xingxing daqi
行星大氣
planetary atmospheres
受行星引力場和磁場所束縛、包裹着行星本體的中性氣體和等離子體的總稱。對行星大氣的研究，也包括對行星的衛星大氣的研究。
在人造地球衛星上天以前，衹能在地面對行星大氣進行分光、光度、偏振和射電測量，來考察行星大氣成分，推算有效輻射溫度和反照率等參量，使研究受到極大限製。從1961年蘇聯發射“金星號”自動行星際站，到1977年美國發射“旅行者”行星探測器，先後共發射了30個行星探測器，分別對水星、金星、火星、木星、木衛一、木衛三、土星和土衛六的大氣進行了探測。主要的探測方法是，高分辨率成像、紅外遙感、紫外遙感、射電掩星和光偏振測量。有的行星探測器，還發射了圍繞行星運動的軌道飛行器或穿過行星大氣的沉降探測器。行星探測器的探測結果，大大加深了人們對行星大氣的瞭解，促進了對行星大氣的研究，形成了一門研究行星大氣的新學科──行星大氣物理學。
行星大氣化學成分
各行星大氣成分如表。决定行星大氣成分的主要因素為：行星本體及其大氣的原始形成方式、行星放氣、大氣逃逸、光化學反應、大氣與行星表面物質的化學反應、空間環境等。行星大氣的溫度剖面如圖1 木星、土星大氣溫度剖面與地球大氣溫度的比較和圖 2金星、火星大氣溫度剖面與地球大氣溫度的比較所示。類比地球，行星大氣的分層，按熱狀態分為對流層、平流層、中間層、熱層和外層（見高層大氣結構）。類地行星處於輻射平衡狀態，它們發射的紅外輻射能量與所接收到的太陽輻射能量相等。類地行星大氣的熱狀態由太陽輻射所控製。木星、土星、天王星、海王星所發射的紅外輻射能量，分別為它們所接收到的太陽輻射能量的 1.9、2.2、1.2、2.8倍,表明這些行星大氣的熱狀態與它們的內熱源有關。行星大氣對流上升運動，使部分氣體成分達到過飽和狀態，凝結成液體微滴或凍結成固體冰晶而形成雲；行星大氣中的光化學反應形成的氣溶膠粒子也會形成雲或霾。
由於各行星的大小,以及離太陽的距離差別很大,因此，各行星的大氣狀態也很不一樣。
水星大氣 “水手”10號掩星分光測量和氣輝分光測量結果表明，水星有一層極稀薄的大氣。表面大氣壓不超過2×10-9毫巴，相當於地球大氣 500公裏高度的大氣壓力。已發現的大氣成分有He、Ne、Ar、Xe、H、H2、O、CO、CO2、H2O等。水星大氣的性質類似於地球大氣的外層，大氣粒子間幾乎沒有碰撞，各個粒子單獨地作彈道式軌道運動,速度大於逃逸速度4.2公裏／秒的粒子能夠脫離水星引力場的作用而進入行星際空間。水星自轉慢，日夜兩半球溫差大。由“水手”10號紅外輻射計所測到的紅外亮度推算，表面（動力）溫度極大值為700K，極小值為90K。幾乎沒有季節變化。水星反照率為0.056。在大氣中偶然出現霾，其成因尚不能肯定。
金星大氣 金星有稠密的大氣，表面氣壓約為地球表面氣壓的92倍。金星大氣的主要成分是CO2，約占96％。通常把金星大氣分為 3層：31～68公裏為雲層；31公裏以下為低層大氣；68公裏以上為高層大氣。金星大氣有很強的溫室效應,使得金星表面溫度極高,約為750K（圖2金星、 火星大氣溫度剖面與地球大氣溫度的比較）。雲底溫度約為493K，雲頂溫度約為230K。高層大氣溫度的平均值約為285K，嚮陽面約為500K，背陽面約為100K。高層大氣的溫度有經嚮變化和緯嚮變化，雲頂以下溫度水平均一。
金星有很強的大氣環流。高雲圍繞着金星作自東嚮西並偏嚮兩極的運動,呈“□”,平均風速約為100米/秒,周期為 4天。這種緯嚮東風環流與金星逆嚮自轉有關。90公裏以下的金 |