整个地球大气层像是一座高大的而又独特的"楼房",按其成分、 温度、密度等物理性质在垂直方向 上的变化,世界气象组织(WMO)把这座"楼"分为五层,自下而上依次是:对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。现在我们一般把后面三层统称为高层大气。
下面我们依次了解一下各层:
1.对流层:指近地面大气层。
特点:
A 气温变化:
提问:爬山的 时候为什么越到山顶感觉越凉快呢,我们 有的时候看到山脚时没有积雪的,但是山顶却是 白雪皑皑呢?难道不是离太阳越近温度越高吗?
回答:这是因为对流层的热量来源于地面,地面吸收太阳辐射,然后反射到大气中,所以该层离地面越远温度 越低。平均每上升100米气温下降0.6度。
B 大气运动:因为地面附近的空气受热上升,而位 于上面的冷空气下沉,这样就发生了对流运动,所以把这层叫做对流层。而因为低纬地区,地面受热多,对流活动旺盛,因此,对流层的高度高;而高纬地区,地面受热较少,对流活动较弱,所以,对流层的高度低;中纬地区则适中。
C 水气尘埃杂质多,由于离地面 近,接收 地面蒸发的水汽多,整个大气圈的水汽几乎都在该层,大部分尘埃也集中在这里。
D 天气气候变化:天气气候变化显著,由于水气尘埃多,在大气对流过程中,容易形成云、雨、雪等天气现象,因此,对流层天气现象复杂多变。
2. 平流层:在对流层顶部,直到高于海平面50~55公里。
特点:
A 气温变化:离地面较远,基本不受地面影响,所以气温不出现垂直递减,相反随高度升高而升高。这是因为大气中的臭氧主要集中在这一层,我们已经知道了臭氧是吸收太阳辐射的(紫外线)所以使温度上升,高度越高吸收的紫外线也越多,这样温度也就越高。由于有臭氧层的存在,我们刚才也说到了臭氧空洞的问题,要是没有臭氧层地球上的生物就会受到很直接的太 阳辐射,容易产生皮肤癌,所以平 流层是人类生存环境的天然屏障。
B大气运动:由于气温相对是下低上高,大气稳定,不发生上下垂直对流,以水平运动为主,故称平流层。且水汽和杂质极少,故云、雨现象近于绝迹,天气晴朗,有利于高空飞行。坐飞机时从机窗向下看出去一般都是蓝天白云。
1.中间层:由于该层离地面更远,而且没有臭氧,气温随高度上升而下降,由于 气温下高上低,所以容易出现垂直对流,故又称高空对流层。.中间层顶部尚有水汽存在,可出现很薄且发光的"夜光云",在夏季的夜晚,高纬度地区偶尔能见到这种银白色的夜光云。
2.热层: 从名字上我们就可以知道该层的温度一定比较高的,从曲线上可以看到该层的温度是随着高度的上升而上升的,其主要原因是:距离太阳比较近。一些氧气分子在紫 外线宇宙射线作用下分解成原子,吸收一定波长的太阳紫外线,使大气 强烈增温。该层的大气处于高度电离状态,它们就像一面反射无线电波的镜子,使电波在地面和电离层之间多次反射,从而实现了远距离无线电通信。所以这层也较电离层。人造卫星一般在这一层,美丽的极光现象也是在这层出现,极光:由 太阳风抛出的带电粒子流,在地球磁场吸引下进入地球高空大气层,与稀薄的大气碰撞,在两极地区的夜空,常形成绿色,红色,粉红色的光弧。我们可以看到这张图的这条温度变化曲线,到了这里变成了虚线,后面就没有了,是不是这里的就没有温度了呢?当然不是,温度是存在的,只是热层的温度上升非常的快,在300千米的高空温度就到达1000度以上了。所以这里的虚线代表了一个温度上升的趋势,由于温度实在很高,我们这里的横坐标才只到50所以就 画不下了,用虚线来代替温度的变化趋势。
3.散逸层:又叫外层。它是大气的最高层,高度最高可达到3000公里。这一层大气的温度也很高,空 气十分稀薄,受地球引力场的约束很弱,一些高速运动着的空气分子可以挣 脱地球 的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空间中去。
以上就是大气的分层以及各个层的特点,其中对流层和平流层的特点是十分重要的,它们直接 影响着我们人类的生活生产。