地面距离大气层有多高

蒙挚2023-04-29  21

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自由电子形成的。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。

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

它的高度因纬度而不同,在低纬度地区平均高度为17~18千米,在中纬度地区平均为10~12千米,极地平均为8~9千米。

例如:我国北京地区,对流层的高度约为11千米,广州地区对流层的高度增加到约16千米,而在东北地区则下降到10千米。并且夏季高于冬季。甚至同一地区同一天,对流层的高度也会随早、中、晚的变化而变化。

对流层从地球表面开始向高空伸展,直至对流层顶,即平流层的起点为止。在高纬度的地区,因为地表的摩擦力会影响气流,形成了一个平均厚2千米的行星边界层。

扩展资料:

这一层由于是大气的最下层,密度最大,所包含的空气质量几乎占整个大气质量的75%,在对流层里空气可以有上下的流动,雷雨、浓雾、风切变等天气现象都发生在这一层。

正因对流层是大气层中湍流最多的一层,喷射客机大多会飞越此层顶部(即对流层顶)用以避开影响飞行安全的气流。

在宇宙中恒星也有对流层,太阳内部能量向外传播除辐射,还有对流过程。辐射区的外围温度下降得很快,再加上太阳表面的辐射损失变大,使得上下温差也随之变大,这就形成了以湍流为主的强烈对流层。这一层气体性质变化很大,很不稳定。

我们把地球大气在垂直方向上分成五个层次,即对流层、平流层、中间层、暖层和逃逸层。

⒈对流层。对流层(troposphere)处于地球大气圈的最低层,下界与地面相接,上界高度随纬度和季节的变化而有所不同。对流层厚度在低纬度地区平均为17-18公里;中纬度地区平均为10-12公里;高纬度地区平均为8-9公里;上界夏季较高,冬季较低。

对流层厚度虽然只有8-18公里,但却集中了大气全部质量的3/4以及几乎全部的大气水汽。对流层最主要的特征是存在着强烈的空气对流运动现象,即高层和低层之间的气体交换运动过程。在对流层内,气温一般随高度逐步递减;高度每上升100米,温度则平均下降065℃。在高纬度对流层顶(8公里),温度降低到-53℃;低纬度层顶(18公里),温度降到-83℃。地球表面的状况对这一层大气的物理性质有显著的影响。风、雨、雪、雷电和寒潮等天气现象都发生在这里。

根据温度、湿度以及气流的运动特点,对流层又可以分为三层,即对流上层、对流中层和对流下层。从55公里高度到对流层顶(8-18公里)的气层称为“对流上层”,在这一气层里,水汽含量较少,气温通常在0℃以下,因此,由下部输送的水汽常常凝结成水滴或者冰晶而形成云雾。中、低纬度区域还经常有30米/秒的大风出现。2-55公里高度范围的气层称为“对流中层”。

2公里以下的气层,称为“对流下层”。对流下层是整个大气层与地球表面邻接的边界区域,因此又被称为大气边界层,或者行星边界层。边界层的厚度通常在1-2公里范围内。边界层的下界与地表紧密相接,所以地球表面被称为大气层的下垫面。因为受地表面的摩擦作用,边界层又称“摩擦层”。

由于受地表热力和摩擦力的影响,边界层内的气象要素分布和变化规律与高层的自由大气不同。气温、气压等气象因素随日夜变化显著。在这里,水汽和污染物含量很高。边界层内大气的变化过程和状况,对气候的稳定和变迁,对污染物的扩散和清除,对人类的日常生活和经济生产活动,有着极为重要的影响。

⒉平流层。从对流层顶部(8-18公里)到55公里高度范围内的气层,称为平流层。平流层过去叫做“同温层”。平流层的主要特征是层内气体运动是稳定的水平流动状态。25公里以上气温开始升高,到层顶部达到-3℃。平流层内水汽、杂质很少,云、雨现象少见。平流层气流平稳,能见度高,有利于飞机的安全飞行。平流层的另一个特征是,在层内有薄薄的一层臭氧气体。臭氧成分主要分布在20-40公里高度范围内,人们把它叫做“臭氧层”。由于臭氧对太阳紫外线辐射有强烈的吸收能力,因此不但使平流层温度升高,而且形成了一个阻挡太阳紫外线的天然屏障,保护了地球上的生物,使它们免受过量紫外线的伤害。

⒊中间层。中间层的高度范围在55-85公里之间。中间层的主要特征是气温随高度递减,层顶部气温降到-113℃,几乎是大气圈中温度最低的区域。由于温度梯度的出现,又形成了自下而上的空气对流过程,因此中间层也可以被叫做上对流层。在高纬度区域,黄昏时刻可以观测到夜光云现象,这实际上是水汽的凝结雾。

⒋暖层。暖层的高度范围在85-800公里。暖层的主要特征是气温随高度迅速递增,在层顶气温可达到1000℃以上。在暖层里,波长小于015微米的紫外线辐射能量,几乎全部被吸收,所以气温急剧升高。暖层的空气质量约占大气总质量的5%。在120公里的高空,空气密度已经降到几亿分之一;在300公里高度降到百亿分之一。由于空气密度很低,太阳紫外线辐射强度很高,NO2、O2、O3等几乎都处于完全电离状态,因此,暖层又被称为“电离层”(ionosphere)。电离层内的粒子密度基本随高度递减。电离层实际上是地球上空的一个等离子体系,在这个体系中存在大量的自由电子。因此,电离层相当于一个流动的导体,十分有利于电磁波的传输,对于地球上的远距离通讯具有重要意义。

⒌逃逸层。800公里以上的大气层称为逃逸层,其上界约在3000公里高度上。逃逸层是地球大气圈的最外层,也是从地球大气层进入宇宙太空的过渡区域。逃逸层的主要特征是气温随高度递增,空气密度极小,具有逃逸速度的粒子可以克服地球引力,不断地逃往太空。但是根据目前卫星观测资料分析,在22000公里的高度上,离子密度仍可以达到10个/立方米。可见地球大气圈和星际太空之间,并没有明显的分界。 我们把地球大气在垂直方向上分成五个层次,即对流层、平流层、中间层、暖层和逃逸层。

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