¿Por qué la composición del aire no cambia con la altitud?

El aire contiene aproximadamente un 78 % de nitrógeno y un 21 % de oxígeno, independientemente de la altitud (hasta 100 km). ¿Por qué es esto? ¿No debería aumentar la concentración de nitrógeno con altitudes más altas ya que el nitrógeno tiene una densidad más baja que el oxígeno?

composición del aire con la altitud

¿Por qué crees que no? La imagen no es tan precisa, ¿verdad?
Debido a que hay muchos términos de mezcla de, por ejemplo, corrientes ascendentes, sistemas meteorológicos, etc.
Al igual que Ilja, dudo de la precisión de esos argumentos; ten en cuenta que O 2 es sólo un 10% más pesado que N 2 (y este gradiente está luchando contra las fuerzas entrópicas), por lo que no esperaría una gran diferencia en ningún caso.
las moléculas de aire solo amplían la brecha entre sí a medida que aumenta la altitud.
¿De dónde sale ese gráfico?
@SeanLake: aparentemente es wordpress.mrreid.org/2014/08/01/… Tenga en cuenta que la ordenada en este gráfico es una composición porcentual y que el total cae por debajo del 100 % a los 100 km más o menos. Eso significa que nuestra atmósfera es algo más que nitrógeno molecular, oxígeno molecular, argón y otras especies traza por encima de los 100 km. El autor de esa publicación de blog usó el modelo MSIS E-90 de la NASA (hay otros) como base para su trama.

Respuestas (1)

¿No debería aumentar la concentración de nitrógeno con altitudes más altas ya que el nitrógeno tiene una densidad más baja que el oxígeno?

No, no debería, al menos no hasta los 100 km más o menos. Mire su gráfico, que muestra que incluso el argón está bien mezclado en la atmósfera inferior (la troposfera, la estratosfera y la mesosfera). Los átomos de argón son considerablemente más masivos que las moléculas de dióxido de carbono, que a su vez son considerablemente más masivos que las moléculas de oxígeno y nitrógeno y, sin embargo, todos estos (junto con todos los gases de larga vida en la atmósfera) están bien mezclados en todo el atmósfera inferior.

La razón es que la atmósfera inferior es lo suficientemente densa para soportar la turbulencia, mientras que la atmósfera superior no lo es. La turbopausa marca el límite un tanto borroso por debajo del cual la mezcla turbulenta domina sobre la difusión y por encima del cual domina la difusión.

Puntos de bonificación por explicar también por qué los gases en cuestión caen tan abruptamente a 100 km de altitud.
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