简介

　　大气层

　　对流层在大气层的最低层,紧靠地球表面,其厚度大约为10至20千米.对流层的大气受地球影响较大,云、雾、雨等现象都发生在这一层内,水蒸气也几乎都在这一层内存在.这一层的气温随高度的增加而降低,大约每升高1000米,温度下降5～6℃.动、植物的生存,人类的绝大部分活动,也在这一层内.因为这一层的空气对流很明显,故称对流层.对流层以上是平流层,大约距地球表面20至50千米.平流层的空气比较稳定,大气是平稳流动的,故称为平流层.在平流层内水蒸气和尘埃很少,并且在30千米以下是同温层,其温度在－55℃左右,温度基本不变,在30千米至50千米内温度随高度增加而略微升高.平流层以上是中间层,大约距地球表面50至85千米,这里的空气已经很稀薄,突出的特征是气温随高度增加而迅速降低,空气的垂直对流强烈.中间层以上是暖层,大约距地球表面100至800千米.暖层最突出的特征是当太阳光照射时,太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收,因此温度升高,故称暖层.散逸层在暖层之上,为带电粒子所组成.大气层

　　除此之外,还有两个特殊的层,即臭氧层和电离层.臭氧层距地面20至30千米,实际介于对流层和平流层之间.这一层主要是由于氧分子受太阳光的紫外线的光化作用造成的,使氧分子变成了臭氧.电离层很厚,大约距地球表面80千米以上.电离层是高空中的气体,被太阳光的紫外线照射,电离层由带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成的.电离层对电磁波影响很大,我们可以利用电磁短波能被电离层反射回地面的特点,来实现电磁波的远距离通讯.

　　编辑本段形成

　　在地球引力作用下,大量气体聚集在地球周围,形成数千公里的大气层.气体密度随离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄.探空火箭在3000公里高空仍发现有稀薄大气,有人认为,大气层的上界可能延伸到离地面6400公里左右.据科学家估算,大气质量约6000万亿吨,差不多占地球总质量的百万分之一,其中包括：氮78%、氧21%、氩0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%,此外还有水汽和尘埃等气溶胶及大粒度悬浮颗粒.由于地磁场的保护作用,使得大气层在太阳风及宇宙高能射线流的刮蚀作用下得以保存.根据各层大气的不同特点（如温度、成分及电离程度等）,从地面开始依次分为对流层、臭氧层、平流层、中间层、热层（电离层）和外大气层.

　　编辑本段对流层

　　大气层

　　对流层(Troposphere)接近地球表面的一层大气层,空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动,叫做“对流层”.平均厚度约为12km,它的厚度不一,其厚度在地球两极上空为8公里,在赤道上空为17公里,是大气中最稠密的一层,总质量占大气层的四分之三还要多.大气中的水汽几乎都集中于此,是展示风云变幻的“大舞台”：刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内.对流层最显著的特点是有强烈的对流运动.该层有如下特点：（1）温度随高度的增加而降低：这是因为该层不能直接吸收太阳的短波辐射,但能吸收地面反射的长波辐射而从下垫面加热大气.因而靠近地面的空气受热多,远离地面的空气受热少.每升高1km,气温约下降6.5度.（2）空气对流：因为岩石圈与水圈的表面被太阳晒热,而热辐射将下层空气烤热,冷热空气发生垂直对流,又由于地面有海陆之分、昼夜之别以及纬度高低之差,因而不同地区温度也有差别,这就形成了空气的水平运动.（3）温度、湿度等各要素水平分布不均匀：大气与地表接触,水蒸气、尘埃、微生物以及人类活动产生的有毒物质进入空气层,故该层中除气流做垂直和水平运动外,化学过程十分活跃,并伴随气团变冷或变热,水汽形成雨、雪、雹、霜、露、云、雾等一系列天气现象.

　　编辑本段平流层

　　大气层

　　平流层(Stratosphere)对流层上面,直到高于海平面50公里这一层,气流主要表现为水平方向运动,对流现象减弱,这一大气层叫做“平流层”,又称“同温层”.这里基本上没有水汽,晴朗无云,很少发生天气变化,适于飞机航行.在20～30公里高处,氧分子在紫外线作用下,形成臭氧层,像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳紫外线及高能粒子的袭击.

　　编辑本段中间层

　　大气层中的人类活动示意图

　　中间层（Mesosphere）平流层以上,到离地球表面85公里,叫做“中间层”.中间层以上,到离地球表面500公里,叫做“热层”.在这两层内,经常会出现许多有趣的天文现象,如极光、流星等.人类还借助于热层,实现短波无线电通信,使远隔重洋的人们相互沟通信息,因为热层的大气因受太阳辐射,温度较高,气体分子或原子大量电离,复合机率又少,形成电离层,能导电,反射无线电短波.该层的下部温度随高度的变化很小,上部的温度随高度的变化升高.又称中层.自平流层顶到85千米之间的大气层.该层内因臭氧含量低,同时,能被氮、氧等直接吸收的太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收,所以温度垂直递减率很大,对流运动强盛.中间层顶附近的温度约为190度；空气分子吸收太阳紫外辐射后可发生电离,习惯上称为电离层的D层；有时在高纬度地区夏季黄昏时有夜光云出现.物质组成：氮气和氧气为主,几乎没有臭氧.该层的60-90公里高度上,有一个只有在白天出现的电离层,叫做D层.

　　编辑本段电离层

　　电离层（Ionosphere）电离层是地球大气的一个电离区域.60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态,电离层是部分电离的大气区域,完全电离的大气区域称磁层.也有人把整个电离的大气称为电离层,这样就把磁层看作电离层的一部分.除地球外,金星、火星和木星都有电离层.电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域,其中存在相当多的自由电子和离子,能使无线电波改变传播速极光

　　度,发生折射、反射和散射,产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收.在电离作用产生自由电子的同时,电子和正离子之间碰撞复合,以及电子附着在中性分子和原子上,会引起自由电子的消失.大气各风系的运动、极化电场的存在、外来带电粒子不时入侵,以及气体本身的扩散等因素,引起自由电子的迁移.在55公里高度以下的区域中,大气相对稠密,碰撞频繁,自由电子消失很快,气体保持不导电性质.在电离层顶部,大气异常稀薄,电离的迁移运动主要受地球磁场的控制,称为磁层.电离层的主要特性由电子密度、电子温度、碰撞频率、离子密度、离子温度和离子成分等空间分布的基本参数来表示.但电离层的研究对象主要是电子密度随高度的分布.电子密度（或称电子浓度）是指单位体积的自由电子数,随高度的变化与各高度上大气成分、大气密度以及太阳辐射通量等因素有关.电离层内任一点上的电子密度,决定于上述自由电子的产生、消失和迁移三种效应.在不同区域,三者的相对作用和各自的具体作用方式也大有差异.

　　编辑本段暖热层

　　暖（热）层(Thermosphere)又名电离层,中间层以上是暖层,大约距地球表面1