Равновесие газов. Стандартная атмосфера

Стандартная атмосфера представляет собой идеальный (1.7) весомый газ, находящийся в механическом равновесии (1.20). Температура воздуха зависит от высоты:

где  – темп убывания температуры с высотой (градиент температуры).

Найдем распределения по высоте остальных параметров. Подстановкой зависимости  в (1.7) получаем связь плотности воздуха с высотой и давлением. Интегрируя затем уравнение (1.20), находим

где ,  и  – параметры атмосферы на уровне моря (), .

Можно показать, что данное равновесное состояние устойчиво, если градиент температуры не превышает критического значения,

                                      ,

где  – удельная теплоемкость воздуха при постоянном давлении.
В противном случае в атмосфере возникают конвективные течения, стремящиеся перемешать среду так, чтобы в ней установилась постоянная температура.