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

Если нагрев атмосферы происходит на уровне, равном высоте однородной атмосферы на уровне моря, т. е. h=H 0, то с увеличением высоты частицы атмосферного газа бу­ дут двигаться вертикально вверх со всевозрастающей ско­ ростью. Это движение приведет к изменению концентра­ ции атмосферного газа. На малых высотах, откуда подни­ мается атмосферный газ, его концентрация уменьшится, на больших высотах, куда газ прибывает снизу,—увели­ чится. Ясно, что эффективность такого изменения высот­ ного профиля концентрации атмосферного газа будет определяться величиной нагрева атмосферы. Правда, су­ ществует уровень (на высоте над уровнем моря, равной одной #„ ), на котором концентрация атмосферы остается неизменной. С увеличением температуры он повышается: высота однородной атмосферы растет с ростом температу­ ры, поскольку H0=kT/mg . Этот уровень, где h=H 0, в ме­ теорологии называется изопикническим. При этом общее количество частиц газа в вертикальном столбе не изменя­ ется, поскольку горизонтальные движения отсутствуют. Каждый газ (азот, кислород, гелий, водород) имеет свою высоту однородной атмосферы: она обратно пропор­ циональна массе частиц т. Относительные концентрации разных атмосферных газов на любом уровне с заданным давлением не зависят от изменения температуры, посколь­ ку один газ не диффундирует сквозь другой. Атмосфера не только получает тепло от Солнца через волновое и корпускулярное излучение, но и отдает его. Потери тепла атмосферой происходят в результате излу­ чения термосферы в том диапазоне длин волн, где они могут выбраться, т. е. где термосфера прозрачна. Этому условию удовлетворяет излучение в линиях кислорода и азота в видимой области, в инфракрасной линии атомного кислорода, а также в многочисленных спектральных по­ лосах гидроксила. Тепло в атмосфере переносится не юлько излучением. Причастны к этому и другие физические процессы. В пер­ вую очередь это молекулярная теплопроводность, которая возникает при наличии перепада (градиента) температу­ ры. Последний вызывает поток тепла от областей с более высокой температурой к тем, где температура меньше. Следовательно, чем больше градиент температуры, тем больше тепловой поток в результате молекулярной тепло­ проводности. На высотах ниже 100 км важную роль игра­ ют процессы турбулентного переноса. При этом энергия черпается из ветровых движений. В результате тепло мо­ 13