空 气

地球的大气都由哪些成分组成？

除却水蒸气和污染物，地球的大气还由78%的氮气、21%的氧气以及加起来不到1%的氩气和二氧化碳组成。除此之外，大气层中还有少量的氢气、氖气、氦气、氪气、氙气、甲烷以及臭氧。地球最初的大气可能是由氨气以及甲烷组成。2000万年前，更多的元素开始出现在地球的大气中。

地球的大气分为几层？

根据温度的不同，地球大气层，即包裹地球的气体“皮肤”可分为5层。

对流层是最低的一层。平均厚度约为7英里（11千米）。地球两极处的对流层厚5英里（8千米），而赤道地区的厚度为10英里（16千米）。大多数的云和天气状况都在对流层中成形。对流层中，海拔越高，温度越低。

平流层距地表7—30英里（11—48千米）。臭氧层（极为重要，因其能吸收太阳释放出的大部分有害紫外线）就存在于平流层内；平流层中，温度随海拔的增加而稍有上升，最高可达32°F （0℃）。

中间层（平流层之上）距地表30—55英里（48—85千米）。中间层中，海拔越高，温度越低，最低可达-130°F （-90℃）。

热成层（又称非均质层），距地表55—435英里（85—700千米）。热成层中，温度可达2696°F （1475℃）。

外逸层处于热成层之上，距地表超过435英里（700千米）。外逸层中，谈论温度不再有任何意义。

电离层距地表30—250英里（48—402千米），与其他层具有重叠之处。电离层中，太阳的紫外线会使空气离子化。电离层还会影响无线电波的传播与反射。电离层可分为三部分：D层（距地表35—55英里，或56—88千米）、E层（又称肯涅利-海维赛层，距地表55—95英里，或88—153千米）以及F层（又称阿普顿层，距地表95—250英里，或153—402千米）。

范艾伦辐射带是什么？

范艾伦辐射带（范艾伦辐射区）位于地球赤道上方，是受地球四周磁场所困的两个高电荷粒子区。第一条范艾伦辐射带又名磁层，从距地表几百英里处延伸至海拔2000英里（3200千米）；而第二条范艾伦辐射带距地表9000—12,000英里（14,500—19,000千米）。范艾伦辐射带中的粒子多为质子与电子，来自太阳风或宇宙射线。范艾伦辐射带的命名是为了纪念美国物理学家詹姆斯·范艾伦（James Van Allen，1914—2006）。他在人造卫星“探险者1号”（1958）以及“先驱者3号”（1959）所携带的辐射计量器的帮助下，于1958年和1959年发现了范艾伦辐射带。

1998年5月，太阳出现了严重的扰动现象，这导致在范艾伦辐射带内层与外层之间（即所谓的“狭槽区”），出现了一个全新的范艾伦辐射带。太阳活动回归平息时，这条新的范艾伦辐射带也随之消失。同一时间里，许多人造卫星也受到了干扰，例如“银河4号”人造卫星、“铱星”人造卫星等。这已经不是人类第一次在同一区域发现全新的临时辐射带了，不过这种临时辐射带的出现需要太阳风暴的持续时间极久，久到该区域充满粒子才行。

为什么天空是蓝色的？

太阳光与地球大气间的相互作用是天空呈现蓝色的原因。在太空中，宇航员眼中的天空是漆黑的，因为太空中没有大气。太阳光由波长不等、颜色不同的光波构成。物质粒子和大气中的空气分子会拦截并散射太阳光中的白光。因此，白光中含有的许多颜色就会受到散射。然而由于蓝光的波长最短，因此蓝色受的散射要远多于其他颜色。当大气粒子体积小于颜色波长时，就会发生选择性散射，即粒子只散射一种颜色，大气也会呈现出该种颜色。因此，蓝色波长受到的影响最大，经空气分子的散射，成为可见光。这就是为什么太阳看上去是黄色的（黄光等于白光减去蓝光）的原因。日落时，天空的颜色会发生变化。这是因为太阳落向地平线时，太阳光穿过大气的距离增加，损失的蓝色波长更多。然而，橙色波长和红色波长不仅比蓝色波长更长，穿过大气层的太阳光中这两种波长的光线更多，因此最有可能受到空气粒子的散射。 3NeJyKGBEWhMStdjcY40lSyVkniLTUVAYddXXbtYsIhH/IVIMKD+UdJQlPB0vSb7