地球的大气层
地球的大气层
大家都知道“万物生长靠太阳”,如果没有阳光也就没有我们人类和地球上其他生命的繁衍生息。然而,大家是否也知道,如果没有地球的大气层,地球上同样不会有人类和其他生命的繁衍生息呢?
地球大气结构图
地球的表面被一层厚厚的大气圈包围着。大气层没有明显的边界,只是愈向上愈稀薄。大气圈是由多种气体组成的混合物,主要成分是氮气和氧气,还有少量的氦、氩、氪、二氧化碳、水蒸气等。大气的总质量约5000万亿吨,只有地球质量的1/100万。而这些大气的98%又都集中分布在距离地面50千米以下的范围内,我们平常所说的大气层也是指的这个范围。假如没有大气层,地球上就不会有水存在,因为水会就成水蒸气,而水蒸气会逃离地球。没有水的地球会是个什么样子,大家可想而知了。
根据地球大气密度、温度、压力以及化学成分随着高度的变化,可以把大气分为4层,从下往上依次是对流层、平流层、中间层和热层。
对流层
对流层是大气密度最大的地方,大约4/5的大气集中在这里。这里既是生命活动的氧气主要供给地,又是晴、阴、雨、雪、风、云、雷、电变化的舞台。阳光穿过大气层,晒暖了地面,地面又把贴近它的空气烘热。烘热了的空气像气球那样胀开了,飘飘然向高空飞去。高空的冷空气,趁机往下沉降,来填补热空气的“空缺”。这样,你走我来,来来往往,形成错综复杂的对流运动,出现了各种各样的天气现象。
对流层的厚度不均匀,大约在10千米。对流层的温度是随着高度的增加而下降的,在对流层的顶部,温度约为-50℃。
平流层
平流层,又称同温层,其厚度从对流层顶部到离地面50千米处。因为在这一层里,大气的流动形式主要是水平流动,所以叫它平流层,而它的温度又变化不大,几乎是相同的,所以又叫它同温层。与对流层的情况相反,平流层的温度是随高度的增加而上升的,平流层的顶部温度约为-10℃。
中间层
中间层,离地面50~80千米,这一层的温度变化与对流层一样,也随高度的增加而下降,其顶部的温度达到最低,为-90℃。
热 层
从80千米再往上的范围称为热层。这一层的温度变化与平流层一样,随高度的增加而上升,在500千米处的高空,温度可达到1000℃,这是因为大气大量吸收太阳紫外辐射所致。热层的温度虽高但所包含的热量却很少,因为那里的大气太稀薄了。
另外,地球大气层100~350千米的范围内含有大量的电离气体,这是由于太阳辐射穿进高层大气时,高能光子与大气中的分子和原子发生作用后产生的。电离气体可以反射无线电波,地面上越洋的短波无线电通讯就是依靠它们实现的。