逍遥学能 2016-01-09 10:46
就整个地球来看,愈是靠近核心,组成物质的密度就愈大。大气圈的密度要比地球的固体部分小得多,全部大气圈的质量(5600万亿吨)还不到地球总质量的百成分之一;而高层的密度比低层要小得多,而且愈高愈稀薄。如果以海面上的空气密度为1,在240公里高空,大气密度就只有它的一千万分之一;到1600公里高空,更只有它的一千万亿分之一了,整个大气圈质量的90%,集中在高于海面16公里的空间内,大体上也就是我们看到的那个蓝色的面纱的厚度。再往上去,空气就稀薄到不足以使阳光散射形成蓝色的天空了。当升到比海面高出80公里的高度,几乎全部大气圈的质量99。999%都集中在这个界限以下;而所余无几的大气占据的空间却极为广大,探测结果表明,地球大气圈没有明显的边界。
高于海平面10~12公里以内(在两极较低,约8公里,在赤道上较高,约为16公里)的这层大气,能因冷热不同而对流,称为对流层。对流层是大气圈中最稠密的一层,大气中的水气也几乎全部集中在这里,特别是在它的下半部。因而这里是风云变幻的主要场所,我们所感受的到的各种天气现象都是在对流层里发生的。
在对流层里,距海面愈高气温愈冷,平均每升高1公里,温度就要降低大约6.5℃。而从对流层顶上开始,温度又随着高度增加而增加。到80公里以上,温度则又升高,在500公里一带,可升高到1000℃。
在对流层上面,直到高于海面50公里的这一层,气流的特点主要表现为水平方向运动,称为平流层。
平流层以外的大气,因受太阳辐射等作用,气体分子分裂成为原子,并有发生电离成为带电粒子的,愈高这些作用愈强,于是在地球周围形成了能够导电、能够反射无线电波的电离层。它的底部边界高度约在65公里左右,顶部边界在650~1000公里的高度之间。
高层的大气表现不出绚烂多彩的天空景象,但它所表现出的电子磁等现象有力地证明着这里大气的存在,那些高空中带电粒子是受着地球磁场控制的,形成一个无形而巨大的磁层。
大气圈就是这样层层迭迭,看起来仿佛空若无物,实际上是壁垒森严,将地球重重包住。岂止是面纱,简直是屏障,是铜墙铁壁,对地球起着重要的保护作用。
1976年,在我国吉林省落了一场陨石雨,成为自然界罕见的珍闻。假使没有大气,这种从天而降的陨石将成为家常便饭,给地球造成极大毁坏。正是由于大气圈的保护,高速冲来的陨石因与大气剧烈磨擦,减慢了速度;并因磨擦产生的高热影响,绝大部分陨石在100多公里的高空就化为灰尘和气体,只有极少数达地面,而且已是强弩之末,一般不会造成什么危害了。
从天外向地球袭来的还有强烈的紫外线。假使没有大气,过多的紫外线将使地球上的生命无法生存,现在大气圈保护了我们。在大气圈中离开海面20~35公里这一带含臭氧较多,所谓较多,也不过占到四百万分之一左右,但这点臭氧已足以使大量紫外线被吸收,才使得地球上各种生物免受过多的紫外线伤害;剩下少量的到达地面,对我们来说有杀菌防病作用,反而变得无害而有益了。
那些极其稀薄的为地球磁场所控制的带电粒子组成的高层大气,也有保护地球的作用,它能使宇宙中那些以高速冲向地球的粒子流偏转方向。
地球大气圈的存在,不仅保护了我们,还是生命得以发生和发展的重要条件。假使没有大气,就没有灿烂的云霞,更没有生命的喧嚣,而将是白天酷热,夜晚严寒,天上是黑洞洞的,地下是一片荒凉。