Кіріспе

Жер атмосферасының бірлік көлеміндегі массасы. Ауаның тығыздығы немесе атмосфералық тығыздық, ρ деп белгіленеді, бұл Жер атмосферасының бірлік көлеміндегі массасы. Ауа тығыздығы, ауа қысымы сияқты, биіктік артқан сайын төмендейді. Ол атмосфералық қысым, температура және ылғалдылықтың өзгеруіне байланысты да өзгеріп отырады. 101,325 кПа (абс.) және 20 °C (68 °F) температурада ауаның тығыздығы шамамен , Халықаралық стандартты атмосфераға (ISA) сәйкес. 101,325 кПа (абс.) және , ауаның тығыздығы шамамен , бұл судың тығыздығынан шамамен есе кем, Халықаралық стандартты атмосфера (ISA) бойынша. Таза сұйық су . Ауа тығыздығы ғылымның, инженерияның және өнеркәсіптің көптеген салаларында қолданылады, оның ішінде аэронавтика; гравиметриялық талдау; кондиционерлеу индустриясы; атмосфералық зерттеулер және метеорология; ауыл шаруашылығы инженериясы (Топырақ-Өсімдік-Атмосфера алмасу (SVAT) модельдерін модельдеу және қадағалау); және қысылған ауамен айналысатын инженерлік қауымдастықтар. Қолданылатын өлшеу құралдарына байланысты ауа тығыздығын есептеу үшін әртүрлі теңдеулер жиынтығы қолданылуы мүмкін. Ауа – газдардың қоспасы, сондықтан есептеулер әрқашан қоспаның қасиеттерін белгілі бір дәрежеде жеңілдетеді.

Температура

Басқа жағдайлар тең болса, ыстық ауа салқын ауадан азырақ тығыз болады және осылайша салқын ауа арқылы жоғары көтеріледі. Бұл идеал газ заңының жуықтамасы ретінде қолданылуымен түсіндіріледі.

Жалпы мазмұны

Сонымен қатар, g, Жердің гравитациялық үдеуі атмосферадағы биіктікке қарай шамамен тұрақты болғандықтан, h биіктігіндегі қысым h биіктігінен жоғары бағанның тығыздығының интегралына, демек h биіктігінен жоғары атмосферадағы массаға пропорционалды. Сондықтан тропосфераның жалпы атмосферадағы массалық үлесі p үшін жуықталған формуламен беріледі: азот үшін ол 75%, оттегі үшін 79%, ал көмірқышқыл газы үшін 88%.

Тропопауза

Тропосферадан жоғары, тропопаузада температура биіктікке байланысты шамамен тұрақты (~20 км дейін) және 220 К-ке тең. Бұл қабатта және , сондықтан экспоненциалдық төмендеу жылдамдатылады, ауа үшін (азот үшін 6,5, оттегі үшін 5,7 және көмірқышқыл газы үшін 4,2). Қысым да, тығыздық та осы заңға бағынады, сондықтан тропосфера мен тропопауза арасындағы шекараның биіктігін U деп белгілейміз: