大氣圈是人類生存的必要先天條件。遠古時代,人們堅信天上住著神仙,並且還有廣闊的天庭樓閣。然而是這樣嗎!隨著近代科學的不斷進步,人們才發現是坐井觀天。天上到底有什麼呢!這就是我們今天所要闡述的大氣圈。
大氣圈是包圍地球的氣體圈層。上界與宇宙太空逐漸過渡,在6萬km的高空還存在呈離子狀的大氣成分和基本粒子。下界可深入地下幾百米,甚至在地下3km處仍有空氣痕跡。其主要組成是氮(78%)、氧(21%)和氬(0.93%)。儘管二氧化碳、水蒸汽、二氧化硫、臭氫和甲烷等含量不高,但它們對環境影響較大。大氣圈自下而上分為對流層、平流層、電離層和逸散層。下面就詳細介紹它們的屬性。
對流層
對流層是大氣圈最下層,平均厚度10~12km,赤道地區16~18km,兩極地區7~9km,它的特點是氣溫隨高度上升而降低,因為它主要靠吸收地面長波輻射增溫,故氣溫隨高度升高,平均每升高1000米,溫度將會下降6.5℃。該層的空氣垂直和水平的對流運動活躍,所以很容易形成很多自然景象,如風、雨、雪等。
平流層
從對流層頂向上到50~55km高度為平流層。平流層的溫度基本上不受地面影響。在30~50km高空,因為臭氧的存在及強烈的太陽輻射作用,形成一個暖層。穩定的氣流運動以及極佳的透明度,非常適合飛機的飛行。
中間層
中間層位於平流層之上,一直伸展到85~90km的高度。這一層的特點是氣溫隨高度增加而下降,到這一層頂部,氣溫可低至160~190K,其原因是那裡幾乎沒有保溫氣體臭氧。
電離層
至中間層頂到800km高空為熱層,又稱暖層。該層中的大氣物質(主要是氧原子)能強烈吸收紫外線輻射,因此氣溫隨高度的升高而迅速升高。熱層的大氣密度很小,而且處於高度電離狀態,因此該層又稱電離層。電離層能反射無線電波,在遠距離無線電通訊中擔任主要作用。
散逸層
800KM以上的就稱為散逸層,大氣十分稀薄。遠離地面,受地心引力非常小,其密度幾乎與外太空密度相同。但運動速度極快,經常有大氣質點逸散到星際空間。其實散逸層的氣溫極高,但由於散逸層的大氣密度實在太低,所以根本不會讓人覺得溫暖。
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