Высота однородной атмосферы

Высота однородной атмосферы (обозначается ${\displaystyle H}$) — величина, характеризующая протяжённость атмосферы. Она определяется как толщина условной атмосферы, имеющей всюду ту же температуру и плотность, что и на поверхности у реальной, и такую же массу.

График давления в земной атмосфере от высоты

Высота однородной атмосферы
${\displaystyle H={\frac {kT}{mg}}.}$
Размерность	L
Единицы измерения
СИ	м

Высоту однородной атмосферы можно рассчитать следующим образом:

${\displaystyle H={\frac {kT}{mg}},}$

или, что то же самое,

${\displaystyle H={\frac {RT}{\mu g}},}$

где:

• k — постоянная Больцмана
• R — универсальная газовая постоянная
• T — температура атмосферы
• m — средняя масса молекулы
• μ — средняя молярная масса атмосферы
• g — ускорение свободного падения.

Если температура и состав атмосферы на всех высотах одинаковы, зависимость давления и концентрации от высоты описывается барометрической формулой:

${\displaystyle p=p_{0}\exp \left(-{\frac {h-h_{0}}{H}}\right)}$    и    ${\displaystyle n=n_{0}\exp \left(-{\frac {h-h_{0}}{H}}\right)}$,

то есть высота однородной атмосферы равна росту высоты, на котором давление и концентрация уменьшаются в e раз, и это справедливо для любого участка. Чем больше ${\displaystyle H}$, тем медленнее убывает с высотой давление и тем более протяжена атмосфера.

В реальной атмосфере температура (а в верхних слоях — и состав) зависит от высоты, поэтому ${\displaystyle H}$, описывающая быстроту уменьшения давления и концентрации с высотой, для разных высот (а в верхних слоях — и для разных газов) различна.