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静的安定度とモル比の関係

実験の概要

oboro を用いて, 木星大気中の C, N, O, S の存在度を 1, 5, 10, 30, 50 倍 して計算を行った. 計算から得られた静的安定度の最大値(水雲下部において得られる) は, 水のモル比に比例しなくなる様子が示された. これらの最大値は, 全ての図中の※印で示される.

静的安定度の最大値のモル比依存性を理解するために, 水素-ヘリウム大気に水のみ含まれる状況を考える. その時静的安定度と モル比の関係は, 温度もしくは気圧を固定することで得られる.

-温度を固定
 -飽和蒸気圧が決まる. 
 -飽和蒸気圧とクラウジウスクラペイロンの式から潜熱が決まる
   -飽和蒸気圧とモル比より気圧が決まる

-気圧を固定
 -気圧とモル比から飽和蒸気圧が決まる. 
 -飽和蒸気圧から気温が決まる
 -飽和蒸気圧とクラウジウスクラペイロンの式から潜熱が決まる

[定式化ドキュメント]

実験結果

	実験設定 1 [温度固定]
Stab_x1.png 水のモル比が 1 x solar 条件(T = 271.9 K)	Stab_x5.png 水のモル比が 5 x solar 条件(T = 304.5 K)	Stab_x10.png 水のモル比が 10 x solar 条件(T = 324.5 K)
Stab_x30.png 水のモル比が 30 x solar 条件(T = 376.6 K)	Stab_x50.png 水のモル比が 50 x solar 条件(T = 422.6 K)	StabList.png 1, 5, 10, 30, 50 x solar を重ねた図
	実験設定 2 [気圧固定]
SVap.png 温度とモル比の関係
Stab_1e5Pa.png 気圧が 1 気圧の条件 [横軸: モル比]	tStab_1e5Pa.png 気圧が 1 気圧の条件 [横軸: 温度]
Stab_1e6Pa.png 気圧が 10 気圧の条件 [横軸: モル比]	tStab_1e6Pa.png 気圧が 10 気圧の条件 [横軸: 温度]
Stab_3e6Pa.png 気圧が 30 気圧の条件 [横軸: モル比]	tStab_3e6Pa.png 気圧が 30 気圧の条件 [横軸: 温度]
Stab_5e6Pa.png 気圧が 50 気圧の条件 [横軸: モル比]	tStab_5e6Pa.png 気圧が 50 気圧の条件 [横軸: 温度]