大气层的形成_自然地理大气层的介绍

文/蓝馨瑶

大气层是星球表面上的空气,因为星球引力影响,在星球表面积蓄而成的一圈气体。亲爱的小伙伴们,大气层是怎样形成的吗?下面小编给大家分享关于大气层形成原因,我们一起来看一下吧~

大气层形成原因

当地球刚由星际物质凝聚成疏松的一团时,大气不单铺在地球表面,而且还渗透到地球里面。后来,由于地心引力的作用使地球收缩变小,地球里面的空气受到压缩,使地球的温度猛烈升高,地壳凝固了起来,一部分被挤出地壳的空气,又被地心引力拉住,形成了很薄的大气层,再后来,由于地壳运动、大气中水蒸气的分解与结合,加上地球上动植物的增多,动植物新陈代谢所产生的气体,便渐渐形成了现在的大气层。

大气层化学演化

地球大气圈的成分和各组分的分压有着极其复杂的演化过程。地球不同于金星和火星。金星的质量近于地球,由于距太阳较近,表面温度高,内部除气所产生的水蒸气不能在表面凝结成水圈,CO2、SO2、H2S、NO、NO2等积累滞留在大气圈内形成稠密的CO2大气圈。火星距太阳较地球远,表面温度低,加之质量较小,气体易于逃逸,火星内部除气过程释出的气体,不能凝结成水体,只能形成极稀薄的CO2大气圈。地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈具有协调的形成和演化过程。地球内部除气作用释出的主要气体为水蒸气、CO2、CO、HCl、CI2、HF、HBr、H2S、S、SO2、N2、H2、H、O2、CH4、NH3和稀有气体等。O2主要来源于水蒸气的光化学分解和绿色植物的光合作用。地球内部物质的熔融除气过程,大约共释放1。74×1018吨挥发性物质,其中CO2约1。22×1015吨。地球初始的大气圈属于具有火山气体成分的强还原性大气圈。通过水蒸气的凝结,原始的海洋水成为强酸性水体。随着海洋水体的增大,大气圈中CO2的积累,太古宙的地球大气圈演化为CO2-火山气体大气圈。随着水圈中碳酸盐的沉积,大气圈中CO2分压降低,演化为元古宙的弱氧化的CO2大气圈。显生宙生物的繁殖,碳酸盐沉积量的增长和植物的出现,CO2大气圈逐步演化为现今的N2-O2大气圈。

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。

大气层距地面高度

大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,再上面就是星际空间了。

对流层在大气层的最低层,紧靠地球表面,其厚度大约为10至20千米。对流层的大气受地球影响较大,云、雾、雨等现象都发生在这一层内,水蒸气也几乎都在这一层内存在。这一层的气温随高度的增加而降低,大约每升高1000米,温度下降5~6℃。动、植物的生存,人类的绝大部分活动,也在这一层内。因为这一层的空气对流很明显,故称对流层。

对流层以上是平流层,大约距地球表面20至50千米。平流层的空气比较稳定,大气是平稳流动的,故称为平流层。在平流层内水蒸气和尘埃很少,并且在30千米以下是同温层,其温度在-55℃左右。

平流层以上是中间层,大约距地球表面50至85千米。这里的空气已经很稀薄,突出的特征是气温随高度增加而迅速降低,空气的垂直对流强烈。

中间层以上是暖层,大约距地球表面100至800千米。暖层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,故称暖层。

散逸层在暖层之上,为带电粒子所组成。

在离地面500千米以上的叫外大气层,也叫磁力层,它是大气层的最外层,是大气层向星际空间过渡的区域,外面没有什么明显的边界。在通常情况下,上部界限在地磁极附近较低,近磁赤道上空在向太阳一侧,约有9~10个地球半径高,换句话说,大约有65000千米高。在这里空气极其稀薄。

除此之外,还有两个特殊的层,即臭氧层和电离层。臭氧层距地面20至30千米,实际介于对流层和平流层之间。这一层主要是由于氧分子受太阳光的紫外线的光化作用造成的,使氧分子变成了臭氧。从地面以上大约50千米开始,到大约1000千米高的这一层,叫做电离层。美丽的极光就出现在电离层中。电离层是高空中的气体,被太阳光的紫外线照射,电离成带电荷的正离子和负离子及部分自由电子形成的。电离层对电磁波影响很大,我们可以利用电磁短波能被电离层反射回地面的特点,来实现电磁波的远距离通讯。

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