东游科普趣解地球大气层
生活在地球表面的我们,之所以能够在宇宙射线以及太阳照射下自由自在全靠地球大气层这个保护盾。
地球大气层除了保护我们之外还为我们提供了氧气,但是大气成分不止只有氧气,还有氮气、二氧化碳、氩气、氦气等各种惰性气体,虽然氧气让我们可以呼吸,但是二氧化碳、水蒸气和其它气体也很重要,大气层的成分中光是氮气就占了78%,氧气才只有五分之一左右,它们的组合才构成了整个大气层。
地球被大气层包围,从下到上可以划分为4个部分,分别是对流层、平流层、中间层和电离层,再往外就是极其稀薄的外层空间了。
对流层也就是我们人类生活的这一层,它的高度在大约12千米以下,这里面大气比较活跃,热冷空气不断对流,热空气向上,冷空气向下,形成了不同的天气气候以及各种风。
平流层比较特别,位置处在50千米以下的对流层上面,它是上层热,下层冷,空气流动是平着的,这也是它名字的由来。
中间层指平流层以上80千米以下的区域,它的特点是对流极其活跃,比对流层还要强盛,因为这个区域的温度随着高度变化很大,这也就加大了冷热空气的上下流动。
电离层是指中间层以外的区域,其实中间层区域就已经有部分大气处于电离状态,电离层因为在大气层的外部从而受到的太阳紫外线和宇宙射线最为强烈,造成大气分子被电离,形成电离层。
说完了大气层的分布,再简单解释下为何天空是蓝色的问题,理论上太阳照射在地球上的光是白色的,它是各种颜色光的集合体,可是经过了地球大气层却偏偏变成了蓝色,这是为啥呢?
原理很简单,就是光的散射,至于为什么是蓝色,这就要说一说不同光的波长了,从红色、橙色、黄色、蓝色到紫色,波长逐渐变短,频率逐渐升高
根据瑞利散射原理,光的散射强度与光的波长和导致散射的物体大小有关系,简单来说就是空气中微小颗粒大小正好与蓝光波长相匹配,导致了光在穿越大气层时候,蓝光的散射强度是红光和其它光的十倍左右
换句话说白色光中蓝色部分被散射削弱了,所以我们看太阳有些发红,而散射在太阳周围区域大气里的蓝光就成我们眼中的"蓝天"。
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