大氣層的特點?
大氣層大氣層又叫大氣圈,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,占78.1%;氧氣占20.9%;氫氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、氦氣、氖氣、氪氣、氙氣和水蒸氣。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(xiàn)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。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,云、霧、雨等現(xiàn)象都發(fā)生在這一層內(nèi),水蒸氣也幾乎都在這一層內(nèi)存在。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(nèi)。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(wěn)定,大氣是平穩(wěn)流動的,故稱為平流層。在平流層內(nèi)水蒸氣和塵埃很少,并且在30千米以下是同溫層,其溫度在-55℃左右。平流層以上是中間層,大約距地球表面50至85千米,這里的空氣已經(jīng)很稀薄,突出的特征是氣溫防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。暖層最突出的特征是當太陽光照射時,太陽光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,實際介于對流層和平流層之間。這一層主要是由于氧分子受太陽光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,被太陽光的紫外線照射,電離成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(xiàn)電磁波的遠距離通訊。在地球引力作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成數(shù)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(fā)現(xiàn)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(jù)科學家估算,大氣質(zhì)量約6000萬億噸,差不多占地球總質(zhì)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(jù)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、平流層、中間層、熱層(電離層)和外大氣層。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。大氣中的水氣幾乎都集中于此,是展示風云變幻的“大舞臺”:刮風、下雨、降雪等天氣現(xiàn)象都是發(fā)生在對流層內(nèi)。對流層上面,直到高于海平面50公里這一層,氣流主要表現(xiàn)為水平方向運動,對流現(xiàn)象減弱,這一大氣層叫做“平流層”,又稱“同溫層”。這里基本上沒有水氣,晴朗無云,很少發(fā)生天氣變化,適于飛機航行。在20~30公里高處,氧分子在紫外線作用下,形成臭氧層,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。平流層以上,到離地球表面85公里,叫做“中間層”,又稱“散逸層”。中間層以上,到離地球表面500公里,叫做“熱層”。在這兩層內(nèi),經(jīng)常會出現(xiàn)許多有趣的天文現(xiàn)象,如極光、流星等。人類還借助于熱層,實現(xiàn)短波無線電通信,使遠隔重洋的人們相互溝通信息,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,復合機率又少,形成電離層,能導電,反射無線電短波。熱層頂以上是外大氣層,延伸至距地球表面1000公里處。這里的溫度很高,可達數(shù)千度;大氣已極其稀薄,其密度為海平面處的一億億分之一。
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