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地球是个温暖的星球，大多数地方温度不高也不低，正好适合我们这样的智慧生命存在。迄今为止，已知宇宙中还没有一个地方像地球这样，适合我们建立自己的家园。虽然如此，地球上也不是所有空间都可以让我们安居乐业，我们愿意或能够生存的地方只占地球表面积的4%，所以我们才拼命地向空中发展，楼房建得越来越高，甚至可以直抵云霄。 但适宜我们的高度也会有个限度，我们知道，地球被一圈薄薄的大气层包围着，海拔越高，气压越小，温度越低，我们的身体也会越来越鄙视和排斥它，当然它对我们的鄙视也会有所回应，比如高原反应和肺水肿什么的，让你吃不了兜着走。海拔每升高1000米，大气层的温度会降低摄氏6度左右，这是我们耳熟能详的教科书上的标准说法，但我敢打赌，绝大多数人并不知道其中的原因。原来我们可以生活的这层大气被称为对流层，它的热量来自地面的辐射，海拔越高，离地面越远，获得供给的热量就越少，温度自然越来越低。 对流层之上是平流层，大气的热量主要是臭氧吸收太阳辐射增温所致，所以温度反而会越来越高。对流层从下到上，温度逐渐从零下57度上升到17度左右，基本和地面温度差不多。 再上面就是中间层了，离地面约50至80公里高。随着高度的增加，臭氧不断减少，温度也会逐渐降低，平均温度只有零下92.5度。中间层最有趣的地方是，中间层顶部的温度是夏季阳光直射的夏极地最冷，可低至零下100多度，反而没有阳光的冬极地却最热。 再往上就是我们今天的主角热层（电离层）了，大致处于地球上空80至800公里的地方。热层的温度会随着高度而急剧上升，在150公里时，高度每升高1000米，温度要升高20度，在200公里的地方，温度已达1000度，500公里的地方温度达1500度左右，热层顶部温度甚至可以超过2000度。这是因为热层的气温主要由太阳活动来决定，氧原子强烈吸收波长小于0.175微米的太阳短波辐射，造成温度急剧升高。 这时你一定会很纳闷儿了，这么高的温度，运行在这个高度的卫星和空间站怎么没有被熔化呢？其实温度只是量度分子活动程度的一个标准，在低海拔的地方，空气分子密度很大，一个分子大约行走百万分之一厘米就会撞上另一个分子，无数分子互相碰撞交换热量，温度就比较高了。而在热层这样的高度，空气极其稀薄，分子之间几乎没有相撞的机会，虽然每个分子动能都很高，彼此之间却没有热量传递，不可能把物体加热到很高的温度，否则对宇宙飞船和卫星就太不幸了，每天都会被大火包围炙烤，空调都要累死。事实上，根据实际测量的数据，在650公里高空的卫星，太阳直射下表面温度才33度，而运行到地球阴影区时，就迅速下降到零下86度了。没有交换，就没有伤害，就是我们自己去到两千度高温的热层，看起来似乎也不会有什么大碍，稍作一点防护就行了。 我们在网络上看到的神奇美丽的极光现象就发生在热层。来自太阳的带电粒子沿地球磁场线集中到南北两极，进入热层后会与大气中的原子和分子发生碰撞并激发，能量释放产生的光芒形成围绕磁极的极光，为我们带来强烈的视觉冲击和美的享受。不过你肯定不愿意到极光里面去欣赏，它每出现15分钟提供的电能足以供全世界一年所需，你当然不希望它们都加诸于你一个人身上。 |
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