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第5章 大气也分层

风的形成你了解了吗?好,聪明的你一定不会让我失望。下面我还要告诉你们一个有趣的事情,那就是大气也分层。我们肉眼看天空,要么是一片蔚蓝,要么是灰蒙蒙的,好像从上到下都一样。山姆教授要告诉你的是,其实大气也分好几层,每一层都有它的特点。

地球大气圈像一座高大而又独特的“楼房”,科学家们根据成分、温度、密度、电离状态和化学反应等特征,随高度分布的不同可被分成若干层。

根据人造卫星探测资料的推算,在2000~3000千米的高空,地球大气密度便达到每立方厘米一个微观粒子这一数值,和星际空间的密度非常相近。因此,这个高空可以大致看做是地球大气的上界。

由于空气具有可压缩性,受地心引力的作用,空气在垂直方向上的分布很不均匀,绝大部分都分布在大气底层,离开地面越高则越稀薄。世界气象组织将大气圈自下而上在垂直方向上分成5层,以便更好地研究大气。

(1)对流层。从地面向上约10千米左右的范围,为大气的最底层。最上层的顶叫对流层顶。对流层的厚度随着季节和纬度而不同,夏季比冬天厚,低纬度地区比高纬度地区厚。在该层中,大气温度随高度增加而下降,到上面温度约-50~-70℃左右。在这层中,集中了大气质量的80%和几乎全部的水汽,空气上窜下跳,活动激烈,形成了多种多样的复杂天气,风、云、雨、雪、露、雹和雷等多发生在这一层,故有人也称之为气象层,对人类生活和军事活动影响最大。

(2)平流层。从对流层顶向上约50~55千米范围。该层中温度不再下降,底部几乎无大变化,然后随高度增加而升温,到平流层顶部温度可达0℃以上。平流层中臭氧较多,在25千米处分布着臭氧层,强烈吸收着紫外线,保护着地球上的各种生物免遭伤害。这一层中空气成分稳定,水汽和尘埃含量很少,所以这里经常晴空万里,能见度好,适合飞机尤其是军用侦察机和歼击机飞行。

地球大气按其基本特性可分为若干层,但按不同的特性有不同的分层方法。常见的分层方法有:①按热状态特征,可分为对流层、平流层、中间层、热层和外层(又称外逸层或逃逸层);按大气成分随高度分布特征,可分为均匀层和非均匀层;按大气的电离特征,可分为电离层和中性层。

(3)中层。从平流层顶向上约80~85千米的范围。该层中,温度随高度上升而迅速降低,到顶部可降至-83℃以下。垂直对流现象强烈,黄昏时分偶尔出现银白色光亮的“夜光云”。

(4)热层。从中层顶向上约250~500千米的范围。因直接太阳辐射而获得热量,因此,温度随高度增加而升高,热层顶部白天温度可达1000~2000℃,夜间最低也在200℃。热层空气非常稀薄,而且处于高度电离状态,能反射电磁波,故对远距离无线电通信具有重要作用。

(5)外逸层。大气圈的最外层,一般距地面500千米以上,也叫散逸层、逃逸层或外层。这层远离地球,受到的地球引力很小,加上空气特别稀薄,温度高达几千度,气体分子之间相互碰撞的机会很小,气体分子可谓“天马行空”、“独来独往”,有些向上运动的分子,经常摆脱地球的束缚,逃逸到其它星际空间中去。

有趣吧,下面还有更有趣的。

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