大氣層

大氣層英文是 atmosphere,意指包圍在星球表面的一層氣體,這些氣體因為重力而吸附於星球附近,成為星球的一種保護層。目前已經知道具有大氣層的太陽系星球有金星、木星、火星、月球、冥王星、Titan 以及人類所居住的地球等,每個星球的大氣層組成器體成分不一定相同,舉例來說水星與月球的稀薄大氣層主要成分為鈉氣、部分天體的大氣層由水蒸汽、硫氣體、氫氣、氦氣、氮氣、氬氣 ... 所組成,星球的大氣層組成成分也是太空科學家們研究星球是否具有生物或是否適合人類居住的重要指標,但截至目前為止,人類對於太空天體的研究進度,尚無法確認真正適宜人類居住的星球。

地球的大氣層

地球也是太陽系中擁有大氣層的星球,原始的大氣層推測包含有甲烷(CH4)、氨氣(NH3)、氫氣(H2)以及水氣(H2O)等,隨著地表與地殼的變動,火山噴發出的大量氣體,改變了大氣層的成分,其中二氧化碳(CO2)與二氧化硫(SO2)的含量提升,讓現在的大氣層氣體更加豐富,根據科學家們的研究,地球現在的大氣層主要由氮氣(N2)、氧氣(O2)、二氧化碳(CO2)、氬氣(Ar)、水蒸汽(H2O)以及其他含量較低的氣體所組成,每一種氣體對地球生物有著不同的幫助與作用,例如氮氣與二氧化碳是植物生存以及行光合作用所必需的氣體,氧氣則為生物呼吸所需的氣體。

地球大氣層主要氣體成分表

氣體氮氣(N2)氧氣(O2)二氧化碳(CO2)氬氣(Ar)水蒸汽(H2O)其他氣體
比例78%21%0.04%0.9%0%~4%0~1%
大氣層中的氣體比例隨著時間以及人類工業的發展狀態而改變,大氣層本身並非完全均勻的氣體層,也就是說在世界各地的大氣層組成氣體比例,也許有些微的差異,上表中的其他氣體包含有氦(He)、氖(Ne)、氪(Kr)、氙(Xe)、甲烷(CH4)、氫氣(H2)、氨氣(NH3)、臭氧(O3)、一氧化碳(CO)、一氧化二氮(N2O)、二氧化氮(NO2)、碘氣(I2)... 等,其中許多氣體都已經被人類使用於工業或科學發展。

地球大氣層的主要結構

地球的大氣層共分為對流層、平流層、中間層、游離層以及外氣層,以下為每一層離地表的距離。
分層別名英文名稱距離地表高度
對流層混合層
Troposphere0~11 公里
平流層同溫層Stratosphere7~50 公里
中間層中氣層Mesosphere50~85 公里
游離層增溫層、熱氣層
Thermosphere80~800 公里
外氣層散逸層Exosphere800 公里以上
由於地球的大氣層並沒有固定的範圍,故外氣層最遠處離地表的最遠距離並非一個固定值,最遠處可以至 2000 公里甚至 3000 公里遠,再向外就是宇宙了。人類製造的飛機目前無法在外氣層飛行,目前保有的人造飛機最高飛行記錄,約飛至離地表 120 公里左右[7]

地球大氣層的臭氧層破裂

臭氧(O3)雖然在大氣層中的含量非常低,但臭氧具有阻擋紫外線照射的功能,避免過多的紫外線照射,具有保護地球生物的功能,地球的臭氧層破洞,產生氣候的變遷、溫室效應以及生物體表皮的狀態損傷,北半球的臭氧層近年來正以每年 4% 左右的速度減少,地球表面已經有約 4.6% 的地方沒有臭氧層,這樣的情況已經是人類與環境所面臨的重大挑戰。根據科學家的研究指出,臭氧層的破裂與人類使用的氟里昂可能有很大的關係,氟里昂是氟氯烴(CF2Cl2)的其中一種,通成用於冰箱或者是冷凍空調設備,然而氟氯烴的成分包含有氯原子、氟原子和溴原子,這些原子都會破壞大氣層中的臭氧層。

大氣層相關主題

大氣層相關外部連結

  1. 大氣層的成因與垂直結構 [PDF]
  2. 地球大氣層 - 維基百科,自由的百科全書
  3. 大氣層 - 維基百科,自由的百科全書
  4. Atmosphere - Wikipedia, the free encyclopedia
  5. Atmosphere, Pressure, Forces
  6. Atmosphere | An Open Access Journal from MDPI
  7. 結至 2013 年止,人類製造的飛機最高飛行記錄由太空船1號(SpaceShipOne)於西元 2004 年 10 月 4 日所達成,最高飛行高度達到距離地表 112 公里,由 Brian Binnie 所駕駛。SpaceShipOne 是一架特殊設計的飛機,具有固體火箭推進引擎,已經於完成記錄後退役,關於飛機介紹請參閱:Scaled Composites: SpaceShipOne
最後更新於 2015-03-24
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