以NASA大氣模式MSISE-1990為依據,用實例驗證的方式證明了關心大氣成分的數密度時,玻耳茲曼能量分布律僅適用于幾公里至幾十公里高度以內的分子態氣體�？紤]重力加速度隨高度變化時,用該分布律得到的無限高處大氣數密度在數學形式上不為零,但從物理角度分析其值與零沒有差別。忽略重力加速度隨高度變化時,用該分布律得到的無限高處大氣數密度在數學形式上似乎為零,但無限高處重力加速度應為零,因而不能解決無限高處大氣數密度在數學形式上不為零的問題。計算大氣分子總數時,積分上限只需數十公里�？紤]重力加速度隨高度變化時,用該分布律計算大氣分子總數的積分發散,因此上限不應超過數百倍地球半徑忽略重力加速度隨高度變化時無此限制。達道安等人(宇航學報,2006,27(06) :1306-1313)對該分布律導出的大氣密度隨高度分布所作的修正,不僅在數學形式上解決了無限高處大氣數密度不為零的問題和計算大氣分子總數的積分發散的問題,而且在有實際意義的范圍內與該分布律精密吻合。

1、由玻耳茲受能分布律導出的大氣密度隨高度分布

　　1687年牛頓發表了萬有引力定律, 1859年麥克斯韋導出了平衡態下氣體分子的速率分布定律,爾后,玻耳茲曼發展了麥克斯韋的分子運動學說,證明了在有勢的力場中處于熱平衡態的分子速度分布定律,即玻耳茲曼能量分布律。麥克斯韋-玻耳茲曼分布律是對相互作用可忽略的大量同類氣體分子的集合,采用概率統計的方法導出的川。玻耳茲曼能量分布律的表達式為：

2、由大氣模式得到的大氣密度隨高度分布

2.1、大氣層的溫度分布

　　大氣層可以被粗略地表征為環繞地球從海平面到大約1000Km高度的區域,其間電中性氣體可以被檢測。50Km以下該大氣可以被假定為均勻混合的而且可以被當做一種理想氣體。80Km以上該流體靜力學平衡因擴散而逐漸崩潰且垂直輸運變得重要。在上層大氣中主要的氣體種類是N2，O，O2，H，He。按溫度的垂直分布可將大氣層分為對流層,從海平面直到大約10Km,其間溫度逐漸降低，同溫層，從10Km直到大約45Km,其間溫度逐漸上升，中間層,從45Km直到大約95Km，其間溫度再次逐漸降低，熱層，從95Km直到大約400Km，其間溫度再次逐漸上升；而外逸層，大約在400Km以上,其間溫度是常數。

　　圖1給出了對2000年41日、世界時14時、緯度0^o、經度0^o用NASA大氣模式MSISE-1990的執行軟件得到的大氣溫度隨高度的變化,圖中太陽F10.7通量前一天和三個月平均和地磁AP指數一天是該執行軟件利用已存儲的1961年1月至2006年8月范圍內太陽輻射強度和地磁活動指數的變化信息自動給出的。

　　限于篇幅，文章第二章節的部分內容省略，詳細文章請到論壇下載：對地球大氣密度隨高度分布規律的討論。

5、結論

　　(1)MSISE-1990模式以實測數據為根據,得到的大氣密度隨高度分布是真實可信的。用以計算大氣分子總數時,積分上限只需數十公里便足夠準確；

　　(2)關心大氣成分的數密度時,玻耳茲曼能量分布律僅適用于幾公里至幾十公里高度以內的分子態氣體包括無所謂原子態還是分子態的惰性氣體,但不包括O,H,N等原子態氣體；

　　(3)考慮重力加速度隨高度變化時,用該分布律得到的無限高處大氣數密度在數學形式上不為零,但從物理角度分析其值與零沒有差別忽略重力加速度隨高度變化時,用該分布律得到的無限高處大氣數密度在數學形式上似乎為零,但無限高處重力加速度應為零,因而不能解決無限高處大氣數密度在數學形式上不為零的問題；

　　(4)考慮重力加速度隨高度變化時,用該分布律計算大氣分子總數的積分發散,因此上限不應超過數百倍地球半徑忽略重力加速度隨高度變化時無此限制；

　　(5)達道安等對該分布律導出的大氣密度隨高度分布所作的修正不僅在數學形式上解決了無限高處大氣數密度不為零的問題和計算大氣分子總數的積分發散的問題,而且在有實際意義的范圍內與該分布律精密吻合。