대기과학

Atmospheric science
대기과학
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대기과학은 지구의 대기와 그 내부의 다양한 물리적 과정을 연구하는 학문이다.기상학에는 기상예보에 주로 초점을 맞춘 대기화학과 대기물리학이 포함된다.기후학은 자연적 및 인위적 기후 변동으로 인해 평균 기후와 시간에 따른 변화를 정의하는 대기 변화(장기 및 단기 모두)를 연구하는 학문이다.공기역학은 해리와 이온화가 중요한 대기 상층에 대한 연구이다.대기 과학은 행성 과학 분야와 태양계의 행성 대기와 자연 위성 연구 분야로 확장되었다.

대기 과학에 사용되는 실험 기구로는 위성, 로켓콘드, 라디오콘드, 기상 기구, 레이더, 레이저 등이 있다.

대기학(그리스어 ή,r, "공기" 및 - -γα, -logia)은 지구 [1]대기의 연구에 대한 대체 용어로 사용되기도 한다. 다른 정의에서는 대기학은 행성 [2]경계층 위의 자유 대기로 제한된다.

이 분야의 초기 개척자들은 Léon Teisprenc de Bort와 Richard Assmann을 [3]포함합니다.

대기 화학

주요 기사:대기 화학
지구 대기 중 다양한 원소의 진화/주기를 보여주는 구성도.

대기 화학은 지구 대기와 다른 행성들의 화학을 연구하는 대기 과학의 한 분야이다.다분야의 연구 분야이며 환경화학, 물리, 기상학, 컴퓨터 모델링, 해양학, 지질학, 화산학 및 기타 분야를 연구합니다.연구는 기후학과 같은 다른 학문 분야와 점점 더 연결되어 있다.

대기의 구성과 화학은 여러 가지 이유로 중요하지만, 주로 대기와 생물 사이의 상호작용 때문이다.지구 대기의 구성은 인간의 활동에 의해 변화되었고 이러한 변화들 중 일부는 인간의 건강, 농작물 그리고 생태계에 해롭다.대기 화학에 의해 해결된 문제의 예로는 산성비, 광화학 스모그, 지구 온난화 등이 있다.대기 화학은 이러한 문제의 원인을 파악하여 이론적 이해를 얻음으로써 가능한 해결책을 시험하고 정부 정책의 변화를 평가할 수 있도록 한다.

대기역학

다음 항목도 참조하십시오.동시척도기상학

대기역학은 기상학적으로 중요한 운동 시스템을 연구하는 학문으로, 여러 장소와 시간 및 이론을 통합한다.연구 대상에는 뇌우, 토네이도, 중력파, 열대성 저기압, 온대성 저기압, 제트기류, 전지구적 순환과 같은 다양한 현상이 포함된다.동적 연구의 목적은 관찰된 순환을 물리학의 기본 원리에 기초하여 설명하는 것입니다.이러한 연구의 목표는 기상 예측 개선, 계절적 및 연간 기후 변동 예측 방법 개발, 지구 [4]기후에 대한 인간 유도 섭동(예: 이산화탄소 농도 증가 또는 오존층 고갈)의 영향을 이해하는 것이다.

대기 물리학

주요 기사:대기 물리학

대기물리학은 대기의 연구에 물리학을 응용하는 것이다.대기 물리학자들은 유체 흐름 방정식, 화학 모델, 방사선 균형, 그리고 대기와 해저 해양과 육지의 에너지 전달 과정을 사용하여 지구의 대기와 다른 행성의 대기를 모형화하려고 시도합니다.기상 시스템을 모델링하기 위해, 대기 물리학자들은 산란 이론, 파동 전파 모델, 구름 물리학, 통계 역학 및 공간 통계학의 요소들을 사용합니다. 이 요소들은 각각 높은 수준의 수학과 물리학을 포함합니다.대기물리학은 기상학 및 기후학과 밀접한 관련이 있으며, 또한 대기를 연구하기 위한 기기의 설계와 구성 및 원격 감지 기기를 포함한 대기가 제공하는 데이터의 해석을 다룬다.

영국에서는 대기 연구가 기상청의 지원을 받는다.미국 국립해양대기청(NOAA)은 대기물리학과 관련된 연구 프로젝트와 날씨 모델링을 감독한다.미국 국립천문 및 전리층 센터도 높은 대기에 대한 연구를 수행한다.

지구의 자기장과 태양풍은 대기와 상호작용하여 전리층, 반 앨런 방사선 벨트, 텔루르 전류, 복사 에너지를 생성한다.

기후학

따뜻한 ENSO 에피소드의 지역적 영향(엘 니뇨).
주요 기사:기후학

몇 주까지 지속되는 단기 기상 시스템을 연구하는 기상학과는 대조적으로 기후학은 이러한 시스템의 빈도와 추세를 연구한다.수년에서 천년에 걸친 기상 사건의 주기성 및 대기 상태에 대한 장기 평균 기상 패턴의 변화를 연구한다.기후학을 실천하는 기후학자들은 기후의 특성(지역, 지역 또는 지구)과 기후를 변화시키는 자연적 또는 인간에 의한 요인 모두를 연구한다.기후학은 과거를 고려하고 미래의 기후 변화를 예측하는데 도움을 줄 수 있다.

기후학적으로 관심 있는 현상에는 대기 경계층, 순환 패턴, 열 전달(방사선, 대류 및 잠복), 대기와 해양 및 육지 표면 간의 상호작용(특히 식물, 토지 이용 및 지형), 대기의 화학적, 물리적 구성이 포함된다.관련 분야로는 천체 물리학, 대기 물리학, 화학, 생태학, 물리 지리학, 지질학, 지구 물리학, 빙하학, 수문학, 해양학, 화산학 등이 있다.

에어로노미

주요 기사:에어로노미

대기권은 지구 상층 대기와 성층권계면 위의 대기층에 대한 과학적 연구이며, 전체 대기가 지구 상층 대기 또는 그 일부에 해당할 수 있는 다른 행성의 대기권에 대한 연구입니다.대기 화학과 대기 물리학의 한 분야인 대기학은 [5]성층권계면 아래의 대기층에 초점을 맞춘 기상학과 대비된다.대기권에서는 화학적 해리와 이온화가 중요한 현상이다.

다른 천체의 대기

지구의 대기

태양계의 모든 행성은 대기를 가지고 있다.이것은 그들의 중력이 가스 입자를 표면에 가까이 둘 수 있을 정도로 강하기 때문입니다.더 큰 가스 거대 행성들은 수소와 헬륨의 많은 양을 가까이 둘 수 있을 만큼 충분히 질량이 크고, 반면 더 작은 행성들은 [6]이 가스들을 우주로 잃는다.지구 대기의 구성은 다른 행성들과 다르다. 왜냐하면 행성에서 일어난 다양한 생명체의 과정이 자유분자산소를 [7]도입했기 때문이다.수성 대기의 많은 부분이 태양풍에 [8]의해 날아가 버렸다.밀도가 높은 대기를 유지한 유일한 위성은 타이탄이다.트리톤에는 얇은 대기가 있고 달에는 대기 흔적이 있다.

행성 대기는 태양이나 태양 내부로부터 받는 에너지의 다양한 정도에 영향을 받아 허리케인(지구), 행성 전체의 먼지 폭풍(화성), 목성의 지구 크기의 고기압(대적점), 그리고 대기의 구멍([9]해왕성)과 같은 동적 기상 시스템을 형성합니다.적어도 한 개의 외계 행성 HD 189733 b는 대적점과 비슷하지만 두 배 더 [10]큰 기상계를 가지고 있다고 주장되어 왔다.

뜨거운 목성은 [11][12]혜성의 꼬리와 마찬가지로 별의 복사로 인해 우주에서 대기를 잃고 있는 것으로 나타났습니다.HD 189733b의 주야간 온도는 매우 비슷하지만,[10] 이 행성들은 낮과 밤 사이에 초음파를 발생시키는 [13]큰 온도 차이를 보일 수 있습니다. 이는 행성의 대기가 행성 전체에 별의 에너지를 효과적으로 재분배한다는 것을 나타냅니다.

레퍼런스

  1. ^ "Aerology". OED Online. Oxford University Press. Retrieved December 4, 2019.
  2. ^ "Aerology - AMS Glossary". glossary.ametsoc.org. Retrieved 2019-09-08.
  3. ^ Manuel VaaSquez, Arnold Hanslmeier에 의한 태양계의 자외선 복사
  4. ^ 워싱턴 대학교.대기 역학2007년 6월 1일에 취득.
  5. ^ Brasseur, Guy (1984). Aeronomy of the Middle Atmosphere : Chemistry and Physics of the Stratosphere and Mesosphere. Springer. pp. xi. ISBN 978-94-009-6403-7.
  6. ^ Sheppard, S. S.; Jewitt, D.; Kleyna, J. (2005). "An Ultradeep Survey for Irregular Satellites of Uranus: Limits to Completeness". The Astronomical Journal. 129 (1): 518–525. arXiv:astro-ph/0410059. Bibcode:2005AJ....129..518S. doi:10.1086/426329. S2CID 18688556.
  7. ^ Zeilik, Michael A.; Gregory, Stephan A. (1998). Introductory Astronomy & Astrophysics (4th ed.). Saunders College Publishing. p. 67. ISBN 0-03-006228-4.
  8. ^ Hunten D. M., Shemansky D. E., Morgan T. H.(1988), 수성 대기, In: 수성(A89-43751 19–91).애리조나 대학교 출판부, 562-612페이지
  9. ^ Harvey, Samantha (1 May 2006). "Weather, Weather, Everywhere?". NASA. Archived from the original on 8 August 2007. Retrieved 9 September 2007.
  10. ^ a b Knutson, Heather A.; Charbonneau, David; Allen, Lori E.; Fortney, Jonathan J. (2007). "A map of the day-night contrast of the extrasolar planet HD 189733b". Nature. 447 (7141): 183–6. arXiv:0705.0993. Bibcode:2007Natur.447..183K. doi:10.1038/nature05782. PMID 17495920. S2CID 4402268. (관련 보도자료)
  11. ^ Weaver, D.; Villard, R. (31 January 2007). "Hubble Probes Layer-cake Structure of Alien World's Atmosphere". University of Arizona, Lunar and Planetary Laboratory (Press Release). Archived from the original on 8 August 2007. Retrieved 15 August 2007.
  12. ^ Ballester, Gilda E.; Sing, David K.; Herbert, Floyd (2007). "The signature of hot hydrogen in the atmosphere of the extrasolar planet HD 209458b". Nature. 445 (7127): 511–4. Bibcode:2007Natur.445..511B. doi:10.1038/nature05525. hdl:10871/16060. PMID 17268463. S2CID 4391861.
  13. ^ Harrington, Jason; Hansen, Brad M.; Luszcz, Statia H.; Seager, Sara (2006). "The phase-dependent infrared brightness of the extrasolar planet Andromeda b". Science. 314 (5799): 623–6. arXiv:astro-ph/0610491. Bibcode:2006Sci...314..623H. doi:10.1126/science.1133904. PMID 17038587. S2CID 20549014. (관련 보도자료)

외부 링크

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