人类的活动使地球大气圈中CO2含量明显增加，每年通过煤和石油的燃烧产生的CO2总量为6.2×10^9吨，相当于现今大气圈中CO2含量的1/250 。温室效应的增长，臭氧层的破坏，一系列环境生态的恶化，对人类的生存环境提出了严重的挑战 。“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，全世界的科学家将为人类生存环境的演化和预测提出科学对策 。
大气层的层次
对流层
对流层
中文名称：对流层英文名称：troposphere;convection zone定义1：大气最下层，厚度(8～17 km)随季节和纬度而变化，随高度的增加平均温度递减率为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(二级学科) 定义2：恒星内部冷热气体不断升降对流的区域 。应用学科：天文学(一级学科);天体物理(二级学科) 地球对流层(troposphere)
位于大气的最低层，集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽质量 。其下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化 。在低纬度地区平均高度为17～18公里，在中纬度地区平均为10～12公里，极地平均为8～9公里，并且夏季高于冬季 。
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 。它的高度因纬度而不同，在低纬度地区大约17至18公里，在中纬度的地区高10至12公里，在高纬度地区只有8至9公里 。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公里的行星边界层 。这一层的形成主要依靠地形而有所不同，而且亦会被逆流层的分隔而与对流层的其他部份分开 。
英语里的对流层一字“Troposphere”的字首，是由希腊语的“Tropos”(意即“旋转”或“混合”)引伸而来 。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 。即从太阳0.71个太阳半径向外到达太阳大气层的底部，这一区间叫对流层 。这一层气体性质变化很大，很不稳定，形成明显的上下对流运动 。这是太阳内部结构的最外层 。
接近地球表面的一层大气层，空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动，叫做“对流层” 。平均厚度约为12km，它的厚度不一，其厚度在地球两极上空为8公里，在赤道上空为17公里，是大气中最稠密的一层，总质量占大气层的四分之三还要多 。大气中的水汽几乎都集中于此，是展示风云变幻的“大舞台”：刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内 。对流层最显著的特点是有强烈的对流运动 。
该层有如下特点：
(1)温度随高度的增加而降低：这是因为该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而从下垫面加热大气 。因而靠近地面的空气受热多，远离地面的空气受热少 。每升高1km，气温约下降6.5度 。
(2)空气对流：因为岩石圈与水圈的表面被太阳晒热，而热辐射将下层空气烤热，冷热空气发生垂直对流，又由于地面有海陆之分、昼夜之别以及纬度高低之差，因而不同地区温度也有差别，这就形成了空气的水平运动 。
(3)温度、湿度等各要素水平分布不均匀：大气与地表接触，水蒸气、尘埃、微生物以及人类活动产生的有毒物质进入空气层，故该层中除气流做垂直和水平运动外，化学过程十分活跃，并伴随气团变冷或变热，水汽形成雨、雪、雹、霜、露、云、雾等一系列天气现象 。
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