地球大气在不同的高度有不同的特征，因此可以分成若干层。最常用的分层方法是按大气的温度结构分层，即根据铅直温度梯度的方向，把大气分成对流层、平流层、中层和热成层，它们分别由称为“顶”的隔层(如对流层顶)分开(图8-1)

(一)对流层

对流层是大气的最低层，下界是地球表面，上界是对流层顶。对流层的主要特点是：温度随高度降低；大气的铅直混合强；气象要素水平分布不均匀。

大气吸收的总能量中，直接吸收太阳辐射能约占10％，吸收地面、海面发射的红外辐射约占90％。低层大气受地、海面加热，产生强烈的铅直运动，因此对流层内大气温度的铅直分布主要是由大气与地、海面热量交换以及大气的对流、湍流运动决定的，总趋势是温度随高度增加而降低。大气探测的结果表明，对流层内大气温度的平均递减率约为6.5K/km。大气温度随高度下降到-50～-70℃左右，再往上，温度的降低趋缓慢或向上稍有增加，当温度递减率减小到2K/km(或更小)的最低高度，就规定为对流层顶。对流层顶的高度随季节和纬度变化。赤道附近约为15～20km高，极地和温带约8～12km。中纬度地区，对流层顶的坡度很大，并且常是不连续的。

对流层里集中了大气质量的3/4和几乎全部水汽，又有强烈的铅直运动，因此主要的天气现象和天气过程如寒潮、台风、雷雨、闪电等都发生在这一层。

(二)平流层

由对流层顶向上到50km左右的气层称为平流层。平流层的底层温度随高度无大变化，其上部的温度随高度增加而明显增高。到平流层的上界温度可达0℃左右；大约在50km的高度上最高温度可达7℃，这是由于臭氧强烈吸收太阳辐射的结果。这种温度随高度的逆增现象使平流层大气很稳定，呈现出明显的成层结构，大气的铅直运动很弱，多为平流运动并且尺度很大。

平流层中水汽含量很少，几乎没有在对流层中经常出现的各种天气现象。此外，由于空气中尘埃很少，大气透明度很高。

(三)中层

从平流层顶到80～85km高度的气层称中层，也称中间层。该层的最重要特点是温度随高度升高而降低得很快，到中层顶温度下降到180K，是大气中最冷的部分。

中层内水汽极少，但在高纬地区的黄昏前后偶尔会发现该层存在夜光云，这种云可能是高层大气中细小水滴或冰晶构成，也有人认为是尘埃构成的。由于温度随高度降低很快，所以该层有相当强烈的铅直运动。

平流层和中层约包含了大气质量的1/4。在中层以上，大气更稀薄了，其质量大约只占大气总质量的十万分之一。

(四)热成层

热成层亦称暖层，是中间层顶以上的大气层，在该层内，温度始终是随高度增加的。太阳辐射中波长小于0.17μm的紫外线辐射几乎全被该层中的分子氧和原子氧吸收，吸收的大部分能量用于使气层增温。此外，太阳的微粒辐射和宇宙间的高能粒子也能影响该层的大气热状况。在100km以上，大气的热量传输主要靠热传导过程。由于分子稀少，传导率小，当各高度上所吸收的辐射能和传到下层去的热量达到平衡时，就必然有巨大的温度梯度。因此在热成层内，温度很快就升到几百度，最终趋于常数，约在1000K以上，是大气中温度最高的层。

热成层的另一个特点是，温度日变化和季节变化很显著，白天和夜间温差可达几百度。此外，该层的温度还受太阳活动的影响，在太阳活动的高峰期和宁静期也能差几百度。

在这一层的高纬地区经常会出现一种辉煌瑰丽的大气光学现象——极光。

热成层顶以上大气的边缘层，叫逸散层，在这一层地球大气消失于星际空间的气体中，这是由于这一层温度极高，空气极稀薄，地球引力很小，高速运动着的空气原子克服地球引力和其周围空气的阻挡，而逸散于星际空间。
　　本文标题：地球大气的平均状态(2)
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