大气层的作用

大气层(aerosphere)又叫大气圈,地球就被这一层很厚的大气层包围着.大气层的成分主要有氮气,占78．1％；氧气占20．9％；氩气占0．93％；还有少量的二氧化碳、稀有气体（氦气、氖气、氩气、氪气、氙气氡气）和水蒸汽.大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越稀薄.大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限.整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,再上面就是星际空间了.
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.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.平流层以上是中间层,大约距地球表面50至85千米,这里的空气已经很稀薄,突出的特征是气温防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.暖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大量吸收,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.
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,电离成带电荷的正离子和负离子及部分*电子形成的.电离层对电磁波影响很大,我们可以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,大量气体聚集在地球周围,形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.
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、平流层、中间层、热层（电离层）和外大气层.
编辑本段对流层
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”.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.大气中的水气几乎都集中于此,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.
编辑本段平流层
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”.这里基本上没有水气,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,形成臭氧层,像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击.
编辑本段中间层
平流层以上,到离地球表面85公里,叫做“中间层”.中间层以上,到离地球表面500公里,叫做“热层”.在这两层内,经常会出现许多有趣的天文现象,如极光、流星等.人类还借助于热层,实现短波无线电通信,使远隔重洋的人们相互沟通信息,因为热层的大气因受太阳辐射,温度较高,气体分子或原子大量电离,复合机率又少,形成电离层,能导电,反射无线电短波.
编辑本段暖层
中间层以上是暖层,大约距地球表面100至800千米.暖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大量吸收,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.
暖层的特点是,气温随高度增加而增加,在300公里高度时,气温可达1000℃以上,像铅、锌、锡、锑、镁、钙、铝、银等金属,在这里也会被熔化掉.本层之所以有高温,主要是因为所有的波长小于0.175μm的太阳紫外线辐射,都被暖层气体所吸收.暖层中的氮（N2）、氧（O2）和氧原子（O）气体成分,在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下,已处于高度电离状态,所以也把暖层称作“电离层”.其中100～120公里间的E层和200～400公里间的F层,以及介于中间层和暖层之间,只在白天出现,高度大致为80公里的D层,电离程度都较强烈.电离层的存在,对反射无线电波具有重要意义.人们在远方之所以能收到无线电波的短波通讯信号,就是和大气层有此电离层有关.
编辑本段外层
热层顶以上是外大气层,延伸至距地球表面1000公里处.这里的温度很高,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.整个大气层可以分成几个层.
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非常少,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.美丽的极光就出现在电离层中.
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.在通常情况下,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.在这里空气极其稀薄.
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