Atmosfera Dr inż. Andrzej MAJKA Politechnika Rzeszowska im. Ignacego Łukasiewicza WYDZIAŁ BUDOWY MASZYN I LOTNICTWA Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Dr inż. Andrzej MAJKA Atmosfera

Tel: (017)8651604, e-mail: andemajk@prz.edu.pl Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Andrzej Majka dr inż., Tel: (017)8651604, e-mail: andemajk@prz.edu.pl Pok. 343, bud. L-29

WYKAZ ZALECANEJ LITERATURY Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Lp. WYKAZ ZALECANEJ LITERATURY 1 Cheda W., Malski M.: Techniczny poradnik lotniczy. Płatowce. WKiŁ, Warszawa 1980 2 Fiszdon W.: Mechanika Lotu, tom I, PWN, Warszawa 1961. 3 Iribarne J.V., Cho H. R.: Fizyka atmosfery, PWN, Warszawa 1988. 4 PN-78/N-03100 Atmosfera Wzorcowa.

Atmosfera fizyczna Fizyka atmosfery Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Atmosfera fizyczna atmosfera - (gr. atmos - para i sphaira - kula = kula wyziewów) gazowa powłoka otaczająca planetę, księżyc lub gwiazdę; wokół ciał skalistych powstaje głównie w wyniku uwalniania się pod wpływem temperatury cząsteczek gazów z płaszcza globu.

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Atmosfera - jest to najbardziej zewnętrzna powłoka Ziemi (gazowa). Granice atmosfery ziemskiej nie są jednoznacznie ograniczone ponieważ w swojej najniższej części atmosfera przenika się z litosferą, hydrosferą, biosferą, a jej górne partie stopniowo przechodzą w próżnie międzyplanetarną. Górna granica atmosfery przebiega na wysokości 2000 km, choć rozgrzane gazy zaobserwowano na 20 000km.

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Atmosfera Ziemi została utworzona głównie przez gazy uwolnione z litosfery w archaiku. Gazy emitowane do atmosfery w późniejszym okresie przeważnie w trakcie wybuchów wulkanicznych odegrały drugorzędną rolę. Pierwotna atmosfera miała charakter redukcyjny i składała się głównie z: CO2, N2, H2O, CH4, NH3, SO2, HCl, H2, He, BRAK TLENU

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery

Fizyka atmosfery Budowa atmosfery troposfera Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Budowa atmosfery troposfera od powierzchni Ziemi do 7 - 17 km gradient temperatury od około 6 oC – 10 oC na 1km (gradient zależy od wilgotności) ciśnienie: spadek z wysokością od 1013 hPa do około 200 hPa najgrubsza nad równikiem najcieńsza nad biegunami (GRUBOŚĆ ZALEŻY OD KONWEKCJI I SIŁY ODŚRODKOWEJ) gromadzi 80% powietrza atmosferycznego i około 100% pary wodnej zachodzą w niej wszystkie zjawiska pogodowe

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Troposfera

Fizyka atmosfery Budowa atmosfery tropopauza stratosfera Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Budowa atmosfery tropopauza na wysokości 7 - 17 km temperatura od – 40 oC do – 55 oC ciśnienie około 200 hPa jest to cienka warstwa przejściowa oddzielająca stratosferę od troposfery stratosfera od 7- 17 km do około 50km temperatura do około 25km bez zmian(około – 55 oC), powyżej wzrost do 0 oC ciśnienie spada do 1 - 2 hPa na wysokości 25 - 40 km podwyższona koncentracja O3 pochłaniającego promieniowanie UV (ozonosfera)

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Stratosfera

Fizyka atmosfery Budowa atmosfery stratopauza mezosfera mezopauza Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Budowa atmosfery stratopauza 50 - 55 km temperatura w okolicach 0oC ciśnienie 1hPa mezosfera 55 - 85 km temperatura spada do około – 90 0C ciśnienie poniżej 1hPa mezopauza 80 - 90 km temperatura około – 90 0C

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Mezosfera

Fizyka atmosfery Budowa atmosfery termosfera do około 800 km Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Budowa atmosfery termosfera do około 800 km temperatura wzrasta do ponad 1000 0C ciśnienie spada do 10 - 5 Pa wzrost temperatury spowodowany jonizacją gazów przez promieniowanie słoneczne niekiedy nazywana jonosferą jest to strefa występowania zorzy polarnej

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Termosfera

Fizyka atmosfery Budowa atmosfery egzosfera powyżej 800 km Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Budowa atmosfery egzosfera powyżej 800 km stopniowy spadek do – 273 0C (0 bezwzględne) dalszy spadek ciśnienia strefa przejściowa pomiędzy atmosferą a przestrzenią międzyplanetarną złożona głównie z He i H

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Egzosfera

Pionowy rozkład temperatury Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Fizyka atmosfery Pionowy rozkład temperatury

Atmosfera Wzorcowa ISO (International Standarting Organization) Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Atmosfera wzorcowa Atmosfera Wzorcowa ISO (International Standarting Organization) Istotą wprowadzenia modelu matematycznego atmosfery nazywanego krótko Atmosferą Wzorcową są dwa cele: Stworzenie warunków dla porównywania osiągów samolotów oraz stworzenie normy przy obliczeniach i projektowaniu statków powietrznych. Przedstawianie wyników badań silników oraz skalowanie przyrządów pokładowych itp. Opracowywanie obserwacji geofizycznych i meteorologicznych

Atmosfera Wzorcowa ISO (International Standarting Organization) Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Atmosfera wzorcowa Atmosfera Wzorcowa ISO (International Standarting Organization) Własności fizyczne atmosfery na poziomie morza pn = 101 325 [Pa] – ciśnienie n = 1,225 [kg/m3] – gęstość Tn = 288,15 [K] – temperatura R = 287,053 [J/K/kg] – właściwa stała gazowa = 1,41 – wykładnik adiabaty Poissone’a

Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Atmosfera wzorcowa Atmosfera Wzorcowa ISO (International Standarting Organization) Pionowy rozkład temperatury Wysokość [km] Temperatura [K] Gradient temperatury [K/km] -2 301,15 -6,5 288,15 11 216,65 0,0 20 1,0 32 228,65 2,8 47 270,65 51 -2,8 71 214,65 -2,0 80 196,65

Atmosfera wzorcowa Równanie równowagi statycznej atmosfery Katedra Samolotów i Silników Lotniczych Atmosfera wzorcowa Równanie równowagi statycznej atmosfery