大氣層的作用

　　總結(jié)精選（1）：

　　大氣層被譽為“地球生命的保護層”，并在內(nèi)部構(gòu)成風、雨。地球上的大氣層是我們的保護神，他的綜合作用主要有：大氣區(qū)綜合各類帶給了不可缺少的云集；大即使地面上持續(xù)適宜的溫度；大氣降一幅防護罩。大氣層有煙氣、但其。在厚厚的大氣層持續(xù)了足夠了氧氣，水循環(huán)和熱循環(huán)，就像一層厚厚的毛氈保護著我們的地球。大氣層的方位和陽光、電等大氣現(xiàn)象；維持空氣循環(huán)。

　　總結(jié)精選（2）：

　　大氣層是包圍著地球的空氣層，大氣層的范圍十分廣闊，水平方向上籠罩著整個地球，垂直方向上的厚度超過了地球上最高山峰喜馬拉雅山珠穆朗瑪峰的高度和海洋中最深點馬里亞那海溝的深度。大氣層的底界為地球表面，上界到底在哪，此刻還難以下結(jié)論，過去曾把向太陽一側(cè)的磁層頂高度（距地面約576千米）作為大氣層的上界。據(jù)科學家的最新研究成果證明，大氣層的上界已與行星星際氣體逐漸融合在一齊，因此，上界的界限比較模糊。人類活動的范圍還僅僅局限于大氣層的底層，風、云、雨、雪等各種天氣現(xiàn)象一般發(fā)生在20千米以下的大氣層中。

　　大氣無形無色，用肉眼無法覺察，但是它確實存在，科學家發(fā)現(xiàn)整個大氣層內(nèi)的大氣質(zhì)量約為5.14千克，約占地球總質(zhì)量的百萬分之一，足有5個喜馬拉雅山的質(zhì)量之和。大氣分布很不均勻，一般越往上空氣越稀薄，據(jù)推算，在360千米高空的大氣層中，空氣密度僅有海平面附近的萬億分之一。因此，大氣層的質(zhì)量主要集中在48千米以下的區(qū)域，而在48千米以上的浩瀚太空，所含大氣質(zhì)量還不到總質(zhì)量的0.1%。

　　大氣層對人類和各種動、植物的生存和成長具有極其重要的作用。

　　第一，大氣是維持人體生命活動的第一需要，人能夠幾日不食不眠，但不能夠幾分鐘不呼吸，停止了呼吸就意味著生命體的死亡。同樣，各種生物體也需要呼吸。植物的光合作用也離不開大氣的介入。

　　第二，大氣的存在為人類和各種生物體帶給了適宜的生存條件，地球如果沒有大氣層這個忠誠的衛(wèi)士，那么，白天太陽可將地球附近的地面蒸烤到80°C以上，晚上又會降到-100°C。一天之內(nèi)近200°C的溫差，什么生物和植物能夠殘存呢？

　　第三，大氣層遮擋了一些對人體有害的射線，如紫外線、X射線及其它宇宙射線，這些射線是誘發(fā)皮膚癌、白血病等一些疑難雜癥的兇手。第四，消除、減輕了來自星際間的流星對地球的襲擊，起到了保護傘的作用。宇宙中有超多的冰球，穿越大氣層后，小的就溶化掉了，大的也磨損了許多，只有少量的隕冰碎塊能落到地球表面。

　　另外，其他星球相撞后產(chǎn)生的碎片有時也會飛向地球，但經(jīng)過大氣層的消磨后，到達地球的隕石數(shù)量已微乎其微。

　　總結(jié)精選（3）：

　　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，還存在大部分的固體雜質(zhì)。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，溫度基本不變，在30千米至50千米內(nèi)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，那里的空氣已經(jīng)很稀薄，突出的特征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超多吸收，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。

　　大氣層又稱大氣圈，是因重力關(guān)系而圍繞著地球的一層混合氣體，是地球最外部的氣體圈層，包圍著海洋和陸地，大氣圈沒有確切的上界，在離地表2000~16000公里高空仍有稀薄的氣體和基本粒子，在地下，土壤和某些巖石中也會有少量氣體，它們也可認為是大氣圈的一個組成部分，地球大氣的主要成分為氮、氧、氬、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體，這些混合氣體被稱為空氣，地球大氣圈氣體的總質(zhì)量約為5.136×10^21克，相當于地球總質(zhì)量的百萬分之0.86，由于地心引力作用，幾乎全部的氣體集中在離地面100公里的高度范圍內(nèi)，其中75%的大氣又集中在地面至10公里高度的對流層范圍內(nèi)，根據(jù)大氣溫度垂直分布和運動特征，在對流層之上還可分為平流層、中氣層、增溫層等。大氣層保護地表避免太陽輻射直接照射，尤其是紫外線；也能夠減少一天當中極端溫差的出現(xiàn)。

　　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，電離層由帶電荷的正離子和負離子及部分自由電子構(gòu)成的。電離層對電磁波影響很大，我們能夠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，超多氣體聚集在地球周圍，構(gòu)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氣溶膠及大粒度懸浮顆粒。由于地磁場的保護作用，使得大氣層在太陽風及宇宙高能射線流的刮蝕作用下得以保存。

　　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、臭氧層、平流層、中間層、熱層（電離層）和外大氣層。

　　自然狀態(tài)下，大氣是由混合氣體、水汽和雜質(zhì)組成。除去水汽和雜質(zhì)的空氣稱為干潔空氣。干潔空氣的主要成分為78.09%的氮，20.94%的氧，0.93%的氬。這三種氣體占總量的99.96%，其它各項氣體含量計不到0.1%，這些微量氣體包括氖、氦、氪、氙等稀有氣體。在近地層大氣中上述氣體的含量幾乎可認為是不變化的，稱為恒定組分。

　　在干潔空氣中，易變的成分是二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)等，這些氣體受地區(qū)、季節(jié)、氣象以及人類生活和生產(chǎn)活動的影響。正常狀況下，二氧化碳含量在20km以上明顯減少。

　　總結(jié)精選（4）：

　　大氣層層次

　　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”。平均厚度約為12km，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，總質(zhì)量占大氣層的四分之三還要多。大氣中的水汽幾乎都集中于此，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)。對流層最顯著的特點是有強烈的對流運動。

　　該層有如下特點：

　　（1）溫度隨高度的增加而降低：這是因為該層不能直接吸收太陽的短波輻射，但能吸收地面反射的長波輻射而從下墊面加熱大氣。因而靠近地面的空氣受熱多，遠離地面的空氣受熱少。每升高1km，氣溫約下降6.5度。

　�。�2）空氣對流：因為巖石圈與水圈的表面被太陽曬熱，而熱輻射將下層空氣烤熱，冷熱空氣發(fā)生垂直對流，又由于地面有海陸之分、晝夜之別以及緯度高低之差，因而不同地區(qū)溫度也有差別，這就構(gòu)成了空氣的水平運動。

　�。�3）溫度、濕度等各要素水平分布不均勻：大氣與地表接觸，水蒸氣、塵埃、微生物以及人類活動產(chǎn)生的有毒物質(zhì)進入空氣層，故該層中除氣流做垂直和水平運動外，化學過程十分活躍，并伴隨氣團變冷或變熱，水汽構(gòu)成雨、雪、雹、霜、露、云、霧等一系列天氣現(xiàn)象。

　　平流層

　　中文名稱：平流層英文名稱：stratosphere其他名稱：同溫層定義1：從對流層頂?shù)郊s50km高度的大氣層。層內(nèi)溫度通常隨高度的增加而遞增。底部溫度隨高度變化不大。應用學科：大氣科學（一級學科）；大氣（二級學科）定義2：距地表約10～50km處的大氣層。位于對流層之上，逸散層之下。應用學科：生態(tài)學（一級學科）；全球生態(tài)學（二級學科）流層（stratosphere），亦稱同溫層，是地球大氣層里上熱下冷的一層，此層被分成不同的溫度層，當中高溫層置于頂部，而低溫層置于低部。它與位于其下貼近地表的對流層剛好相反，對流層是上冷下熱的。在中緯度地區(qū)，平流層位于離地表10公里至50公里的高度，而在極地，此層則始于離地表8公里左右。

　　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”。那里基本上沒有水汽，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，構(gòu)成臭氧層，像一道屏障保護著地球上的生物免受太陽紫外線及高能粒子的襲擊。

　　對流層

　　對流層

　　中文名稱：對流層英文名稱：troposphere;convectionzone定義1：大氣最下層，厚度(8～17km)隨季節(jié)和緯度而變化，隨高度的增加平均溫度遞減率為6.5℃/km，有對流和湍流。天氣現(xiàn)象和天氣過程主要發(fā)生在這一層。應用學科：大氣科學（一級學科）；大氣（二級學科）定義2：恒星內(nèi)部冷熱氣體不斷升降對流的區(qū)域。應用學科：天文學（一級學科）；天體物理（二級學科）地球?qū)α鲗樱╰roposphere）

　　位于大氣的最低層，集中了約75%的大氣質(zhì)量和90%以上的水汽質(zhì)量。其下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節(jié)而變化。在低緯度地區(qū)平均高度為17～18公里，在中緯度地區(qū)平均為10～12公里，極地平均為8～9公里，并且夏季高于冬季。

　　對流層從地球表面開始向高空伸展，直至對流層頂，即平流層的起點為止。它的高度因緯度而不同，在低緯度地區(qū)大約17至18公里，在中緯度的地區(qū)高10至12公里，在高緯度地區(qū)只有8至9公里。在高緯度的地區(qū)，因為地表的摩擦力會影響氣流，構(gòu)成了一個平均厚2公里的行星邊界層。這一層的構(gòu)成主要依靠地形而有所不同，而且亦會被逆流層的分隔而與對流層的其他部份分開。

　　英語里的對流層一字“Troposphere”的字首，是由希臘語的“Tropos”（意即“旋轉(zhuǎn)”或“混合”）引伸而來。正因?qū)α鲗邮谴髿鈱又型牧髯疃嗟囊粚�，噴射客機大多會飛越此層頂部（即對流層頂）用以避開影響飛行安全的氣流。

　　在宇宙中恒星也有對流層，太陽內(nèi)部能量向外傳播除輻射，還有對流過程。即從太陽0.71個太陽半徑向外到達太陽大氣層的底部，這一區(qū)間叫對流層。這一層氣體性質(zhì)變化很大，很不穩(wěn)定，構(gòu)成明顯的上下對流運動。這是太陽內(nèi)部結(jié)構(gòu)的最外層。

　　中間層

　　大氣層中的人類活動示意圖

　　中間層（Mesosphere）

　　又稱中層。自平流層頂?shù)?5千米之間的大氣層。

　　該層內(nèi)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(jīng)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190K；空氣分子吸收太陽紫外輻射后可發(fā)生電離，習慣上稱為電離層的D層；有時在高緯度地區(qū)夏季黃昏時有夜光云出現(xiàn)。

　　物質(zhì)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(xiàn)的電離層，叫做D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)許多搞笑的天文現(xiàn)象，如極光、流星等。

　　電離層/暖熱層

　　電離層（Ionosphere）/暖（熱）層(Thermosphere)

　　電離層是地球大氣的一個電離區(qū)域。60千米以上的整個地球大氣層都處于部分電離或完全電離的狀態(tài)，電離層是部分電離的大氣區(qū)域，完全電離的大氣區(qū)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。大約距地球表面10至80千米。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超多吸收，因此溫度升高，故稱又暖層。散逸層在暖層之上，為帶電粒子所組成。

　　該層特點是：

　　極光

　　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公里開始一向伸展到約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(fā)生折射、反射和散射，產(chǎn)生極化面的旋轉(zhuǎn)并受到不同程度的吸收。

　　在電離作用產(chǎn)生自由電子的同時，電子和正離子之間碰撞復合，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(qū)域中，大氣相對稠密，碰撞頻繁，自由電子消失很快，氣體持續(xù)不導電性質(zhì)。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布的基本參數(shù)來表示。但電離層的研究對象主要是電子密度隨高度的分布。電子密度（或稱電子濃度）是指單位體積的自由電子數(shù)，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(guān)。電離層內(nèi)任一點上的電子密度，決定于上述自由電子的產(chǎn)生、消失和遷移三種效應。在不同區(qū)域，三者的相對作用和各自的具體作用方式也大有差異。

　　外層

　　太陽風與地磁場

　　外層(Exosphere)又名散逸層，熱層頂以上是外大氣層，延伸至距地球表面1000公里處。那里的溫度很高，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。大氣層有多厚，這的確是一個很吸引人的問題。人類經(jīng)過不懈地探索和追求，對大氣層的認識越來越清晰了。整個大氣層能夠分成幾個層。從地面到10~12千米以內(nèi)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(xiàn)象，如云、雨、雪、雹等都發(fā)生在這一層里。在對流層的上面，直到大約50千米高的這一層，叫做平流層。平流層里的空氣比對流層稀薄得多了，那里的水汽和塵埃的含量十分少，所以很少有天氣現(xiàn)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(nèi)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(nèi)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。美麗的極光就出此刻電離層中。

　　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(qū)域，外面沒有什么明顯的邊界。在通常狀況下，上部界限在地磁極附近較低，近磁赤道上空在向太陽一側(cè)，約有9~10個地球半徑高，換句話說，大約有65000千米高。在那里空氣極其稀薄。

　　通常把1000千米之內(nèi)，即電離層之內(nèi)作為大氣的高度，即大氣層厚1000千米。

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