【{$randkws}】什么是地球的大气层？ - {$web_name} Ueyama是大气科学分支的一员
在这张海外空间站取景的轨道日落图像中，太阳最后的光芒照亮了地球大气层，当时它在日本北部海岸外的太平洋上空飞行了261英里。这些层身为从表面延伸到太空的细带清晰可见。图像：uux.cn全国航空和航天局
（神秘的地球uux.cn）据美国宇航局（Katera Lee）：当我们谈论地球大气层时，我们的本周游戏本攻略意思是什么？
想象一下一层蛋糕，包裹在地球上。这就是地球大气层的本质：地球周围一层又一层的气体，致力于保护地球。我们请美国全国航空航天局艾姆斯探究中心的大气科学家Rei Ueyama进一步阐释我们大气的特性和重大性。Ueyama是大气科学分支的一员，该分支专注于合作我们对地球周围大气行为的知识和理解。Ueyama的探究尤其留意对流层上层和平流层的过程，这也使她能够经由预测和飞行打算扶持、资料收集和确认来扶持美国全国航空航天局的机载任务。
植山说：“地球的大气层允许生命存在……就像一个围绕地球的保护气泡。”。尽管我们不能直接目睹大气层，但它提供了我们呼吸的空气，并保护我们免受有害的紫外线的伤害。大气还起到收集热量和维持适度宜居温度范围的作用。假如没有它，地球的温度将与月球的温度相似，由于缺乏大气层，热门网大电影榜单月球在昼夜之间会历程极端的温度波动（-208°F至250°F）。
大气首要由五层组成，由温度、化学成分和空气密度等因素确认。
地球大气层的五个各异层的图解。uux.cn/NASA GSFC/Mary Pat Hrybyk Keith
1.对流层
对流层是最下层的大气层。对流层容纳了植物光兴办用和动物呼吸所需的所有空气。地球的天气发生在这一层，由于它是察觉大若干大气品质的地方，含有大若干水蒸气。由于上层的压缩，对流层也是密度最高的大气层。
对流层与地球表面相互作用，形成温度梯度，驱动空气和水的运动。来自地球表面的水经由蒸发和蒸腾转化为水蒸气，并在对流层中移动，在那里凝结成云。风吹动云层，水以降水的形式回流；雨、雪、雨夹雪和冰雹。
在对流层内，青岛行业报告一览温度随着海拔高度的增多而下降，这是由于空气在对流层上层变得更薄。这种温度下降就是为什么我们在高山的顶峰目睹雪的缘由。
2.平流层
平流层是对流层之上的一层。与对流层相比，由于大气中空气的垂直运动对流缩减，平流层下部历程的湍流空气较少。这个区域是商用客机的飞行地。与对流层各异，随着该层内海拔高度的增多，温度着手升高，这首要是由于臭氧层的存在，臭氧层吸收并保护地球免受太阳的紫外线辐射。依据Ueyama的说法，这种温度转变形成了稳定性，底部有较冷、密度较大的空气，顶部有较暖、密度较小的空气。
3.中间层
中间层是平流层和热层之间的中间层。流星进入中间层时会燃烧，这是由于它们的移动速度以及与外层大气层相比，中间层中气体分子的人间理想解读存在增多：这会形成摩擦和热量，从而烧毁来袭的流星。
与对流层一样，温度着手随着海拔的升高而下降。中间层是最冷的大气层，Ueyama强调，中间层顶，中间层和热层之间的边界，是全部大气中最冷的若干。这是由于中间层接收的太阳辐射（阳光）比上面的层少，空气密度也比下面的层低。
4.热层
热层位于中间层之上。这个层相当活跃，随着太阳辐射水平的转变而膨胀和收缩。热层最高可达2000°C（3632°F）或更高。依据Ueyama的说法，该层的密度（或者更确切地说，缺乏密度）是其温度飙升的缘由。由于气体颗粒如此之少，每一个都会吸收更多的辐射能量，从而导致热层达到如此高的温度。这一层因是海外空间站和其他近地轨道卫星的所在地而引人注目。
在中间层和热层的若干区域内，有高能电子和电离原子，被称为电离层（不要让这个名字的球体若干骗了你：这些是中间层和热层中的粒子组）。Ueyama阐释道：“太阳相当高能的x射线和紫外线辐射照射到[气体]分子上，从其母原子上带走电子，[留下]众多离子。这就是我们称之为电离层的缘由。”。当这些粒子被激发时，它们碰撞形成极光——也被称为极光和南光。
5.外层
外逸层是地球大气层的最外层，大多数卫星都在这里管理。外逸层强调我们大气层的落幕和外太空的着手，尽管外逸层落幕的最高高度还没有确定。Ueyama说：“这有点像空气分子从地球大气层中泄漏出来。”。
当前感兴趣的主题
大气科学家感兴趣的一些主题含有温室气体、污染和空气品质，以及与云有关的过程。探究人员正奋斗提升我们对这些主题前方将如何作用我们的气候和公共养生的理解，尤其是在生态因素迅速转变的状况下。
温室气体
温室气体是一类特别的微量气体，来自自然和人为（人为）促销。与历史记录相比，大气中温室气体的浓度正增多，导致全球平均气温上升。
温室气体本身并不是一个难题，由于它们能维持地球上适宜居住的温度。Ueyama阐释说，假如没有温室气体效应，平均地表温度将在-20˚C（-4˚F）左右。当人类促销，如化石燃料的燃烧，使温室气体的浓度超过自然水平，从而捕获比正常状况更多的热量时，这就成了一个难题。这种温度升高与气候转变直接有关。
污染/空气品质
污染引发了大众养生难题，如肺特性下降，乃至心脏病或肺病患者过早死亡。一些污染物来源是自然形成的，如火山和野火形成的烟雾，但其他来源来自人类促销。例如，二氧化碳和一氧化二氮也是温室气体的一种形式，它们是从工厂和汽车中释放出来的。
当悬浮在空气中的气溶胶，即自然（野火、火山）和人类促销（化石燃料燃烧）排放的小颗粒物，进入大气层时，大气成分就会发生转变。Ueyama说：“这也会改变地球的辐射平衡，作用气候。”。
地球的能量预算刻画了从太阳到达地球的辐射能和从地球流回太空的能量之间的平衡。
辐射平衡，也被称为地球的能源预算，是指进入和离开的辐射量之间的平衡，大气气体在治理辐射量方面发挥着重大作用。入射的辐射首要是短波太阳能（阳光），其中一些被大气气体或云层反射回太空，一些被大气气溶胶散射，一些被地球表面吸收。向外辐射是地球表面发射的长波辐射，差不多完全被大气气体吸收，然后向各个方向重新发射：一些被发射到太空，所以从操控系统中消失，但一些返回地球，重复变暖循环。
美国全国航空航天局Terra卫星上的中分辨率成像光谱仪（MODIS）捕捉到了覆盖中国东部的雾霾。在取景图像的当天，即2014年10月9日，地面测量报表PM 2.5测量值为334微克/立方米空气。uux.cn/NASA/Jeff Schmaltz
植山还谈及了对PM2.5等细可吸入颗粒物的担忧，PM2.5是2.5微米及以下的颗粒物。颗粒越小，就越轻松进入我们的肺部，并导致哮喘和心跳不规则等养生难题。PM2.5直接从机动车尾气等来源释放，或在大气中繁琐的化学相互作用过程中形成。这些PM2.5来源中的任何一种都或许对人类养生形成不利作用。
随着各异气溶胶的不断排放，科学家们仍在奋斗知晓和预测这些颗粒物对大气成分、人类养生和生态条件的持久作用。经由测试、监测和建模这些转变，我们可以知晓大气化学与气候之间的行为和相互作用。这为我们提供了前方气候转变的信息，并推动了全国和区域的空气品质规范。
云
云对天气和气候有重大作用。依据云的特征和在大气中的高度，云会对地球形成变暖或降温的作用。较厚和较低海拔的云层阻挡了太阳辐射，使地球表面冷却。与此另外，大气层中较薄、海拔较高的云层捕获了一些从地球表面反射的太阳辐射，形成了变暖效应。这些相互作用符合所谓的云气候反馈。
Ueyama的探究涵盖了对流层和平流层之间的动向物理过程和相互作用，以知晓云和天气模式转变的驱动因素。Ueyama说：“知晓确定这些云特征的过程是我们感兴趣的，这样我们就可以改进全球气候模型中对云和对流的模拟，从而更好地预测前方的气候。”。
当前大气探究和资源
美国全国航空航天局对地球大气层的性质、空气品质和地球的能源预算开展了各类探究。为知晓决大气有关难题，美国全国航空航天局有四个首要的大气探究项目，含有高层大气探究项目（UARP）、对流层成分项目（TCP）、辐射科学项目（RSP）和大气成分建模与确认项目（ACMAP）。
美国全国航空航天局新近发射的卫星之一，浮游生物、气溶胶、云、海洋生态操控系统（PACE），合作探究人员探究海洋和大气之间的二氧化碳交换。PACE可以另外探测气溶胶和云层，从而对气溶胶的作用及其与云层的相互作用提供有价值的见解。Ueyama将为浮游生物、气溶胶、云、海洋生态操控系统发射后机载评测（PACE-AX）促销提供气象和气溶胶预报；开展资料测试以扶持PACE任务的实地促销。
除了美国全国航空航天局的卫星从太空捕获资料外，还有众多的机载和地面任务可以收集和测试资料。探索污染的廉价联网传感器技术（INSTEP）是新近的低成本、高价值空气污染测试仪器联网之一，可以捕获和监测甲烷和二氧化碳等微量气体。美国全国航空航天局艾姆斯探究中心的微量气体小组（TGGR）在加利福尼亚州各地部署了INSTEP传感器，以监测空气品质并扶持卫星资料测试。
针对那些期盼积累大气科学知识的人，请查看美国全国航空航天局的地球资料，知晓更多信息和有关主题。有关美国全国航空航天局大气有关探究的资讯，请访问美国全国航空宇航局的地球大气页面。
除了美国全国航空航天局的探究和资源外，Ueyama还提议将大学大气探究企业（UCAR）和美国全国海洋和大气治理局（NOAA）站点身为提供大气科学主题更多信息的公共资源。