佚名
在晴空萬里的白天,火紅的太陽高高地掛在天上,蔚藍(lán)的天空一望無際;而在群星閃爍的夜晚,北斗泛光,銀漢競輝,深邃的宇宙璀璨奪目。清平世界,朗朗乾坤,天地涇渭分明,中間似乎一片空白。這對嗎?錯(cuò)了!地球和其他星球之間,隔著一層厚厚的大氣,在這個(gè)大氣圈內(nèi),空氣質(zhì)量足有3 140萬億噸!
大氣圈是包圍在地球周圍的空氣圈層。它的全部或一部分通常稱為大氣層或大氣。大氣圈與巖石圈、水圈、生物圈共同組成地球外殼的最基本的自然圈層。大氣圈是地球的外衣和保護(hù)傘,它日夜阻擋著宇宙間的“不速之客”和過量的太陽輻射對地球生命的侵害,是地球上一切生物賴以生存的物質(zhì)條件之一。
根據(jù)大氣自海平面向上的各種特性,可將大氣圈分為若干層次。按溫度大氣圈可分為對流層、平流層、中層、熱層和外層。對流層是大氣圈的最底層,厚度約為8千米~18千米。在這一范圍內(nèi),每升高100米,溫度降低0.65℃;對流層頂部的溫度約為-70℃~-50℃。該層集中了大氣圈3/4的質(zhì)量和幾乎全部的水汽。這里的空氣對流運(yùn)動(dòng)相當(dāng)強(qiáng)烈,是天氣活動(dòng)的舞臺,風(fēng)、雨、雷、電、寒潮等幾乎所有的天氣現(xiàn)象和天氣過程都發(fā)生在這里。
從對流層頂向上至50千米~55千米的區(qū)間,叫平流層。平流層上部因臭氧吸收太陽輻射,溫度升高到0℃左右。這里的大氣較為穩(wěn)定,多為大范圍水平運(yùn)動(dòng),幾乎不出現(xiàn)天氣現(xiàn)象,能見度極好,適合高性能飛機(jī)的飛行。
從平流層頂部再向上,至80千米~85千米高度的大氣層稱為中層。中層的溫度急劇降低,頂部在-83℃左右。有時(shí)見到的夜光云就出現(xiàn)在這一層。
從中層頂部至250千米~500千米的氣層是熱層。該層由于空氣直接吸收太陽輻射致使溫度不斷升高,頂部白天在1 700℃以上,夜晚也超過200℃,火箭、導(dǎo)彈和宇宙飛船如果沒有防護(hù)外殼,就不可能通過該層。這里空氣稀薄,僅占大氣圈質(zhì)量的十萬分之一。
外層亦稱散逸層,是大氣圈的最外層。一般距地面500千米以上。這里溫度高達(dá)幾千攝氏度,空氣極其稀薄,并逐漸消融到星際空間,1 600千米高度處的空氣密度只有海平面空氣密度的千萬億分之一。在外層,地球引力很小,高速運(yùn)動(dòng)的大氣粒子極少碰撞,有些干脆和地球“拜拜”,逸入太空。
按空氣成分的混合狀況,大氣圈可分為勻和層及非勻和層。勻和層位于85千米高度以下的空間,大氣各種成分比例上下基本一致。非勻和層位于110千米以上的空間,大氣各種成分比例隨高度的不同而變化。根據(jù)電離特性,大氣圈可分為中性層、電離層和磁層。在60千米以下為中性層,500千米~1 000千米以上叫磁層。電離層位于60千米~500千米之間,那里存在較多的離子和電子。電離層能反射地面上發(fā)射的無線電波。在地球兩端的極夜時(shí)期,天空常常出現(xiàn)瑰麗的極光,那五彩繽紛的極光光度強(qiáng)時(shí)可把極夜照耀得如同白晝,那就是電離層中的一種放電現(xiàn)象。
此外,由于大氣的光化反應(yīng),20千米~110千米高度之間的氣層也叫光化層。平流層中臭氧濃度大,也叫臭氧層。臭氧層能有效地阻擋和削弱太陽光的紫外射線,保護(hù)地球生物。如果臭氧層遭到破壞,地球上絕大部分動(dòng)植物都會因過強(qiáng)的紫外線照射而死亡。
從某種意義上說,風(fēng)箏、飛機(jī)、火箭和宇宙飛船的出現(xiàn),是人類在不同時(shí)期對大氣圈認(rèn)識的產(chǎn)物。在不斷揭示大氣圈特性及其對人類生存意義的同時(shí),人們已認(rèn)識到,保護(hù)大氣環(huán)境就是保護(hù)我們的地球。
(選自中國科普城網(wǎng))