大气层的作用

　　总结精选（1）：

　　大气层被誉为“地球生命的保护层”，并在内部构成风、雨。地球上的大气层是我们的保护神，他的综合作用主要有：大气区综合各类带给了不可缺少的云集；大即使地面上持续适宜的温度；大气降一幅防护罩。大气层有烟气、但其。在厚厚的大气层持续了足够了氧气，水循环和热循环，就像一层厚厚的毛毡保护着我们的地球。大气层的方位和阳光、电等大气现象；维持空气循环。

　　总结精选（2）：

　　大气层是包围着地球的空气层，大气层的范围十分广阔，水平方向上笼罩着整个地球，垂直方向上的厚度超过了地球上最高山峰喜马拉雅山珠穆朗玛峰的高度和海洋中最深点马里亚那海沟的深度。大气层的底界为地球表面，上界到底在哪，此刻还难以下结论，过去曾把向太阳一侧的磁层顶高度（距地面约576千米）作为大气层的上界。据科学家的最新研究成果证明，大气层的上界已与行星星际气体逐渐融合在一齐，因此，上界的界限比较模糊。人类活动的范围还仅仅局限于大气层的底层，风、云、雨、雪等各种天气现象一般发生在20千米以下的大气层中。

　　大气无形无色，用肉眼无法觉察，但是它确实存在，科学家发现整个大气层内的大气质量约为5.14千克，约占地球总质量的百万分之一，足有5个喜马拉雅山的质量之和。大气分布很不均匀，一般越往上空气越稀薄，据推算，在360千米高空的大气层中，空气密度仅有海平面附近的万亿分之一。因此，大气层的质量主要集中在48千米以下的区域，而在48千米以上的浩瀚太空，所含大气质量还不到总质量的0.1%。

　　大气层对人类和各种动、植物的生存和成长具有极其重要的作用。

　　第一，大气是维持人体生命活动的第一需要，人能够几日不食不眠，但不能够几分钟不呼吸，停止了呼吸就意味着生命体的死亡。同样，各种生物体也需要呼吸。植物的光合作用也离不开大气的介入。

　　第二，大气的存在为人类和各种生物体带给了适宜的生存条件，地球如果没有大气层这个忠诚的卫士，那么，白天太阳可将地球附近的地面蒸烤到80°C以上，晚上又会降到-100°C。一天之内近200°C的温差，什么生物和植物能够残存呢？

　　第三，大气层遮挡了一些对人体有害的射线，如紫外线、X射线及其它宇宙射线，这些射线是诱发皮肤癌、白血病等一些疑难杂症的凶手。第四，消除、减轻了来自星际间的流星对地球的袭击，起到了保护伞的作用。宇宙中有超多的冰球，穿越大气层后，小的就溶化掉了，大的也磨损了许多，只有少量的陨冰碎块能落到地球表面。

　　另外，其他星球相撞后产生的碎片有时也会飞向地球，但经过大气层的消磨后，到达地球的陨石数量已微乎其微。

　　总结精选（3）：

　　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，那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800千米层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超多吸收，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；也能够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构成的。电离层对电磁波影响很大，我们能够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，超多气体聚集在地球周围，构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，其中包括：氮78%、氧21%、氩0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外还有水汽和尘埃等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。

　　根据各层大气的不同特点（如温度、成分及电离程度等），从地面开始依次分为对流层、臭氧层、平流层、中间层、热层（电离层）和外大气层。

　　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。正常状况下，二氧化碳含量在20km以上明显减少。

　　总结精选（4）：

　　大气层层次

　　接近地球表面的一层大气层，空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动，叫做“对流层”。平均厚度约为12km，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，总质量占大气层的四分之三还要多。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1km，气温约下降6.5度。

　　（2）空气对流：因为岩石圈与水圈的表面被太阳晒热，而热辐射将下层空气烤热，冷热空气发生垂直对流，又由于地面有海陆之分、昼夜之别以及纬度高低之差，因而不同地区温度也有差别，这就构成了空气的水平运动。

　　（3）温度、湿度等各要素水平分布不均匀：大气与地表接触，水蒸气、尘埃、微生物以及人类活动产生的有毒物质进入空气层，故该层中除气流做垂直和水平运动外，化学过程十分活跃，并伴随气团变冷或变热，水汽构成雨、雪、雹、霜、露、云、雾等一系列天气现象。

　　平流层

　　中文名称：平流层英文名称：stratosphere其他名称：同温层定义1：从对流层顶到约50km高度的大气层。层内温度通常随高度的增加而递增。底部温度随高度变化不大。应用学科：大气科学（一级学科）；大气（二级学科）定义2：距地表约10～50km处的大气层。位于对流层之上，逸散层之下。应用学科：生态学（一级学科）；全球生态学（二级学科）流层（stratosphere），亦称同温层，是地球大气层里上热下冷的一层，此层被分成不同的温度层，当中高温层置于顶部，而低温层置于低部。它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反，对流层是上冷下热的。在中纬度地区，平流层位于离地表10公里至50公里的高度，而在极地，此层则始于离地表8公里左右。

　　对流层上面，直到高于海平面50公里这一层，气流主要表现为水平方向运动，对流现象减弱，这一大气层叫做“平流层”，又称“同温层”。那里基本上没有水汽，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行。在20～30公里高处，氧分子在紫外线作用下，构成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳紫外线及高能粒子的袭击。

　　对流层

　　对流层

　　中文名称：对流层英文名称：troposphere;convectionzone定义1：大气最下层，厚度(8～17km)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℃/km，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，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。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，极地平均为8～9公里，并且夏季高于冬季。

　　对流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。它的高度因纬度而不同，在低纬度地区大约17至18公里，在中纬度的地区高10至12公里，在高纬度地区只有8至9公里。在高纬度的地区，因为地表的摩擦力会影响气流，构成了一个平均厚2公里的行星边界层。这一层的构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，构成明显的上下对流运动。这是太阳内部结构的最外层。

　　中间层

　　大气层中的人类活动示意图

　　中间层（Mesosphere）

　　又称中层。自平流层顶到85千米之间的大气层。

　　该层内因臭氧含量低，同时，能被氮、氧等直接吸收的太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收，所以温度垂直递减率很大，对流运动强盛。中间层顶附近的温度约为190K；空气分子吸收太阳紫外辐射后可发生电离，习惯上称为电离层的D层；有时在高纬度地区夏季黄昏时有夜光云出现。

　　物质组成：氮气和氧气为主，几乎没有臭氧。该层的60-90公里高度上，有一个只有在白天出现的电离层，叫做D层。

　　中间层以上，到离地球表面500公里，叫做“热层”。在这两层内，经常会出现许多搞笑的天文现象，如极光、流星等。

　　电离层/暖热层

　　电离层（Ionosphere）/暖（热）层(Thermosphere)

　　电离层是地球大气的一个电离区域。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分。大约距地球表面10至80千米。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超多吸收，因此温度升高，故称又暖层。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成。

　　该层特点是：

　　极光

　　除地球外，金星、火星和木星都有电离层。电离层从离地面约50公里开始一向伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域，其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收。

　　在电离作用产生自由电子的同时，电子和正离子之间碰撞复合，以及电子附着在中性分子和原子上，会引起自由电子的消失。大气各风系的运动、极化电场的存在、外来带电粒子不时入侵，以及气体本身的扩散等因素，引起自由电子的迁移。在55公里高度以下的区域中，大气相对稠密，碰撞频繁，自由电子消失很快，气体持续不导电性质。在电离层顶部，大气异常稀薄，电离的迁移运动主要受地球磁场的控制，称为磁层。

　　电离层的主要特性由电子密度、电子温度、碰撞频率、离子密度、离子温度和离子成分等空间分布的基本参数来表示。但电离层的研究对象主要是电子密度随高度的分布。电子密度（或称电子浓度）是指单位体积的自由电子数，随高度的变化与各高度上大气成分、大气密度以及太阳辐射通量等因素有关。电离层内任一点上的电子密度，决定于上述自由电子的产生、消失和迁移三种效应。在不同区域，三者的相对作用和各自的具体作用方式也大有差异。

　　外层

　　太阳风与地磁场

　　外层(Exosphere)又名散逸层，热层顶以上是外大气层，延伸至距地球表面1000公里处。那里的温度很高，可达数千度；大气已极其稀薄，其密度为海平面处的一亿亿分之一。大气层有多厚，这的确是一个很吸引人的问题。人类经过不懈地探索和追求，对大气层的认识越来越清晰了。整个大气层能够分成几个层。从地面到10~12千米以内的这一层空气，它是大气层最底下的一层，叫做对流层。主要的天气现象，如云、雨、雪、雹等都发生在这一层里。在对流层的上面，直到大约50千米高的这一层，叫做平流层。平流层里的空气比对流层稀薄得多了，那里的水汽和尘埃的含量十分少，所以很少有天气现象了。

　　从平流层以上到80千米这一层，有人称它为中间层，这一层内温度随高度降低。

　　在80千米以上，到500千米左右这一层的空间，叫做热层，这一层内温度很高，昼夜变化很大。从地面以上大约50千米开始，到大约1000千米高的这一层，叫做电离层。美丽的极光就出此刻电离层中。

　　在离地面500千米以上的叫外大气层，也叫磁力层，它是大气层的最外层，是大气层向星际空间过渡的区域，外面没有什么明显的边界。在通常状况下，上部界限在地磁极附近较低，近磁赤道上空在向太阳一侧，约有9~10个地球半径高，换句话说，大约有65000千米高。在那里空气极其稀薄。

　　通常把1000千米之内，即电离层之内作为大气的高度，即大气层厚1000千米。