大氣的呵護

霍菲菲

大氣層又稱大氣圈，是圍繞著地球的一層混合氣體，也是地球最外部的氣體圈層。正是因為大氣層的存在與保護，地球上的生命才能免于宇宙射線的輻射和太空物質(zhì)的傷害。試想一下，如果沒有大氣層，人類將會身處什么樣的環(huán)境？下面就讓我們一起聊聊大氣層的作用吧！

大氣層有什么特點？

按照溫度的變化規(guī)律，大氣層隨高度不同表現(xiàn)出不同的特點，分為對流層（10 千米左右）、平流層（10 ～ 50 千米左右）、中間層（50～85千米左右）、熱層（80～800千米左右）和散逸層（800 ～ 2000千米左右），再上面就是星際空間了。由于測量不同高度的大氣層，需要人類或者飛行器能達到相應的高度，因此測量不同高度的大氣層和人類航空航天器的發(fā)展是緊密相連的。

大氣層是如何阻擋宇宙射線的？

你知道什么是宇宙射線嗎？宇宙射線其實就是宇宙中的一種高能帶電粒子流。科學家認為過量的宇宙射線會增加地球環(huán)境的放射性，可能導致物種變異甚至滅絕。大氣層中的氣體成分對宇宙射線具有吸收和隔絕作用。可見光和大部分無線電波可以直達地表。但是對于高能的宇宙射線，大氣層基本可以把它們阻擋在地球之外。正因為大氣層的保護作用，我們地球生物才可以免受宇宙射線帶來的傷害。

為什么說大氣層是地球生命的“保護傘”？

地球上的生命離不開陽光， 但是太陽光中強烈的紫外線會使地球生物的細胞組織遭到破壞。既然如此，我們?yōu)槭裁催€能健康地生活在地球上呢？原來，太陽光線中的紫外線分為長波、中波和短波三種，而在地球的大氣層中，有一種叫做“臭氧”的氣體，它能夠吸收大量有害紫外線，即一部分中波紫外線和全部的短波紫外線，只留下1% 左右具有殺菌作用的長波紫外線和少量中波紫外線到達地面。正是因為有了臭氧層的保護，地球上的生命才可以繁衍生息，所以我們把臭氧層稱之為“地球生命的保護傘”。

為什么說大氣層是地球的“防彈衣”？

大氣層是如何起到“防彈”作用的？太空中有大量的流星體，它們大都比較微小，經(jīng)常會沖進地球的運行軌道中。在與大氣層親密接觸的過程中，大部分流星體都會被燃燒殆盡，只有極少數(shù)體積比較大的會掉落到地球上。雖然大的流星體甚至小行星會突破大氣層，造成災害甚至災難，但這樣的情況極少發(fā)生，正是因為大氣層屏蔽了絕大多數(shù)的微小流星體，所以說大氣層是地球的“防彈衣”。

為什么說大氣層是地球的“保溫被”？

在地球上我們可以很舒適地生活，這有大氣層的功勞。太陽輻射到達地表的能量非常巨大，這些能量需要地表通過長波輻射釋放出去，以保持地球的能量平衡。地表的長波輻射大部分會被大氣中的水汽、塵埃和二氧化碳吸收，進而使大氣增溫。而近地面的大氣增溫后又會釋放出長波輻射，其中有很大一部分被釋放到近地面，把地球釋放的很大一部分熱量還給地面。天空的云越多越厚，大氣逆輻射就越強，對地面的保溫作用也越強。

在中國科技館“挑戰(zhàn)與未來D 廳”有“大氣的呵護”這一展品。想了解大氣如何呵護生命的同學，歡迎來中國科技館與展品互動哦。

（本欄目合作單位：中國科技館）