为什么会有大气圈
在地球周围包围着一层厚厚的被子大气,人们就生活在大气的底部,这层看不见、摸不着的大气圈,有着许许多多有意思的现象,它为人类的生存提供了可靠的保障。
大气的成分非常复杂,除许多氧气和氮气外,还存在氢、二氧化碳、氦、氖、氩、氪、氙、臭氧等许多气体。氮气和氧气各占了空气总容积的78.09%和20.95%,其它气体总和还小于总容积的1%。在大气层中存在着相当数量的水和许多尘埃杂质,是形成云、雨、雾、雪的重要物质。
在大气圈虽然看不见空气,但质量非常大。根据专家估算,在地球周围大约有5000多亿吨重的空气。生活在地球上的人类假如不存在人体向内向外的压力,就会被压得粉身碎骨。由于地球引力的作用,大气质量的十分之九集中在离地面16千米内的大气层里。离地球表面越高,空气就越薄弱。
地球大气圈厚度大约会有二三千千米。由于不同高度的大气特性不一样,气象学家把大气划分许多个层次。
距离地球表面最近的一层是对流层。中纬度地区的平均厚度是10~12千米,赤道地区是16~18千米,两极地区平均厚度10千米。对流层最主要特点为气温随高度升高而降低,距地球表面愈远温度愈低。在对流层内空气有非常强的垂直和水平对流运动,因此引起了三态变化,发生了一系列物理变化,风、霜、雨、雪、云、雾、冰、雹等变化无常的天气现象,一切都发生在对流层里。
对流层往上一直到50千米的高空为平流层,在这里空气稀薄,水汽和尘埃稀少,气流主要以水平运动为主,而且相当平稳,所以非常适宜于飞机飞行。
平流层再往上一直到85千米高空是中间层。这一层气温随高度升高从而降低,最高处大约可到-90℃。中间层的顶部存在着少量水分,有时还会看见银白色的夜光云。
从85千米升到500千米为热层或暖层。它的特点是温度伴随高度升高而升高,距地面400千米的空中,温度可达3000~4000℃。在这一层里的氧、氮原子处于电离状态,因此又被命名电离层。来自某处地点的无线电波,经过电离层的反射,才可以传到世界各个地方。
热层以上是大气的外层。下限大约在800~1000千米,上限伸展到3000千米,这里是大气和星际空间过渡地带。由于这一层的空气非常薄弱,温度很高,一些高速运动空气分子和原子拼命摆脱引力的束缚,逃到宇宙太空中,所以,这层称为散逸层。