При теоретических расчетах

Автор: 6.03.2014

При теоретических расчетах в качестве некоторого приближения атмосферу иногда принимают состоящей из идеально чистого газа. Во многих случаях такое упрощение вполне допустимо. Но строго говоря, реально существующая газовая оболочка всегда представляет собою коллоидную систему, т. е. состоит из аэрозоля. Основные газы атмосферы образуют однородную дисперсионную среду, в которой взвешены твердые или жидкие частицы, составляющие дисперсную фазу этого аэрозоля или, как иногда выражаются, воздушный планктон. Если концентрация таких частиц достаточно велика и они представляют собою жидкие капли, то среду называют туманом, а если частицы состоят из твердого вещества,—то сухим туманом, иногда—дымом.
В земной атмосфере, а вероятно и в атмосферах других планет, концентрация аэрозолей подвержена быстрым и часто незакономерным изменениям со временем. Можно указать три главных источника таких изменений:
А. Конденсация газообразных компонентов атмосферы, т. е. их переход в жидкое или твердое состояние. Так образуются облака и влажные туманы на Земле; такого же происхождения, вероятно, и облачные покровы на Венере и планетах Юпитеровой группы. Обратный процесс заключается в испарении, т. е. в переходе жидких и твердых частиц в газообразное состояние. Наряду с этим возможно также разрушение аэрозоля в результате быстрого выпадения его частиц на твердую поверхность, что в земной атмосфере составляет всем известное явление осадков: дождя, снега, града.
Скорость, с которой опускается вниз частица, плавающая в газе, определяется формулой Стокса: где j —коэффициент внутреннего трения, г—радиус частицы, а р—ее плотность. Эта формула, строго говоря, применимая только к частицам сферической формы и, как показывает опыт, справедливая лишь для очень мелких частиц, показывает, что опускание последних происходит крайне медленно, чем и объясняется длительное существование стойких аэрозолей.
Б. Поступление в атмосферу замутняющего материала с твердой поверхности. Это может происходить в результате того, что ветер поднимает частицы ныли с сухой поверхности, что неоднократно указывалось как вероятная причина некоторых видов помутнений на Марсе. Сюда можно отнести и поступление в атмосферу продуктов вулканических извержений, чем пытались объяснить различные явления на тех или иных планетах.
Для образовавшихся указанным путем сухих туманов и пылевых облаков естественным процессом разрушения будет постепенное оседание взвешенного материала обратно на поверхность планеты, где они могут создавать различные покровы эолового происхождения.
В. Проникновение в атмосферу планеты космического материала. Известно, что метеорные тела, полностью или частично сгорая в воздухе, порождают мелко распыленное вещество, непосредственно наблюдаемое, например, в виде пылевых следов дневных болидов. Количество метеорного вещества, поступающего на единицу площади атмосферы в единицу времени, для разных планет будет если и не одинаковым (из-за особенностей распределения метеорного вещества в солнечной системе), то во всяком случае более или менее близким. Поэтому если предыдущие два источника воздушного планктона могут на той или иной планете как существовать, так и не существовать, то проникновение метеоров имеет место обязательно. Это одно исключает возможность существования идеально чистого газа даже в самых верхних слоях планетных атмосфер.