xingxing daqi
行星大气
planetary atmospheres
受行星引力场和磁场所束缚、包裹着行星本体的中性气体和等离子体的总称。对行星大气的研究，也包括对行星的卫星大气的研究。
在人造地球卫星上天以前，只能在地面对行星大气进行分光、光度、偏振和射电测量，来考察行星大气成分，推算有效辐射温度和反照率等参量，使研究受到极大限制。从1961年苏联发射“金星号”自动行星际站，到1977年美国发射“旅行者”行星探测器，先后共发射了30个行星探测器，分别对水星、金星、火星、木星、木卫一、木卫三、土星和土卫六的大气进行了探测。主要的探测方法是，高分辨率成像、红外遥感、紫外遥感、射电掩星和光偏振测量。有的行星探测器，还发射了围绕行星运动的轨道飞行器或穿过行星大气的沉降探测器。行星探测器的探测结果，大大加深了人们对行星大气的了解，促进了对行星大气的研究，形成了一门研究行星大气的新学科──行星大气物理学。
行星大气化学成分
各行星大气成分如表。决定行星大气成分的主要因素为：行星本体及其大气的原始形成方式、行星放气、大气逃逸、光化学反应、大气与行星表面物质的化学反应、空间环境等。行星大气的温度剖面如图1 木星、土星大气温度剖面与地球大气温度的比较和图 2金星、火星大气温度剖面与地球大气温度的比较所示。类比地球，行星大气的分层，按热状态分为对流层、平流层、中间层、热层和外层（见高层大气结构）。类地行星处于辐射平衡状态，它们发射的红外辐射能量与所接收到的太阳辐射能量相等。类地行星大气的热状态由太阳辐射所控制。木星、土星、天王星、海王星所发射的红外辐射能量，分别为它们所接收到的太阳辐射能量的 1.9、2.2、1.2、2.8倍,表明这些行星大气的热状态与它们的内热源有关。行星大气对流上升运动，使部分气体成分达到过饱和状态，凝结成液体微滴或冻结成固体冰晶而形成云；行星大气中的光化学反应形成的气溶胶粒子也会形成云或霾。
由于各行星的大小,以及离太阳的距离差别很大,因此，各行星的大气状态也很不一样。
水星大气 “水手”10号掩星分光测量和气辉分光测量结果表明，水星有一层极稀薄的大气。表面大气压不超过2×10-9毫巴，相当于地球大气 500公里高度的大气压力。已发现的大气成分有He、Ne、Ar、Xe、H、H2、O、CO、CO2、H2O等。水星大气的性质类似于地球大气的外层，大气粒子间几乎没有碰撞，各个粒子单独地作弹道式轨道运动,速度大于逃逸速度4.2公里／秒的粒子能够脱离水星引力场的作用而进入行星际空间。水星自转慢，日夜两半球温差大。由“水手”10号红外辐射计所测到的红外亮度推算，表面（动力）温度极大值为700K，极小值为90K。几乎没有季节变化。水星反照率为0.056。在大气中偶然出现霾，其成因尚不能肯定。
金星大气 金星有稠密的大气，表面气压约为地球表面气压的92倍。金星大气的主要成分是CO2，约占96％。通常把金星大气分为 3层：31～68公里为云层；31公里以下为低层大气；68公里以上为高层大气。金星大气有很强的温室效应,使得金星表面温度极高,约为750K（图2金星、 火星大气温度剖面与地球大气温度的比较）。云底温度约为493K，云顶温度约为230K。高层大气温度的平均值约为285K，向阳面约为500K，背阳面约为100K。高层大气的温度有经向变化和纬向变化，云顶以下温度水平均一。
金星有很强的大气环流。高云围绕着金星作自东向西并偏向两极的运动,呈“□”,平均风速约为100米/秒,周期为 4天。这种纬向东风环流与金星逆向自转有关。90公里以下的金 |