大氣由高度分為對流層,平流層,中間層和熱層。對流層的氣溫隨高度上升而下降平流層的氣溫隨高度上升而上升中間層的氣溫隨高度上升而下降這些不同的溫度變化規律是什么造成的?
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大氣層隨與地表面的高度不同,其內含的成份、物理、化學特征不同,科學家為了研究揭開大氣的秘密,把整個大氣層根據其溫度變化、成分、電磁特性隨高度分布的不同而分成若干層次。 按溫度變化科學家將大氣層分為5層: 對流層:從地面到大約10~16千米處(極地大約8~9千米,赤道15~18千米),是大氣層的最底層。這一層集中了約整個大氣的四分之三的質量和幾乎全部的水汽量。大氣的對流在這一層十分發達,氣溫隨高度的下升而均勻下降,平均每上升100米降低0。6℃,在11千米附近溫度下降到-55℃。在這層里,大氣的活動異常激烈,或者上升,或者下降,甚至還會翻滾。正是由于這些不斷變化著的大氣運動,形成了多種多樣復雜的天氣變化,風、云、雨、雪、霧、露、雷、雹也多發生在這個層次里,因而也有人稱這層為氣象層。 這層的頂部叫對流層頂,這里氣溫不再隨高度上升而降低,而是基本不變,是一個很穩定的層次,對流層里的天氣影響不到這兒來。這里經常晴空萬里,能見度極高,空氣平穩,非常適宜噴氣客氣的飛行。 平流層:從對流層頂向上到55千米高空附近。這一層是地球大氣中臭氧集中的地方,尤其是在其下部,即在15~25千米高度上臭氧濃度最大,因而這一層又稱臭氧層。由于臭氧層能大量吸收太陽輻射熱而使空氣溫度大大升高,所以這一層的最大特點是溫度隨高度的上升而升高,到頂部溫度增大到最大值。 平流層雖然水汽極少,天氣現象比較少見,但隨著氣象火箭和衛星的發射,發現這一層的氣流等的變化與對流層中天氣變化有著密切聯系,相互影響。 中層:從平流層頂向上,也就是從55千米到80千米這個范圍被命名為中層大氣,簡稱中層。在這里,溫度隨高度而下降,大約在80千米左右達到最低點,約為-90℃。 熱層:從中層大氣向上到500千米左右的范圍。之所以叫熱層,是因為這層中的空氣分子和離子直接吸收太陽紫外輻射能量,因而運動速度很快,和高溫氣體一樣。這里空氣極其稀薄,盡管熱層頂的氣溫可達1000℃(太陽比較寧靜時)~2000℃(太陽活動劇烈時),但實際上卻根本不會感到熱。 逃逸層:500千米以上是外大氣層,這一層頂也就是地球大氣層的頂。在這里地球的引力很小。再加上空氣又特別稀薄,氣體分子互相碰撞的機會很小,因此空氣分子就像一顆顆微小的導彈一樣高速地飛來飛去,一旦向上飛去,就會進入碰撞機會極小的區域,最后它將告別地球進入星際空間,所以外大氣層被稱為逃逸層。這一層溫度極高,但近于等溫。這里的空氣也處于高度電離狀態。 除了按溫度分層外,根據大氣的電磁特性,還可以將大氣劃分為中性層、電離層和磁層。 中性層是指地面到60千米高度,這里大氣各成分多處于中性,即非電離狀態;在60千米~500千米的大氣層稱為電離層。500千米以上的稱為磁層。 電離層:在這里,由于太陽輻射的影響,大氣物質開始電離。根據電離層電子的濃度及對電磁波反向的不同效果,又可劃分為D層(大約在60~90千米高度)、E層(約110千米高度)、F1層(約160千米高度)、F2層(300千米高度),以及更高的G層等。根據氣象火箭和人造衛星的觀測,大約在離地300在遠距離無線電通信方面起著很重要的作用。無線電波借助于在地面和電離層之間的多次反射而傳播,實現了遠距離的無線電通信。人們形容電離層為一面反射電波的"鏡子"。 不過,電離層反射的只是普通的無線電廣播采用的波段,對于波長較短的無線電波則起不到反射作用。電視機采用的恰恰是波長較短的無線電波,這就是電視機為什么收看不到遠處電視臺節目的原因。為了能收看到大洋彼岸的電視節目,科學家利用在赤道上空36000千米高度的靜止地球衛星來傳播電視信號,使生動的電視畫面越過大洋或大陸,送到千家萬戶的電視機中。 我們還有這樣的感覺,有些廣播電臺的廣播在較遠的地方白天收不到,而到晚上就能收到。這是因為D層往往在白天形成,夜間消散,它在白天起到衰減無線電波傳播的作用。 磁層:在大氣科學中有時還500千米以上的大氣層稱為磁層。因為在這里,地球磁場對大氣的運動起著決定性的作用。磁層在太陽風的作用下發生一系列變化:向著太陽的一面被壓縮了,而在背著太陽的一面形成了一個類似于彗星一樣的長尾巴--磁尾。向著太陽的一端距地心約十幾個地球半徑,即70000~80000千米,它的尾長(背著太陽一端)約l00個地球半徑,即600多萬千米。 太陽風是太陽向外拋出的穩定粒子流。它與磁層之間的邊界即為磁層頂,頂以外即為星際空間。因此也有人認為磁層頂才是大氣圈的頂。。
熱心網友
對流層的熱量主要來自地面,所以海拔越高氣溫越低;平流層的臭氧層強烈吸收太陽輻射中的紫外線,而升溫,故隨高度而升高;中間層是一個過度層,沒有熱量來源,所以氣溫隨高度下降;再往上是電離層分布的暖層,再次因吸收紫外線而強烈升溫