关于对流层、平流层、高层大气
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对流层（troposphere）
位于大气的最低层，集中了约75％的大气质量和90％以上的水汽质量。其下界与地面相接，上界高度随地理纬度和季节而变化。在低纬度地区平均高度为17～18公里，在中纬度地区平均为10～12公里，极地平均为8～9公里，并且夏季高于冬季。
对流层中，气温随高度升高而降低，平均每上升100米，气温约降低0.65℃。气温随高度升高而降低是由于对流层大气的主要热源是地面长波辐射，离地面越高，受热越少，气温就越低。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称之为“逆温现象”。由于受地表影响较大，气象要素（气温、湿度等）的水平分布不均匀。空气有规则的垂直运动和无规则的乱流混合都相当强烈。上下层水气、尘埃、热量发生交换混合。由于90％以上的水气集中在对流层中，所以云、雾、雨、雪等众多天气现象都发生在对流层。
在对流层内，按气流和天气现象分布的特点又可分为下层、中层和上层。�
（1）下层：下层又称扰动层或摩擦层。其范围一般是自地面到2公里高度。随季节和昼夜的不同，下层的范围也有一些变动，一般是夏季高于冬季，白天高于夜间。在这层里气流受地面的摩擦作用的影响较大，湍流交换作用特别强盛，通常，随着高度的增加，风速增大，风向偏转。这层受地面热力作用的影响，气温亦有明显的日变化。由于本层的水汽、尘粒含量较多，因而，低云、雾、浮尘等出现频繁。�
（2）中层：中层的底界在摩擦层顶，上层高度约为6公里。它受地面影响比摩擦层小得多，气流状况基本上可表征整个对流层空气运动的趋势。大气中的云和降水大都产生在这一层内。�
（3）上层：上层的范围是从6公里高度伸展到对流层的顶部。这一层受地面的影响更小，气温常年都在0℃以下，水汽含量较少，各种云都由冰晶和过冷水滴组成。在中纬度和热带地区，这一层中常出现风速等于或大于30米/秒的强风带，即所谓的急流。
此外，在对流层和平流层之间，有一个厚度为数百米到1～2公里的过渡层，称为对流层顶。这一层的主要特征是，气温随高度而降低的情况有突然变化。其变化的情形有：温度随高度增加而降低很慢，或者几乎为等温。根据这一变化的起始高度确定对流层顶的位置。对流层顶的气温，在低纬地区平均约为-83℃，在高纬地区约为-53℃。对流层顶对垂直气流有很大的阻挡作用，上升的水汽、尘粒多聚集其下，使得那里的能见度往往较坏。
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平流层（stratosphere）
平流层，亦称同温层，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，而低温层置于低部。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。在中纬度地区，平流层位于离地表10公里至50公里的高度，而在极地，此层则始于离地表8公里左右。平流层是夹于对流层与中间层之间。
平流层之所以与对流层相反，随高度上升是气温上升，是因为其底部吸收了来自太阳的紫外线而被加热。故之在这一层，气温会因高度而上升。平流层的顶部气温大概徘徊在270K左右，与地面气温差不多。平流层顶部称为平流层顶，在此之上气温又会再以随高度而下降。至于垂直气温分层方面，由于高温层置上而低温层置下，使到平流层较为稳定。那是因为那里没有常规的对流活动及如此相连的气流。此层的增温是由于臭氧层吸收了来自太阳的紫外线，它把平流层的顶部加热。至于平流层的底部，来自顶部的传导及下部对流层的对流刚好在那里抵消。所以，极地的平流层会于较低高度出现，因为极地的地面气温相对较低。
在温带地区，商业客机一般会于离地表10公里的高空，即平流层的底部处巡航。这是为了避开对流层因对流活动而产生的气流。而在客机巡航阶段所遇上的气流，大多是因为在对流层发生了对流超越现象。同样地，滑翔机一般会在上升暖气流上滑翔，这股气流从对流层上升到达平流层就会停止。这样一来变相为世界各地的滑翔机设定了高度限制。（纵然有些滑翔机会用上背风波来飞得更高，把滑翔机带到平流层之中。）
平流层是一个放射性、动力学及化学过程都会有强烈反应的区域。因为其水平的气态成份混合比起垂直的混合都来得要快。一个较为有趣的平流层环流特性是发生于热带地区的准双年震荡（QBO）。这种现象由重力波引导，是由于对流层的对流而引至的。准双年震荡引致了次级环流的发生，这对于全球性的平流层输送诸如臭氧及水蒸气等尤为重要。
在北半球的冬季，平流层突发性增温经常发生。这是因为平流层吸收了罗斯贝波所致。
臭氧损耗
臭氧层的损耗主因，是因为平流层中存在着含氯氟烃（简称CFCs - 如CF2Cl2及CFCl3）。含氯氟烃是氯、氟及碳的聚合物。正因为含氯氟烃的稳定性、价钱低廉、无毒性、非易燃性、非腐蚀性，时常被用作喷雾剂、冷却剂及溶剂等等。但正因它的稳定性却使其持续存在于环境之中，不易化解。这些分子会逐渐地飘到平流层，继而进行一连串的链锁反应，最终会使到臭氧层受到损耗。
美国政府早于1980年已经禁止使用含氯氟烃作为喷雾剂。世界各国亦开始于1987年9月努力减少使用含氯氟烃，直至1996年，全球禁止工厂生产及释放含氯氟烃的法例终于生效。但这些努力却因为中国及俄罗斯约值5亿美元的非法生产而被彻底地挫败。所以含氯氟烃的数量直至2000年早期还在上升，预计在本世纪中期才会回落至合理水平。
物质组成
氮气、氧气、少量的水汽、臭氧（在22-27千米形成臭氧层）、尘埃、放射性微粒、硫酸盐质点。
运动特征
平流层内的风力分布颇为特别，首先平流层底部受到对流层顶部的西风带影响，所以几乎都吹着西风。然后，平流层上中部则会出现以下的现象。极地附近的夏季会有极昼的现象发生，所以处于夏季的半球，高纬度地区受到的日照时间会比低中纬度地区为长。因为极地附近会因臭氧层而渐渐和暖，结果形成了高压状态。反之低纬度会相对地处于低压状态。为了消除这种不稳定，就会产生出从高压处流向低压处的气流。可是这种气流又受到科里奥利力所影响而变成了东风。因此，在平流层的上中部除了特别的场合以外，夏季会比较盛行东风，亦即东风带，称为平流层东风。
而冬季来临时这个现象就会逆转发生。极地附近就会与夏季相反整天也不会受到太阳照射，结果高纬度地区就会比低中纬度地区低温，亦即进入低压状态。因此产生了从低纬度流向高纬度的气流，再因科里奥利力的影响而变成了西风，称为平流层西风。由于这种现象会随季节变化而改变风向，所以亦可被认为是季候风的一种，称之为平流层季候风。平流层西风及平流层东风的最大风速都可达到每秒约50米。
人类应用
航空
目前大型客机大多飞行于此层，以增加飞行的稳定度。原因有：
能见度高：地球大气的平流层水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，天气比较晴朗，光线比较好，能见度很高，便于高空飞行。
受力稳定：平流层的大气上暖下凉，大气不对流，以平流运动为主，飞机在其中受力比较稳定，便于飞行员操纵架驶。
噪声污染小：平流层距地面较高，飞机绝大部分时间在其中飞行，对地面的噪声污染相对较小。
安全系数高：飞鸟飞行的高度一般达不到平流层，飞机在平流层中飞行就比较安全。当然，在起飞和着陆时，要想方设法驱赶开飞鸟才更为安全．
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高层大气（upper atmosphere）
地球大气开始电离（约60千米）以上的大气区域。对于高层大气起始高度的划分不尽一致，如有人把探空气球可上升到30千米高度作为高层大气下限，也有人把中间层顶（约80千米）以上的大气区域称为高层大气。高层大气上界的层状结构已不明显，热速度高的大气粒子有可能克服地球引力的束缚而逃离地球大气层，而宇宙空间的气体粒子也有可能进入高层大气。
地球大气按其基本特性可分为若干层，但按不同的特性有不同的分层方法。常见的分层方法有：①按热状态特征 ，可分为对流层、平流层 、中间层 、热层和 外层（又称外逸层或逃逸层）。接近地面、对流运动最显著的大气区域为对流层，对流层上界称对流层顶，在赤道地区高度约17～18千米，在极地约8千米；从对流层顶 至约50千米的大气层称平流层，平流层内大气多作水平运动，对流十分微弱，臭氧层即位于这一区域内；中间层又称中层，是从平流层顶至约80千米的大气区域；热层是中间层顶至300～500千米的大气层；热层顶以上的大气层称外层大气。②按大气成分随高度分布特征，可分为均匀层和非均匀层。均匀层是指从地面到约80千米的大气层，因其大气各成分所占的体积百分比保持不变。均匀层的平均分子量为28.966克／摩尔，为一常数。非均匀层为80千米以上的大气区域，不同大气成分所占的体积百分比随高度而变，平均分子量不再是常数。③按大气的电离特征，可分为电离层和中性层。中性层又称非电离层 ，是指以中性成分为 主的大气层。电离层又可分为D 层、E层和F层。
在80千米以下，大气处于均匀混合状态；而在约80千米以上，大气湍流逐渐消失，逐渐过渡到分子扩散平衡状态 ，约在120千米以上达到完全扩散平衡 。扩散平衡就 是在重力场作用下，大气中重的成分分布于低层，轻的成分分布于高层，使得大气的平均摩尔分子量随高度递减。高层大气中除分子运动外，还有全球尺度的环流、潮汐和声重波等宏观运动。
高层大气的热状态受太阳紫外辐射加热所控制，使得约80千米以上大气温度随高度增高而增大，并随时间、经纬度、太阳活动、磁层扰动等而变化。太阳紫外辐射造成高层大气氧分子的分解。太阳紫外辐射和X射 线又使N2、O2和O等电离形成电离层。高层大气粒子受太阳辐射激发和太阳高能粒子的轰击，能产生气辉、夜光云、极光等发光现象。
大气探测
高层大气的探测方法可分为间接法和直接法。①间接法。在观测目标以外（主要在地面），利用探测仪器观测高层大气中的物理现象如流星、极光、气辉等，推算不同高度的大气成分、密度和温度；或通过研究声、光、电波在大气中的传播特性，及其穿透大气时所发生的变化，探测大气不同高度上的密度、温度和电离程度等。②直接法。利用飞机、气球、火箭和人造地球卫星等飞行器，把探测仪器带到所要观测的空间，测定飞行器周围的大气参量；或通过研究空间环境对飞行器的影响，如卫星的大气制动来探测大气密度。
来源：
地球的外部圈层构造
地球的外部圈层有大气圈、水圈和生物圈。
1.大气圈
(1)大气圈
大气圈是地球最外面的一个圈层，它位于星际空间和地面之间，由包围在固体地球外面的各种气体构成。据调查，在地面以下的土壤和一定深度(一般不超过3km)的岩石中也含有少量空气。
大气的主要成分有氮、氧、氩、二氧化碳及水蒸气，这几种气体占空气体积的99%以上，其他气体的含量极少。此外，大气中还含有少量尘埃微粒等。
大气的总质量为5.6×1021g，它主要集中在100km高度以下的范围内，其中的一半以上又集中在10km以下的空间。因受地球引力的影响，大气的密度和压力是随高度增高而趋于稀薄和降低的。
大气的温度和密度随高度不同而变化，因而具有沿垂直地面方向的分层现象。按国际气象组织的规定，自下而上可分为对流层、平流层、中层(中间层)、电离层(暖层)和扩散层(逸散层)(图1-16)，其中以对流层和平流层对地面影响较大。
图1-16 地球大气层结构示意图
对流层 对流层是大气圈的底层，受地面影响最大，具有显著的对流现象。大气的流动称为风，是一种重要的地质营力。大气厚度、气温、气压和密度在不同高度、不同纬度具有一定差异，因而形成空气的对流，这是引起风、雨、雪、云等各种气象过程的重要原因。
平流层 是自对流层顶至35～55km高空的大气层。平流层的厚度在赤道小于在两极的厚度。气流运动以水平方向运动为主。气温已不受地面热辐射的影响，且在30～55km高空范围内有一含臭氧(O3)较多的层带，臭氧具有吸收紫外线的能力，是地球生物免遭太阳辐射伤害的重要保护层。平流层的气候现象较少。
(2)气候带
气候因素与全球气压带的分布密切相关，具相似气候因素的气候带有随纬度分布的明显特点。由于采用的气候因素指标不同，而有不同的气候带的划分方案。地质研究中惯用降水量、气温和湿度等要素进行划分，按这些要素可把全球气候分为潮湿气候带、干旱气候及半干旱气候带和寒冷(冰冻)气候带。现将各气候带的分布及其特点列表说明于表1-3。
表1-3 气候带的分布及其主要特点
①潮湿气候带的降雨量充沛，地面流水发育，湖泊众多，地下水源充足，植被及各种生物繁茂，我国东南各省属此类地区。②干旱气候带蒸发量常超过降雨量，雨量少，多为雨季时形成的暂时性流水，湖泊则因蒸发量高而形成含盐量高的咸水湖。③干旱气候带的风力强，植被稀少，常形成干旱的沙漠，我国西北地区就属干旱气候带。④寒冷(冰冻)气候带气温低，降水以雪为主，常为冰川盘踞。主要分布于两极地区，但在某些高山地区也有分布，如我国青藏高原的冰川。
由于构造运动引起的大陆移动、海陆变化以及极点的位移等原因，同一地区在不同的地质历史时期可以出现不同的气候，今日炎热的热带气候区，在地质历史上也可能是冰天雪地的寒冷地区，这一点可以从地壳上的沉积岩和生物化石等特征中得到证明。据魏格纳(A.L.Wegener)、柯本(W.Koppen)的研究结果，280Ma前的极地，在夏威夷岛附近。当时西欧和北美位于多雨和有茂密森林的赤道带，至230Ma前，西欧和北美已位于干旱气候带。相反，今日白雪皑皑的南极大陆，在280 Ma前却是处于赤道地带的一个大陆。
2.水圈及水的循环
水圈是由地球表层连续的水体组成。组成水圈的水体包括海洋、河流、湖泊、沼泽和地下水等。水圈的存在是地球与太阳系其他行星的主要区别之一。据估计，水圈的质量为1.5×1018t，仅占地球质量的0.024%，但其体积较大，可达1.4×109km3。近97%的水集中在海洋里，其次为极地的冰盖和高山上的冰川，约占总水量的1.9%，其余为地下水和分布在陆地上的河流、湖泊、沼泽等各种水体(表1-4)。
表1-4 地球上各类型水量估计
地球上的水在太阳辐射和重力的作用下时刻都在运动着。大气圈中的水蒸气在一定高度会冷凝成云，有些云被风吹向陆地聚集起来，并以雨、雪、雹等形式降落至大陆上，其中约60%～80%的水以蒸发和叶面蒸腾等形式重返大气圈，余下的水则渗入地下(地下水)或形成各种地面水体(河流、冰川等)，其中绝大部分又流回海洋。海水受太阳热辐射作用会部分蒸发，形成水蒸气又进入大气圈，从而构成了规模巨大的水圈循环(图1-17)。
图1-17 水圈的循环
水圈在不断循环的过程中，净化了环境、调节了气候、孕育了生命，促进了地表物质的迁移和地球各圈层的能量转换。不论过去或现在都具有极其重要的意义。
3.生物圈
生物圈是由生物及其生命活动的地带所构成的连续圈层。由于地球存在大气圈、水圈及地表的风化层，在地球上合适的温度条件下，形成了适合于生物生存的自然环境。地球是迄今为止宇宙中唯一发现的适宜生物生存的地方，生物主要生活和分布在陆地的表面和水体层。但是，在地表以下的土壤、岩石裂缝内(一般深度＜100m)，某些深海底(通常海深＜4000m)以及大气圈中(7～8km高度以内)都发现有生物存在的迹象。
据统计，在地质历史上曾生存过的生物约有5亿～10亿种之多。然而，在地球漫长的演化过程中，绝大部分已经灭绝。现有生存的动物约有110多万种，植物约有40多万种，微生物至少有10多万种。生物圈中的生物和有机体总量约11.4×1012t，为地壳总质量的l/105。生物数量虽少，但在促成地壳演变的地质作用中却起着重要的作用。如生物的新陈代谢，可促使某些分散的元素或成分富集，并可在适当条件下沉积下来形成各种有用矿产，如铁、磷、煤、石油等。生物还可对岩石进行风化和破坏，是改造地表面貌的重要动力之一。
读“大气垂直分层示意图”，“蓝蓝的天上白云飘”，歌词中的蓝天白云发生在图中的 A．A层 B．B层
A
试题分析：
读图，要注意到图中横轴表示高度变化，纵轴表示温度变化。图中的A、B、C依次表示对流层、平流层、高层大气。人类生活在对流层的底部，所看到的天空中的蓝天、白云是发生在对流层的水汽的变化。A对。平流层水汽、杂质很少，几乎没有云层。高层大气的空气稀薄，不会有云层。所以B、C、D错。
上述文章就是科灵网介绍的对流层平流层高层大气示意图和对流层空气流动示意图的详细回答，希望能够帮助到大家；如果你还想了解更多财经资讯知识，记得收藏关注我们。
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