大气层现象,大气层是怎么产生的

大气层形成的原因

大气层也叫大气或大气。大气是行星表面的空气体，是由于行星引力的影响，在行星表面堆积的一圈气体。很多人都很好奇是什么导致了大气层的形成。以下是边肖为你做的事情。希望对你有用。

大气形成的原因

一般认为，最初，当地球被星际物质凝聚成一个松散的团块时，大气不仅在地球表面扩散，还渗透到地球内部。当时空中最丰富的气体是氢气，约占气体成分的90%。此外，还有大量的水蒸气、溴甲烷、氮气、氮气和一些惰性气体，但氮气、氧气和二氧化碳几乎找不到。

后来由于重力的作用，这个松散的土体收缩了，变小了。在收缩过程中，地球中的空气体被压缩，导致地球温度剧烈上升，地球中的空气体会大量散入Tai 空。但地球收缩到一定程度后，收缩会变慢，剧烈收缩时产生的热量会逐渐散失，地球会逐渐冷却，完全凝固。此时，最终被挤出地壳的空气体的一部分被重力牵引，环绕在地球表面，形成了大气层。这时水蒸气凝结成水，地壳上开始出现水体。那时候的大气很稀薄，成分和现在的大气有很大不同，还是水蒸气、氢气、氮气、氨气、惰性气体等等。

地壳凝固后，在相当长的一段时间内，由于放射性元素的作用，地球内部持续升温，造成地层的巨大调整，引起地壳某些部位的断层和位置偏移。地壳中的许多岩石和水在高温下继续释放，增加了河流、湖泊和海洋的水量。一些封闭在岩石或地层中的气体，包括二氧化碳，也大量逸出，丰富了稀薄的大气。

此时，高层大气中已经有大量的水蒸气，其中一部分被阳光分解为氢气和氧气。部分分解的氧气与氮气中的氢气结合，将氮气从氮气中分离出来；其中一部分与康佳中的氢结合，分离出甲韶中的碳，而甲韶中的碳又与氧结合形成二氧化碳。

这样，大气中空气体的主要成分就变成了水蒸气、氮气、二氧化碳和氧气。但是那时二氧化碳比现在多，氧气比现在少。

根据最近的同位素测量，地球已经存在了50多亿年。大约在18-9亿年前，生物在水中逐渐形成。七八亿年前，陆地上开始出现植物。当时的大气中有大量的二氧化碳，所以非常有利于植物的光合作用，使其茂盛生长。植物在光合作用过程中，大量吸收大气中丰富的二氧化碳并释放氧气，使大气中的氧气含量大大增加。于是大约在5亿年前，地球上的动物数量迅速增加，动物的呼吸将大气中的一些氧气变成了二氧化碳。

随着地球上动植物的增多，它们排泄、腐烂时，蛋白质一部分变成氮和盐，另一部分直接分解氮。变成一部分氮气和钱盐，一部分通过硝化细菌和脱氧细菌的作用变成气态氮，进入大气。因为氮气是一种惰性气体，在常温下不容易与其他元素结合，所以大气中的氮气越积越多，最后达到现在大气中的氮气含量。

此时，近地面的大气已经获得了现在的成分:氮气约占78%，氧气约占21%，氧气约占1%，其他微量气体之和不到1%。

从这里可以看出，大气的形成，一方面与地球和地壳的形成有关，另一方面也与动植物的出现有关。它不是孤立形成的。

这只是目前科学界普遍的解释，因为人们现在已经有条件利用空技术来了解宇宙中的行星大气。通过对比一些星球的大气探测结果，可以看出每个星球上的大气处于不同的发展阶段，这对于理解地球大气的形成非常有帮助。然而，更现实的大气形成理论需要进一步探索。

大气的化学演变

地球大气的组成和各组分的分压有一个极其复杂的演化过程。地球不同于金星和火星。金星的质量接近地球的质量。因为靠近太阳，表面温度高，内部脱气产生的水汽无法在表面凝结成水圈，CO2、SO2、H2S、NO、NO2等。积累并停留在大气中，形成稠密的CO2大气。火星比地球离太阳更远，表面温度低，质量小，气体容易逃逸。火星内部脱气过程释放的气体无法凝结成水，只能形成非常稀薄的CO2大气。地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈具有协调的形成和演化过程。地球脱气释放的主要气体是水蒸气、CO2、CO、HCl、Cl2、HF、HBr、H2S、S、SO2、N2、H2、H、O2、CH4、NH3和稀有气体。O2主要来源于水汽的光化学分解和绿色植物的光合作用。地球内部物质在熔化和脱气过程中，约有1.74×1018吨挥发性物质释放，其中约有1.22×1015吨CO2释放。地球的初始大气属于火山气体成分的强还原性大气。通过水蒸气的凝结，原来的海水变成了强酸性水体。随着海洋水量的增加和大气中CO2的积累，太古代地球大气演化为CO2-火山气体大气。随着水圈碳酸盐的沉积，大气中CO2分压降低，演化为元古代弱氧化CO2大气。随着显生宙生物的繁衍、碳酸盐沉积的增加和植物的出现，CO2气氛逐渐演变为现在的N2-O2气氛。

人类活动显著增加了地球大气中的二氧化碳含量。煤和石油燃烧产生的CO2总量每年为6.2× 10 9吨，相当于今天大气中CO2含量的1/250。温室效应的增长、臭氧层的破坏以及一系列环境生态的恶化，对人类的生存环境提出了严峻的挑战。“全球变化——地圈和生物圈十年”计划已成为当代科学研究的焦点，世界各国科学家将为人类生存环境的演变和预测提出科学对策。

大气层

对流层

对流层

中文名:对流层英文名:对流层；对流区定义1:大气的最低层，其厚度(8 ~ 17公里)随季节和纬度而变化。随着海拔高度的增加，平均温度下降速率为6.5℃/ km，有对流和湍流。天气现象和天气过程主要发生在这一层。应用学科:大气科学(一级学科)；大气(两个学科)定义二:恒星内部冷热气体不断升降和对流的区域。应用学科:天文学(一级学科)；天体物理学(两个学科)地球对流层

位于大气最底层，集中了约75%的空气质量和90%以上的水汽质量。它的下边界与地面相连，上边界高度随地理纬度和季节而变化。低纬度地区平均海拔17-18公里，中纬度地区10-12公里，极地地区8-9公里，夏季高于冬季。

从地球表面的对流层开始，一直延伸到空的高度，直到对流层顶，平流层的起点。它的高度随纬度变化，低纬约17至18公里，中纬10至12公里，高纬仅8至9公里。在高纬度地区，由于地表的摩擦会影响气流，形成平均厚度为2km的行星边界层。这一层的形成主要取决于地形，它也会被逆流层的分离而与对流层的其他部分分离。

英语中对流层的前缀来源于希腊语Tropos(意为“旋转”或“混合”)。因为正对流层是大气中最湍流的一层，所以喷气式客机大多是从这一层的顶部(即对流层顶)飞过，以避开影响飞行安全的气流。

在宇宙中，恒星也有对流层，太阳内部的能量除了辐射和对流之外，都向外扩散。即从太阳0.71太阳半径到太阳大气底部，这个区间称为对流层。这层气体性质变化大，不稳定，形成明显的上下对流。这是太阳内部结构的最外层。

接近地球表面的一层大气。空气体的运动是以上升气流和下降气流为主的对流运动，称为“对流层”。平均厚度约12km，厚度不一。其厚度在地球两极为8km 空，赤道为17km 空。它是大气中密度最大的一层，其总质量占大气的四分之三以上。大气中几乎所有的水汽都集中在这里，这是一个展示变化情况的“大舞台”:风、雨、雪等天气现象都发生在对流层。对流层最显著的特征是强对流运动。

该层具有以下特征:

(1)温度随高度增加而降低:这是因为这一层不能直接吸收太阳的短波辐射，但能吸收地面反射的长波辐射，从下垫面加热大气。因此，靠近地面的空气体得到的热量较多，而远离地面的空气体得到的热量较少。每增加1公里，气温下降约6.5度。

(2)空气体对流:由于岩石圈和水圈表面被太阳加热，热辐射加热了空气体的下层，发生冷热空气体的垂直对流，又由于地面分为陆地和海洋，昼夜的差别和纬度的差异，不同地区的温度也不同，形成/[/]

(3)温度、湿度等因子的水平分布不均匀:大气与地表接触，水汽、尘埃、微生物和人类活动产生的有毒物质进入空气层。因此，在这一层中，除了气流的垂直和水平运动外，化学过程非常活跃，并伴随着气团的冷却或加热，水汽形成雨、雪、冰雹、霜、露、云和雾。

平流层

英文名:平流层英文名:平流层其他名称:平流层定义1:从对流层顶到海拔50公里左右的大气层。内层温度通常随高度而增加。底部温度随高度变化不大。应用学科:大气科学(一级学科)；大气(两个学科)定义二:距地表约10 ~ 50km的大气。位于对流层之上，逃逸层之下。应用学科:生态学(一级学科)；全球生态学(两个学科)平流层，也称同温层，是地球大气中上热下冷的一层。这一层分为不同的温度层，高温层在上面，低温层在下面。它正好与位于它下方、靠近地球表面的对流层相反。对流层顶部冷，底部热。在中纬度地区，平流层位于地表以上10至50公里的高度，而在极地地区，这一层从地表以上约8公里处开始。

对流层上层，一直到海拔50公里的层，气流以水平运动为主，对流现象减弱。这种大气被称为“平流层”，又称“平流层”。这里基本没有水汽，晴朗无云，天气变化很少，适合飞机航行。在20 ~ 30公里的高空，氧分子在紫外线的作用下形成臭氧层，作为保护地球生物免受太阳紫外线和高能粒子伤害的屏障。

夹层

中间层(中间层)

也称为中间层。从平流层顶到85公里的大气层。

该层臭氧含量低，同时氮氧能直接吸收的太阳短波辐射大部分已被上层大气吸收，因此温度垂直下降率很大，对流运动强烈。中间层附近的温度约为190K空气体分子吸收太阳紫外辐射后可以电离，习惯上称为电离层的D层；有时夜光云会在夏季高纬度地区的黄昏出现。

成分:主要是氮气和氧气，几乎没有臭氧。在这一层60-90km的高度，有一个只在白天出现的电离层，称为D层。

距离地球表面500公里的中间层被称为“热层”。在这两层中，往往会出现很多有趣的天文现象，比如极光、流星等。

电离层/热大气层

电离层)/热大气层

电离层是地球大气层的一个电离区域。整个地球60公里以上的大气处于部分电离或完全电离状态。电离层是部分电离的大气区，完全电离的大气区称为磁层。也有人把整个电离的大气称为电离层，因此磁层被视为电离层的一部分。距离地球表面大约10到80公里。最突出的特点是太阳照射时，太阳中的紫外线被这一层的氧原子吸收，所以温度上升，所以称为暖层。逃逸层在暖层之上，由带电粒子组成。

该层的特点是:

北极光

除了地球，金星、火星和木星都有电离层。电离层从地面以上约50公里延伸到地球高层大气空域以上约1000公里，其中有相当多的自由电子和离子，可以使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生偏振面的旋转，并被不同程度的吸收。

电离产生自由电子的同时，电子与正离子的碰撞和复合，以及电子对中性分子和原子的附着，都会造成自由电子的消失。大气中各种风系的运动，极化电场的存在，外来带电粒子的不时入侵，气体本身的扩散造成自由电子的迁移。55公里以下的区域，大气相对稠密，碰撞频繁，自由电子消失很快，气体保持不导电。在电离层的顶部，大气极其稀薄，电离的迁移主要受地球磁场控制，称为磁层。

电离层的主要特征由分布在空中的基本参数表示，例如电子密度、电子温度、碰撞频率、离子密度、离子温度和离子成分。而电离层的研究对象主要是电子密度随高度的分布。电子密度(或电子浓度)是指单位体积内自由电子的数量。随高度的变化与各高度的大气成分、大气密度、太阳辐射通量等因素有关。电离层中任意一点的电子密度取决于自由电子的上述三种效应:产生、消失和迁移。在不同地区，三者的相对作用和具体作用方式也有很大不同。

外层

太阳风和地磁场

外逸层(Exosphere)，也称为逃逸层，是热层顶部以上的外层大气，从地球表面延伸到1000公里。这里的温度很高，达到几千度；大气层极其稀薄，密度是海平面的十亿分之一。大气层有多厚，这确实是一个很吸引人的问题。经过不懈的探索和追求，对大气的认识越来越清晰。整个大气层可以分为几层。这层从地面到10~12公里以内的空气体是大气的最低层，称为对流层。主要的天气现象，如云、雨、雪和冰雹，都发生在这一层。对流层以上大约50公里高的一层叫做平流层。平流层的空气体比对流层稀薄得多，对流层中水汽和尘埃的含量都很少，所以天气现象很少。

从平流层以上到80公里的一层称为中间层，这一层的温度随着高度的增加而降低。

80公里以上到500公里左右的空室称为热层。这一层的温度很高，昼夜变化很大。从地面以上50公里左右到1000公里左右的高度，这一层叫做电离层。美丽的极光出现在电离层。

距离地面500多公里的地方叫外大气层，也叫磁层。它是大气的最外层，是大气向星际空间空过渡的区域，外面没有明显的边界。通常在地磁极附近上限较低，近磁赤道空在面向太阳的一侧，大约是地球高的9~10个半径，换句话说，大约6.5万公里高。这里空气体极其稀薄。

通常在1000公里以内，也就是电离层以内，大气层的高度，也就是大气层的厚度是1000公里。

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