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大气层结构的基本知识
点击次数:1639 发布时间:2013-10-10

地表大气平均压力为1个大气压,相当于每平方厘米地球表面包围1034g空气。地球总表面积为510100934平方公里,所以大气总质量约为5.2×1015吨,相当于地球质量的10-6倍。大气随高度的增加而逐渐稀薄,50%的质量集中在30km以下的范围内。高度100km以上,空气的质量仅是整个大气圈质量的百万分之一。

  按气温垂直分布对大气分层(热分层),可以分为以下几层:

  (一)对流层

  对流层是大气的zui低层,其厚度随纬度和季节而变化。在赤道附近为16-18km;在中纬度地区为l0-12km,两极附近为8-9km。夏季较厚,冬季较薄。

  这一层的显著特点:—是气温随高度升高而递减,大约每上升100 m,温度降低0.6。C。内于贴近地面的空气受地面发射出来的热量的影响而膨胀上升,上面冷空气下降,故在垂直方向上形成强烈的对流,对流层也正是因此而得名;二是密度大,大气总质量的3/4以上集中在此层。在对流层中,因受地表的影响不同,又可分为两层。在l-2km以下,受地表的机械、热力作用强烈,通称摩擦层,或边界层,亦称低层大气,排人大气的污染物绝大部分活动在此层。在1-2公里以上,受地表影响变小,称为自由大气层,主要天气过程如雨、雪、雹的形成均出现在此层。对流层和人类的关系zui密切。

  (二)平流层

  从对流层顶到约50km的大气层为平流层。在平流层下层,即30—35knl以下,温度随高度降低变化较小,气温趋于稳定,所以又称同温层。在30—35km以上,温度随高度升高而升高。

  平流层的特点:一是空气没有对流运动,平流运动占显著优势;二是空气比下层稀薄得多,水汽、尘埃的含量甚微,很少出现天气现象;三是在高约15—35km范围内,有厚约20km的—层臭氧层,因臭氧具有吸收太阳光短波紫外线的能力,故使平流层的温度升高。

  (三)中间层

  从平流层顶到80km高度称为中间层。这一层空气更为稀薄,温度随高度增加而降低。

  (四)热层

  从80km到约500km称为热层。这一层温度随高度增加而迅速增加,层内温度很高,昼夜变化很大,热层下部尚有少量的水分存在,因此偶尔会出现银白并微带青色的夜光云。

  (五)逃逸层

  热层以上的大气层称为逃逸层。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,大部分分子发生电离;使质子的含量大大超过中性氢原子的含量。逃逸层空气极为稀薄,其密度几乎与太空密度相同,故又常称为外大气层。由于空气受地心引力极小,气体及微粒可以从这层飞出地球致力场进入太空。逃逸层是地球大气的zui外层,该层的上界在哪里还没有一致的看法。实际上地球大气与星际空间并没有截然的界限。逃逸层的温度随高度增加而略有增加。

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