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大气层

 学习最重 2013-08-16

 01300000178518121829220192837_s.jpg大气层

  恒星大气层这个名词描述的是恒星外面的区域,典型的范围是从不透明的光球开始向外的部份。相对来说是低温的恒星,在它们外面的大气层也许可以形成复合的分子。地球大气层,不仅包含有多数有机体呼吸所使用的氧和植物与海藻和蓝绿藻行光合作用所使用的二氧化碳,也保护生物的基因免于受到太阳紫外线辐射的伤害。它目前的组成是古大气层生活在其中的有机体经过数亿年的生物化学修改后的结果。

层次分类

  对流层

  中文名称:对流层 英文名称:troposphere;convection zone

定义气最下层,厚度(8~17 km)随季节和纬度而变化,随高度的增加平均温度递减率为6.5℃/ km,有对流和湍流。天气现象和天气过程主要发生在这一层。 

  位于大气的最低层,集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽质量。其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化。在低纬度地区平均高度为17~18公里,在中纬度地区平均为10~12公里,极地平均为8~9公里,并且夏季高于冬季。

  对流层从地球表面开始向高空伸展,直至对流层顶,即平流层的起点为止。它的高度因纬度而不同,在低纬度地区大约17至18公里,在中纬度的地区高10至12公里,在高纬度地区只有8至9公里。在高纬度的地区,因为地表的摩擦力会影响气流,形成了一个平均厚2公里的行星边界层。这一层的形成主要依靠地形而有所不同,而且亦会被逆流层的分隔而与对流层的其他部份分开。

  

  英语里的对流层一字“Troposphere”的字首,是由希腊语的“Tropos”(意即“旋转”或“混合”)引伸而来。正因对流层是大气层中湍流最多的一层,喷射客机大多会飞越此层顶部(即对流层顶)用以避开影响飞行安全的气流。

  在宇宙中恒星也有对流层, 太阳内部能量向外传播除辐射,还有对流过程。即从太阳0.71个太阳半径向外到达太阳大气层的底部,这一区间叫对流层。这一层气体性质变化很大,很不稳定,形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。

  接近地球表面的一层大气层,空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动,叫做“对流层”。平均厚度约为12km,它的厚度不一, 其厚度在地球两极上空为8公里,在赤道上空为17公里,是大气中最稠密的一层,总质量占大气层的四分之三还要多。大气中的水汽几乎都集中于此,是展示风云变幻的“大舞台”:刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内。对流层最显著的特点是有强烈的对流运动。

  平流层

  中文名称:平流层 英文名称:stratosphere 其他名称:同温层 定义1:从对流层顶到约50 km高度的大气层。层内温度通常随高度的增加而递增。底部温度随高度变化不大。 应用学科:大气科学(一级学科);大气(二级学科) 定义2:距地表约10~50 km处的大气层。位于对流层之上,逸散层之下。 应用学科:生态学(一级学科);全球生态学(二级学科) 流层(stratosphere),亦称同温层,是地球大气层里上热下冷的一层,此层被分成不同的温度层,当中高温层置于顶部,而低温层置于低部。它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反,对流层是上冷下热的。在中纬度地区,平流层位于离地表10公里至50公里的高度,而在极地,此层则始于离地表8公里左右。

  中间层

  又称中层。自平流层顶到85千米之间的大气层

  该层内因臭氧含量低,同时,能被氮、等直接吸收的太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收,所以温度垂直递减率很大,对流运动强盛。中间层顶附近的温度约为190度;空气分子吸收太阳紫外辐射后可发生电离,习惯上称为电离层的D层;有时在高纬度地区夏季黄昏时有夜光云出现。

  物质组成:氮气氧气为主,几乎没有臭氧。该层的60-90公里高度上,有一个只有在白天出现的电离层,叫做D层。

  中间层以上,到离地球表面500公里,叫做“热层”。在这两层内,经常会出现许多有趣的天文现象,如极光、流星等。

  电离层/暖热层

  电离层是地球大气的一个电离区域。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态,电离层是部分电离的大气区域,完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层,这样就把磁层看作电离层的一部分。大约距地球表面100至800千米。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,故称又暖层。散逸层在暖层之上,为带电粒子所组成。

  外层

  大气层

  又名散逸层,热层顶以上是外大气层,延伸至距地球表面1000公里处。这里的温度很高,可达数千度;大气已极其稀薄,其密度为海平面处的一亿亿分之一。

  大气层有多厚,这的确是一个很吸引人的问题。人类经过不懈地探索和追求,对大气层的认识越来越清晰了。整个大气层可以分成几个层。 从地面到10~12千米以内的这一层空气,它是大气层最底下的一层,叫做对流层。主要的天气现象,如云、雨、雪、雹等都发生在这一层里。

  在对流层的上面,直到大约50千米高的这一层,叫做平流层。平流层里的空气比对流层稀薄得多了,那里的水汽和尘埃的含量非常少,所以很少有天气现象了。

  从平流层以上到80千米这一层,有人称它为中间层,这一层内温度随高度降低。

  在80千米以上,到500千米左右这一层的空间,叫做热层,这一层内温度很高,昼夜变化很大。太阳风与地磁场从地面以上大约50千米开始,到大约1000千米高的这一层,叫做电离层。美丽的极光就出现在电离层中。

  在离地面500千米以上的叫外大气层,也叫磁力层,它是大气层的最外层,是大气层向星际空间过渡的区域,外面没有什么明显的边界。在通常情况下,上部界限在地磁极附近较低,近磁赤道上空在向太阳一侧,约有9~10个地球半径高,换句话说,大约有65000千米高。在这里空气极其稀薄。

  通常把1000千米之内,即电离层之内作为大气的高度,即大气层厚1000千米 。[2]

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