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青天有多高
天空”有“青天”之说，这是因为人从地球上仰望天空，所见的是一片青蓝色。那么这种青蓝色的天到底有多高？对此，俄国九位科学家乘气球做了一次详细观测。
科学家发现，从地面往上八公里半的天空，天一直是“青天”；而到约十一公里外的天空，天成了暗青色；再往上超过十八公里高空，天由于空气稀薄，光不发生散射而成一片暗黑，此时日月星辰同辉。由此可见，真正的“青天”离地面的高度，只有十公里左右。 大气层随与地表面的高度不同，其内含的成份、物理、化学特征不同，科学家为了研究揭开大气的秘密，把整个大气层根据其温度变化、成分、电磁特性随高度分布的不同而分成若干层次。
温度变化科学家将大气层分为5层： 对流层：从地面到大约10～16千米处（极地大约8～9千米，赤道15～18千米），是大气层的最底层。这一层集中了约整个大气的四分之三的质量和几乎全部的水汽量。大气的对流在这一层十分发达，气温随高度的下升而均匀下降，平均每上升100米降低0.6℃，在11千米附近温度下降到-55℃。在这层里，大气的活动异常激烈，或者上升，或者下降，甚至还会翻滚。正是由于这些不断变化着的大气运动，形成了多种多样复杂的天气变化，风、云、雨、雪、雾、露、雷、雹也多发生在这个层次里，因而也有人称这层为气象层。 这层的顶部叫对流层顶，这里气温不再随高度上升而降低，而是基本不变，是一个很稳定的层次，对流层里的天气影响不到这儿来。这里经常晴空万里，能见度极高，空气平稳，非常适宜喷气客气的飞行。 平流层：从对流层顶向上到55千米高空附近。。这一层是地球大气中臭氧集中的地方，尤其是在其下部，即在15～25千米高度上臭氧浓度最大，因而这一层又称臭氧层。由于臭氧层能大量吸收太阳辐射热而使空气温度大大升高，所以这一层的最大特点是温度随高度的上升而升高，到顶部温度增大到最大值。 平流层虽然水汽极少，天气现象比较少见，但随着气象火箭和卫星的发射，发现这一层的气流等的变化与对流层中天气变化有着密切联系，相互影响。 中层：从平流层顶向上，也就是从55千米到80千米这个范围被命名为中层大气，简称中层。在这里，温度随高度而下降，大约在80千米左右达到最低点，约为-90℃。 热层：从中层大气向上到500千米左右的范围。之所以叫热层，是因为这层中的空气分子和离子直接吸收太阳紫外辐射能量，因而运动速度很快，和高温气体一样。这里空气极其稀薄，尽管热层顶的气温可达1000℃（太阳比较宁静时）～2000℃（太阳活动剧烈时），但实际上却根本不会感到热。 逃逸层：500千米以上是外大气层，这一层顶也就是地球大气层的顶。在这里地球的引力很小。再加上空气又特别稀薄，气体分子互相碰撞的机会很小，因此空气分子就像一颗颗微小的导弹一样高速地飞来飞去，一旦向上飞去，就会进入碰撞机会极小的区域，最后它将告别地球进入星际空间，所以外大气层被称为逃逸层。这一层温度极高，但近于等温。这里的空气也处于高度电离状态。 除了按温度分层外，根据大气的电磁特性，还可以将大气划分为中性层、电离层和磁层。中性层是指地面到60千米高度，这里大气各成分多处于中性，即非电离状态；在60千米～500千米的大气层称为电离层。500千米以上的称为磁层。 电离层：在这里，由于太阳辐射的影响，大气物质开始电离。根据电离层电子的浓度及对电磁波反向的不同效果，又可划分为D层（大约在60～90千米高度）、E层（约110千米高度）、F1层（约160千米高度）、F2层（300千米高度），以及更高的G层等。根据气象火箭和人造卫星的观测，大约在离地300在远距离无线电通信方面起着很重要的作用。无线电波借助于在地面和电离层之间的多次反射而传播，实现了远距离的无线电通信。人们形容电离层为一面反射电波的镜子”。 不过，电离层反射的只是普通的无线电广播采用的波段，对于波长较短的无线电波则起不到反射作用。电视机采用的恰恰是波长较短的无线电波，这就是电视机为什么收看不到远处电视台节目的原因。为了能收看到大洋彼岸的电视节目，科学家利用在赤道上空36000千米高度的静止地球卫星来传播电视信号，使生动的电视画面越过大洋或大陆，送到千家万户的电视机中。 我们还有这样的感觉，有些广播电台的广播在较远的地方白天收不到，而到晚上就能收到。这是因为D层往往在白天形成，夜间消散，它在白天起到衰减无线电波传播的作用。 磁层：在大气科学中有时还500千米以上的大气层称为磁层。因为在这里，地球磁场对大气的运动起着决定性的作用。磁层在太阳风的作用下发生一系列变化：向着太阳的一面被压缩了，而在背着太阳的一面形成了一个类似于慧星一样的长尾巴枣磁尾。向着太阳的一端距地心约十几个地球半径，即 70000～80000千米，它的尾长(背着太阳一端)约l00个地球半径，即600多万千米。 太阳风是太阳向外抛出的稳定粒子流。它与磁层之间的边界即为磁层顶，顶以外即为星际空间。因此也有人认为磁层顶才是大气圈的顶。 天有600多万千米高 地有多厚 你想知道地有多厚吗?如果你站在地球极点，那么从地表到地心约为6 356.8千米；如果你站在赤道上，从地表到地心约6 378.1千米。两者相差21.3千米。可见，地球是一个椭圆球体。如果站在位于南纬1°28′、西经78°48′的南美洲的钦博腊索山顶(海拔6 272米)，那么到地心的距离就有6 384.1千米，这是地球最厚的地方，比从世界上的最高峰——珠穆朗玛峰(海拔8 848米)到地心的距离还多2 151米。 |
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