地球大气
2014-01-21 15:13:34   来源:化石网   评论:0 点击:

地球大气 atmosphere of the Earth地球周围有大气层 地球引力作用下大量气体聚集在地球周围所形成的包层。大气随着地球运动;日、月的引力也对它起着潮汐作用。大气层对地面的物理状况和生态环境有决定性的

地球大气 atmosphere of the Earth

 

地球周围有大气层

    地球引力作用下大量气体聚集在地球周围所形成的包层。大气随着地球运动;日、月的引力也对它起着潮汐作用。大气层对地面的物理状况和生态环境有决定性的影响。地球大气的质量约为5.3×1021克,约占地球总质量的百万分之一。大气密度随高度的增加而按指数函数下降,大气总质量的90%集中在离地表15公里高度以内, 99.9%在50公里高度以内。在2,000公里高度以上,大气极其稀薄,逐渐向行星际空间过渡,而无明显的上界。

 

    分层  地球大气的密度、 温度、 压力、化学组成等都随高度变化。可以按照大气的温度分布、组成状况、电离程度这些不同参数,对地球大气进行分层。

按大气温度随高度的分布可以分为:

    ①对流层 靠地表的底层大气,对流运动显著。其厚度因纬度、季节以及其他条件而异,在赤道区约16~18公里,中纬度区约10~12公里,两极区约7~8公里。一般来说,夏季厚而冬季薄。对流层与地表联系最密切,受地表状况影响最大,大气中的水汽大部集中于此层,形成云和降水等现象。对流层的上部称为“对流层顶”,厚约几百米到1~2公里。对流层的温度几乎随高度直线下降,到对流层顶时约为-50℃。

    ②平流层(又称同温层) 由对流层顶到离地表50公里高度的一层,大气主要是平流运动。层内温度随高度增加而略微上升,到约50公里高度处,达到极大值(约-10~+20℃)。

    ③中间层(又称散逸层) 高度在离地表50~85公里的一层,温度随高度增加而下降,到离地表高度85公里的中间层顶,温度接近最小值,约为-80℃。

    ④热层 中间层以上的一层,温度随高度增加而上升,在离地表500公里处,即热层顶,达到1,100℃左右。这一层的温度因为大气大量吸收太阳紫外辐射而升高。热层顶以上为外大气层。这里的大气已极稀薄,密度在每立方厘米 107个原子以下(而海平面处为每立方厘米1019个)。

    按大气的组成状况可以分为两层:离地表约100公里以下是均质层(大气由各种气体混合组成,平均分子量为常数);以上是非均质层。在均质层中离地表10~50公里处,太阳紫外辐射的光化作用产生臭氧,形成臭氧层,这一层的高度大抵与上述平流层相当。在离地表20~30公里处,臭氧浓度最大,不过这部分大气中的臭氧含量仍然不到这一层大气的十万分之一,各种气体依然视为均匀混合的。臭氧层吸收掉危害生命的太阳紫外辐射,使之不能到达地表。

    按大气的电离程度可以分为两层:从地表到离地表80公里这一层,大气中的分子和原子都处于中性状态,称为中性层。离地表80~1,000公里这一层,大气中的原子在太阳辐射(主要是紫外辐射)作用下电离,成为大量正离子和电子,构成电离层。其中电子密度极大处为D、E、F1、F2四层(如图)。这四层的高度分别在 80~100公里、 100~120公里、 150~250公里和250~500公里处,而且这四层的高度和电离情况都随一天中的不同时刻、一年中的不同季节和太阳活动程度而发生变化。许多有趣的天文现象,如极光、流星等都发生在电离层中。电离层还能反射无线电短波,从而使地面上可以实现短波无线电通讯。

    实际上地球大气含有一定比例的水汽。而且水汽是大气中最不稳定的组成部分。在夏季湿热处,水汽在大气中的含量可以达到4%;而在冬季干寒处,它的含量可下降到0.01%。除水汽外,离地表 3公里内还有尘埃、花粉、火山灰及流星尘等微粒。

    起源  地球的大气的演化已经历了三代:原始大气、还原大气和氧化大气(现代大气)。

    地球形成初期的原始大气已不存在,它已全部或大部散逸到空间。后来,由于放射性元素的衰变和所谓“引力致热”,地球处于一种熔化阶段,从而加速了气体从地球内部逸出的过程。地球的引力使这些逸出的大气渐渐积蓄在地球的周围。这种第二代地球大气缺少氧,主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨组成,称为还原大气。主要是绿色植物的光合作用,其次是来自太阳的辐射使水分解为游离氧,从而使还原大气变为以氮和氧为主的氧化大气。有的科学家通过分析赤铁矿中的沉积物,推断出氧存在的时间至少在25亿年以上。从那时起,大气中便含有丰富的游离氧了。

相关热词搜索:地球 大气

上一篇:我国的地质遗迹分区
下一篇:大陆碰撞