什么是大气层?:特征、层次和对生活的重要性
什么是大气层?:特征、层次和对生活的重要性
我们总是在谈论空气污染、车辆和工业排放的气体、全球变暖和气候变化。然而还有很多人不知道什么是大气层,它的特征是什么,它的层次以及它对地球生命的重要性。
在这篇文章中,我们将详细探讨什么是大气层、它的特征、组成层以及为什么它对我们星球上的生命至关重要。
大气层是什么?
大气层是围绕行星或天体的气态层,并通过重力固定在适当的位置。根据行星的不同,该层的密度和大小可能有所不同。在一些行星上,大气主要由氢和氦等轻气体组成,而在其他行星上,例如地球,大气由多种对生命至关重要的元素组成。
地球大气层大约延伸至10.000公里在地球表面,尽管构成地球的大部分气体都集中在高度的前 11 公里处。这一层为我们提供了生命所必需的气体,并负责调节地球的温度,保护我们免受有害的太阳辐射,并使生命在地球上繁衍生息。
地球大气层的起源可以追溯到地球形成的早期阶段。最初,地球被一层主要由氢和氦组成的致密气体包围。然而,随着地球冷却和生命开始发展,大气层由于光合作用等过程而发生变化,这些过程向气体混合物中添加了氧气。
大气的主要特征
大气层具有几个使地球上生命得以存在的基本特征。其最显着的方面之一是其气体成分。地球的大气层是由各种气体,最丰富的是:
- 氮(78,08%)
- 氧气 (英语:Oxygen)(20,94%)
- 氩气(0,93%)
- 二氧化碳(0,04%)
此外,还发现了较小比例的水蒸气、氖气、氦气、甲烷、分子氮和其他微量气体。他水蒸气它对于水循环尤其重要,可占据大气的 1% 到 4%,具体取决于位置和天气条件。
大气的另一个重要特征是其成分和结构随海拔高度而变化。在前 100 公里中,我们发现同质层,其中气体混合物是均匀的。超出这个高度,在异质层,气体根据其分子量分层,氢和氦存在于上层。
大气层
地球的大气层分为几层,每一层都具有独特的特征,可以实现地球上生命的重要功能。这五个主要层是:
对流层:它是距离地球表面最近的一层,也是大气中气体含量最多的一层。我们所知道的所有气象现象和适合生命的条件都在那里发生。其高度在两极处为 6 公里,在赤道处为 18 公里。尽管是最热的,但其上限温度可达 -50 °C。
平流层:它的海拔从18公里到50公里。正是在这里臭氧层,它吸收大部分来自太阳的有害紫外线,从而保护生物免受这些有害射线的侵害。在平流层中,由于臭氧浓度较高,温度随着上升而升高,达到 -3°C。
中间层:该层高度在50至80公里之间,是大气层中最冷的区域,温度可降至-80°C。大多数陨石在这一层与地球大气层接触后就会分解。
热球:也称为电离层,高度范围为 80 至 800 公里。该层的温度波动剧烈,白天可达 1.500 °C。电离层对于无线电和电信信号的传输至关重要,因为它反射电磁波。
外逸层:它是最外层,绵延800至10.000公里。在这个区域,气体扩散到太空中,也是氦和氢等轻元素逸出的地方。它是大气层与外层空间之间的界限。
平流层的臭氧层
La臭氧层位于平流层,对于保护地球生命至关重要。之间形成吸收屏障97%和99%的紫外线来自太阳的高能量。这种辐射对生物体非常危险,因为它会导致 DNA 损伤并增加患皮肤癌等疾病的风险。
臭氧(O3) 当氧分子 (O2)与紫外线辐射相互作用,产生臭氧分子。臭氧的形成和破坏过程可以过滤太阳辐射,调节地球温度并使其适合居住。然而,由于氯氟烃(CFCs)等化学物质的排放,臭氧层遭到破坏,导致了众所周知的臭氧层污染。臭氧层上的洞,特别是在南极洲上空。
大气层的重要性
气氛发挥作用根本在地球上的生活中。其最重要的功能包括:
辐射防护:大气层,特别是臭氧层,保护我们免受太阳紫外线 (UV) 辐射的影响,阻止其完全到达地球表面。
温度调节:大气层充当自然供暖系统,通过自然温室效应将地球温度保持在适合生命存在的范围内。如果没有大气层,白天和晚上的气温会急剧上升和下降,从而使地球上的生命无法存在。
水循环:通过蒸发、冷凝和降水,大气维持水循环,这对动植物的生命至关重要。
陨石防护:大气层还充当小型陨石的屏障,在它们到达地球表面之前将其破碎。
简而言之,大气层是地球上生命的关键层。它不仅保护我们免受太空危险,还能调节气候、提供氧气并维持地球的热平衡。随着人们对气候变化和污染的担忧日益增加,我们必须采取行动保护我们的大气层,并确保大气层继续在保护我们所知的生命方面发挥重要作用。