什么是大气圈

大气层(atmosphere)又叫大气圈,地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气,占78.1%;氧气占20.9%;氩气占0.93%;还有少量的二氧化碳、稀有气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气)和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,再上面就是星际空间了。

对流层在大气层的最低层,紧靠地球表面,其厚度大约为10至20千米。对流层的大气受地球影响较大,云、雾、雨等现象都发生在这一层内,水蒸气也几乎都在这一层内存在。这一层的气温随高度的增加而降低,大约每升高1000米,温度下降5~6℃。动、植物的生存,人类的绝大部分活动,也在这一层内。因为这一层的空气对流很明显,故称对流层。对流层以上是平流层,大约距地球表面20至50千米。平流层的空气比较稳定,大气是平稳流动的,故称为平流层。在平流层内水蒸气和尘埃很少,并且在30千米以下是同温层,其温度在-55℃左右,温度基本不变,在30千米至50千米内温度随高度增加而略微升高。平流层以上是中间层,大约距地球表面50至85千米,这里的空气已经很稀薄,突出的特征是气温随高度增加而迅速降低,空气的垂直对流强烈。中间层以上是暖层,大约距地球表面100至800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时,太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收,因此温度升高,故称暖层。散逸层在暖层之上,为带电粒子所组成。

除此之外,还有两个特殊的层,即臭氧层和电离层。臭氧层距地面20至30千米,实际介于对流层和平流层之间。这一层主要是由于氧分子受太阳光的紫外线的光化作用造成的,使氧分子变成了臭氧。电离层很厚,大约距地球表面80千米以上。电离层是高空中的气体,被太阳光的紫外线照射,电离层带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成的。电离层对电磁波影响很大,我们可以利用电磁短波能被电离层反射回地面的特点,来实现电磁波的远距离通讯。

在地球引力作用下,大量气体聚集在地球周围,形成数千公里的大气层。气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍发现有稀薄大气,有人认为,大气层的上界可能延伸到离地面6400公里左右。据科学家估算,大气质量约6000万亿吨,差不多占地球总质量的百万分之一,其中包括:氮78%、氧21%、氩0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%,此外还有水汽和尘埃等。

根据各层大气的不同特点(如温度、成分及电离程度等),从地面开始依次分为对流层、平流层、中间层、热层(电离层)和外大气层。

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