ap su?t theo đ? cao vi th? co th? tinh toan theo m?t đ? b?ng ph??ng trinh
th?y t?nh
:
[2]
trong đo:
Do nhi?t đ? v? nguyen ly c?ng ph? thu?c vao đ? cao, nen ng??i ta c?ng c?n m?t ph??ng trinh n?a đ? xac đ?nh ap su?t theo đ? cao, nh? đ? c?p trong ph?n k? ti?p d??i đay.
Nhi?t đ?
trong t?ng đ?i l?u noi chung gi?m khi đ? cao t?ng len. M?c đ? suy gi?m nhi?t đ?
, đ??c g?i la
t? l? gi?m nhi?t
. Nguyen nhan c?a s? suy gi?m nay la nh? sau:
Khi kh?i khi b?c len, no gian n?, do ap su?t th?p h?n t?i cac cao đ? l?n h?n. Do kh?i khi gian n?, no ep vao khong khi bao quanh no, th?c hi?n
cong
c? h?c; nh?ng noi chung no khong thu đ??c
nhi?t
trong trao đ?i t? moi tr??ng c?a no, do no co tinh
d?n nhi?t
kem (qua trinh nh? th? đ??c g?i la
qua trinh đo?n nhi?t
). Do kh?i khi sinh cong nh?ng khong thu đ??c nhi?t nen no m?t
n?ng l??ng
va vi th? nhi?t đ? c?a no gi?m xu?ng. Tr?t t? ng??c l?i c?ng la đung cho cac kh?i khi chim xu?ng
[1]
.
Do
trao đ?i nhi?t
dQ co lien quan t?i thay đ?i
entropy
dS theo ph??ng trinh dQ = T ? dS, nen ph??ng trinh c?a nhi?t đ? nh? m?t ham s? c?a đ? cao cho khi quy?n đ??c tr?n k? la
trong đo
S
la
entropy
. T? l? ma nhi?t đ? gi?m theo đ? cao trong nh?ng đi?u ki?n nh? th? đ??c g?i la
t? l? gi?m nhi?t đ?
đo?n nhi?t.
đ?i v?i khong khi
kho
, la g?n gi?ng nh?
khi ly t??ng
nen ph??ng trinh đo?n nhi?t cho khi ly t??ng
[3]
trong đo
la
su?t nhi?t dung
(
=1,4 cho khong khi) co th? ap d?ng đ??c. K?t h?p v?i ph??ng trinh cho ap su?t, đ?a ra
T? l? gi?m nhi?t đ? đo?n nhi?t kho
[4]
N?u khong khi ch?a
h?i n??c
thi s? lam l?nh khong khi co th? gay ra ng?ng t? n??c va tr?ng thai c?a no khong con gi?ng nh? c?a khi ly t??ng n?a. N?u khong khi la
bao hoa ap su?t h?i
thi t? l? ma theo đo nhi?t đ? gi?m theo đ? cao đ??c g?i la
T? l? gi?m nhi?t đ? đo?n nhi?t bao hoa
. T?ng quat h?n, t? l? th?t s? ma nhi?t đ? gi?m theo đ? cao đ??c g?i la
T? l? gi?m nhi?t đ? moi tr??ng
.
Tren th?c t?, trong t?ng đ?i l?u t? l? gi?m nhi?t đ? moi tr??ng trung binh la kho?ng 6,5 °C cho m?i km (1.000 m hay 3,567 °F tren m?i 1.000 ft) gia t?ng them v? đ? cao
[1]
.
T? l? gi?m nhi?t đ? moi tr??ng (
th?c t?) thong th??ng khong b?ng t? l? gi?m nhi?t đ? đo?n nhi?t (hay t??ng ?ng la
). N?u khong khi phia tren la ?m h?n so v?i d? bao b?i t? l? gi?m nhi?t đ? đo?n nhi?t (
) thi khi kh?i khi b?c len va gian n?, no s? đ?t t?i đ? cao m?i v?i nhi?t đ? th?p h?n so v?i moi tr??ng quanh no. Trong tr??ng h?p nay, kh?i khi la đ?c h?n so v?i xung quanh nen no co xu h??ng b? chim xu?ng t?i đ? cao ban đ?u va khong khi la ?n đ?nh đ? ch?ng l?i vi?c b? đ?y len. Ng??c l?i, n?u khong khi phia tren la l?nh h?n so v?i d? bao b?i t? l? gi?m nhi?t đ? đo?n nhi?t (
) thi khi kh?i khi b?c len t?i đ? cao m?i no s? co nhi?t đ? cao h?n va m?t đ? th?p h?n so v?i xung quanh va no s? ti?p t?c đ??c gia t?c len phia tren
[1]
[2]
.
Nhi?t đ? gi?m t?i cac v? đ? trung binh t? trung binh kho?ng 15 °C ? m?c n??c bi?n t?i kho?ng -55 °C ? cao đ? b?t đ?u
kho?ng l?ng đ?i l?u
. T?i cac
vung c?c
, t?ng đ?i l?u la m?ng h?n va nhi?t đ? ch? gi?m t?i kho?ng -45 °C trong khi t?i
xich đ?o
thi nhi?t đ? t?i đ?nh t?ng đ?i l?u co th? đ?t t?i -75 °C.
Kho?ng l?ng đ?i l?u la khu v?c ranh gi?i gi?a t?ng đ?i l?u va
t?ng binh l?u
.
Vi?c đo s? thay đ?i nhi?t đ? theo đ? cao trong t?ng đ?i l?u va t?ng binh l?u giup nh?n ra v? tri c?a kho?ng l?ng đ?i l?u. T?i t?ng đ?i l?u thi nhi?t đ? gi?m theo đ? cao nh?ng ng??c l?i, trong t?ng binh l?u thi nhi?t đ? ban đ?u gi? ? m?c khong đ?i r?i sau đo l?i t?ng len theo đ? cao. Khu v?c c?a khi quy?n ma t? l? gi?m nhi?t thay đ?i d?u t? d??ng (t?ng đ?i l?u) sang am (t?ng binh l?u) đ??c xac đ?nh nh? la kho?ng l?ng đ?i l?u
[1]
. Vi th?, kho?ng l?ng đ?i l?u la
l?p ngh?ch nhi?t
va ? đay ch? co r?tit s? pha tr?n gi?a hai t?ng c?a khi quy?n.
Tren
Sao H?a
, t?ng đ?i l?u cao đ?n 40
km
v?i nhi?t đ? gi?m d?n theo đ? cao. T?i ranh gi?i gi?a t?ng đ?i l?u va binh l?u, nhi?t đ? t??ng đ?i ?n đ?nh kho?ng 120
K
. L??ng b?i l?n trong khi quy?n Sao H?a đa đ?y cao t?ng đ?i l?u len nh? v?y (so v?i
khi quy?n Trai đ?t
ch? kho?ng 10 đ?n 20 km).
? t?ng đ?i l?u, hai thanh ph?n chinh quy?t đ?nh c?u truc khi quy?n la
CO
2
va
b?i
khi quy?n. CO
2
b?c x? nhanh nhi?t ra khong trung, t?i đi?u ki?n nhi?t đ? c?a Sao H?a, lam ngu?i nhanh khi quy?n vao ban đem. Cac h?t b?i h?p th? t?t n?ng l??ng M?t Tr?i va phan ph?i đ?u nhi?t l??ng trong t?ng đ?i l?u. Trong nh?ng đ?t
bao b?i
, ?nh h??ng c?a b?i cang ro, lam thay đ?i nhi?t đ? ngay đem đang k?.
S? thay đ?i nhi?t đ? ? t?ng đ?i l?u, tren ph?m vi toan Sao H?a, tuan theo dao đ?ng ngay đem đ?u đ?n, đ?ng b? v?i v? tri M?t Tr?i, đoi khi g?i la "th?y tri?u nhi?t".
Khi quy?n Sao M?c
c?ng co t?ng th?p nh?t la t?ng đ?i l?u. S? thay đ?i nhi?t đ? theo chi?u th?ng đ?ng ? Sao M?c t??ng t? nh? v?i
khi quy?n Trai đ?t
. Nhi?t đ? c?a t?ng đ?i l?u gi?m v?i
chi?u cao
cho đ?n khi đ?t m?c t?i thi?u ? vung đ?nh c?a t?ng đ?i l?u, t?i
kho?ng l?ng đ?i l?u
.
[6]
Tren Sao M?c, kho?ng l?ng đ?i l?u ? vao kho?ng 50 km ben tren nh?ng đam may co th? nhin th?y đ??c (? kho?ng m?c ap su?t 1
bar
), t?i đo ap su?t va nhi?t đ? la kho?ng 0,1 bar va 110 K.
[5]
[7]
Ben tren t?ng đ?i l?u, t?
t?ng binh l?u
tr? len, nhi?t đ? l?i t?ng len.
[8]
Kho?ng l?ng đ?i l?u c?a Sao M?c ch?a m?t c?u truc may ph?c t?p.
Cac đam may ? tren cao, n?m trong ph?m vi ap su?t 0,6 đ?n 0,9 bar, ch?a b?ng amonia.
Ben d??i nh?ng đam may b?ng amonia, nh?ng đam may đ?c h?n ch?a
amoni hydro sulfide
ho?c
amoni sulfide
(n?m trong t?ng ap su?t 1 đ?n 2 bar) va n??c (3 đ?n 7 bar) đ??c cho la t?n t?i.
[11]
[12]
Khong co may
metan
do nhi?t đ? qua cao đ? metan co th? ng?ng t?.
Nh?ng đam may h?i n??c t?o thanh t?ng may day đ?c nh?t va co ?nh h??ng m?nh nh?t đ?n đ?ng l?c h?c c?a b?u khi quy?n. đay la h? qu? c?a
nhi?t ng?ng t?
cao c?a n??c va ham l??ng
n??c
cao h?n so v?i
amonia
va
hydro sulfide
(do
oxy
la
nguyen t? hoa h?c
ph? bi?n h?n
nit?
ho?c
l?u hu?nh
).
[13]
(b?ng
ti?ng Vi?t
)
(b?ng
ti?ng Anh
)
- ^
a
b
c
d
e
f
Danielson, Levin, Abrams,
Meteorology
, McGraw Hill, 2003
- ^
a
b
Landau va Lifshitz,
Fluid Mechanics
, Pergamon, 1979
- ^
Landau va Lifshitz,
Statistical Physics Part 1
, Pergamon, 1980
- ^
Kittel va Kroemer,
Thermal Physics
, Freeman, 1980; ch??ng 6, v?n đ? 11
- ^
a
b
Sieff va đ?ng nghi?p (1998)
- ^
Ingersoll (2004)
, trang 5?7
- ^
Ingersoll (2004)
, trang 12
- ^
Yelle (2004)
, trang 15?16
- ^
West va đ?ng nghi?p (2004)
, trang 9?10, 20?23
- ^
Vasavada (2005)
, trang 1937
- ^
Ingersoll (2004)
, trang 13?14
- Atreya, Sushil K.; Wong, M. H.; Owen, T. C.; Mahaffy, P. R.; Niemann, H. B.; de Pater, I.; Drossart, P.; Encrenaz, T. (October?November 1999). “A comparison of the atmospheres of Jupiter and Saturn: Deep atmospheric composition, cloud structure, vertical mixing, and origin”.
T?p chi Planetary and Space Science
.
47
(10?11): 1243?1262.
Bibcode
:
1999P&SS...47.1243A
.
doi
:
10.1016/S0032-0633(99)00047-1
.
ISSN
0032-0633
.
PMID
11543193
.
- Atreya, Sushil K.; Wong, Ah-San; Baines, K. H.; Wong, M. H.; Owen, T. C. (2005).
“Jupiter's ammonia clouds?localized or ubiquitous?”
(PDF)
.
T?p chi Planetary and Space Science
.
53
(5): 498?507.
Bibcode
:
2005P&SS...53..498A
.
doi
:
10.1016/j.pss.2004.04.002
.
ISSN
0032-0633
.
- Ingersoll, A.P.; Dowling, T.E.; Gierasch, P.J.; va đ?ng nghi?p (2004).
“Dynamics of Jupiter's Atmosphere”
(PDF)
. Trong Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B. (bien t?p).
Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere
. Cambridge:
Nha xu?t b?n đ?i h?c Cambridge
.
ISBN
0-521-81808-7
.
- Seiff, A.; Kirk, D.B.; Knight, T.C.D.; va đ?ng nghi?p (1998). “Thermal structure of Jupiter's atmosphere near the edge of a 5-μm hot spot in the north equatorial belt”.
Journal of Geophysical Research
.
103
(E10): 22857?22889.
Bibcode
:
1998JGR...10322857S
.
doi
:
10.1029/98JE01766
.
- Vasavada, A.R.; Showman, A. (2005). “Jovian atmospheric dynamics: An update after Galileo and Cassini”.
T?p chi
Reports on Progress in Physics
.
68
(8): 1935?1996.
Bibcode
:
2005RPPh...68.1935V
.
doi
:
10.1088/0034-4885/68/8/R06
.
- Yelle, R.V.; Miller, S. (2004).
“Jupiter's Thermosphere and Ionosphere”
(PDF)
. Trong Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B. (bien t?p).
Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere
. Cambridge: Nha xu?t b?n đ?i h?c Cambridge.
- West, R.A.; Baines, K.H.; Friedson, A.J.; va đ?ng nghi?p (2004). “Jovian Clouds and Haze”. Trong Bagenal, F.; Dowling, T.E.; McKinnon, W.B. (bien t?p).
Jupiter: The Planet, Satellites and Magnetosphere
(PDF)
. Cambridge: Nha xu?t b?n đ?i h?c Cambridge.