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发布时间:2024-03-08 20:13:29 来源:
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大气层的形成过程
对流层在大气层的最低层,紧靠地球表面,其厚度大约为
10
至
20
千米。对流层的大
气受地球影响较大,云、雾、雨等现象都发生在这一层内,水蒸气也几乎都在这一层内存
在,还存在大部分的固体杂质。这一层的气温随高度的增加而降低,大约每升高
1000
米,
温度下降
5
~6℃;动、植物的生存,人类的绝大部分活动,也在这一层内,因为这一层的
空气对流很明显,故称对流层。对流层以上是平流层,大约距地球表面
20
至
50
千米。平
流层的空气比较稳定,大气是平稳流动的,故称为平流层。在平流层内水蒸气和尘埃很少,
并且在
30
千米以下是同温层,其温度在
-
55℃左右,温度基本不变,在
30
千米至
50
千米
内温度随高度增加而略微升高。平流层以上是中间层,大约距地球表面
50
至
85
千米,这
里的空气已经很稀薄,突出的特征是气温随高度增加而迅速降低,空气的垂直对流强烈。
中间层以上是暖层,大约距地球表面
100
至
800
千米,最突出的特征是当太阳光照射时,
太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收,因此温度升高,故称暖层。散逸层在暖层
之上,为带电粒子所组成。
大气层又称大气圈,是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体,是地球最外部的气
体圈层,包围着海洋和陆地,大气圈没有确切的上界,在离地表
2000~16000
公里高空仍
有稀薄的气体和基本粒子,在地下,土壤和某些岩石中也会有少量气体,它们也可认为是
大气圈的一个组成部分,地球大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳和不到
0.04%
比例
的微量气体,这些混合气体被称为空气,地球大气圈气体的总质量约为
5.136×10^21
克,
相当于地球总质量的百万分之
0.86
,由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面
100
公里的高度范围内,其中
75%
的大气又集中在地面至
10
公里高度的对流层范围内,根
据大气温度垂直分布和运动特征,在对流层之上还可分为平流层、中气层、增温层等。大
气层保护地表避免太阳辐射直接照射,尤其是紫外线
;
也可以减少一天当中极端温差的出
现。
除此之外,还有两个特殊的层,即臭氧层和电离层。臭氧层距地面
20
至
30
千米,实
际介于对流层和平流层之间。这一层主要是由于氧分子受太阳光的紫外线的光化作用造成
的,使氧分子变成了臭氧。电离层很厚,大约距地球表面
80
千米以上。电离层是高空中
的气体,被太阳光的紫外线照射,电离层由带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成
的。电离层对电磁波影响很大,我们可以利用电磁短波能被电离层反射回地面的特点,来
实现电磁波的远距离通讯。
在地球引力作用下,大量气体聚集在地球周围,形成数千公里的大气层。气体密度随
离地面高度的增加而变得愈来愈稀薄。探空火箭在
3000
公里高空仍发现有稀薄大气,有
人认为,大气层的上界可能延伸到离地面
6400
公里左右。据科学家估算,大气质量约
6000
万亿吨,差不多占地球总质量的百万分之一。大气体积成分:氮
78%
、氧
21%
、氩
0.93%
、二氧化碳
0.03%
、氖
0.0018%
,此外还有水汽、尘埃、气溶胶及大粒度悬浮颗粒。
由于地磁场的保护作用,使得大气层在太阳风及宇宙高能射线流的刮蚀作用下得以保存。
自然状态下,大气是由混合气体、水汽和杂质组成。除去水汽和杂质的空气称为干洁
空气。
干洁空气的主要成分为
78.09%
的氮,
20.94%
的氧,
0.93%
的氩。这三种气体占总量
的
99.96%
,其它各项气体含量计不到
0.1%
,这些微量气体包括氖、氦、氪、氙等稀有气
体
。在近地层大气中上述气体的含量几乎可认为是不变化的,称为恒定组分。
在干洁空气中,易变的成分是二氧化碳
CO2
、臭氧
O3
等,这些气体受地区、季节、
气象以及人类生活和生产活动的影响。正常情况下,二氧化碳含量在
20km
以上明显减少。
对流层
对流层
troposphere;convection zone
。定义
1
:大气最下层,厚度
8
~
17
公里随季
节和纬度而变化,随高度的增加平均温度递减率为
6.5℃/公里,有对流和湍流。天气现象
和天气过程主要发生在这一层。应用学科:大气科学一级学科
;
大气二级学科。定义
2
:恒
星内部冷热气体不断升降对流的区域。应用学科:天文学一级学科
;
天体物理二级学科
地球对流层
troposphere
。
位于大气的最低层,从地球表面开始向高空伸展,直至对流层顶,即平流层的起点为
止。平均厚度约为
12
公里,它的厚度不一,
其厚度在地球两极上空为
8
公里,在赤道上
空为
17
公里,是大气中最稠密的一层,集中了约
75%
的大气质量和
90%
以上的水汽质量。
其下界与地面相接,上界高度随地理纬度和季节而变化。它的高度因纬度而不同,在低纬
度地区平均高度为
17
~
18
公里,在中纬度地区平均为
10
~
12
公里,高纬度地区平均为
8
~
9
公里,并且夏季高于冬季。
在高纬度的地区,因为地表的摩擦力会影响气流,形成了一个平均厚
2
公里的行星边
界层。这一层的形成主要依靠地形而有所不同,而且亦会被逆流层的分隔而与对流层的其
他部份分开。
英语里的对流层一字“Troposphere”的字首,是由希腊语的“Tropos”意即“旋转”
或“混合”引伸而来。正因对流层是大气层中湍流最多的一层,喷射客机大多会飞越此层
顶部即对流层顶用以避开影响飞行安全的气流。
在宇宙中恒星也有对流层,
太阳内部能量向外传播除辐射,还有对流过程。即从太
阳
0.71
个太阳半径向外到达太阳大气层的底部,这一区间叫对流层。这一层气体性质变
化很大,很不稳定,形成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。
大气中的水汽几乎都集中于此,是展示风云变幻的“大舞台”:刮风、下雨、降雪等
天气现象都是发生在对流层内。对流层最显著的特点是有强烈的对流运动。
该层有如下特点:
1
温度随高度的增加而降低:这是因为该层不能直接吸收太阳的短波辐射,但能吸收
地面反射的长波辐射而从下垫面加热大气。因而靠近地面的空气受热多,远离地面的空气
受热少。每升高
1
公里,气温约下降
6.5
度。
本文来源:
https://www.2haoxitong.net/k/doc/2148fec6fd00bed5b9f3f90f76c66137ef064f3e.html
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