Wie hoch ist die Ausfallrate bei gegebener atmosphärischer Zusammensetzung, Dichte und Skalenhöhe, Planetenradius und Fluchtgeschwindigkeit?

Mein Planet

Masse = 0,602 M Erde

Radius = 0,870 R Erde

Dichte = 5,04 g/ cm3

v esc = 9,3 km/s

Temperatur = 272 K

Meine Atmosphäre

74,84 % N2

22,04 % O2

1,38 % CH4

1,25 % Ar

0,27 % H20

0,11 % CO2

Molekulargewicht = 28,88

R spezifisch = 287,90

Dichte auf Meereshöhe = 1,18 kg/m 3

Druck auf Meereshöhe = 0,91 atm

Skalenhöhe = 10013,78 m

Der Versuch, c p -Werte zu finden , wird sie bearbeiten, wenn ich sie finde.

Das ist alles, um zu bestimmen, ob meine Atmosphäre realistisch erhalten bleiben wird, und um schließlich die Höhe meiner Tropopause zu finden.

12,04 % O2 und 1,38 % CH4 sind im geologischen Maßstab nicht stabil. Um diese Zahlen so zu halten, bräuchte es einige aktive Prozesse, sonst sind es relativ bald CO2 und H2O.
Welche Prozesse könnten Sie vorschlagen? Ich bin ganz neu dabei und weiß nicht, wo ich anfangen soll!
Meistens werden solche Dinge durch Biologie, vulkanische Aktivität usw. stabil gehalten. Alles, was Energie verbrauchen kann, um "unterzubrennen".
Ausgezeichnet, ich denke, ich werde mein CO2 in Pflanzen, Algen und Bakterien binden und die Bakterien viel Methan und die Pflanzen viel O2 produzieren lassen. Den Rest werde ich mit vulkanischer Aktivität ausgleichen – würden Sie sagen, dass Vulkane eine ausreichend große Menge an CH4 freisetzen können, um den Unterschied auszugleichen?
Ich weiß es ehrlich gesagt nicht und es könnte ein Anfang einer anständigen Frage sein, besonders wenn Sie es ein bisschen allgemeiner machen können. Für mich ist es glaubwürdig genug.
Bei 1,8 bar, 12 % O2 und 1,4 % Methan im Gas ist man schon recht nah an der unteren Zündgrenze: 1,8 % Methan würden bei einer Zündquelle explodieren. Etwa 16 % O2 ähnlich. Jede lokale Konzentration in der Nähe einer Quelle könnte dies erreichen; vielleicht kannst du solche Orte in deine Geschichte einbauen. „Menschen, die in Gewächshäusern leben, sollten nicht rauchen …“
Vielleicht habe ich es falsch verstanden, aber so viel Wasser und Druck bei 5 ° C (278 K) ist eine Flüssigkeit. Flüssigkeiten haben als solche keine Stornorate.
@BobJacobsen natürlich! Ich bin so ein Idiot, das übersehen zu haben. Ich war so darauf konzentriert, ein starkes Treibhausgas in die Atmosphäre zu bringen, dass ich nicht einmal darüber nachdachte, ob es kondensieren würde.
Ersetzen Sie das Wasser durch Argon. Es hat ungefähr das gleiche Molekulargewicht.
Erstens, wenn Sie eine realistische Atmosphäre wünschen, sind Sie wahrscheinlich auf Folgendes beschränkt: Wasserstoff, Helium, Methan, Stickstoff, Sauerstoff, Argon, Kohlendioxid, Wasserdampf und Ammoniak. Wählen Sie also aus dieser Liste. Zweitens würde ich für Ihre gewünschte kleine Masse, schwere Atmosphäre mit CO gehen 2 , Ar und O 2 in irgendeiner Kombination. Drittens haben Sie diese Frage seit 20 Stunden nicht bearbeitet und können nicht beantwortet werden, da eine Wasseratmosphäre tatsächlich ein Ozean ist. Ich stimme für das Schließen, es sei denn, Sie planen einige Änderungen.
A! dachte, ich hätte das editiert.

Antworten (1)

Es gibt zwei Verfallraten: trocken und feucht.

Trocken ist ziemlich einfach. Wenn wir auch von einem Gleichgewicht ausgehen, dann beträgt die Stornorate nur g/c_p in metrischen Einheiten.

Wenn es ein Gas gibt, dessen Konzentration so hoch ist, dass es irgendwann kondensiert, dh Wasser Wolken bildet, dann ist es viel komplizierter. Die Freisetzung latenter Wärme führt zu mehreren verschiedenen möglichen Ergebnissen, und Sie müssen sie durcharbeiten.

Bleiben wir bei „trocken“, jetzt müssen Sie Cp für Ihre Mischung kennen. Es ist kompliziert, das genau richtig hinzubekommen, aber wir können uns annähern, indem wir uns ansehen, wie weit Ihre Mischung aus einatomigen, zweiatomigen und komplexen Gasen ist. Einatomige und komplexe Gaszusätze bewegen Cp in entgegengesetzte Richtungen, heben sich also meistens auf, und Sie haben meistens zweiatomiges N2 und O2, genau wie Luft. Ich vermute also, dass Sie in der Nähe des Luftwerts von etwa 1 herauskommen werden.

Kombiniere das mit g und du bist fertig.

Weitere Informationen: https://hs.umt.edu/physics/documents/BOREALIS/Lapse%20Rate%20Terms%20and%20Formulas2012.pdf

Wie hoch ist die Ausfallrate bei gegebener atmosphärischer Zusammensetzung, Dichte und Skalenhöhe, Planetenradius und Fluchtgeschwindigkeit?
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