大氣層

大氣層(atmosphere)又叫大氣圈，地球就被它包圍著。其主要成分有氮?dú)?、氧氣和氬氣，還有少量的二氧化碳、稀有氣體和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小，越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上，但沒有明顯的界限。整個(gè)大氣層隨高度不同表現(xiàn)出不同的特點(diǎn)，分為對(duì)流層、平流層、中間層、暖層和散逸層，再上面就是星際空間。

在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成數(shù)千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣，有人認(rèn)為，大氣層的上界可能延伸到離地面6400公里左右。據(jù)科學(xué)家估算，大氣質(zhì)量約6000萬(wàn)億噸，差不多占地球總質(zhì)量的百萬(wàn)分之一，其中包括：氮78%、氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外還有水汽和塵埃等氣溶膠及大粒度懸浮顆粒。由于地磁場(chǎng)的保護(hù)作用，使得大氣層在太陽(yáng)風(fēng)及宇宙高能射線流的刮蝕作用下得以保存。 　　
　自然狀態(tài)下，大氣是由混合氣體、水汽和雜質(zhì)組成。除去水汽和雜質(zhì)的空氣稱為干潔空氣。 干潔空氣的主要成分為78.09%的氮，20.94%的氧，0.93%的氬。這三種氣體占總量的99.96%，其它各項(xiàng)氣體含量計(jì)不到0.1%，這些微量氣體包括氖、氦、氪、氙等稀有氣體 。在近地層大氣中上述氣體的含量幾乎可認(rèn)為是不變化的，稱為恒定組分。 　　在干潔空氣中，易變的成分是二氧化碳(CO2)、臭氧(O3)等，這些氣體受地區(qū)、季節(jié)、 氣象以及人類生活和生產(chǎn)活動(dòng)的影響。正常情況下，二氧化碳含量在20km以上明顯減少。

 按氣溫垂直分布的不同特點(diǎn)（如溫度、成分及電離程度等），從地面開始依次分為對(duì)流層、臭氧層、平流層、中間層、熱層（電離層）和外大氣層。

對(duì)流層是大氣的最低層，其厚度隨緯度和季節(jié)而變化。在赤道附近為16-18km；在中緯度地區(qū)為l0-12km，兩極附近為8-9km。夏季較厚，冬季較薄。 這一層的顯著特點(diǎn)：—是氣溫隨高度升高而遞減，大約每上升100 m，溫度降低0．6。C。內(nèi)于貼近地面的空氣受地面發(fā)射出來的熱量的影響而膨脹上升，上面冷空氣下降，故在垂直方向上形成強(qiáng)烈的對(duì)流，對(duì)流層也正是因此而得名；二是密度大，大氣總質(zhì)量的3／4以上集中在此層。在對(duì)流層中，因受地表的影響不同，又可分為兩層。在l-2km以下，受地表的機(jī)械、熱力作用強(qiáng)烈，通稱摩擦層，或邊界層，亦稱低層大氣，排人大氣的污染物絕大部分活動(dòng)在此層。在1-2公里以上，受地表影響變小，稱為自由大氣層，主要天氣過程如雨、雪、雹的形成均出現(xiàn)在此層。對(duì)流層和人類的關(guān)系最密切。

穿越大氣層從對(duì)流層頂?shù)郊s50km的大氣層為平流層。在平流層下層，即30—35knl以下，溫度隨高度降低變化較小，氣溫趨于穩(wěn)定，所以又稱同溫層。在30—35km以上，溫度隨高度升高而升高。

平流層的特點(diǎn)：一是空氣沒有對(duì)流運(yùn)動(dòng)，平流運(yùn)動(dòng)占顯著優(yōu)勢(shì)；二是空氣比下層稀薄得多，水汽、塵埃的含量甚微，很少出現(xiàn)天氣現(xiàn)象；三是在高約15—35km范圍內(nèi)，有厚約20km的—層臭氧層，因臭氧具有吸收太陽(yáng)光短波紫外線的能力，故使平流層的溫度升高。

從平流層頂?shù)?0km高度稱為中間層。這一層空氣更為稀薄，溫度隨高度增加而降低。

從80km到約500km稱為熱層。這一層溫度隨高度增加而迅速增加，層內(nèi)溫度很高，晝夜變化很大，熱層下部尚有少量的水分存在，因此偶爾會(huì)出現(xiàn)銀白并微帶青色的夜光云。

熱層以上的大氣層稱為逃逸層。這層空氣在太陽(yáng)紫外線和宇宙射線的作用下，大部分分子發(fā)生電離；使質(zhì)子的含量大大超過中性氫原子的含量。逃逸層空氣極為稀薄，其密度幾乎與太空密度相同，故又常稱為外大氣層。由于空氣受地心引力極小，氣體及微?？梢詮倪@層飛出地球致力場(chǎng)進(jìn)入太空。逃逸層是地球大氣的最外層，該層的上界在哪里還沒有一致的看法。實(shí)際上地球大氣與星際空間并沒有截然的界限。逃逸層的溫度隨高度增加而略有增加。

當(dāng)對(duì)流成為比熱輻射更有效率的運(yùn)輸者時(shí)，由于溫度的差異造成了大氣的循環(huán)。在行星的主要熱源是來自太陽(yáng)的輻射，在熱帶多余的熱會(huì)輸送到更高的緯度。當(dāng)行星的內(nèi)部能產(chǎn)生相當(dāng)數(shù)目的熱量時(shí)，例如木星的狀況，對(duì)流能經(jīng)由大氣層將能量由內(nèi)部區(qū)域的高溫傳送至表面。