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大气层形成的原因( 三 )

原因知识百科大气层


平流层
中文名称：平流层英文名称：stratosphere 其他名称：同温层 定义1：从对流层顶到约50 km高度的大气层 。层内温度通常随高度的增加而递增 。底部温度随高度变化不大 。应用学科：大气科学(一级学科);大气(二级学科) 定义2：距地表约10～50 km处的大气层 。位于对流层之上，逸散层之下 。应用学科：生态学(一级学科);全球生态学(二级学科)　流层(stratosphere)，亦称同温层，是地球大气层里上热下冷的一层，此层被分成不同的温度层，当中高温层置于顶部，而低温层置于低部 。它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反，对流层是上冷下热的 。在中纬度地区，平流层位于离地表10公里至50公里的高度，而在极地，此层则始于离地表8公里左右 。
对流层上面，直到高于海平面50公里这一层，气流主要表现为水平方向运动，对流现象减弱，这一大气层叫做“平流层”，又称“同温层” 。这里基本上没有水汽，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行 。在20～30公里高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳紫外线及高能粒子的袭击 。
中间层
中间层(Mesosphere)
又称中层 。自平流层顶到85千米之间的大气层 。
该层内因臭氧含量低，同时，能被氮、氧等直接吸收的太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收，所以温度垂直递减率很大，对流运动强盛 。中间层顶附近的温度约为190K;空气分子吸收太阳紫外辐射后可发生电离，习惯上称为电离层的D层;有时在高纬度地区夏季黄昏时有夜光云出现 。
物质组成：氮气和氧气为主，几乎没有臭氧 。该层的60-90公里高度上，有一个只有在白天出现的电离层，叫做D层 。
中间层以上，到离地球表面500公里，叫做“热层” 。在这两层内，经常会出现许多有趣的天文现象，如极光、流星等 。
电离层/暖热层
电离层(Ionosphere)/暖(热)层(Thermosphere)
电离层是地球大气的一个电离区域 。60千米以上的整个地球大气层都处于部分电离或完全电离的状态，电离层是部分电离的大气区域，完全电离的大气区域称磁层 。也有人把整个电离的大气称为电离层，这样就把磁层看作电离层的一部分 。大约距地球表面10至80千米 。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，故称又暖层 。散逸层在暖层之上，为带电粒子所组成 。
该层特点是：
极光
除地球外，金星、火星和木星都有电离层 。电离层从离地面约50公里开始一直伸展到约1000公里高度的地球高层大气空域，其中存在相当多的自由电子和离子，能使无线电波改变传播速度，发生折射、反射和散射，产生极化面的旋转并受到不同程度的吸收 。
在电离作用产生自由电子的同时，电子和正离子之间碰撞复合，以及电子附着在中性分子和原子上，会引起自由电子的消失 。大气各风系的运动、极化电场的存在、外来带电粒子不时入侵，以及气体本身的扩散等因素，引起自由电子的迁移 。在55公里高度以下的区域中，大气相对稠密，碰撞频繁，自由电子消失很快，气体保持不导电性质 。在电离层顶部，大气异常稀薄，电离的迁移运动主要受地球磁场的控制，称为磁层 。
电离层的主要特性由电子密度、电子温度、碰撞频率、离子密度、离子温度和离子成分等空间分布的基本参数来表示 。但电离层的研究对象主要是电子密度随高度的分布 。电子密度(或称电子浓度)是指单位体积的自由电子数，随高度的变化与各高度上大气成分、大气密度以及太阳辐射通量等因素有关 。电离层内任一点上的电子密度，决定于上述自由电子的产生、消失和迁移三种效应 。在不同区域，三者的相对作用和各自的具体作用方式也大有差异 。

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