地球的大气层有多少米?看似简单的问题,却很少有人能够准确回答


地球的大气层有多少米?看似简单的问题,却很少有人能够准确回答


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地球的大气层有多少米?看似简单的问题,却很少有人能够准确回答


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大气层虽看不见、摸不着 , 但其存在与地球上一切生物都有密切的关系 。 因为大气中含有大量的二氧化碳等温室气体 , 所以在一定程度上会导致气候变暖 , 进而威胁人类生存和发展 。 而为了保护生态环境 , 科学家们提出了一个全新的概念——“碳平衡”理念 。 大气层的功能不仅在于为我们提供可供呼吸的空气 , 而且还能发挥如维持地球温度 , 维持生命物质循环 , 阻隔各种宇宙射线 , 焚烧来袭陨石等 。
众所周知 , 大气层实际上是裹在地球上一层很厚的混合气体 , 如果是这样 , 那就一定是有厚度的 , 地球上大气层有多厚?如果把地球表面分成了四个区域:东、中、西和南 。 其中哪个是赤道圈?哪一个是南北极?那这个大气层又有多大呢?你想过吗?地球的大气层到底有多厚呢?
这个似乎很容易解决的问题几乎没有人能够确切地解答出来 , 因为大气层密度并非固定不变 , 它随高度升高而降低 , 即大气层和外太空之间不存在明显分界线 。 因此 , 人们往往把它理解为:当大气层处于较低位置时(例如平流层) , 就会有大量的氧气从空中向地面输送;如果上升到一定的高空 , 则大部分氧气将被排出大气 。 正是由于这一点 , 多数时候地球大气层高度界定得较为含糊 。
【地球的大气层有多少米?看似简单的问题,却很少有人能够准确回答】
上世纪美国物理学家西奥多;冯先生 。 费米提出了“宇宙线”理论 , 并由此建立了着名的宇宙模型 。 但是 , 这一学说却遭到许多人的质疑和批评 。 宇宙线究竟来自哪里?它又能为人类带来什么呢?卡门曾注意到 , 由于在高度约十万公尺处 , 由于空气稀薄 , 无法为飞行器飞行提供升力 , 这一地点可被视为大气层和外太空之间的分界 。
这个分界线就是人们常说的“卡门线上” , 也就是后来被大家所熟知的那个地方 。 因此 , 一般我们可以单纯认为大气层有十万公尺厚 。 但事实上 , 这个数值是相当大的!它不仅比现在人类所能达到的最厚还多了一层 。 而且从地面到高空还有一个很大的上升空间 。 这是为什么呢?对了 , 地球上所见到的这些漂亮极光都是在“卡门线”周围生成的 。

但是严格地说 , 地球之上只要空气平均密度大于宇宙空间平均密度 , 则该地点仍应视为大气层 。 但是 , 如果大气中含有足够多的氧气和水蒸气 , 那么就会出现所谓的“卡门线’现象了 。 ”卡门线'现象实际上就是一个大气压强与空气流速之间关系的问题 。 而且“卡门线”之外 , 仍然存在着空气 , 只不过很薄 , 因此在这一点上大气层厚度又要往外延伸 。

上图就是地球大气层简单结构示意图 , 可见大气层最外一层为“散逸层” 。它位于太阳与月球之间的轨道上 。 在这个区域里 , 有大量氢、氧等气体分子以及一些带电粒子 , 它们不断地从太空向地面运动着 。这里大气层里的氢、氦原子不断向宇宙空间逸出 , 形成了极其稀薄的气氛 。
科学家们发现“散逸层”周围的氢原子、氦原子在太阳远紫外线辐射影响下会产生较弱的辐射量 , 这颗行星看起来就像具有与太阳相似的“日冕”结构 , 因此他们把这一地区称为“地冕” 。
在大气层边界条件下形成的“地冕” , 由于其独特的性质而引起了人们极大的关注 , 因为“地冕”中存在着许多奇特的辐射现象 , 其中最引人注目的就是大气层边界 。
1995年NASA与欧洲航天局联合研制了“太阳与太阳风层探测器” , 称为SOHO.该探测器除观察太阳外 , 还担负着观察“地冕”这一重要使命 。

直到今天 , 科学家根据SOHO历年采集的“地冕”资料进行分析后终于得出结论:“地冕”边界是距地球表面63万km处 , 即地球大气共6.3亿m 。
根据这一定义 , 地球大气的厚度要远远超过多数人所认为的厚度 , 即使是月球也会被裹挟进地球大气中 , 也就是说至今我们人类还从未走出地球这个范畴 。

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