1. 地球大氣層的結(jié)構(gòu)是基于熱力學(xué)的垂直分布。 大氣是分層的(熱分層),可分為以下幾層: 1、對(duì)流層:對(duì)流層是大氣的最低層,其厚度隨緯度和季節(jié)的變化而變化。 赤道附近17-18公里; 中緯度地區(qū)為10-12公里,高緯度地區(qū)為8-9公里。 夏天比較厚,冬天比較薄。 在對(duì)流層中,由于受到地表的影響不同,可分為三層。 0.61.5km以下區(qū)域稱(chēng)為擾動(dòng)層(或摩擦層); 2m以下的區(qū)域稱(chēng)為底層; 擾動(dòng)層上方的區(qū)域稱(chēng)為自由大氣。 這里的平均氣溫為17-52℃。 2.平流層:從對(duì)流層頂)到55km左右是平流層,氣流在此水平移動(dòng),25k
2、米以下,溫度隨高度變化不大,溫度趨于穩(wěn)定,故又稱(chēng)平流層; 25公里以上,氣溫隨高度升高。 在大約1060公里高的范圍內(nèi),有一個(gè)厚約20公里的臭氧層。 由于臭氧具有吸收紫外線(xiàn)的能力,因此這里的平流層溫度升高。 這里的平均氣溫為3攝氏度。 3、中間層:從平流層頂?shù)骄嗟孛?5公里高度的區(qū)域稱(chēng)為中間層。 這層空氣較薄,溫度隨高度而降低。 這里也是電離層的底部,是流星和極光誕生的地方。 這里的平均氣溫為-93℃。 四、熱層:從中頂(中層)至600km左右稱(chēng)為熱層。頂部溫度可達(dá)1000k(大年太陽(yáng)可達(dá)200??0k)。 電離層的中部
3. 上半部分在這里。 這里的平均氣溫為1727C5。 外逸層:600公里以上的區(qū)域稱(chēng)為逃逸層,也稱(chēng)外大氣層。 其邊界可達(dá)6400公里,溫度可達(dá)數(shù)千度。 這里有極光,根據(jù)電磁學(xué),流星是垂直的。 大氣分層(電層化)的分布可分為以下幾層: 1、中性層:對(duì)流層和平流層。 平流層中的空氣分子基本沒(méi)有電離,以分子狀態(tài)存在。 空氣呈中性。 2.電離層(ionosphere):在中層和熱層中,由于太陽(yáng)紫外線(xiàn)的強(qiáng)烈照射,氣體分子中的電子脫離原子鍵,形成自由電子和離子,故稱(chēng)為電離層。 由于氣體分子本身重量不同,以及受到不同強(qiáng)度的紫外線(xiàn)照射,電離層形成四種(D、E、F1、F2)
4.具有不同電子密度和厚度的層。 每層密度中間較大,兩側(cè)較小。 這也是我們DXers非常關(guān)心的一個(gè)地方。 只有掌握它們的分布和變化規(guī)律,才能了解這里無(wú)線(xiàn)電波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。 3、磁層:逃逸層之外基本沒(méi)有地球的大氣物質(zhì),只有地球分布。 磁場(chǎng)及其捕獲的太陽(yáng)風(fēng)粒子地球大氣層結(jié)構(gòu)圖,磁鞘(Magnetosheath)目前可以視為地球大氣層的邊界,因?yàn)樵偻埃ㄌ?yáng)方向)已經(jīng)是太陽(yáng)和星際物質(zhì)的范圍。 下圖是大氣溫度(紅色)和電離度(藍(lán)色)分布曲線(xiàn)。Z?regit)nOzmosphereStndtospweTropopaiue 1010103 ICT 1010*Ele
5. ctron concerilralion (cmi ll 5 DO 3 叩ICO Tem peralure (*K)f SCUM-I-3M (EM) gnsb50o-IIIQQMagnetosphereTemperatireElectron C oncentraili on riom這是中文:TurioiaiiseMiftfOipfiiiiseAtomic Nitrogen Fa10s Electric T/ cm3 heat Kund.5E 廛io I-中心DK/W中煥鼎O2+0-2A6ssto非均勻堆均勻?qū)覴T洗晶鼎HSJB100 200 300地址度f(wàn)K)大扎黃中混碳。 電力密度。 化學(xué) 解燈梅花的垂直分布是根據(jù)空氣和水分的垂直分布——熱分層而分層的。
6.太陽(yáng)風(fēng)影響下地球磁場(chǎng)的變化。 這張圖對(duì)于理解太陽(yáng)和電離層的關(guān)系非常重要! (下回繼續(xù)講) 磁鞘磁層頂中性片葉 大氣層的組成 大氣層由對(duì)流層(距地球約10公里)、平流層(10-55公里)、中間層(約55-80公里)和暖層( 80-500公里)由逃逸層(500公里左右)和逃逸層(500公里以上)組成。 對(duì)流層是大氣層的最低層。 在該地區(qū),大氣溫度隨著海拔的升高而降低。 接近11公里處,氣溫降至-55G。 在對(duì)流層,大氣活動(dòng)極其劇烈,有上升、下降,甚至滾動(dòng)。 正是由于這些不斷變化的大氣運(yùn)動(dòng),才形成了各種復(fù)雜的大氣變化。風(fēng)、云、雨、雪、霧、露
7、雷聲、冰雹等都發(fā)生在這個(gè)對(duì)流層。 所以有人把這一層稱(chēng)為氣象層,對(duì)流層的最上面部分稱(chēng)為對(duì)流層頂。 平流層的范圍從對(duì)流層頂?shù)郊s 55 公里。 在該區(qū)域,溫度不再像對(duì)流層那樣下降。 開(kāi)始時(shí)溫度幾乎沒(méi)有變化,然后隨著高度的增加而增加,在平流層頂達(dá)到-3-7C。 平流層的空氣成分幾乎沒(méi)有變化,沒(méi)有水蒸氣和灰塵,天空常常晴朗,能見(jiàn)度很高。 平流層中臭氧較多,在25公里高度處最為豐富,形成所謂的“臭氧層”。 臭氧強(qiáng)烈吸收紫外線(xiàn),對(duì)地球上的生命非常重要。 中間層的范圍是從平流層頂向上,即從大約5080公里開(kāi)始。在中間層,溫度隨著高度的增加而降低,在80公里左右達(dá)到最低點(diǎn),約為-90℃
8、. 暖層的范圍是從中間層向上,即大約80,500公里。 暖層溫度隨高度迅速升高,可達(dá)10002000℃。 在這一層中,空氣非常稀薄,有很多地方氣體處于高度電離狀態(tài)(俗稱(chēng)電離層)。 500公里以上的大氣層稱(chēng)為逃逸層。 逃逸層的頂部是地球大氣層的頂部。 這里地球的吸引力很小,空氣也很稀薄。 氣體分子相互碰撞的機(jī)會(huì)很小,因此空氣分子像微小的子彈一樣高速飛行。 一旦它們飛到地球上空,就會(huì)進(jìn)入一個(gè)碰撞機(jī)會(huì)最小的區(qū)域,最后離開(kāi)地球。 根據(jù)熱力學(xué)的垂直分布,大氣是分層的(熱分層),可分為以下幾層: 1、對(duì)流層:對(duì)流層是大氣的最低層,其厚度隨緯度和季節(jié)的變化而變化。赤道是
9、17-18公里; 中緯度地區(qū)為10-12公里,高緯度地區(qū)為8-9公里。 夏天比較厚,冬天比較薄。 在對(duì)流層中,由于受到地表的影響不同,可分為三層。 0.61.5km以下區(qū)域稱(chēng)為擾動(dòng)層(或摩擦層); 2m以下的區(qū)域稱(chēng)為底層; 擾動(dòng)層上方的區(qū)域稱(chēng)為自由大氣。 這里的平均氣溫為17-52℃。 2.平流層:來(lái)自對(duì)流層頂 到達(dá)約55km的大氣層是平流層,氣流在平流層中水平移動(dòng)。 25公里以下,氣溫隨高度變化不大,趨于穩(wěn)定,故又稱(chēng)平流層; 25公里以上,氣溫隨海拔升高而升高。 在大約1060公里高的范圍內(nèi),有一個(gè)厚約20公里的臭氧層。 由于臭氧具有吸收紫外線(xiàn)的能力,因此這里的平流層溫度升高。這里的平均溫度為
10.-3C。 3、中間層:從平流層頂?shù)骄嗟孛?5公里高度的區(qū)域稱(chēng)為中間層。 這層空氣較薄地球大氣層結(jié)構(gòu)圖,溫度隨高度而降低。 這里也是電離層的底部,是流星和極光誕生的地方。 平均氣溫-93℃。 四、熱層:從中頂(中層)至600km左右稱(chēng)為熱層。頂部溫度可達(dá)1000k(大年太陽(yáng)可達(dá)200??0k)。 電離層的中上部在這里。 這里的平均溫度為1727℃。 5.逃逸層(Exosphere):600km以上的區(qū)域稱(chēng)為逃逸層,又稱(chēng)外大氣層。 其邊界可達(dá)6400公里。 溫度可達(dá)數(shù)千K。這里有極光和流星。 根據(jù)電磁力的垂直分布,大氣有分層(電分層),可分為以下幾層: 1.中性層
11、中性層:對(duì)流層和平流層的空氣分子基本不電離,以分子狀態(tài)存在。 空氣呈中性。 2、電離層:在中間層和熱層中,由于受到太陽(yáng)強(qiáng)烈紫外線(xiàn)的照射,氣體分子中的電子脫離原子鍵,形成自由電子和離子,故稱(chēng)為電離層。 由于氣體分子本身重量的不同和紫外線(xiàn)強(qiáng)度的不同,電離層形成四個(gè)(D、E、F1、F2)具有不同電子密度和厚度的層。 每層的密度都是中間大,兩邊小。這也是我們DXers非常關(guān)心的地方。 只有掌握它們的分布和變化規(guī)律,才能了解這里無(wú)線(xiàn)電波傳輸?shù)奶攸c(diǎn)。 3、磁層:逃逸層之外基本沒(méi)有地球大氣物質(zhì)。
12. 分布地球磁場(chǎng)和捕獲太陽(yáng)風(fēng)粒子,磁鞘目前可以被視為地球大氣層的邊界,因?yàn)橄蚯埃ㄏ蛱?yáng)的方向)已經(jīng)是太陽(yáng)和星際物質(zhì)的范圍。 以下是大氣中溫度(紅色)和電離程度(藍(lán)色)的分布曲線(xiàn)。3MAGNETosphereAteAteAteMperectureLectronc cncentrati cncentrati onz?regioodsrmopeozenasphere10 102 103 104 104 10 electron 10 electron 10 electron Conceraitron(CM-3)
13. TYoposphtre00300EMgnsv2905010i iii i5D03D0 IDOTem perature (*l)cnbao)c:4100200300Temperature K)17ontittw IB中溫度克化學(xué)成分的垂直分布根據(jù)空氣溫度的垂直分布進(jìn)行分層——在熱力作用下的熱分層太陽(yáng)風(fēng),地球磁場(chǎng)的變化。 這張圖對(duì)于理解太陽(yáng)和電離層的關(guān)系非常重要! 磁鞘我什至可以看到各層之間溫度的交替變化。 溫度。 。 zoneLaverWeather,31clouds