【簡介:】??我們知道,人類的家園是地球,而地球的外面覆 蓋著一層大氣,如果沒有水和大氣以及適宜的溫度和 環(huán)境,生物是很難生存的。通常,在人們的眼中,“天”很高,要想沖出厚 厚的大氣層,進
??我們知道,人類的家園是地球,而地球的外面覆 蓋著一層大氣,如果沒有水和大氣以及適宜的溫度和 環(huán)境,生物是很難生存的。通常,在人們的眼中,“天”很高,要想沖出厚 厚的大氣層,進入太空非常非常困難。其實,與地球 相比,大氣層是很稀薄的。人們知道,地球的直徑大約為12700千米,而大 氣層的厚度只有100 ~ 800千米。
??如果將地球比作一 個蘋果的話,那么,我們可以把大氣層看成是蘋果的 皮,可這層“蘋果皮”本身卻是變化多端的。比如最貼近地球表面的一層,叫做對流層,其高 度從海平面起一直到大約11 000米止,其頂界是隨緯 度、季節(jié)等情況而變化的,在赤道地區(qū)為17 000米, 在中緯度地區(qū)(如北京、天津地區(qū))為11 000米, 在地球兩極地區(qū)則為7 000 ~ 8 000米。
??對流層的主要特點是,空氣溫度隨著高度的增加 而降低,因而又稱為變溫層,平均而言高度每上升 1000米,氣溫約下降6。 5度。^與此同時,氣壓也隨高度的增加而降低。由于地 球引力的作用,在5500米的高度范圍內,包含了大 氣總量的一半,而整個對流層,大約占了全部大氣質量的3/4。
??由于幾乎所有的水蒸氣都集中在這一層大氣內, 再加上大量的微粒,因而,這里也是風云變幻最為劇 烈的一層。從大約11000米的高度起,直到30 500米 左右,其大氣溫度基本不變,平均保持在-56。 5度;上 下,因此被稱為同溫層(實際情況是:在25 000米以 下,氣溫隨高度的升高而上升。
??在同溫層頂,氣溫約升至-43 ~ -33丈)。同溫層的氣溫之所以具有這樣 的特點,是因為該層大氣離地球表面較遠,受地面溫度的影響較小,并且其頂部存在著臭氧,能夠直接吸 收太陽的輻射熱等。同溫層所包含的空氣質量大約占整個大氣的1/4 弱。在這一層大氣內,沒有上下對流,只有水平方向 的風,所以又叫做平流層。
??另外,該層大氣幾乎不存 在水蒸氣,基本上沒有云、霧、雨、雹等氣象變化的現(xiàn)象,這對飛行器的平穩(wěn)飛行是非常有利的。不過, 由于空氣密度很小,飛機在這一高度層上又不適宜機動飛行。人類的航空活動差不多都集中在對流層和溫層 內。為了保證飛機和發(fā)動機的工作效率,飛機飛行的高度一般不超過30千米的界限。
??從30千米到80 ~ 100千米的高度范圍,被稱為 中間層。這一層空氣的特點是:以45千米為界,溫 度先升后降。由于大量的臭氧存在,其氣溫先由同溫層頂?shù)腳33弋提高到17至40^左右;從45千米 起,隨著高度的升高,氣溫又開始下降,一直降低到-65。
?? 5弋 ~ -113^。中間層的空氣已經(jīng)很稀薄了,其空氣質量約只占 整個大氣層的1/3000。在80千米高度上,空氣的密度只有地面的五萬分之一;而在100千米高度上,空 氣的密度僅為地面的一千萬分之八。由于空氣非常稀薄,并且氣體開始呈現(xiàn)電離現(xiàn)象,因此,人們一般把 飛行高度達到80 ~ 100千米的飛行器,看成是不依靠大氣飛行的航天器。
??1967年10月,美國試飛員約瑟夫?沃爾克駕駛 X - 15A火箭飛機飛出了 7297千米/小時的驚人速度, 創(chuàng)造了有人駕駛飛機速度的世界紀錄。而且,他還曾多次飛到了 80千米以上的高空,成為美國第一個 “駕駛飛機的宇航員”。按照美國航空航天局規(guī)定,?飛行高度超過80千米的飛行員即可稱為宇航員。
??在中間層之上直至800千米髙空的范圍,稱作電 離層。其特點是:含有大量的帶正電或負電的離子,空氣具有導電性。并且,其溫度隨高度的增大而迅速升高,在200千米高度時,氣溫可達400度。所以, 這里又被人們叫做“暖層”。在電離層頂端之外,便是大氣的最外層——“散 逸層”了。
??由于地球引力的減弱,氣體分子和等離子 體與地球已若即若離。