Мизун Ю. Г. Полярные сияния / Мизун Ю. Г. – Москва : Наука, 1983. – 133 с. - (Человек и окружающая среда).

Высотное распределение давления и концентрации ат­ мосферного газа определяется соотношением Р : Р0= =nT ln0T = e ~z, где Z — высота, определенная через высоту однородной атмосферы Н (т. е. как будто бы данная в ее отрезках), a H=kT /mg . Во всех соотношениях, куда входит g , надо учитывать изменение силы тяжести от высоты. Истинную величину g на определенной высоте h можно рассчитать по значению go на уровне моря. Надо помнить, что g0 зависит от геогра­ фической широты. Если учесть изменение g с высотой, то вместо обычной высоты h получится геопотенциальная вы­ сота h*. Обе высоты связаны соотношением h*— = hRE/ (RE+h), где R E —радиус Земли. В земной атмосфере протекает ряд процессов, связан­ ных с изменениями температуры атмосферы, давления и с движениями атмосферного газа. Особенно важны процес­ сы, обусловленные нагревом атмосферного газа. Солнеч­ ное излучение, как корпускулярное, так и волновое, нагревает атмосферу. Кроме того, ее нагрев происходит за счет диссипации энергии приливных движений, гравита­ ционных и магнитогидродинамических волн в результате действия молекулярной вязности и турбулентности. На вы­ сотах около 100 км текут интенсивные электрические токи, достигающие в высоких широтах десятков сотен ампер. Интенсивность этих токов зависит от возмущенности в околоземном космическом пространстве и в конечном счете от солнечных бурь. Эти токи нагревают ионосферный газ и нейтральную атмосферу, происходит известное всем выделение джоулева тепла. Правда, сопротивление элек­ трическому току в твердых телах и газах (особенно в иони­ зованных газах —плазме) имеет свои особенности, но сущ­ ность процесса от этого не меняется. В том и другом случае идет джоулев нагрев электрическим током. В высоких ши­ ротах ионосфера и атмосфера нагреваются с одинаковой эффективностью как потоками заряженных частиц, так и электрическими токами. В результате этого нагрева тем­ пература термосферы может увеличиться в несколько раз. Как же будет изменяться атмосферное давление на разных высотах при нагревании атмосферы в определен­ ном месте? Поначалу учтем только вертикальные движе­ ния и будем считать, что горизонтальные движения, если они имеются, не изменяют концентрации атмосферного газа, а сила земного притяжения намного больше других, действующих на частицы атмосферного газа сил (поэтому сохраняется гидростатическое равновесие). 12