地球上空中間層的成分? 地球的中間層是什么?
大氣物理名詞
本詞條是多義詞,共2個(gè)義項(xiàng)
展開
科普中國(guó) | 本詞條由“科普中國(guó)”科學(xué)百科詞條編寫與應(yīng)用工作項(xiàng)目審核
審閱專家江長(zhǎng)勝
中間層(Mesosphere)又稱中層,是指自平流層頂?shù)?5千米之間的大氣層。該層內(nèi)因臭氧含量低,同時(shí),能被氮、氧等直接吸收的太陽短波輻射已經(jīng)大部分被上層大氣所吸收,所以溫度垂直遞減率很大,對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)盛。[1]
中文名
中間層
外文名
Mesosphere
區(qū)域
50km-85km的大氣層
大氣現(xiàn)象
夜光云,流星
別名
中層
快速
導(dǎo)航
背景知識(shí)
物質(zhì)組成
主要特征
溫度垂直分布
對(duì)流運(yùn)動(dòng)
氣壓
電波傳播
中間層現(xiàn)象
探測(cè)儀器
簡(jiǎn)介
中間層又稱中層。自平流層頂?shù)?5千米之間的大氣層。
中間層
該層內(nèi)因臭氧含量低,同時(shí),能被氮、氧等直接吸收的太陽短波輻射已經(jīng)大部分被上層大氣所吸收,所以溫度垂直遞減率很大,對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)盛。中間層頂附近的溫度約為190開;空氣分子吸收太陽紫外輻射后可發(fā)生電離,習(xí)慣上稱為電離層的D層;有時(shí)在高緯度、夏季、黃昏時(shí)有夜光云出現(xiàn)。
背景知識(shí)
地球大氣按其基本特性可分為若干層,但按不同的特性有不同的分層方法。自地球表面向上,隨高度的增加空氣愈來俞稀薄。大氣的上界可延伸到2000~3000公里的高度。在垂直方向上,大氣的物理性質(zhì)有明顯的差異。
根據(jù)氣溫的垂直分布、大氣擾動(dòng)程度、電離現(xiàn)象等特征,一般將大氣分為五層對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和 外層(又稱外逸層或逃逸層)。接近地面、對(duì)流運(yùn)動(dòng)最顯著的大氣區(qū)域?yàn)閷?duì)流層,對(duì)流層上界稱對(duì)流層頂,在赤道地區(qū)高度約17~18千米,在極地約8千米;從對(duì)流層頂至約50千米的大氣層稱平流層,平流層內(nèi)大氣多作水平運(yùn)動(dòng),對(duì)流十分微弱,臭氧層即位于這一區(qū)域內(nèi);中間層又稱中層,是從平流層頂至約80千米的大氣區(qū)域;熱層是中間層頂至300~500千米的大氣層;熱層頂以上的大氣層稱外層大氣。
物質(zhì)組成
氮?dú)夂脱鯕鉃橹鳎瑤缀鯖]有臭氧。該層的60-90公里高度上,有一個(gè)只有在白天出現(xiàn)的電離層,叫做D層。
主要特征
從平流層頂?shù)?5公里高度為中間層。其主要特征:
(1)氣溫隨高度增高而迅速降低,中間層的頂界氣溫降至-83℃~-113℃。因?yàn)樵搶映粞鹾繕O少,不能大量吸收太陽紫外線,而氮、氧能吸收的短波輻射又大部分被上層大氣所吸收,故氣溫隨高度增加而遞減。
(2)出現(xiàn)強(qiáng)烈地對(duì)流運(yùn)動(dòng),又稱為高空對(duì)流層或上對(duì)流層。這是由于該層大氣上部冷、下部暖,致使空氣產(chǎn)生對(duì)流運(yùn)動(dòng)。但由于該層空氣稀薄,空氣的對(duì)流運(yùn)動(dòng)不能與對(duì)流層相比。
溫度垂直分布
相對(duì)于在中間層之下的平流層,氣溫會(huì)隨高度而增加,中間層與對(duì)流層一樣氣溫會(huì)隨高度按比例遞減。在中間層底部,高濃度的臭氧會(huì)吸引紫外線使平均氣溫徘徊在-2.5℃左右,甚至?xí)哌_(dá)0℃左右。但隨著高度增加臭氧濃度會(huì)隨之減少,所以在中間層頂?shù)钠骄鶜鉁赜謺?huì)降至-92.5℃的低溫。因此,通常在中間層頂附近,是大氣垂直結(jié)構(gòu)內(nèi)最低溫的部分。由于中間層的平均氣溫遞減率卻比對(duì)流層的小,雖有少部份的對(duì)流活動(dòng)發(fā)生,但相對(duì)地都較穩(wěn)定,甚少發(fā)生高氣壓、低氣壓的現(xiàn)象。亦因?yàn)橹虚g層的大氣密度非常之低,所以這層的熱力構(gòu)造主要由氧分子把太陽的紫外線吸收進(jìn)而把大氣加熱,與及二氧化碳放射出紅外線而冷卻兩者的平衡去決定。
對(duì)流運(yùn)動(dòng)
中間層夏季會(huì)比冬季處于一個(gè)氣溫更低的狀態(tài)。這是因?yàn)槎緯r(shí),大氣重力波破碎在這一層輸送向西的動(dòng)量,如同施加向西的拖曳力。為了平衡這一拖曳力,大氣必須朝極地經(jīng)向運(yùn)動(dòng)獲得朝東的科氏力。這一由夏極地到冬極地的經(jīng)向運(yùn)動(dòng)造成了夏極地的大氣上升,絕熱膨脹冷卻;冬極地的大氣則下沈,絕熱壓縮加熱。這一環(huán)流對(duì)溫度的影響超過了太陽輻射加熱,因此中間層頂?shù)臏囟确炊顷柟庵鄙涞南臉O地最冷,無陽光的冬極地最熱。因此,夏季中間層頂?shù)臍鉁乜梢缘椭?100℃以下。如此低溫之下,像夜光云般的特殊薄云也有可能被觀測(cè)到。而在中間層頂以上的大氣所蘊(yùn)含的原子・分子因受到太陽的紫外線影響而進(jìn)行電離,增加了自由電子。這樣地大氣進(jìn)行電離的一層稱作電離層,而當(dāng)中最底的一層D層就位于中間層頂付近,即離地面50至90公里的高空,所以中間層頂部的電子密度處于一個(gè)比較多的狀態(tài)。
氣壓
中間層不會(huì)發(fā)生高・低氣壓。但因?yàn)橹虚g層的大氣密度非常之小,故像行星波之類的長(zhǎng)周期波動(dòng),會(huì)以一個(gè)大的震幅從底層傳遞上來。根據(jù)這樣的波動(dòng)現(xiàn)象,在震幅極端大的地方會(huì)形成力學(xué)上不穩(wěn)定的部分。再者,這種波動(dòng)現(xiàn)象亦同樣對(duì)其附近的大氣循環(huán)做成較大影響。
電波傳播
在中間層,氣溫隨著高度的上升而下降。中間層與電離層的下部相重疊。在距地面50~800千米的空間,稀薄的空氣分子,在強(qiáng)烈陽光照射下,形成離子。電離層好像一面鏡子,把廣播臺(tái)發(fā)出的電波返射回地面,這樣我們就能收到廣播。
中間層現(xiàn)象
大氣層存在許許多多的有趣現(xiàn)象,各層所散發(fā)出的不同魅力,如中間層的夜光云、夏冬季天氣的反常……除了對(duì)流層、平流層,離我們比較遠(yuǎn)的中間層、暖層、外層,也和我們的生活密不可分。
探測(cè)儀器
瑞利散射激光雷達(dá)能夠探測(cè)22-60 km范圍內(nèi)大氣溫度的垂直分布。
瑞利散射激光雷達(dá)適合于探測(cè)中間層低層大氣溫度分布。其主要原理是:認(rèn)為中間層低層大氣的大氣回波主要是分子瑞利散射信號(hào),忽略氣溶膠粒子的散射信號(hào);假設(shè)已知某一高度上大氣密度,可求得大氣密度廓線;結(jié)合理想氣體狀態(tài)方程和大氣靜力學(xué)方程求得大氣溫度。[2]
大氣層,地質(zhì)學(xué)專業(yè)術(shù)語,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮?dú)猓?8.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小,越高空氣越稀薄。大氣層的厚度大約在1000千米以上,但沒有明顯的界限。整個(gè)大氣層隨高度不同表現(xiàn)出不同的特點(diǎn),分為對(duì)流層、平流層、中間層、熱層和散逸層,再上面就是星際空間了。
你好
你可以計(jì)算一下火星大氣的平均式量是多少
0.9532×44 + 0.027×28 + 0.016×40 = 43.3
(以上計(jì)算是粗略的,因?yàn)槿N氣體體積分?jǐn)?shù)總和為99.62%,不是100%)
而空氣的平均式量約為29
因此可知火星大氣的密度大于地球空氣,約為1.5倍
n2的質(zhì)量分?jǐn)?shù) = n2總質(zhì)量/大氣總質(zhì)量 = (n2密度×體積)/(大氣密度×體積)
因?yàn)閚2密度不變,只需考慮另外三個(gè)變量
在火星,n2體積數(shù)較小,大氣密度較大,現(xiàn)在只需考慮火星大氣的體積
由地理學(xué)可知,火星比地球略小,那么火星大氣的體積也應(yīng)比地球大氣的體積略小
也就是說,分母的比較,火星和地球的大氣總質(zhì)量基本相當(dāng)(火星大氣密度大于地球,體積小于地球),屬于同一數(shù)量級(jí)
這樣的話,只需比較n2的體積分?jǐn)?shù)就行了,顯然2.7%和78%相差太多了(20倍以上),火星n2的質(zhì)量分?jǐn)?shù)必定小于地球
至于d,稀有二字也是相對(duì)而言的,在地球上氬氣含量并不少,約占0.9%(體積分?jǐn)?shù)),在所有氣體中排在第3位,僅次于n2和o2。稱其為稀有氣體只是因?yàn)榱韼追N第8族氣體(he,ne,xe等)的含量的確很少,因此把這一族的單質(zhì)統(tǒng)稱為稀有氣體了。火星上ar占1.6%,排第3,其含量比地球更多,顯然并不稀有。
地球大氣的成分(體積比)
名稱 體積%
氮?dú)?N2) 78.084
氧氣(O2) 20.947
水蒸氣(H2O) 0.1~4.0
氬氣(Ar) 0.934
二氧化碳(CO2) 0.032
氦氣(He) 5.24×10^-4
氖氣(Ne) 1.82×10^-4
甲烷(CH4) 1.8×10^-4
氪氣(Kr) 1.14×10^-4
二氧化硫(SO2) 1.0×10^-4
氫氣(H2) 5.0×10^-5
一氧化二氮(N2O) 2.7×10^-5
一氧化碳(CO) 6.0×10-6~1.0×10^-5
臭氧(O3) 1.0×10-6~1.0×10^-5
氙氣(Xe) 8.7×10^-6
氡(Rn) 微量
一氧化氮(NO) 微量
二氧化氮(NO2) 微量
希望可以幫到你
中間層(Mesosphere)又稱中層,是指自平流層頂?shù)?5千米之間的大氣層。該層內(nèi)因臭氧含量低,同時(shí),能被氮、氧等直接吸收的太陽短波輻射已經(jīng)大部分被上層大氣所吸收,所以溫度垂直遞減率很大,對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)盛。[1]
地球上空中間層的成分?
該層內(nèi)因臭氧含量低,同時(shí),能被氮、氧等直接吸收的太陽短波輻射已經(jīng)大部分被上層大氣所吸收,所以溫度垂直遞減率很大,對(duì)流運(yùn)動(dòng)強(qiáng)盛。中間層頂附近的溫度約為190開;空氣分子吸收太陽紫外輻射后可發(fā)生電離,習(xí)慣上稱為電離層的D層;有時(shí)在高緯度、夏季、黃昏時(shí)有夜光云出現(xiàn)。背景知識(shí) 地球大氣按其基本特...
地球?qū)尤Y(jié)構(gòu)與幔根
從頂部向中心:巖石圈、軟流圈+構(gòu)造圈、中間圈、外核和內(nèi)核。另外,從界線層可劃分為:巖石圈作為地球表層的界線層(SBL),圍繞地幔界線(MB)的670km的地幔界線層(MBL),并劃分上地幔(UM)和下地幔(LM)2900km處為核-幔界線層(CMBL),5100km為內(nèi)外核界線層(ICB),并劃分為外核(OC)...
大氣層各層高度大氣層各層高度區(qū)間
3. 中間層:這一層的高度在50公里至80至85公里之間。中間層的主要成分包括臭氧、氧、二氧化碳和氮的氧化物,這些物質(zhì)是由光化學(xué)作用產(chǎn)生的,因此這一層也被稱為光化層。4. 熱層:熱層的高度在80至85公里至800公里之間。盡管空氣極為稀薄,但溫度卻非常高,且隨著高度的增加而升高。5. 散逸層:這...
地球的構(gòu)造是什么地球有哪些構(gòu)造,是有什么組成的
上層的花崗巖層主要由硅-鋁氧化物構(gòu)成,而下層的玄武巖層則主要由硅-鎂氧化物構(gòu)成。地殼之下是地球的中間層,即地幔,其厚度約為2865公里,主要由致密的造巖物質(zhì)構(gòu)成,這是地球內(nèi)部體積最大、質(zhì)量最大的一層。
地球內(nèi)部到底是什么樣?
地殼下面是地球的中間層,叫做“地幔”,厚度約2865公里,主要由致密的造巖物質(zhì)構(gòu)成,這是地球內(nèi)部體積最大、質(zhì)量最大的一層。 地幔又可分成上地幔和下地幔兩層。地幔下面是地核,地核的平均厚度約3400公里。地核還可分為外地核、過渡層和內(nèi)地核三層,外地核厚度約2080公里,物質(zhì)大致成液態(tài),可流動(dòng);...
地球由表及里可分為哪三層
地幔位于地殼之下,是地球的中間層,大約厚2865公里。它主要由致密的巖石構(gòu)成,是地球體積最大、質(zhì)量最集中的層。地幔可以進(jìn)一步分為上地幔和下地幔。上地幔的一部分被稱為軟流層,這里地震波速度減慢,可能是由于放射性元素集中產(chǎn)生高溫,導(dǎo)致巖石軟化和局部熔融,因此被認(rèn)為是巖漿的來源。軟流層以上的...
地球內(nèi)部結(jié)構(gòu)是怎樣的
1、地核:是地球的最里層,主要由鐵和鎳組成,平均厚度約為3473千米。地幔:是地球的中間層,主要由硅酸鹽礦物組成,平均厚度約為2900千米。地殼:是地球的最外層,主要由巖石組成,平均厚度約為17千米。2、地殼:是地球的最外層,主要由巖石組成,平均厚度約為17千米。大陸部分的地殼平均厚度為33千米,...
誰有地球大氣層模擬結(jié)構(gòu),要圖片
熱層:也稱暖層,位于中間層之上及散逸層之下,其頂部離地面約800km。熱層的空氣受太陽短波輻射而處于高度電離的狀態(tài),電離層便存在于在本層之中,而極光也是在熱層頂部發(fā)生的。散逸層:也稱外層,距離地表800km至2000-3000km,是地球大氣的最外層,逃逸層空氣極為稀薄,其密度幾乎與太空密度相同,溫度...
地球的中間層是什么?
地幔介于地殼和地核之間,深度一般從地面以下33公里到2900公里,約占地球總體積的83.3%。因?yàn)樗诘貧ず偷睾说闹虚g,所以又稱“中間層”。地幔可分為上下兩層。上地幔由硅、氧、鐵、鎂等元素組成,其中鐵鎂含量比地殼的鐵鎂含量多,因此這層又稱為地幔硅鎂層。一般認(rèn)為,這里的物質(zhì)處于局部熔融狀態(tài),...
為什麼我們看不穿天空?
在我們地球的上空,包著一層厚厚的大氣層。大氣層(atmosphere)又叫大氣圈,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著。大氣層的成分主要有氮?dú)猓?8.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣。大氣層的空氣密度隨高度而減小,越高...
相關(guān)評(píng)說:
樂亭縣剛性: ______ 大氣層(atmosphere),氣象學(xué)專業(yè)術(shù)語,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著.大氣層的成分主要有氮?dú)?占78.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣.大氣...
樂亭縣剛性: ______ 空氣是指地球大氣層中的氣體混合,為此,空氣屬于混合物,它主要由 氮?dú)狻⒀鯕狻⑾∮袣怏w(氦、氖、氬、氪、氙、氡、氣奧),二氧化碳以及其他物質(zhì)(如水蒸氣、雜質(zhì)等)組合而成.其中氮?dú)獾捏w積分?jǐn)?shù)約為78%,氧氣的體積分?jǐn)?shù)約為...
樂亭縣剛性: ______ 又叫大氣圈.主要有氮?dú)?占78.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%.還有少量的二氧化碳、稀有氣體
樂亭縣剛性: ______ 地球表面主要由水、硅、碳物質(zhì)組成.水,70%以上是海洋;硅,陸地主要成分是硅;碳,是構(gòu)成生命體的重要元素.而氧和氫除了構(gòu)成大氣層,就是化合物形式的物質(zhì).
樂亭縣剛性: ______ 繼續(xù):大氣層的形成 大氣是泛指包圍星體的氣態(tài)物質(zhì)層,形成大氣層.這樣的星體可以是恒星、行星和衛(wèi)星. 所有的恒星都有大氣. 在太陽系的九大行星中擁有大氣的有金星、地球、火星、木星、土星、天王星、海王星、冥王星,僅有水星因...
樂亭縣剛性: ______ 對(duì)流層,平流層,中間層,熱層,電離層
樂亭縣剛性: ______ 大氣層(aerosphere)又叫大氣圈,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著.大氣層的成分主要有氮?dú)?占78.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣氡氣)和水蒸汽.大氣層的空氣...
樂亭縣剛性: ______ 在地球引力作用下,大量氣體聚集在地球周圍,形成數(shù)千公里的大氣層.氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄.探空火箭在3000公里高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣,有...
樂亭縣剛性: ______ 大氣層(atmosphere)又叫大氣圈,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著.大氣層的成分主要有氮?dú)?占78.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣、氡氣)和水蒸氣.大氣層的空...
樂亭縣剛性: ______ 大氣層(aerosphere)又叫大氣圈,地球就被這一層很厚的大氣層包圍著.大氣層的成分主要有氮?dú)?占78.1%;氧氣占20.9%;氬氣占0.93%;還有少量的二氧化碳、稀有氣體(氦氣、氖氣、氬氣、氪氣、氙氣氡氣)和水蒸汽.大氣層的空氣密度隨高度而減小,越高空氣越稀薄.大氣層的厚度大約在1000千米以上,但沒有明顯的界限.整個(gè)大氣層隨高度不同表現(xiàn)出不同的特點(diǎn),分為對(duì)流層、平流層、中間層、暖層和散逸層,再上面就是星際空間了.