Physique de l'atmosphère
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Physique de l'atmosphère est l'application de la physique à l'étude de l' atmosphère . Physiciens atmosphériques tentent de modéliser l'atmosphère de la Terre et de l'atmosphère des autres planètes en utilisant équations d'écoulement de fluide, chimiques modèles, l'équilibrage de rayonnement, et les processus de transfert d'énergie dans l'atmosphère (ainsi que la façon dont ces cravate pour d'autres systèmes tels que les océans). Afin de modéliser les systèmes météorologiques, les physiciens atmosphériques emploient des éléments de théorie de la diffusion, les modèles de propagation des ondes, la physique des nuages, la mécanique statistique et statistiques spatiales qui sont très mathématique et liés à la physique. Il a des liens étroits à la météorologie et de la climatologie et couvre également la conception et la construction des instruments pour étudier l'atmosphère et l'interprétation des données qu'ils fournissent, y compris instruments de télédétection.
Radiation
Le soleil émet un rayonnement comme une variété de longueurs d'onde. La lumière visible a des longueurs d'onde entre 0,4 et 0,7 micromètres. Des longueurs d'onde plus courtes sont connus sous le nom ultraviolet partie (UV) du spectre, tandis que de plus longues longueurs d'onde sont regroupés dans le partie infrarouge du spectre. L'ozone est plus efficace pour absorber le rayonnement autour de 0,25 micromètre, où les rayons UV-C se trouvent dans le spectre. Ceci augmente la température à proximité de la stratosphère. La neige reflète 88% des rayons UV, et le sable de 12%, et l'eau ne reflète que 4% du rayonnement UV entrant. Le plus regardant l'angle est entre l'atmosphère et le soleil les rayons ", plus il est probable que l'énergie sera réfléchie ou absorbée par le atmosphère.
Physique des nuages
Physique des nuages est l'étude des processus physiques qui conduisent à la formation, la croissance et la précipitation des nuages . Les nuages sont composés de gouttelettes microscopiques d'eau (nuages chauds), de minuscules cristaux de glace, ou les deux (nuages en phase mixte). Dans des conditions appropriées, les gouttelettes se combinent pour former précipitations, où ils peuvent tomber à la terre. La mécanique précis de la façon dont se forme un nuage et se développe est pas complètement élucidé, mais les scientifiques ont développé des théories expliquant la structure des nuages en étudiant la microphysique des gouttelettes individuelles. Les progrès de la technologie radar et par satellite ont également permis l'étude précise des nuages sur une grande échelle.
Électricité atmosphérique
L'électricité atmosphérique est la régulière variations diurnes de la Terre de l ' atmosphère électromagnétique réseau (ou, plus largement, toute la planète le système électrique dans son couche de gaz). La surface de la Terre , le ionosphère et l'atmosphère est connu comme le circuit électrique atmosphérique mondiale. Foudre décharge 30000 ampère, jusqu'à 100 millions de volts , et émet des ondes de lumière, de la radio, radiographies et même les rayons gamma. des températures de plasma à la foudre peuvent approcher 28 000 kelvins et électrons densités peuvent dépasser 10 24 / m³.
Marée atmosphérique
Les marées atmosphériques plus grand amplitude sont principalement générés dans le troposphère et stratosphère où l'atmosphère est périodiquement chauffé sous forme de vapeur d'eau et l'ozone absorbent le rayonnement solaire pendant la journée. Les marées générés sont alors en mesure de se propager loin de ces régions de source et monter à la mésosphère et la thermosphère. Marées atmosphériques peuvent être mesurés que les fluctuations régulières à vent, la température, la densité et de la pression. Bien marées atmosphériques ont beaucoup en commun avec les marées océaniques ils ont deux caractéristiques distinctives:
i) les marées atmosphériques sont principalement excitée par le chauffage du Soleil de l'atmosphère alors que les marées océaniques sont principalement excitée par le champ gravitationnel de la Lune. Cela signifie que la plupart des marées atmosphériques ont des périodes d'oscillation liés à la durée de 24 heures du jour solaire alors que les marées océaniques ont des périodes d'oscillation liée à la journée lunaire (de temps entre transits lunaires successives) d'environ 24 heures 51 minutes de plus.
ii) les marées atmosphériques se propagent dans une atmosphère où la densité varie considérablement avec l'altitude. Une conséquence de ceci est que leurs amplitudes augmentent naturellement exponentielle à mesure que la marée monte dans les régions de plus en plus denses de l'air (pour une explication de ce phénomène, voir ci-dessous). En revanche, la densité des océans varie peu avec la profondeur et donc il marées ne varie pas nécessairement de l'amplitude de la profondeur.
Notez que même si le chauffage solaire est responsable des marées atmosphériques plus grand amplitude, les champs gravitationnels du Soleil et de la Lune soulèvent également marées dans l'atmosphère, à l'effet gravitationnel lunaire de marée atmosphérique étant notablement supérieur à son homologue solaire.
Au niveau du sol, marées atmosphériques peuvent être détectés comme des oscillations régulières mais les petits de la pression de surface avec des périodes de 24 et de 12 heures. Daily maxima de pression se produit à 10 h et 10 h, heure locale, alors que les minima se produisent à 4 heures et 16 heures, heure locale. Le maximum absolu se produit à 10 heures tandis que le minimum absolu se produit à 16:00 Cependant, à de plus grandes hauteurs les amplitudes des marées peuvent devenir très volumineux. Dans le mésosphère (~ hauteurs de 50 à 100 km) marées atmosphériques peuvent atteindre des amplitudes de plus de 50 m / s et sont souvent la partie la plus importante de la motion de l'atmosphère.
Centres de recherche
Au Royaume-Uni, les études atmosphériques sont soutenus par le Met Office, le Natural Environment Research Council et de la Sciences and Technology Facilities Council. Divisions des États-Unis National Oceanic and Atmospheric Administration (NOAA) supervisent des projets de recherche et météo méthode impliquant la modélisation physique de l'atmosphère. Les É.U Centre national ionosphère Astronomie et réalise également des études de la haute atmosphère. En Belgique , le Institut d'aéronomie spatiale de Belgique étudie l'atmosphère et cosmos.
