除却水蒸气和污染物,地球的大气还由78%的氮气、21%的氧气以及加起来不到1%的氩气和二氧化碳组成。除此之外,大气层中还有少量的氢气、氖气、氦气、氪气、氙气、甲烷以及臭氧。地球最初的大气可能是由氨气以及甲烷组成。2000万年前,更多的元素开始出现在地球的大气中。
地球的大气分为几层?
根据温度的不同,地球大气层,即包裹地球的气体“皮肤”可分为5层。
对流层是最低的一层。平均厚度约为7英里(11千米)。地球两极处的对流层厚5英里(8千米),而赤道地区的厚度为10英里(16千米)。大多数的云和天气状况都在对流层中成形。对流层中,海拔越高,温度越低。
平流层距地表7—30英里(11—48千米)。臭氧层(极为重要,因其能吸收太阳释放出的大部分有害紫外线)就存在于平流层内;平流层中,温度随海拔的增加而稍有上升,最高可达32°F(0℃)。
中间层(平流层之上)距地表30—55英里(48—85千米)。中间层中,海拔越高,温度越低,最低可达-130°F(-90℃)。
热成层(又称非均质层),距地表55—435英里(85—700千米)。热成层中,温度可达2696°F(1475℃)。
外逸层处于热成层之上,距地表超过435英里(700千米)。外逸层中,谈论温度不再有任何意义。
电离层距地表30—250英里(48—402千米),与其他层具有重叠之处。电离层中,太阳的紫外线会使空气离子化。电离层还会影响无线电波的传播与反射。电离层可分为三部分:D层(距地表35—55英里,或56—88千米)、E层(又称肯涅利-海维赛层,距地表55—95英里,或88—153千米)以及F层(又称阿普顿层,距地表95—250英里,或153—402千米)。
范艾伦辐射带是什么?
范艾伦辐射带(范艾伦辐射区)位于地球赤道上方,是受地球四周磁场所困的两个高电荷粒子区。第一条范艾伦辐射带又名磁层,从距地表几百英里处延伸至海拔2000英里(3200千米);而第二条范艾伦辐射带距地表9000—12,000英里(14,500—19,000千米)。范艾伦辐射带中的粒子多为质子与电子,来自太阳风或宇宙射线。范艾伦辐射带的命名是为了纪念美国物理学家詹姆斯·范艾伦(James Van Allen,1914—2006)。他在人造卫星“探险者1号”(1958)以及“先驱者3号”(1959)所携带的辐射计量器的帮助下,于1958年和1959年发现了范艾伦辐射带。
1998年5月,太阳出现了严重的扰动现象,这导致在范艾伦辐射带内层与外层之间(即所谓的“狭槽区”),出现了一个全新的范艾伦辐射带。太阳活动回归平息时,这条新的范艾伦辐射带也随之消失。同一时间里,许多人造卫星也受到了干扰,例如“银河4号”人造卫星、“铱星”人造卫星等。这已经不是人类第一次在同一区域发现全新的临时辐射带了,不过这种临时辐射带的出现需要太阳风暴的持续时间极久,久到该区域充满粒子才行。
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