大气垂直结构及各层特点

2025-03-1202:40:02常识分享0

地球外部由多个圈层构成,其中包括大气圈、水圈和生物圈。其中,大气圈与我们生产生活息息相关,同时也是厚度最大的圈层。

地球的大气总质量虽然仅占地球质量的百万分之一,约5.5亿吨,但其对地球的影响不可忽视。受地球引力影响,大气随高度增加逐渐稀薄。人们通常将极光出现的最大高度1200km定为大气上界。

在垂直方向上,大气层的物理性质存在显著差异。人们将大气分为五个层次:对流层、平流层、中间层、暖层和散佚层。

对流层是地球大气的最底层,厚度平均为10~12km。尽管其厚度在大气层中相对较薄,但却集中了75%的大气质量和90%以上的水汽。主要的天气现象,如云海雾雨风雪雷电等都在这一层次中发生。气温随高度增加而降低,每上升1000m,气温大约下降6℃。对流层是天气变化最为复杂、对人类生活影响最大的层次。

接下来是平流层,从对流层顶到50~55km高度。平流层内的空气以水平运动为主,气流平稳、晴空万里、空气阻力小,对于飞行来说是有利的环境。空气稀薄也可能导致飞机反应迟缓。

然后是中间层,从平流层顶到约85km的高度。这一层次的特点是气温随高度增加而迅速降低,因为臭氧的减少以及氮氧等气体吸收的较短波长太阳辐射已被上层吸收。

再往上,是暖层或热层,从中间层顶到约800km的高度。这一层的大气直接吸收太阳紫外线辐射,导致温度随高度增加而升高,白天气温可达1700℃,夜间最低也有200℃。

最后是800km高度以上的大气层,称为散佚层,这是大气的最上层。这里的空气极其稀薄,温度极高,大气粒子能够克服地球引力进入外层空间。

关于苏轼在《水调歌头》中提到的“我欲乘风归去,又恐琼楼玉宇,高处不胜寒”,这一现象的原因是对流层气温分布的特点是随高度上升气温降低。这是因为对流层空气上冷下热的特点导致的。其他选项如平流层臭氧含量高、平流层空气稀薄升温作用不明显等与题干描述的现象无关。