地球大氣層的結(jié)構(gòu)教程文件

1、地球大氣層的結(jié)構(gòu)按熱力學(xué)垂直分布對大氣分層(熱分層)，可以分為以下幾層：一，對流層(Troposphere):對流層是大氣的最低層，其厚度隨緯度和季節(jié)而變化。在赤道W拉i為17-18km ；在中緯度地區(qū)為l0-12km ,高緯度為8-9km。夏季較厚，冬季較薄。在對流層中，因受地表的影響不同，又可分為三層。在 0.61.5km 以下叫擾動層(或者叫摩擦層)；2m以下叫貼地層；擾動層以上稱自由大氣.這里平均溫度在17-52 .二,平流層(Stratosphere)：從對流頂層(tropopause)到約55km的大氣層為平流層，這里氣流呈水平運動， 25km以下溫度隨高度變化較小，氣溫趨于穩(wěn)定，

2、所以又稱同溫層；25km以上，溫度隨高度升高而升高。在高約1060km范圍內(nèi)，有厚約20km的臭氧層，因臭氧具有吸收紫外線的能力，故使這里的平流層溫 度升高。這里平均溫度在 3c.三，中間層(Mesosphere):從平流頂層(stratopause)到距地面85km高度稱為中間層。這一層空氣更為稀薄，溫度隨高度增加而降低。這里也是電離層的底部，流星，極光都誕生在這里.這里平均溫度在-93 C .四，熱層：從中間頂層(mesopauce)到約600km稱為熱層。頂部溫度可達1000k° (太陽大年可達 2000k° ).電 離層的中上部都在這里.這里平均溫度在 1727 c

3、.五，逃逸層(Exosphere) : 600km以上叫逃逸層又稱外大氣層.它的邊界可達6400km .溫度可達數(shù)千 k° ,這里有極光，流星.按電磁學(xué)垂直分布對大氣層分層(電分層)，可以分為以下幾層：一，中性層(Neutral layer):對流層，平流層里的空氣分子基本沒有電離，以分子狀態(tài)存在，空氣呈中性.二，電離層(ionosphere):在中間層，熱層里，由于太陽紫外線強烈照射，氣體分子中的電子掙脫了原子的 束縛，形成了自由電子和離子，所以叫電離層.由于氣體分子本身重量的不同以及受到紫外線不同強度的 照射，電離層形成了四個(D,E,F1,F2)具有不同電子密度和厚度的分層，每

4、個分層的密度都是中間大兩邊 小。這里也是我們 DXers非常關(guān)注的地方，掌握它們分布，變化的規(guī)律，才能了解無線電波在這里傳輸?shù)?特性.三，磁層(Magnetosphere ):在逃逸層外已經(jīng)基本沒有什么地球大氣物質(zhì)，只分布著地球磁場和被其捕 獲到太陽風(fēng)粒子，磁鞘(Magnetosheath )目前可以看作地球大氣層的邊界了，因為再向前(太陽方向) 已經(jīng)是太陽與星際物質(zhì)的范圍了.下面是一張大氣層的溫度(Red)與電離度(Blue)的分布曲線圖.SfrstOpfillJSQSon 葩 phmI I i i1010s10:1。*10510eElectron concentration tcm-iJS

5、TitOip 加r -Hro髀展蛙q 5ijWIJ5100-II - Il II-SDO 3»0 inoTem perature (*K)這張是中文的:Boo網(wǎng)日力駕修原干氧販子翼F叭io»電子八小/0哽活4。胃0 +0:二中間屋1員一下包網(wǎng)_V均勻展中層平流星對流層噴對京層100200300SRfK>大氣圈由溫震、電乎密度化學(xué)盥成的褶同分布【垂直分布分層一熱分層在太陽風(fēng)作用下，地球磁場的變化，這個圖對于理解太陽與電離層的關(guān)系非常重要?。ㄏ麓卫^續(xù)談）magnetosheathmagnetopauseneutral sheetregionlobesHot Plasma大

6、氣層的構(gòu)成大氣層由對流層（距地球10千米左右）、平流層（10-55千米）、 中間層（55-80千米左右）、暖層（80-500千米左右）、逃逸層（500 千米以上）構(gòu)成。對流層是大氣層的最底層。在這個區(qū)域內(nèi)，大氣的溫度隨著高度的增加 而不斷下降。在11千米附近，溫度下降到-55°。在對流層，大氣的活動異常激 烈，不斷上升、下降，甚至還會翻滾。正是由于這些不斷變化著的大氣運動，形 成了多種多樣復(fù)雜的大氣變化。風(fēng)、云、雨、雪、霧、露、雷、雹等，都發(fā)生在 這個對流層。所以有人稱這層為氣象層，對流層的最上部叫對流層頂。平流層的范圍為從對流層頂向上到 55千米附近在這個區(qū)域內(nèi)，溫度不再 像對流層

7、里那樣不斷下降。溫度在開始階段幾乎不發(fā)生變化，然后隨著高度的增 加而增加，到平流層頂，溫度可達到-3-7°C。平流層的空氣成分幾乎不變，沒 有水汽與塵埃，經(jīng)常是晴空萬里，能見度很高。平流層中的臭氧比較多，在 25 千米高處臭氧最多，形成了所謂“臭氧層”。臭氧能強烈地吸收紫外線，它對地 球上的生物非常重要。中間層的范圍為從平流層頂向上，也就是從5080千米左右。在中間層, 溫度隨高度的增加而下降，大約在 80千米左右達到最低點，約為-90°C左右。暖層的范圍從中間層向上，也就是從 80500千米左右。暖層的溫度隨 高度迅速上升，可達到10002000°C。在這層，空

8、氣非常稀薄，而且還有多處氣 體處于高度電離狀態(tài)（俗稱電離層）。500千米以上的區(qū)域的大氣層稱為逃逸層。逃逸層的層頂就是地球大氣層 的頂。在這里地球的吸引力很小，加上空氣又特別稀薄，氣體分子互相碰撞的機 會很小，因此空氣分子像一顆顆微小的子彈高速地飛來飛去。它們一旦向地球的 上方飛去，就會進入碰撞機會極小的區(qū)域，最后離開地球。按熱力學(xué)垂直分布對大氣分層(熱分層)，可以分為以下幾層：一，對流層(Troposphere):對流層是大氣的最低層，其厚度隨緯度和季節(jié)而變化。在 赤道附近為17-18km ;在中緯度地區(qū)為l0-12km ,高緯度為8-9km。夏季較厚，冬季較薄。 在對流層中，因受地表的影響

9、不同，又可分為三層。在0.61.5km以下叫擾動層(或者叫摩擦層)；2m以下叫貼地層；擾動層以上稱自由大氣.這里平均溫度在17-52 C.二，平流層(Stratosphere):從對流頂層(tropopause)到約55km的大氣層為平流層，這 里氣流呈水平運動，25km以下溫度隨高度變化較小， 氣溫趨于穩(wěn)定，所以又稱同溫層；25km 以上，溫度隨高度升高而升高。在高約1060km范圍內(nèi)，有厚約20km的臭氧層，因臭氧具有吸收紫外線的能力，故使這里的平流層溫度升高。這里平均溫度在-3c.三，中間層(Mesosphere):從平流頂層(stratopause)到距地面85km 高度稱為中間層。

10、這一層空氣更為稀薄，溫度隨高度增加而降低。這里也是電離層的底部，流星，極光都誕生 在這里.這里平均溫度在 -93 C.四，熱層：從中間頂層(mesopauce)到約600km稱為熱層。頂部溫度可達1000ko (太陽大年可達2000k° ).電離層的中上部都在這里.這里平均溫度在1727 c.五，逃逸層(Exosphere) :600km以上叫逃逸層又稱外大氣層.它的邊界可達 6400km .溫度可達數(shù)千k°,這里有極光，流星.按電磁學(xué)垂直分布對大氣層分層(電分層)，可以分為以下幾層：一，中性層(Neutral layer):對流層，平流層里的空氣分子基本沒有電離，以分子狀

11、態(tài) 存在，空氣呈中性.二，電離層(ionosphere)：在中間層，熱層里，由于太陽紫外線強烈照射，氣體分子中 的電子掙脫了原子的束縛，形成了自由電子和離子，所以叫電離層.由于氣體分子本身重量的不同以及受到紫外線不同強度的照射，電離層形成了四個(D,E,F1,F2 )具有不同電子密度和厚度的分層，每個分層的密度都是中間大兩邊小。這里也是我們 DXers非常關(guān)注的地 方，掌握它們分布，變化的規(guī)律，才能了解無線電波在這里傳輸?shù)奶匦?三，磁層(Magnetosphere ):在逃逸層外已經(jīng)基本沒有什么地球大氣物質(zhì)，只分布著地球磁場和被其捕獲到太陽風(fēng)粒子，磁鞘（Magnetosheath ）目前可以看

12、作地球大氣層的邊界了，因為再向前（太陽方向）已經(jīng)是太陽與星際物質(zhì)的范圍了.下面是一張大氣層的溫度（Red）與電離度（Blue）的分布曲線圖.Mag 做ospMreElectrcnCcncentrabonemperaLtire/?region81MopsgStrMOJTropopawtTropo$ph£JI02moephere10102 103 104 1055108500300 i»oElectron conoeniraion (cm'J)Tem peranre fK)oos2 o o o9 5 1加oag3 2 1(£)卷sd原子公對流足球UNTAScttfo對流層中間層項一些理勻息一 均勻?qū)印?中層100200300溫靜K)大氣圈中溫度，電乎雷度,化學(xué)組成的重直分布按氣溫垂直分布分層。一熱分層在太陽風(fēng)作用下，地球磁場的變化，這個圖對于理解太陽與電離層的關(guān)系非常重要!出心券magnetosheathmaqnetopa use更加可以看出溫度在各層之間的交替變化Earth $ AtmosphereTcmp.Gradient LaerHeight