我們的大氣層是地球上最具保護(hù)作用和最重要的部分。大氣層是一個復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，它負(fù)責(zé)保護(hù)我們免受太陽輻射和太空碎片、惡劣條件的傷害，一下內(nèi)容我們來介紹一下大氣層的一些不為人知現(xiàn)象，對于我們了解周圍的世界至關(guān)重要。我們討論臭氧層是如何形成的;沙漠是如何在中緯度形成的;是什么導(dǎo)致了飛機(jī)飛過大氣層時留下的白色條紋?？梢栽谀阆乱淮尉蹠献鳛檎勝Y來。
紫色的天空。當(dāng)光線進(jìn)入大氣時，空氣和水粒子吸收并重新發(fā)射光線，將其散射到我們的眼睛中。由于散射喜歡較短的波長，最常見的散射顏色實(shí)際上是紫色。我們認(rèn)為我們看到的天空是藍(lán)色的而不是紫色的，因?yàn)槲覀兊难劬λ{(lán)色更敏感。
正如你在科學(xué)課上學(xué)到的，我們的大氣由78%的氮?dú)猓?1%的氧氣，以及極少量的氬氣，二氧化碳和其他氣體組成。我們的大氣層是我們所發(fā)現(xiàn)的唯一一個含有游離氧的大氣層。由于氧是一種高度反應(yīng)性的氣體，它經(jīng)常與太空中的其他化學(xué)物質(zhì)結(jié)合。它在地球上的純凈形態(tài)使地球適宜居住，并引導(dǎo)我們在其他星球上尋找生命。
一些對全球變暖持懷疑態(tài)度的人認(rèn)為這不是一個真實(shí)的現(xiàn)象，因?yàn)樗麄兊某鞘姓谧兝?。事?shí)上，地球的全球氣候是多種區(qū)域氣候的綜合。因此，盡管一些地區(qū)在變暖，而另一些地區(qū)在變冷，總的來說，全球平均氣候正在迅速變暖。
有沒有想過是什么原因?qū)е乱恍╋w機(jī)飛過天空后出現(xiàn)白色條紋?這些白色的痕跡，被稱為尾跡或凝結(jié)痕跡，形成時，炎熱，潮濕的廢氣從發(fā)動機(jī)與寒冷的外部空氣混合。從排氣中冒出的水蒸氣會結(jié)冰，變得清晰可見，就像冬天里你呼出的哈氣。一條稀薄而迅速消失的軌跡意味著這些高海拔地區(qū)的空氣濕度較低，表明天氣狀況良好。一股持續(xù)的厚厚的尾跡表明濕度很高，可能意味著暴風(fēng)雨即將來臨。
我們的大氣層有五個基本層，使生命成為可能。第一個是對流層，在赤道處從海平面上升到大約17公里。我們的大部分天氣都是由暖空氣上升和下降形成云和風(fēng)的混合物造成的。
下一層是平流層，其高度可達(dá)赤道海平面以上50公里。這里是臭氧層，它保護(hù)我們免受危險(xiǎn)的紫外線的傷害。雖然它比對流層要高，但由于太陽射線吸收的能量，它實(shí)際上會更溫暖。
中間層,擴(kuò)展至85公里的行星的表面溫度徘徊在-120°C。進(jìn)入大氣層的流星大多在中間層燃燒。
電離層被認(rèn)為是外層空間的第一部分，因?yàn)樗鼙。腋采w的區(qū)域(赤道上空約690公里)，電離層是包括國際空間站在內(nèi)的大多數(shù)衛(wèi)星停放的地方。
外逸層、散逸層又稱外層是我們大氣層的第五層，也是最后一層，隨著它從地球延伸到與星際空間融合，它變得越來越弱。有趣的是，這一層可以令人印象深刻地增長和收縮。當(dāng)太陽平靜下來，不受太陽風(fēng)暴的影響時，外逸層的頂部可以從1000公里的最低點(diǎn)一直延伸到距離地球表面10000公里的地方。
平流層是大多數(shù)噴氣式飛機(jī)和氣象氣球飛行的地方。噴氣機(jī)在不受重力限制的情況下可以飛得更快，而摩擦力和氣象氣球可以更好地觀測風(fēng)暴，而風(fēng)暴大多發(fā)生在對流層以下。
如果大氣中沒有各種各樣的氣體，我們將無法生存。水蒸氣、二氧化碳和其他大氣氣體吸收太陽散發(fā)出的熱量，幫助創(chuàng)造適宜居住的氣候。被稱為溫室效應(yīng)的科學(xué)家們擔(dān)心，如果太多的吸熱氣體進(jìn)入大氣層，這種效應(yīng)將失去控制，造成像金星上那樣灼熱、不適宜居住的環(huán)境。
2010年，颶風(fēng)“卡爾”(Karl)襲擊加勒比海地區(qū)后采集的大氣空氣樣本顯示，采集到的微生物中，多達(dá)25%與糞便中發(fā)現(xiàn)的微生物有關(guān)或相同。這些微生物中的許多都是由雨滴收集并落回地球的。
電離層是來自外太空和太陽的高能粒子幫助形成離子，在地球周圍形成一個溫和的電離層。在衛(wèi)星發(fā)射之前，這一層幫助反射無線電波。
酸雨破壞整個森林，破壞水生生態(tài)系統(tǒng)，當(dāng)二氧化硫或氮氧化物顆粒在降雨前與水蒸氣結(jié)合時，就會在大氣中形成酸雨。這兩種情況都是自然發(fā)生的，火山爆發(fā)產(chǎn)生二氧化硫，雷擊產(chǎn)生氮氧化物。
雖然氣壓隨著海拔的升高而降低，但在地球的同一地點(diǎn)氣壓卻有很大的不同。當(dāng)太陽加熱地面時，它加熱周圍的空氣，空氣上升成為一個低壓點(diǎn)。由于物體從高壓區(qū)移動到低壓區(qū)，附近的高壓空氣會沖進(jìn)來平衡壓力。
雷電是一種強(qiáng)大的力量,可以給周圍空氣加熱到30000°C。快速加熱導(dǎo)致附近空氣爆炸性膨脹。這種爆炸產(chǎn)生的沖擊波變成了我們稱之為雷聲的聲波。
雖然我們在地面上感受到的風(fēng)通常來自南北極，但實(shí)際上它是在赤道附近形成的。由于陽光照射在地球的赤道和附近的緯度，這個區(qū)域會變暖。(有些陽光會照射到兩極，盡管它是以一定角度照射的，但能量較低。)赤道的熱空氣上升到大氣中的高度，并移動到兩極，在那里下沉，返回赤道。
北半球和南半球高緯度地區(qū)的北極光和南極光，是由我們大氣層的第四層，即熱層的離子反應(yīng)引起的。當(dāng)來自太陽的高電荷粒子撞擊我們磁極上方的空氣分子時，它們會發(fā)光，產(chǎn)生從地球和太空都能看到的壯觀的極光。
跳傘運(yùn)動員菲利克斯·鮑姆加特納(Felix Baumgartner)在平流層跳下，創(chuàng)造了歷史。鮑姆加特納在離地球表面37公里的高空跳下，在低氣壓的大氣層中以比聲速還快的速度自由落體，并成功降落。
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