地球大氣
正文
分層 地球大氣的密度、 溫度、 壓力、化學組成等都隨高度變化。可以按照大氣的溫度分布、組成狀況、電離程度這些不同參數，對地球大氣進行分層。按大氣溫度隨高度的分布可以分為：
①對流層 靠地表的底層大氣，對流運動顯著。其厚度因緯度、季節以及其他條件而異，在赤道區約16～18公里,中緯度區約10～12公里,兩極區約7～8公里。一般來說,夏季厚而冬季薄。對流層與地表聯繫最密切,受地表狀況影響最大,大氣中的水汽大部集中於此層,形成雲和降水等現象。對流層的上部稱為“對流層頂”，厚約幾百米到1～2公里。對流層的溫度幾乎隨高度直線下降，到對流層頂時約為-50℃。
②平流層（又稱同溫層） 由對流層頂到離地表50公里高度的一層，大氣主要是平流運動。層內溫度隨高度增加而略微上升,到約50公里高度處,達到極大值（約-10～+20℃）。
③中間層（又稱散逸層） 高度在離地表50～85公里的一層，溫度隨高度增加而下降，到離地表高度85公里的中間層頂，溫度接近最小值，約為-80℃。
④熱層 中間層以上的一層，溫度隨高度增加而上升，在離地表500公里處，即熱層頂，達到1,100℃左右。這一層的溫度因為大氣大量吸收太陽紫外輻射而升高。熱層頂以上為外大氣層。這裡的大氣已極稀薄，密度在每立方厘米 10個原子以下（而海平面處為每立方厘米10個）。
按大氣的組成狀況可以分為兩層:離地表約100公里以下是均質層（大氣由各種氣體混合組成，平均分子量為常數）；以上是非均質層。在均質層中離地表10～50公里處,太陽紫外輻射的光化作用產生臭氧,形成臭氧層，這一層的高度大抵與上述平流層相當。在離地表20～30公里處，臭氧濃度最大，不過這部分大氣中的臭氧含量仍然不到這一層大氣的十萬分之一，各種氣體依然視為均勻混合的。臭氧層吸收掉危害生命的太陽紫外輻射，使之不能到達地表。 按大氣的電離程度可以分為兩層：從地表到離地表80公里這一層,大氣中的分子和原子都處於中性狀態,稱為中性層。離地表80～1,000公里這一層,大氣中的原子在太陽輻射（主要是紫外輻射）作用下電離，成為大量正離子和電子,構成電離層。其中電子密度極大處為D、E、F1、F2四層（如圖）。這四層的高度分別在 80～100公里、 100～120公里、 150～250公里和250～500公里處，而且這四層的高度和電離情況都隨一天中的不同時刻、一年中的不同季節和太陽活動程度而發生變化。許多有趣的天文現象，如極光、流星等都發生在電離層中。電離層還能反射無線電短波，從而使地面上可以實現短波無線電通訊。
近地表大氣的化學組成 乾潔空氣的成分及其體積百分比如下： 上表所列並未考慮水汽在內。實際上地球大氣含有一定比例的水汽。而且水汽是大氣中最不穩定的組成部分。在夏季濕熱處，水汽在大氣中的含量可以達到4％；而在冬季乾寒處，它的含量可下降到0.01％。除水汽外，離地表 3公里內還有塵埃、花粉、火山灰及流星塵等微粒。
起源 地球的大氣的演化已經歷了三代：原始大氣、還原大氣和氧化大氣（現代大氣）。
地球形成初期的原始大氣已不存在，它已全部或大部散逸到空間。後來,由於放射性元素的衰變和所謂“引力致熱”，地球處於一種熔化階段，從而加速了氣體從地球內部逸出的過程。地球的引力使這些逸出的大氣漸漸積蓄在地球的周圍。這種第二代地球大氣缺少氧，主要由二氧化碳、一氧化碳、甲烷和氨組成，稱為還原大氣。主要是綠色植物的光合作用，其次是來自太陽的輻射使水分解為游離氧，從而使還原大氣變為以氮和氧為主的氧化大氣。有的科學家通過分析赤鐵礦中的沉積物，推斷出氧存在的時間至少在25億年以上。從那時起，大氣中便含有豐富的游離氧了。
