2.大气也“分层”

固体地球分层，大气也分层。因为地球上的大气分层，故称“大气层”。根据人类对大气的考察研究，发现地球的这个气体圈，在垂直方向上，从地表到高空，物理性质有着显著的差异。根据大气上下的物理性质（温度、成分、电离状态、运动状况等）变化，由地表向上，可分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层等五层（图 2—19）。这种层状结构，是宇宙因素（主要是太阳）和地表因素对大气长期共同作用的结果。

对流层

为地球大气中最低的层。其底与地面相接，平均厚度，在低纬度为 17～ 18 公里，在中纬度为 10～12 公里，在高纬度为 8～9 公里。由于大气对流作用，冬夏强度不同，因此任何地点对流层的夏季厚度都要大于冬季。如南京

（北纬 32°）的对流层厚度夏季为 15 公里，冬季缩为 11 公里。在各大气层中，对流层厚度最低，但它却集中了大气质量的 3/4，几乎整个大气中的水汽和杂质都集中在此层。在这个层中，空气的温度主要来自于地面的长波辐射增热，因此愈近地面，受热愈多，气温愈高；高度愈大、气温则愈低。平

均每升高 100 米、气温要下降 0.6℃。如地处长江边的庐山（海拔 1474 米）、在盛夏的 7 月，其平均温度就要比在它咫尺的山下九江低 7℃，成为著名的“凉岛”，为我国盛夏避暑胜地之一。

根据对流层中气温随高度的递减变化计算，在低纬度地区，对流层顶的气温可降至－83℃；高纬度地区，对流层顶气温约为－53℃。由于对流层空气能作上下对流运动，使近地面的热量、水汽和杂质通过对流向上空输送，进而导致了一切天气现象的形成。人类所见到的云、雨、雷电等天气现象，基本上都是在对流层这个大舞台上“公演”的。

平流层

从对流层顶到 55 公里的高空，为大气的平流层。这里空气流动以水平运动为主，气流相当平稳，故有“平流层”之称。像对流层出现的那些天气现象，在本层已经看不到了，有时在底部可以看到一些分散的珍珠色贝母云（也称珠母云）。现代民航飞机，在平流层飞行，会感到平稳安全。气温在本层没有什么变化，仅仅是到了 25 公里的高度，由于臭氧含量多，吸收了大量的紫外线，致使温度很快上升。到平流层顶，气温可达－3～－17℃。

中间层

从平流层顶到 85 公里左右是中间层。中间层随高度增加温度迅速递减，到顶部气温可降到－83℃以下。中间层的最低部，有时可出现夜光云。本层由于下层气温比上层高，故又出现了空气的垂直对流运动，又称为“高空对流层”。

暖层

本层的特点是，气温随高度增加而增加，在 300 公里高度时，气温可达1000℃以上，像铅、锌、锡、锑、镁、钙、铝、银等金属，在这里也会被熔化掉。本层之所以有高温，主要是因为所有的波长小于 0.175μm 的太阳紫外线辐射，都被暖层气体所吸收。暖层中的氮（N2）、氧（O2）和氧原子（O）气体成分，在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下，已处于高度电离状态，所以也把暖层称作“电离层”。其中 100～120 公里间的 E 层和 200～400 公里间的 F 层，以及介于中间层和暖层之间，只在白天出现，高度大致为 80 公里的 D 层，电离程度都较强烈。电离层的存在，对反射无线电波具有重要意义。人们在远方之所以能收到无线电波的短波通讯信号，就是和大气层有此电离层有关。

散逸层

指 800 公里高度以上的大气层。由于这里温度随高度增加而不断加温，空气粒子运动非常之快。又因距地面较远，地球引力作用已很小了，一些高速运动的空气质点很容易散逸到星际空间，所以本层称之为“散逸层”。根据宇宙火箭探测资料，在地球大气层之外，还有一层极其稀薄的电离气体，可伸到 2200 公里高度，称为“地冕”。这就是地球大气层向宇宙空间的过渡区域。