大气层隹构及作用

气象科学上根据大气在不同高度上的物理性质、化学组成以及气温垂直分布的不同， 并参考其他特点，一般将大气层分为对流层、平流层、中间层、踢层和散逸层5层，见 图 2-1。

温度/K

图2-1大气的垂直分层

(1)对流层

对流层是大气圈的最底层，其下界是地面，上界随季节和炜度而变化。对流层的平均厚 度在赤道低纬度地区为17〜18km,中纬度地区为10〜12km，两极附近仅为8〜9km。一般 冬季较薄，夏季较厚。大气质量的3/4和几乎全部的水汽都集中在这一层，云、雾、雨等主 要天气现象都发生在这一层。该层有如下特点。

①气温随高度的增加而降低因为对流层的空气主要依靠地面的长波辐射增热，靠近 地面的空气受热多，‘远离地面的空气受热少。因此高度越高，气温愈低。平均每增高100m, 气温降低0.65°C，这种气温层结称为递减层结。

②空气具有强烈的对流运动由于地表受热不均，导致对流层空气有强烈的上升和下 降气流，使高低层空气得到交换，并使近地面的水汽、热量和杂质向上空输送，从而导致空 气的垂直混合。

③天气现象复杂多变由于对流层受地球表面影响较大，使得该层中温度、湿度水平 分布不均匀，水蒸气、固体颗粒以及人类活动产生的有毒物质也进人空气层，因此该层空气 除做对钸运动外，还发生一系列其他物理、化学反应，并形成雨、雪、雹、霜及臭氧层破 坏、温室效应等一系列天气现象。对流层与人类的关系十分密切，所说的大气污染就是指这

12 一层。

在对流层中，由于受地表的影响，又可分为两层。在1〜2km以下，该层气流受地面摩 擦作用强烈，大气的热量和动量变换显著，故称此层为大气边界层或摩擦层，亦称为低层大 气，大气污染物绝大部分在此层活动。在1〜2km以上，该层受地面影响变小，称为自由大 气，一系列天气过程均出现在此层。

在对流层到平流层间有一厚度为几百米至一二千米的过渡层，称为对流层顶。这一层的 主_特征是温度随高度增加降低很慢或等温，对流层中的对流运动受此层阻挡。

(2)平流层

对流层顶到约55km的大气层为平流层，在平流层内，随着高度增加，温度变化很小， 气温趋于稳定。到了 25km高度以上，由于0₃含量增多，吸收了大量太阳光短波紫外线， 同时0₃在紫外线的作用下分解为原子氧和分子氧，当它们重新化合生成臭氧时，释放出大 量能量,因此这里升温很快，并在约50km高空形成一个暖区。平流层中气流运动平稳，并 以水平运动为主，空气比下层稀薄，水汽和尘埃的含量很小，很难出现云、雨等天气现象。

(3)中间层

从平流层顶至85km高空中间层，该层内0₃含量甚微，因此该层大气温度随高度增 加而迅速下降，到中间层顶气温降到一83〜_113°C,水汽和尘埃极少，空气垂直对瘅运动 强烈，故又被称为上部对流层。

(4)热层

从中间层顶到MOkm,高空属于热层，该层气温随高度增加而迅速上升。在宇宙射线和 太阳紫外线作用下，i该层大部分空气分子发生电离，使大气处于高度电离状态，所以称为电 离层，电离层能反射电磁波，对无线电通信有重要意义。

(5)散逸层

热层之上，800km以上的大气层，称为散逸层。散逸层温度随高度增加而升高，大气 十分稀薄。由于温度高气体粒子运动速度快，受到地心引力小，一些气体粒子常可散逸至 星际空间。

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