大。边界层以上的对流层称自由大气层,受地表面影响较小。 对流层和平流层之间,有一层厚度约为几百米到1~2km的过渡层,称对流层顶,其气温随 高度变化几乎不变,因而对其下层的垂直运动起着阻挡作用 2.平流层 从对流层顶向上到50km左右是平流层。平流层中空气密度较小,垂直运动微弱,大气比较 稳定。对流层顶到30km左右的大气层气温变化很小,为-55℃左右,故称为同温层。同温层以 上的平流层中气温随高度升高而升高,至平流层顶达-3℃左白。平流层集中了大气中大部分臭 氧,并在20~25km高度上达到最大值,形成臭氧层。臭氧层吸收了大量的太阳紫外辐射,保护 地球上的生命免受紫外线伤害。但是,近年来由于大气污染,使臭氧层的臭氧浓度降低,在极地 已形成臭氧洞,必须引起高度重视。 3.中间层 平流层顶到85km高度左右的气层称中间层。其主要特征是温度随高度的增加迅速降低, 顶部温度可降到-83℃以下。因此气流有强烈的垂直运动,故又称为高空对流层。 4.暖层 从中间层顶向上到800km高度为暖层,在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下,气温随高 度升高而增高。据人造卫星探测,其顶部温度可达1700℃以上。暖层空气分子被高度电离,生 成大量的离子和电子,故又称为电离层。 5.散逸层 散逸层处在暖层顶上面,又称外大气层,底部大约在800km高度处。该层空气极其稀薄,气 体粒子的运动速度很高,且有向星际空间散逸的特性,成为整个大气层和星际空间的过渡地带。 二、大气的组 自然状态下的大气(空气)由干燥清洁的混合气体、水蒸气和悬浮颗粒物组成,除去水蒸气和 悬浮颗粒物的大气称为干洁空气。地球大气的总质量约为53×105t,古地球总质量的百万分 之一左右,其中98.2%集中在30km以下的大气层中,约有50%集中在5-6km以下的对流层 (一)干洁大气的组成 干洁大气的主要成分是氮(N2)氧(O2)和氬(Ax),它们分别占空气总体积的78.08%、 20.95%、0.93%,共占干洁大气总体积的9996%。其他气体所占体积不到0.04%,包括二氧化 碳(CO2)氖(Ne)氮(He)氮(Kr)、氙(Xe)、氢(H2)、臭氧(O3)等。干洁大气的成分等见表1 从表1-1所列临界温度和临界压强可以看出,干洁大气各组分在自然条件下均为气体,不 可能液化。所以干洁大气是永久气体,可视为一个整体,相对分子质量为28.966,临界温度为 413.85K,临界压强为372×1.0133×105Pa 由于大气的水平运动、对流、湍流和分子扩散,使不同地区、不同高度的大气得到交换和混 合。所以,从地面到90km高度,干洁大气的主要成分和含量基本保持不变。在90km以上,氮稍 有减少,氧稍有增多氩和二氧化碳则明显减少,其中氧和氮分子开始电离。根据火箭探测在 95km高度上,干洁大气中各成分的体积分数约为氮77%、氧21.5%、氩0.76%