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2018年历史开奖记录:潜江科普:天有多高?就看大气层有多厚
时间:2019-03-12 08:23:41   来源:    分享到:

  我们天天生活在大气层中,大家有没有想过,我们的大气层到底有多厚呢?我们会在教科书上或者其他有关的文献上读到大气层的厚度约为1000千米左右,但是有的文献又会说大气层的厚度是2000到3000千米左右。那么孰是孰非呢?他们给出的厚度又是如何测量得到的呢?
 
  按照温度的变化规律,我们的大气层一共分为五层,包括对流层(0-10km左右),平流层(10-50km左右),中间层(50-85km左右),热层(80-800km左右),散逸层(800-2000或者3000km左右)。我们先来说说不同高度的大气层是如何测量的。由于测量不同高度的大气层,需要人类或者飞行器能达到相应的高度,因此测量不同高度的大气层和人类航空航天器的发展是紧密相连的。
 
  在18世纪发明热气球之前,通过爬山,科学家们发现大气的温度会随着高度的上升一直减小,于是有的科学家就根据高度和温度的关系计算出大气层高度的极限是30KM,因为超过30KM大气的温度就会低于绝对零度,是不符合物理定理的。到了20世纪初,探空气球的发明给科学家们的科研活动提供了新的可能。1902年,法国和德国的科学家利用探空气球几乎同时发现,在超过10km的高空后不久,大气的温度并没有一直降低,反而会有上升,这就是平流层的发现。平流层最高可达50km左右。直到二战期间德国发明V2火箭之后,科学家们才在战后有机会继续借助基于V2火箭的高空火箭技术来研究平流层以上的中间层的大气的性质。也就是在这个时候,科学家们发现在中间层,大气层的温度又会随着高度的增加而减小,因此这一层是和平流层不同的大气层。中间层的高度一直持续到80-90km左右,这个高度也就仅仅比V2火箭的最大飞行高度低一点,因此中间层后面的热层以及散逸层的发现都是航空火箭和人造卫星之后的事了。所以大气层的高度,或者说厚度其实是人类通过不同的航天器给出的测量数据来估算出来的。
 
  一般飞机的巡航高度就在对流层和平流层的交界处附近,温度比较低,但是如果再往高处飞的话,会进入平流层。由于平流层存在大量的臭氧,因此会吸收大量的紫外线辐射,温度就会逐渐升高而不是下降。另外,不同层面的分界并不是很明显,会受不同的经纬度的影响,因此给出的数值也是一个估计,不同文献上也可能会有一些差别,但是总体不会差很多。因此说地球大气层的厚度在1000-3000千米之间都是可以接受的。
 
  我们地球的大气层外界并没有一个明确的边界,我们并不会在到达某个高度之后突然进入太空,大气层的密度是随着高度的增加而不断减少,最后变得非常低,但不会是零。因为大气层的密度随着高度的增加而减小,我们的大气层的质量也并不是均匀分布的,它绝大部分质量都位于很低的高空。(市科技局)

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