登陆注册
6090600000005

第5章 我们生活在空气的海洋中

地球大气,是人类生存的基本条件。

地球大气的全部质量,约有5000万亿吨。大气团聚在地球的周围,离地面愈近愈密集,愈远则愈稀薄,形成了还可以再分出若干层次的大气圈层。

高度在100千米左右以下的地球大气,从高到低,由疏到密,相差很大,但成分一致,都是那种我们在地面上可以接触到并且时刻都在呼吸着的空气。

在空气中,以氮为主,其次是氧,如按体积计算,约78%是氮,约21%是氧。其他成分还有多种,但含量都很少,像二氧化碳是常可遇到的,仅占0.03%左右。空气的这种组成,适合人体的需要,人的生存没有氧气不行,少了也不行。

只是在地球上才有这种空气。木星、土星、天王星、海王星的大气都是以氢和氦为主,缺少氧气。火星和金星的大气中,二氧化碳的含量均在90%以上。空气中二氧化碳的含量超过1%,就会致人于死命。这种以二氧化碳为主的大气,人在其中根本不可能生存。

高度在100千米左右以上的地球大气,成分有很大的变化,大体上是从下到上以1000千米、2400千米的高度为界,分别依次变成以氧为主、以氦为主、以氢为主的大气层,并且都是以原子微粒的状态出现,非常稀薄,稀薄到比地面上的人造真空还要“空”。因此,尽管这些高层大气所占领的空间范围很广,有些研究者认为,最远可以到达离地面80000千米的高空,而且无明显的上部边界,但这部分大气所拥有的质量是很轻的,还不到全部地球大气质量的十万分之一。

全部地球大气质量的99.999%以上,集中在地球周围高度低于100千米左右的空间内,因此,也可以说地球的大气圈就是包围地球的空气层。我们人类就是住在这个空气层里面的地球上,颇有点像栖息在海底的鱼类。这就是说,我们人类离不开空气,就像鱼类离不开海水一样;我们人类习惯于承受空气压力就像鱼类承受海水压力一样。

尽管空气很轻,但由于压在地面上的空气层这样厚,空气的分量就相当可观了。在海平面这样的高度上,1升干燥空气的质量约为1.3克,而压在这里每平方米面积上的空气,从上到下,总共约重10吨!

地势升高,压在上面的空气层减薄,空气的密度也相应变小,在5千米的高度,1升干燥空气的质量只有0.7克左右。地面承受的大气压力相应地减轻,仅比海平面上所受的大气压力的二分之一稍多一点。不过,这种空气的密度和压力还能为人类所忍受,再往高处去,空气越发稀薄,气压越发降低,人类就很难长期在那里居住。比如说,登山运动员攀登海拔8848米高的珠穆朗玛峰,在达到一定高度以后,因大气中氧气奇缺,就必须吸入自己携带的氧气,正是这个道理。

空气能进行对流的大气的最低层——对流层,同我们的生活关系最为密切。它下贴地面,厚度约在8~16千米之间,地球南北两极地区的大气层较薄,赤道一带较厚,在它们中间的地区,厚度则处于中等。

对流层所占空间不大,但占有地球大气全部质量的75%左右,并含有将近13万亿吨水蒸气和以云雾等状态悬浮在大气中的水;在对流层之外的大气中,几乎就不含什么水分了。

对流层的底部,高度在5千米以下的一带,空气稠密,适于人类呼吸。特别是对流层中那些水分,约有90%集中在这里。

风云雷电、雨雪冰霜、寒潮热浪等的天气变化,都发生在对流层中,尤其是集中在它的底部。

在对流层以上,直到50千米的高度,是空气水平对流的大气中层——平流层。这一层次中水分极少,天气总是晴朗的,气流也很平稳。所以,当喷气式飞机越过对流层进入平流层以后,不管下面是什么天气,这里仍是晴空万里,机舱安稳得使人感觉不出飞机在动。平流层的气流运动比对流层弱,所以,从表面上看起来显得比较平静,实际上那里的大气还是在不断地运动和变化,并能对对流层中的天气现象产生影响。

在平流层以上,地球的大气还可以再分出若干层次,不过这些层次与我们人类的直接关系不太大就是了。

这些层层包围地球的大气,为我们人类在地球上创造了一个舒适而安全的环境。

那些贴近地面、含有水分并夹杂有许多尘埃的稠密空气,具有吸热保暖的作用。它们既可以拦截一部分太阳辐射来的热,使地面上不致在受到阳光照射时酷热不堪;又可阻挡地面的热向外散失,使那里在没有阳光照射时也不致很冷。月球和水星缺少这种条件,所以热起来可以热到二百多摄氏度,冷起来又可冷到零下一百多摄氏度。

在对流层上部,随着高度的增加,空气逐渐稀薄,所含水分和尘埃也逐渐减少,吸热保暖的作用也相应地减弱,加上在高空中从地面得到的热比在低处得到的要少得多以及其他一些因素,出现离地面愈高的地方气温愈低的这种变化。高山上的气温总是低于附近的平地,著名的避暑胜地庐山牯岭,7月平均气温是22.6℃,而山下的九江盆地的气温则高达29.6℃。我国西部许多高山顶上,还冷到了终年积雪的程度。但是这种气温随高度增加而降低的现象,在高度增加到进入平流层后就中断了。在平流层中,气温上下一致,因此过去曾把平流层叫做“同温层”。

空气分子以及悬浮在空气中的液体和固体微粒,如微小的水滴和尘埃,能使一部分太阳射来的光线发生折射或反射,改变前进的方向,四散分开。太阳光本是红、橙、黄、绿、青、蓝、紫等七种颜色的光混合在一起的,其中蓝色光、青色光和紫色光较易被空气散射开来,而又以蓝色光散射得最多,我们常见天空呈现蓝色,就是这种阳光散射的效果;越过具有散射作用的稠密空气层,那里看到的天空就成为黑洞洞了。如果没有空气,地面上阳光不能直接照射到的地方,白天也会伸手不见五指。

早在半个世纪以前,探测者乘坐气球探空就已发现,随着气球的上升,所见到的天空颜色逐渐加深,以淡蓝、深蓝、紫色、紫黑直到成为黑色。一位目击者描绘他在18千米的高度上,看到上面的天空“犹如黑色的丝绒,略带深蓝之色”。

稀薄的大气,不能挡住阳光,使它散射形成有色的天空,却能阻挡那些来自天外、以高速冲向地球的固体碎屑,使它们中的绝大多数因与这些大气摩擦,产生高热,在100~200千米的高空,化为流星消逝。只有极少数“天外来客”能穿越大气层,坠落到地面上成为陨石或陨铁;它们的体积已因熔化碎裂而大大缩小,坠落速度也随之减慢,所以,一般不会在地面上造成灾害。例如1976年坠落在我国吉林省的陨石雨,就是大块陨石爆炸后的产物。

如果没有大气的保护,地球早就被那些高速冲来的石块、金属块砸出许多坑坑洼洼来了,地球就会像月球、火星表面那样堆满了粉尘和沙砾。

如果没有大气保护,地面上的生物还会被太阳辐射来的过多的紫外线所杀死。紫外线的绝大部分为大气中的臭氧所吸收,剩下的部分可以杀菌,但不伤人,对我们不仅无害,而且有益。这些臭氧主要分布在15~50千米高空的大气层中,这里被称为臭氧层。

地球的大气中,还含有一些由气体分子分解出来的带电粒子。它们的出现,主要由于在紫外线的作用下,气体分子产生了被称为电离的分解过程。在离地面60千米的高度以上、1000千米的高度以下的空间里聚集的带电微粒较多,所以这个空间层次被称为电离层。

电离层有挡住无线电波中的短波使它折回地面的作用,假使没有它,这些无线电波就会逃到太空中去,我们便收听不到电台的短波广播,也无法进行无线电通讯了。

地球的大气,是人类时刻不可缺少的。正是因为如此,人们在宇宙中航行时,要在飞船的密封舱中装进足够的空气,或者注入适量的纯氧,以保持舱中有一个使人能正常呼吸的环境。

宇航员登上月球或在太空中行走时,是靠密封的“宇宙服”得到人体所需要的气压和新鲜空气的。

同类推荐
  • 平行宇宙

    平行宇宙

    本书中,加来道雄博士以其无与伦比的解说才能,讲述了现代物理学得出的一种最令人难以置信、最激动人心的可能性,即,可能存在着广阔无垠的宇宙之网,里面排列着许多宇宙,也许是无穷多个宇宙,而我们这一宇宙只不过是其中之一。他运用生动巧妙的模拟,幽默的语言,耐心地向读者介绍有关平行宇宙的种种话题,从量子力学、宇宙学,到最新出现的M-理论,一路娓娓道来。读读这本书吧,在学者的陪同下,作一次奇妙的宇宙漫游,他的见解可将我们的想象力推向极限。
  • 机枪科技知识(下)

    机枪科技知识(下)

    不论什么武器,都是用于攻击的工具,具有威慑和防御的作用,自古具有巨大的神秘性,是广大军事爱好者的最爱。
  • 自然密码百科(奥秘世界百科)

    自然密码百科(奥秘世界百科)

    宇宙天地和自然世界真是丰富多彩、纷繁庞杂,使我们对于那许许多多的难解之谜,不得不密切关注和发出疑问。人们总是不断地去认识它,勇敢地去探索它。虽然今天科学技术日新月异,达到了很高程度,但对于许多奥秘还是难以圆满解答。人们都希望发现天机,破解奥秘。古今中外许许多多的科学先驱不断奋斗,一个个奥秘不断解开,推进了科学技术的大发展,但又发现了许多新的奥秘现象,又不得不向新的问题发起挑战。正如达尔文所说:“我们认识自然界的固有规律越多,这种奇妙对于我们就更加不可思议。”科学技术不断发展,人类探索永无止境,解决旧问题,探索新领域,这就是人类一步一步发展的足迹。
  • 生活常识速读(速读直通车)

    生活常识速读(速读直通车)

    “养”这个词被越来越广泛的使用,养出好皮肤,养出健康,养出好气质。本书向读者分享了在日常的美肤过程中应该注意怎样的问题,有哪些简单的方法来改善我们的肤质?减肥成为现代人的必修课,盲目的减肥不但不能起到好的效果,可能产生一些副作用,那么怎样做到健康减肥呢?减肥又有哪些小妙招?养生最好的是食疗,可食疗也必须根据人群的不同,季节的不同而有所调整,怎样才能吃出健康?书中还为您贴心的讲解了餐桌上的一些礼仪以及在进餐时出现意外情况的应对方法。让您吃出健康,吃出美丽,吃出优雅。
  • 土地需要我们的保护(星球保卫战)

    土地需要我们的保护(星球保卫战)

    关爱自然,热爱地球,爱她的青山绿水,爱她的碧草蓝天,爱她的鸟语花香……我们要真正学会保护地球,让我们手挽手,肩并肩,心连心,筑起一道绿色的环保大堤。捍卫资源,捍卫环境,捍卫地球,捍卫我们美好的家园吧!我们要更加自觉地珍爱自然,更加积极地保护生态,努力走向生态文明新时代,作为新时代青少年的我们,关注生态文明责无旁贷。
热门推荐
  • 凤翔天下:绝杀罗刹三小姐

    凤翔天下:绝杀罗刹三小姐

    她如罗刹,是地狱的使者手握金针,生死尽在她一念之间生于血海,虽无父无母,照样活得精彩不甘平凡,强者路上,哪怕地狱幽冥,挡她路者,就要有死的觉悟!
  • 我们初二了

    我们初二了

    青春,我们大哭大闹过、我们莫名其妙过、我们爱过恨过、只是想说初中的爱慕在你们大人眼里并非都是早恋......
  • 超电磁炮怎么跑到我家来了

    超电磁炮怎么跑到我家来了

    这是修改之后的简介(有轻微剧透):作为可以穿越学园都市世界的张子轩,在一次回去原来世界的时候,居然被哆啦美给带到了20世纪的日本。而作为之前被带到现实世界的御坂妹妹,居然也出现了这里?!然后的事情……我怎么变成了御坂妹妹?接下来还有怎样的超展开,敬请关注本书。
  • 少年扭转乾坤

    少年扭转乾坤

    天赋极好的李坤到底如何翻身,就看成与败,自古成败论英雄,你不杀他他杀他,有时候做人理如此
  • 网王之蝶雨翩飞

    网王之蝶雨翩飞

    一阵白光将一个21世纪的金牌杀手——慕蝶卷入了一个名叫二次元的时空。因为她的到来,二次元时空变得混乱起来,将慕蝶带到了动漫网王的世界。莫名的被诬陷,慕蝶带上了一颗复仇的心,回归了!慕蝶会和这一群热血少年有什么纠葛呢!尽请期待吧……欢迎加入网王之蝶雨翩飞小说群,群号码:338179004
  • 盛世龙图

    盛世龙图

    “噗哧”晃目银光闪过,长戟横空,月色下仿若蛟龙出海,一道血花随之在空中炸开,绚烂无比!长戟钉在一名身着黑衣的高个子男子眉心处,只消得一瞬那人就没了生息,可这长戟的主人面色如霜,端坐在高大健硕的黑鬓马匹上任血花溅落在他脸上,看不出一丝情绪波动。猛然,手臂一提,那尸首像是被钉在了半空,陡然从他背后响起一道马的低鸣,一把似半月造型的弯刃散发着寒芒,转瞬横渡而至,两者配合之紧密,有着近乎同步的默契。
  • 异世锋与行

    异世锋与行

    在地球先进武器引发的爆炸中,他死了,却在天魔大陆重生。命运再次让新生的瑞尔成为了孤儿,一次偶然的放纵与亵渎使他觉得自己的男人权利受到侵犯,他找到侵犯自己尊严的人偿还自己的债,可是崎岖的道路会让他迷失自我,成为恶魔吗?他的理想将在战斗中实现,战斗使他认识了新的自己,战斗让他拥有了朋友和新的爱人。
  • 三生三世芬芳如故

    三生三世芬芳如故

    外人看似甜蜜,却不知他们经历了多少心酸痛苦!第一世被奸人所害,两人痛苦死去!第二世又经上天的捉弄,最终无法修成正果!又经一世轮回,他苦苦寻觅着她,这一世,两人的最终结果又会如何?三生三世的爱恨情仇,将如何上演?缘分之事,上天注定,人在做,天在看。看我们的男女主角,如何斗天斗地斗自己!我们不小白,我们不傻甜。这会是一本,你看了就会爱上,看了就会忘不掉的作品。
  • 网王之网球公主帮

    网王之网球公主帮

    【暧昧季节出品】(网王)高中等部合并下的新学期到来,下一场关东地区的网球联赛即将来临。她是对网球一知半解的中国转学生,却隐藏着一个不为人知的秘密……自信满满、任性洒脱、却满身小缺点的她,面对不二的细腻温柔,菊丸的孩子气爱慕,幸村的戏谑真情,跡部的霸道体贴,芥川的单纯暗恋……会怎么释然自己内心的骄傲?【此文女主非全能,平凡、有脾气。不喜勿入】(这是我的处女座,第一次入库起点已经写完,很多地方与原著有点矛盾,请大家原谅。)
  • 山人游

    山人游

    上古之时,洪荒破碎,乾坤动荡。时值妖族凋零,巫人退隐。众圣合议:人族当兴,为天地下一主角。随三皇显,五帝出,夏商鼎盛,人族至绝顶之巅。其间大能异士遍地、神通高人无数。然天地不仁,以万物为刍狗。人之兴,引天地之妒。封神起,天地大杀,神州几近重返混沌。后,天道重树,仙家为天地正宗。众大能之士知事不可为,神州洪荒已为因果纠缠之地,随即尽起亲缘移居天外大星。故事即从这大星中的遗脉中人讲起。