了不起的大气-电离特性与大气圈层

大气的电离特性

根据大气的电离特性，大气圈可分成中性层、电离层和磁层。

中性层指自地表至60千米左右的大气层。中性层大气有时虽然局部可有较多的带电粒子(如雷暴时)，但一般情况下带电粒子少，主要由中性气体组成。

电离层指自60千米到500或1000千米的大气层，系由较多气体分子吸收了太阳X射线和紫外辐射电离而成。习惯上按电子密度的大小，常把电离层自下而上分成D层(60～90千米)、E层（90～140千米）、F层(140～500或1000千米)。各层的高度、厚度和电子密度随昼夜、季节、太阳活动而变化。1000千米以上，也存在电子和离子，但数密度已经很小，分布也极不均匀。电离层能反射无线电波，对电波通信很重要。(www.xing528.com)

磁层。地球磁层始于地表以上500～1000千米处，向空间延伸到磁层边缘。太阳风动能密度和地磁场能密度相平衡的曲面，就是地球磁层的边界，称磁层顶。朝太阳一侧的磁层顶离地心8～11个地球半径，太阳激烈活动时，被突然增强的太阳风压缩到5～7个地球半径。背太阳一侧，因太阳风不能对地磁场施以任何有效的压力，磁层在空间可以延伸到几百个甚至一千个地球半径以外，形成一个磁尾。磁尾中，两侧磁力线突然改变方向的界面，称为中性片。磁层顶即作为地球大气的上界。

此外，距地表20～110千米(也有主张由对流层顶至195千米左右)的大气层，由于太阳紫外辐射能使大气分子产生光分解或光电离等作用，被分解或电离的物质在一定条件下又能互相发生化学反应，因此，这层大气称光化层。

大气臭氧层。一般指高度在10～50千米之间的大气层(大致同平流层的高度相当)；也有指20～30千米之间的臭氧浓度最大的大气层。在臭氧层里，臭氧的浓度很小，即使在浓度最大处，所含臭氧对空气的体积比也不过为百万分之几，因此臭氧是大气中的微量成分。将它折算到标准状态(气压1013.25百帕，温度273K)，臭氧的总累积厚度为0.15～0.45厘米，平均约0.30厘米。其含量虽少，却能将大部分太阳紫外辐射吸收，使地球上的人类和其他生物，不至于被强烈的太阳紫外辐射所伤害；臭氧吸收太阳紫外辐射而引起的加热作用，还影响着大气的温度结构和环流（见平流层和中层大气物理学）。臭氧层是法国科学家C.法布里于20世纪初发现的。