航空气象与飞行 大气分层

二、大气分层（1）大气层的空气密度随高度而减小，越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000公里以上，再上面就是星际空间了。但探测结果表明，地球大气层的顶部并没有明显的分界线，而是逐渐过渡到星际空间的。二、大气分层（2）整个地球大气层就象是一座高大的而又独特的“楼房”，按其成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上不断变化。世界气象组织把这座“楼”分为五层，自下而上依次是：对流层、平流层、中间层、暖（热）层（电离层）和散逸层（外层）。（一）对流层（二）平流层（三）中间层（四）暖（热）层（五）散逸层二、大气分层（3）二、大气分层——对流层（1）对流层是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。因为地面附近的空气受热上升，而位于上面的冷空气下沉，这样就发生了对流运动，所以把这层叫做对流层。这一层是大气中最底的一层，它的底界是地面，顶界则随纬度、季节等变化。它离地面的平均高度，在地球中纬度区约11公里，在地球赤道约17公里，在两极较低约7～8公里。夏季的对流层厚度大于冬季。以南京为例，夏季的对流层厚度达17公里，而冬季只有11公里，冬夏厚度之差达6公里之多。二、大气分层——对流层（2）对流层的特点是：空气的温度随高度的升高而降低，平均每升高1公里，气温降低6.5℃；含有大量的水蒸气及其它微粒，因而有云、雨、雾、雪等天气现象。由于地形、地貌的不同和气温、气压的变化造成空气在垂直方向和水平方向的强烈对流，会使飞机剧烈颠簸，给飞行带来很大的影响。二、大气分层——平流层（1）平流层，亦称同温层，该层位于对流层之上，其上界伸展至约55公里处，是地球大气层里上热下冷的一层。此层被分成不同的温度层，当中高温层置于顶部，而低温层置于底部。它与位于其下、贴近地表的对流层刚好相反，对流层是上冷下热的。在平流层的上层，即30～35公里以上，温度随高度升高而升高；在30～35公里以下，温度随高度的增加而变化不大，气温趋于稳定，故该亚层又称为同温层。二、大气分层——平流层（2）平流层的特点是：在30～35公里以下，温度大体不变，平均在零下56.5℃左右，几乎不存在水蒸气，所以没有云、雨、雾、雪等天气现象。气流主要表现为水平方向运动，对流现象减弱，晴朗无云，很少发生天气变化，适于飞机航行，是飞机飞行比较理想的空间。在中纬度地区，平流层位于离地表10～50公里的高度，而在极地，此层则始于离地表8公里左右。二、大气分层——平流层（3）二、大气分层——平流层（4）二、大气分层——平流层（5）在20～30公里高处，氧分子在紫外线作用下，形成臭氧层，像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳紫外线及高能粒子的袭击。二、大气分层——中间层（1）平流层之上，从平流层顶至高于海平面约85公里的一层为中间层。民航飞机飞行不到这个高度。这一层大气中，几乎没有臭氧，这就使来自太阳辐射的大量紫外线白白地穿过了这一层大气而未被吸收。所以，在这层大气里，气温随高度的增加而下降的很快，到顶部气温已下降到零下83℃以下。二、大气分层——中间层（2）中间层的特点是：由于下层气温比上层高，有利于空气的垂直对流运动；还有水平方向的风，风速相当大，在60公里的高度，风速可达140米/秒，故又称之为高空对流层或上对流层。中间层顶部尚有水汽存在，可出现很薄且发光的“夜光云”，在夏季的夜晚，高纬度地区偶尔能见到这种银白色的夜光云。二、大气分层——中间层（3）二、大气分层——暖（热）层（1）从中间层顶到800公里高度为暖（热）层，又叫电离层。这一层空气密度很小，据探测，在120公里高空，声波已难以传播；270公里高空，大气密度只有地面的一百亿分之一，所以在这里即使在你耳边开大炮，也难听到什么声音。暖层里的气温很高，据人造卫星观测，在300公里高度上，气温高达1000℃以上。所以这一层叫做暖层或者热层。二、大气分层——暖（热）层（2）随高度的增高，气温迅速升高。前文提到，在300公里高度上，气温可达1000℃以上，这是由于所有波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层的大气物质所吸收，从而使其增温的缘故。2）空气处于高度电离状态。这一层空气密度很小，由于空气密度小，在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，氧分子和部分氮分子被分解，并处于高度电离状态，故暖层又称电离层。电离层具有反射无线电波的能力，对无线电通讯有重要意义。暖层的特点二、大气分层——散逸层（1）暖层顶以上的大气统称为散逸层，又叫外层。散逸层的下界距离地表800公里以上，而顶界约为2000～3000公里的高度，这里也可被视作地球大气层的上界。根据宇宙火箭探测资料表明，地球大气圈之外，还有一层极其稀薄的电离气体，其高度可伸延到22000公里的高空，称之为地冕。地冕也就是地球大气向宇宙空间的过渡区域。人们形象地把它比作是地球的“帽子”。由此也可见，大气层与星际空间是逐渐过渡的，并没有截然的界限。二、大气分层——散逸层（2）空气极其稀薄，大气质点碰撞机会很小。散逸层的气温极高，气温由低到高呈垂直分布，随着高度的升高而升高。散逸层的高温在原理上与热层相同，大气分子是因为吸收了来自太阳的短波辐射而被加热的。但由于散逸层的大气密度实在太低，所以不会令人感到任何温暖，一台普通的温度计也只会度量到摄氏零度以下。散逸层的特点二、大气分