大气层,一个地质学术语,地球被厚厚的大气层包围着。
大气的组成主要包括:78.1%的氮气、0.9%的氧气、0.93%的氩气和少量的二氧化碳、稀有气体和水蒸气。
大气结构示意图
大气层厚度超过1000 km,空气体密度随高度降低。大气在不同的高度有不同的特征,所以可以分为对流层、平流层、中间层、暖层和扩散层,但没有明显的区别。
1.对流层
对流层位于大气层的最底层,靠近地球表面,厚度约10到20公里。因为空空气对流明显,所以叫对流层。云、雾、雨等现象,动植物的生存,人类的大部分活动都发生在这一层。水蒸气和大多数固体杂质也存在于这一层。对流层温度随海拔升高而降低,每1000米温度降低5~6℃。
2.平流层
平流层位于对流层之上,距离地球表面大约20到50公里。因为空气体稳定,所以叫平流层。这层水汽和尘埃很少,是一个30 km以下的平流层,温度在-55℃左右,基本不变,30 km到50 km内随着海拔的升高,温度略有升高。
3.中间层
中间层位于平流层之上,距离地球表面约50至85公里。空气体很稀薄。这一层的突出特点是气温随高度增加而迅速下降,空气体垂直对流强烈。
4.暖层
暖层位于中层之上,距离地表约100到800公里。太阳照在地球上,紫外线被这层的氧原子吸收,温度上升,所以叫暖层。
5.分散层
散射层位于暖层上,延伸到距离地球表面1000公里的地方,由带电粒子组成。这层温度很高,达到几千度。大气极其稀薄,密度是海平面的十亿分之一。
大气中各层的高度和温度变化
地球大气层的形成经历了三个阶段:
1、原始大气阶段
大约50亿年前,在地球形成的过程中,当围绕太阳运动时,它吸收了轨道上的尘埃和气体。当地球表面逐渐凝结成固态时,它就被大气包围了。这是原始大气,主要成分是氢和氦。但是由于地球能量的转化,太阳风的强烈作用,以及地球刚形成时的小重力,使得原来的大气层很快消失了。
2.次级大气阶段
地球形成后,由于地壳不稳定,火山活动频繁。火山喷发时挥发的气体逐渐取代原来的大气,成为次生大气,其主要成分是一些分子量相对较大的气体,如二氧化碳、甲烷、氮气、硫化氢、氨气等。
3.今天的大气阶段
随着太阳辐射向地球表面的深入发展,地球二次大气中产生了氧气。氧气的出现为生命的诞生提供了非常有利的“温床”,于是生命在地球上诞生,然后不断进化。氧气的增加形成了高空的臭氧层,植物的光合作用大大增加了地球上的氧气和二氧化碳,几十亿年后形成了现在的大气。
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