大氣層(atmosphere)又叫大氣圈,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮氣,佔78.1%;氧氣佔20.9%;氬氣佔0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小,越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上,但沒有明顯的界限。整個大氣層隨高度不同表現出不同的特點,分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層,再上面就是星際空間了。 簡介 形成 對流層(Troposphere) 平流層(Stratosphere) 中間層(Mesosphere) 電離層(Ionosphere) 暖(熱)層(Thermosphere) 外層(Exosphere) 對流層在大氣層的最低層,緊靠地球表面,其厚度大約為10至20千米。對流層的大氣受地球影響較大,雲、霧、雨等現象都發生在這一層內,水蒸氣也幾乎都在這一層記憶體在。這一層的氣溫隨高度的增加而降低,大約每升高1000米,溫度下降5~6℃。動、植物的生存,人類的絕大部分活動,也在這一層內。因為這一層的空氣對流很明顯,故稱對流層。對流層以上是平流層,大約距地球表面20至50千米。平流層的空氣比較穩定,大氣是平穩流動的,故稱為平流層。在平流層內水蒸氣和塵埃很少,並且在30千米以下是同溫層,其溫度在-55℃左右,溫度基本不變,在30千米至50千米內溫度隨高度增加而略微升高。平流層以上是中間層,大約距地球表面50至85千米,這裡的空氣已經很稀薄,突出的特徵是氣溫隨高度增加而迅速降低,空氣的垂直對流強烈。中間層以上是暖層,大約距地球表面100至800千米。暖層最突出的特徵是當太Sunny照射時,太Sunny中的紫外線被該層中的氧原子大量吸收,因此溫度升高,故稱暖層。散逸層在暖層之上,為帶電粒子所組成。 除此之外,還有兩個特殊的層,即臭氧層和電離層。臭氧層距地面20至30千米,實際介於對流層和平流層之間。這一層主要是由於氧分子受太Sunny的紫外線的光化作用造成的,使氧分子變成了臭氧。電離層很厚,大約距地球表面80千米以上。電離層是高空中的氣體,被太Sunny的紫外線照射,電離層帶電荷的正離子和負離子及部分自由電子形成的。電離層對電磁波影響很大,我們可以利用電磁短波能被電離層反射回地面的特點,來實現電磁波的遠距離通訊。 大氣層 [編輯本段]形成 在地球引力作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成數千公里的 大氣層 。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍發現有稀薄大氣,有人認為,大氣層的上界可能延伸到離地面6400公里左右。據科學家估算,大氣質量約6000萬億噸,差不多佔地球總質量的百萬分之一,其中包括:氮78%、氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%,此外還有水汽和塵埃等。 根據各層大氣的不同特點(如溫度、成分及電離程度等),從地面開始依次分為對流層、臭氧層、平流層、中間層、熱層(電離層)和外大氣層。 [編輯本段]對流層(Troposphere) 接近地球表面的一層 大氣層 ,空氣的移動是以上升氣流和下降氣流為主的對流運動,叫做“對流層”。它的厚度不一, 其厚度在地球兩極上空為8公里,在赤道上空為17公里,是大氣中最稠密的一層,佔大氣層的四分之三還要多。大氣中的水氣幾乎都集中於此,是展示風雲變幻的“大 大氣層舞臺”:颳風、下雨、降雪等天氣現象都是發生在對流層內。對流層最顯著的特點是有強烈的對流運動。 [編輯本段]平流層(Stratosphere) 對流層上面,直到高於海平面50公里這一層,氣流主要表現為水平方向運動,對流現象減弱,這一大氣層叫做“平流層”,又稱“同溫層”。這裡基本上沒有水氣,晴朗無雲,很少發生天氣變化,適於飛機航行。在20~30公里高處,氧分子在紫外線作用下,形成臭 大氣層氧層,像一道屏障保護著地球上的生物免受太陽高能粒子的襲擊。 [編輯本段]中間層(Mesosphere) 平流層以上,到離地球表面85公里,叫做“中間層”。中間層以上,到離地球表面500公里,叫做“熱層”。在這兩層內,經常會出現許多有趣的天文現象,如極光、流星等。人類還藉助於熱層,實現短波無線電通訊,使遠隔重洋的人們相互溝通訊息,因為熱層的大氣因受太陽輻射,溫度較高,氣體分子或原子大量電離,複合機率又少,形成電離層,能導電,反射無線電短波。該層的下部溫度隨高度的變化很小,上部的溫度隨高度的變化升高。 又稱中層。自平流層頂到85千米之間的大氣層。 該層內因臭氧含量低,同時,能被氮、氧等直接吸收的太陽短波輻射已經大部分被上層大氣所吸收,所以溫度垂直遞減率很大,對流運動強盛。中間層頂附近的溫度約為190開;空氣分子吸收太陽紫外輻射後可發生電離,習慣上稱為電離層的D層;有時在高緯度、夏季、 大氣層中的人類活動示意圖黃昏時有夜光雲出現。 物質組成: 氮氣和氧氣為主,幾乎沒有臭氧。該層的60-90公里高度上,有一個只有在白天出現的電離層,叫做D層。 [編輯本段]電離層(Ionosphere) 電離層是地球大氣的一個電離區域。60千米以上的整個地球大氣層都處於部分電離或完全電離的狀態,電離層是部分電離的大氣區域,完全電離的大氣區域稱磁層。也有人把整個電離的大氣稱為電離層,這樣就把磁層看作電離層的一部分。除地球外,金星、火星和木星都有電離層。電離層從離地面約50公里開始一直伸展到約1000公里高度的地球高層大氣空域,其中存在相當多的自由電子和離子,能使無線電波改變傳播速度,發生折射、反射和散射,產生極化面的旋轉並受到不同程度的吸收。 在電離作用產生自由電子的同時,電子和正離子之間碰撞複合,以及電子附著在中性分子和原子上,會引起自由電子的消失。大氣各風系的運動、極化電場的存在、外來帶電粒子不時入侵,以及氣體本身的擴散等因素,引起自由電子的遷移。在55公里高度以下的區域中,大氣相對稠密,碰撞頻繁,自由電子消失很快,氣體保持不導電性質。在電離層頂部,大氣異常稀薄,電離的遷移運動主要受地球磁場的控制,稱為磁層。 電離層的主要特性由電子密度、電子溫度、碰撞頻率、離子密度、離子溫度和離子成分等空間分佈的基本引數來表示。但電離層的研究物件主要是電子密度隨高度的分佈。電子密度(或稱電子濃度)是指單位體積的自由電子數,隨高度的變化與各高度上大氣成分、大氣密度以及太陽輻射通量等因素有關。電離層內任一點上的電子密度,決定於上述自由電子的產生、消失和遷移三種效應。在不同區域,三者的相對作用和各自的具體作用方式也大有差異。 [編輯本段]暖(熱)層(Thermosphere) 又名電離層,中間層以上是暖層,大約距地球表面100至800千米。暖層最突出的特徵是當太Sunny照射時,太Sunny中的紫外線被該層中的氧原子大量吸收,因此溫度升高,故稱暖層。散逸層在暖層之上,為帶電粒子所組成。 暖層的特點是,氣溫隨高度增加而增加,在300公里高度時,氣溫可達1000℃以上,像鉛、鋅、錫、銻、鎂、鈣、鋁、銀等金屬,在這裡也會被熔化掉。本層之所以有高溫,主要是因為所有的波長小於0.175μm的太陽紫外線輻射,都被暖層氣體所吸收。暖層中的氮(N2)、氧(O2)和氧原子(O)氣體成分,在強烈的太陽紫外線和宇宙射線作用下,已處於高度電離狀態,所以也把暖層稱作“電離層”。其中100~120公里間的E層和200~400公里間的F層,以及介於中間層和暖層之間,只在白天出現,高度大致為80公里的D層,電離程度都較強烈。電離層的存在,對反射無線電波具有重要意義。人們在遠方之所以能收到無線電波的短波通訊訊號,就是和大氣層有此電離層有關。 [編輯本段]外層(Exosphere) 熱層頂以上是外大氣層,延伸至距地球表面1000公里處。這裡的溫度很高,可達數千度;大氣已極其稀薄,其密度為海平面處的一億億分之一。 大氣層有多厚,這的確是一個很吸引人的問題。人類經過不懈地探索和追求,對大氣層的認識越來越清晰了。整個大氣層可以分成幾個層。 大氣層 從地面到10~12千米以內的這一層空氣,它是大氣層最底下的一層,叫做對流層。主要的天氣現象,如雲、雨、雪、雹等都發生在這一層裡。 在對流層的上面,直到大約50千米高的這一層,叫做平流層。平流層裡的空氣比對流層稀薄得多了,那裡的水汽和塵埃的含量非常少,所以很少有天氣現象了。 從平流層以上到80千米這一層,有人稱它為中間層,這一層內溫度隨高度降低。 在80千米以上,到500千米左右這一層的空間,叫做熱層,這一層內溫度很高,晝夜變化很大。 從地面以上大約50千米開始,到大約1000千米高的這一層,叫做電離層。美麗的極光就出現在電離層中。 在離地面500千米以上的叫外大氣層,也叫磁力層,它是大氣層的最外層,是大氣層向星際空間過渡的區域,外面沒有什麼明顯的邊界。在通常情況下,上部界限在地磁極附近較低,近磁赤道上空在向太陽一側,約有9~10個地球半徑高,換句話說,大約有65000千米高。在這裡空氣極其稀薄。 通常把1000千米之內,即電離層之內作為大氣的高度,即大氣層厚1000千米 。
大氣層(atmosphere)又叫大氣圈,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮氣,佔78.1%;氧氣佔20.9%;氬氣佔0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小,越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上,但沒有明顯的界限。整個大氣層隨高度不同表現出不同的特點,分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層,再上面就是星際空間了。 簡介 形成 對流層(Troposphere) 平流層(Stratosphere) 中間層(Mesosphere) 電離層(Ionosphere) 暖(熱)層(Thermosphere) 外層(Exosphere) 對流層在大氣層的最低層,緊靠地球表面,其厚度大約為10至20千米。對流層的大氣受地球影響較大,雲、霧、雨等現象都發生在這一層內,水蒸氣也幾乎都在這一層記憶體在。這一層的氣溫隨高度的增加而降低,大約每升高1000米,溫度下降5~6℃。動、植物的生存,人類的絕大部分活動,也在這一層內。因為這一層的空氣對流很明顯,故稱對流層。對流層以上是平流層,大約距地球表面20至50千米。平流層的空氣比較穩定,大氣是平穩流動的,故稱為平流層。在平流層內水蒸氣和塵埃很少,並且在30千米以下是同溫層,其溫度在-55℃左右,溫度基本不變,在30千米至50千米內溫度隨高度增加而略微升高。平流層以上是中間層,大約距地球表面50至85千米,這裡的空氣已經很稀薄,突出的特徵是氣溫隨高度增加而迅速降低,空氣的垂直對流強烈。中間層以上是暖層,大約距地球表面100至800千米。暖層最突出的特徵是當太Sunny照射時,太Sunny中的紫外線被該層中的氧原子大量吸收,因此溫度升高,故稱暖層。散逸層在暖層之上,為帶電粒子所組成。 除此之外,還有兩個特殊的層,即臭氧層和電離層。臭氧層距地面20至30千米,實際介於對流層和平流層之間。這一層主要是由於氧分子受太Sunny的紫外線的光化作用造成的,使氧分子變成了臭氧。電離層很厚,大約距地球表面80千米以上。電離層是高空中的氣體,被太Sunny的紫外線照射,電離層帶電荷的正離子和負離子及部分自由電子形成的。電離層對電磁波影響很大,我們可以利用電磁短波能被電離層反射回地面的特點,來實現電磁波的遠距離通訊。 大氣層 [編輯本段]形成 在地球引力作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成數千公里的 大氣層 。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍發現有稀薄大氣,有人認為,大氣層的上界可能延伸到離地面6400公里左右。據科學家估算,大氣質量約6000萬億噸,差不多佔地球總質量的百萬分之一,其中包括:氮78%、氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%,此外還有水汽和塵埃等。 根據各層大氣的不同特點(如溫度、成分及電離程度等),從地面開始依次分為對流層、臭氧層、平流層、中間層、熱層(電離層)和外大氣層。 [編輯本段]對流層(Troposphere) 接近地球表面的一層 大氣層 ,空氣的移動是以上升氣流和下降氣流為主的對流運動,叫做“對流層”。它的厚度不一, 其厚度在地球兩極上空為8公里,在赤道上空為17公里,是大氣中最稠密的一層,佔大氣層的四分之三還要多。大氣中的水氣幾乎都集中於此,是展示風雲變幻的“大 大氣層舞臺”:颳風、下雨、降雪等天氣現象都是發生在對流層內。對流層最顯著的特點是有強烈的對流運動。 [編輯本段]平流層(Stratosphere) 對流層上面,直到高於海平面50公里這一層,氣流主要表現為水平方向運動,對流現象減弱,這一大氣層叫做“平流層”,又稱“同溫層”。這裡基本上沒有水氣,晴朗無雲,很少發生天氣變化,適於飛機航行。在20~30公里高處,氧分子在紫外線作用下,形成臭 大氣層氧層,像一道屏障保護著地球上的生物免受太陽高能粒子的襲擊。 [編輯本段]中間層(Mesosphere) 平流層以上,到離地球表面85公里,叫做“中間層”。中間層以上,到離地球表面500公里,叫做“熱層”。在這兩層內,經常會出現許多有趣的天文現象,如極光、流星等。人類還藉助於熱層,實現短波無線電通訊,使遠隔重洋的人們相互溝通訊息,因為熱層的大氣因受太陽輻射,溫度較高,氣體分子或原子大量電離,複合機率又少,形成電離層,能導電,反射無線電短波。該層的下部溫度隨高度的變化很小,上部的溫度隨高度的變化升高。 又稱中層。自平流層頂到85千米之間的大氣層。 該層內因臭氧含量低,同時,能被氮、氧等直接吸收的太陽短波輻射已經大部分被上層大氣所吸收,所以溫度垂直遞減率很大,對流運動強盛。中間層頂附近的溫度約為190開;空氣分子吸收太陽紫外輻射後可發生電離,習慣上稱為電離層的D層;有時在高緯度、夏季、 大氣層中的人類活動示意圖黃昏時有夜光雲出現。 物質組成: 氮氣和氧氣為主,幾乎沒有臭氧。該層的60-90公里高度上,有一個只有在白天出現的電離層,叫做D層。 [編輯本段]電離層(Ionosphere) 電離層是地球大氣的一個電離區域。60千米以上的整個地球大氣層都處於部分電離或完全電離的狀態,電離層是部分電離的大氣區域,完全電離的大氣區域稱磁層。也有人把整個電離的大氣稱為電離層,這樣就把磁層看作電離層的一部分。除地球外,金星、火星和木星都有電離層。電離層從離地面約50公里開始一直伸展到約1000公里高度的地球高層大氣空域,其中存在相當多的自由電子和離子,能使無線電波改變傳播速度,發生折射、反射和散射,產生極化面的旋轉並受到不同程度的吸收。 在電離作用產生自由電子的同時,電子和正離子之間碰撞複合,以及電子附著在中性分子和原子上,會引起自由電子的消失。大氣各風系的運動、極化電場的存在、外來帶電粒子不時入侵,以及氣體本身的擴散等因素,引起自由電子的遷移。在55公里高度以下的區域中,大氣相對稠密,碰撞頻繁,自由電子消失很快,氣體保持不導電性質。在電離層頂部,大氣異常稀薄,電離的遷移運動主要受地球磁場的控制,稱為磁層。 電離層的主要特性由電子密度、電子溫度、碰撞頻率、離子密度、離子溫度和離子成分等空間分佈的基本引數來表示。但電離層的研究物件主要是電子密度隨高度的分佈。電子密度(或稱電子濃度)是指單位體積的自由電子數,隨高度的變化與各高度上大氣成分、大氣密度以及太陽輻射通量等因素有關。電離層內任一點上的電子密度,決定於上述自由電子的產生、消失和遷移三種效應。在不同區域,三者的相對作用和各自的具體作用方式也大有差異。 [編輯本段]暖(熱)層(Thermosphere) 又名電離層,中間層以上是暖層,大約距地球表面100至800千米。暖層最突出的特徵是當太Sunny照射時,太Sunny中的紫外線被該層中的氧原子大量吸收,因此溫度升高,故稱暖層。散逸層在暖層之上,為帶電粒子所組成。 暖層的特點是,氣溫隨高度增加而增加,在300公里高度時,氣溫可達1000℃以上,像鉛、鋅、錫、銻、鎂、鈣、鋁、銀等金屬,在這裡也會被熔化掉。本層之所以有高溫,主要是因為所有的波長小於0.175μm的太陽紫外線輻射,都被暖層氣體所吸收。暖層中的氮(N2)、氧(O2)和氧原子(O)氣體成分,在強烈的太陽紫外線和宇宙射線作用下,已處於高度電離狀態,所以也把暖層稱作“電離層”。其中100~120公里間的E層和200~400公里間的F層,以及介於中間層和暖層之間,只在白天出現,高度大致為80公里的D層,電離程度都較強烈。電離層的存在,對反射無線電波具有重要意義。人們在遠方之所以能收到無線電波的短波通訊訊號,就是和大氣層有此電離層有關。 [編輯本段]外層(Exosphere) 熱層頂以上是外大氣層,延伸至距地球表面1000公里處。這裡的溫度很高,可達數千度;大氣已極其稀薄,其密度為海平面處的一億億分之一。 大氣層有多厚,這的確是一個很吸引人的問題。人類經過不懈地探索和追求,對大氣層的認識越來越清晰了。整個大氣層可以分成幾個層。 大氣層 從地面到10~12千米以內的這一層空氣,它是大氣層最底下的一層,叫做對流層。主要的天氣現象,如雲、雨、雪、雹等都發生在這一層裡。 在對流層的上面,直到大約50千米高的這一層,叫做平流層。平流層裡的空氣比對流層稀薄得多了,那裡的水汽和塵埃的含量非常少,所以很少有天氣現象了。 從平流層以上到80千米這一層,有人稱它為中間層,這一層內溫度隨高度降低。 在80千米以上,到500千米左右這一層的空間,叫做熱層,這一層內溫度很高,晝夜變化很大。 從地面以上大約50千米開始,到大約1000千米高的這一層,叫做電離層。美麗的極光就出現在電離層中。 在離地面500千米以上的叫外大氣層,也叫磁力層,它是大氣層的最外層,是大氣層向星際空間過渡的區域,外面沒有什麼明顯的邊界。在通常情況下,上部界限在地磁極附近較低,近磁赤道上空在向太陽一側,約有9~10個地球半徑高,換句話說,大約有65000千米高。在這裡空氣極其稀薄。 通常把1000千米之內,即電離層之內作為大氣的高度,即大氣層厚1000千米 。