大气圈的结构

大气圈通常指的是地球表面的气体圈层。地球上的大气分布在从地球表面至 2000 千米高度的空间,在 2000 千米以上,大气极为稀薄,没有明显的上限。地球上大气的总质量约为 5×1018 千克,约占地球质量的百万分之一。大气从地面垂直向上有多种分层方法,通常根据大气中温度随高度的变化的特征,划分为对流层、平流层、中间层、热层和外大气层。

①对流层

对流层位于大气圈的下部,贴近地面,高度在 12 千米以下(赤道附近

16—18 千米,极地附近 8—9 千米)。在对流层中,温度随高度的增加而降低,平均每升高 100 米,温度降低 0.65℃。对流层相对于大气圈的总厚度来说是很薄的,但它的质量却占整个大气圈质量的四分之三。空气在对流层中大规模地进行垂直运动,同时也有水平运动。风、云、雾、雨、雪等主要天气现象都发生在这一层里。对流层对人类生产、生活影响最大,而人类活动引起的大气污染现象也主要发生在这一层里,尤其是靠近地面的 1—2 千米范围内。

②平流层

平流层位于对流层顶之上,高度升至 50—55 千米,在 12—35 千米处, 温度基本不变,再向上,温度随高度增加而上升。空气在平流层中多作平流运动,空气清洁干燥,没有云、雨等天气现象。平流层中的臭氧(O3)能吸收来自太阳的紫外线,对地球上的生物起着保护作用。

③中间层

中间层位于平流层顶之上,高度升至 85 千米。温度随高度增加而降低, 空气极其稀薄,进行垂直对流运动。

④热层

热层位于中间层顶之上,高度升至 800 千米。温度随高度增加而迅速升高。在太阳和其他星球射来的各种射线的作用下,这一层里的大部分气体分子发生电离,生成许多离子和自由电子,因此这层也称为电离层。

⑤外层

外层也称为逸散层,位于 800 千米以上的空间,高度约为 2000—3000 千米。温度随高度增加而升高。