| 後一頁 前一頁 回目錄 |
藍藍的天上白雲飄。我們翹首望天，似乎高不可及。其實我們所看見的這個「天」，本是「地」的一部分——地球大氣圈的低層。它的高度不過十幾千米，宇宙火箭很容易就穿越過了這個高度，這時再回顧地球，藍天卻已跑到我們的腳下，似輕煙，似薄霧，更彷彿是一層蔚藍色的軟紗裹在地球的表面。 我們所看到的這個裹著地球的藍色面紗，是由稠密的空氣組成的，是陽光在其中散射的表現。 就整個地球來看，愈是靠近核心，組成物質的密度就愈大。以大氣圈和地球的固體部分相比較，大氣圈的密度要比地球的固體部分小得多，全部大氣圈的質量（5600萬億噸）還不到地球總質量的百萬分之一；以大氣圈的高層和低層相比較，高層的密度比低層要小得多，而且愈高愈稀薄。如果以海面上的空氣密度為1，在240千米高空，大氣密度就只有它的一千萬分之一；到1600千米高空，更只有它的一千萬億分之一了。整個大氣圈質量的90％，集中在高於海面16千米的空間內，大體上也就是我們看到的那個藍色的面紗的厚度。再往上去，空氣就稀薄到不足以使陽光散射形成藍色的天空了。當升到比海面高出80千米的高度，幾乎全部大氣圈的質量99.999％都集中在這個界限以下；而所余無幾的大氣占據的空間卻極為廣大，探測結果表明，地球大氣圈沒有明顯的邊界。高層大氣稀薄的程度比人造的真空還要「空」，但是，在那裡確實還有氣體的微粒存在，而且比星際空間的物質密度大得多，然而它們已不是氣體分子，而是原子及原子再分裂而產生的粒子了。以80∼100千米的高度為界，在這個界限以下的大氣，盡管有稠密稀薄的不同，但它的成分大體一致，以氮和氧的分子為主，這就是我們周圍的空氣。而在這個界限以上，到1000千米上下，就變得以氧為主；再往上到2400千米上下，變得以氦為主；再往上，則主要是氫；在64000千米以上，大氣便稀薄得和星際空間差不多了。與我們關係最密切的是低層的稠密大氣。 高於海平面10∼12千米以內（在兩極較低，約8千米，在赤道上較高，約為16千米）的這層大氣，能因冷熱不同而對流，稱為對流層。對流層是大氣圈中最稠密的一層，大氣中的水蒸氣也幾乎全部集中在這裡，特別是在它的下半部。因而這裡是風雲變幻的主要場所，我們所感受到的各種天氣現象都是在對流層裡發生的。 在對流層裡，距海面愈高氣溫愈低，平均每升高1千米，溫度就要降低大約6.5℃。而從對流層頂上開始，溫度又隨著高度增加而增加。直到大約高於海面50千米處，溫度又變為隨著高度增加而降低。到80千米以上，溫度則又升高，在500千米一帶，可升高到1000℃。 在對流層上面，直到高於海面50千米的這一層，氣流的特點主要表現為水平方向運動，稱為平流層。 平流層以外的大氣，因受太陽輻射等作用，氣體分子分裂成為原子，並有發生電離成為帶電粒子的，愈高這些作用愈強烈，於是在地球周圍形成了能夠導電、能夠反射無線電波的電離層。它的底部邊界高度約在65千米左右，頂部邊界在650∼1000千米的高度之間。 高層的大氣表現不出絢爛多彩的天空景象，但它所表現出的電磁等現象有力地證明著這裡大氣的存在，那些高空中的帶電粒子是受著地球磁場控制的，形成一個無形而巨大的磁層。 大氣圈就是這樣層層疊疊，看起來彷彿空若無物，實際上是壁壘森嚴，將地球重重包住。豈止是面紗，簡直是屏障，是銅牆鐵壁，對地球起著重要的保護作用。 1976年，我國吉林省下了一場隕石雨，成為自然界罕見的珍聞。假使沒有大氣，這種從天而降的隕石將成為家常便飯，給地面造成極大毀壞。正是由於大氣圈的保護，高速衝來的隕石因與大氣劇烈摩擦，減慢了速度；並因摩擦產生的高熱影響，絕大部分隕石在100多千米的高空就化為灰塵和氣體，只有極少數到達地面，而且已是強督之末，一般不會造成什麼危害了。 從天外向地球襲來的還有強烈的紫外線。假使沒有大氣，過多的紫外線將使地球上的生命無法生存，現在大氣圈保護了我們。在大氣圈中離開海面20∼35千米這一帶含臭氧較多，所謂較多，也不過占到四百萬分之一左右，但這點臭氧已足以使大量紫外線被吸收，才使得地球上各種生物免受過多的紫外線傷害；剩下少量的到達地面，對我們來說有殺菌防病作用，反而變得無害而有益了。 那些極其稀薄的為地球磁場所控制的帶電粒子組成的高層大氣，也有保護地球的作用，它能使宇宙中那些以高速衝向地球的粒子流偏轉方向。 地球大氣圈的存在，不僅保護了我們，還是生命得以發生和發展的重要條件。假使沒有大氣，就沒有燦爛的雲霞，更沒有生命的喧囂，而將是白天酷熱，夜晚嚴寒，天上是黑洞洞的，地下是一片荒涼。月球上就是這種情景。 月球本來也是有大氣的，因為它的質量少，引力小，月面的重力只有地面重力的16％，在月球上只要有每秒2.4千米的速度就可逃逸到宇宙中去。因此，體輕而又運動迅速的大氣就沒能在月球周圍保存下來，月球成了現在這個樣子。 水星的質量、引力也都比地球小得多，水星表面的重力只有地面重力的37％，保存下來的大氣幾乎等於零，而且為氦、氖、氬所組成，生命無從發生。 火星有微薄的大氣，金星的大氣也不少，但是它們的成分都是以二氧化碳為主，大約占到90％以上。二氧化碳是生命發展所需要的，在自然界中，大量綠色植物以二氧化碳為食料。但是二氧化碳的濃度太大，生命就無法存在了。像地球上這樣適合於生命的發生和發展的大氣圈，在太陽系中是獨一無二的。 地球的大氣中，如按重量計算，約75.5％是氮，23.l％是氧，1.3％是氬，0.046％是H氧化碳，剩下的是其他氣體。 地球大氣並非從來如此，而是地球發展演化到一定階段的產物。有的研究結果表明：大約在3.5億年前，地球的大氣圈具有了現在這樣的成分和形態，在大約6億年前，地球大氣中的氧，還只有現在的1／10，約在1億多年前，地球的氣溫才演變成接近現在的狀況。 地球的大氣也曾經有過二氧化碳占優勢的時候，只是由於物質起了化學變化和後來生物的作用，大部分二氧化碳變成碳酸鹽沉澱在海中，形成沉積岩，以及變成煤和石油等礦產，埋藏地下。因此，今天地球上的碳，約有99.77％是藏在沉積岩裡，0.058％是藏在煤和石油等燃料礦產裡，0.16％溶解在水中，只有0.012％存在於大氣和生物體內。因此只要巖石中的碳，稍有一小部分轉化為二氧化碳，就會大大影響大氣的成分。 大氣不是固定不變的，而是每時每刻都在發生著變化。 火山噴發，供給大氣以新的補充，平均計算起來，噴出的氣體中有12％是二氧化碳，73％是水汽，還有二氧化硫、氨、氫等許多其他氣體。此外，還使大量火山塵懸浮於大氣之中。看來，火山噴發是大氣最初的重要來源之一。今天火山的活動，是大氣從地球內部不斷繼續分離出來的表現。 人類和其他生物的活動也在引起大氣的變化，主要是消耗及產生著氧和二氧化碳。 目前，大氣中二氧化碳的含量有逐漸增加的趨勢。這主要是由於人類大量燃燒煤、石油和天然氣造成的。大氣中二氧化碳含量增加，會使地面的熱量散失作用減弱。在一些工業過於集中的地區，由於排放出大量有害氣體和粉塵，污染了那裡的大氣，甚至影響到了臭氧層，已帶來惡劣後果。因此，維護大氣的良好狀態已成為各國人民的共同要求。我們一定要掌握好大氣發展變化的規律，調節各種因素，使大氣更加適合於人類生存。 ------------------ 小草掃校||中國讀書網獨家推出||http://www.cnread.net |
後一頁 前一頁 回目錄 |