你先理解好大气对太阳辐射的削弱包括什么。
大气削弱太阳辐射包括:
(1)吸收:①平流层臭氧吸收紫外线 ②对流层二氧化碳和水汽吸收红外线
(2)反射:空气中的尘埃和水汽反射太阳辐射至宇宙空间(但尘埃和水汽也可以作为大气的保温作用将太阳辐射反射回地面)
(3)散射:空气中的尘埃和水汽将太阳辐射散射向四处
所以水汽吸收的是红外线,红外线你看不见的,不会影响能见度,能见度由可见光决定
。
另外,大雾为什么会降低能见度的原因是大雾中水分和尘埃密集,将穿透大雾的太阳光大量散射和反射
,这些被散射和反射的光线混合起来就形成了白色光
被人的眼球接收,所以白蒙蒙一片,能见度极低。
这也是云朵呈白色的原因,因为云中丰富的水汽和尘埃反射,散射太阳光线,导致穿过云层的光波混合形成白色光。
在南极有一种灾害性天气现象叫乳白天空。由于南极气候严寒,空气中含有许多小冰晶,使得太阳光大量散射和反射,天空和地面白蒙蒙一片难以分清地面和天空,常常导致空难。
同时,大气削弱太阳辐射的原理还可以用来分析:
(1)乌云看起来灰黑的原因:积雨云极厚的云层使得太阳光几乎全部被反射和散射而难以穿过云层,因而显得颜色灰黑
(2)天空呈蔚蓝色的原因:太阳光中波长最短的蓝紫色光最容易被散射,被散射的蓝紫色光混合就形成了蔚蓝天空
(3)夕阳下的天空呈橙红色的原因:日落时太阳高度角小,太阳光斜穿大气层,经过了极长的路程而导致太阳光中几乎只剩下波长最长的红橙色光。
当太阳辐射通过大气层到达地面的过程中,由于大气对它有一定的吸收、散射和反射作用,使到达地面的总辐射有明显削弱,特别是波长短的辐射能削弱显著,这种现象称为大气削弱作用或衰减作用。
大气的成分很复杂,除了氧气和氮气外,还有氢、二氧化碳、氦、氖、氩、氪、氙、臭氧等气体。氮和氧分别占了空气总容积的78.09%和20.95%,其他气体的总和还不到空气总容积的1%。大气层中还含有一定数量的水和各种尘埃杂质,是形成云、雨、雾、雪的重要物质。
大气圈里的空气虽然看不见,但质量大得惊人。据科学家估算,整个地球周围有5000多亿吨重的空气。住在地球上的人,如果没有人体内向外的压力,会被压得粉身碎骨。由于地球引力的作用,大气质量的十分之九都集中在近地面的16公里以内的大气层里。离地面越高,空气就越稀薄。
先来说说大气层到底是什么东西?(不要觉得简单,其实包含了很多知识点!)
大气层又称大气圈,是因重力关系而围绕着地球的一层混合气体,是地球最外部的气体圈层,包围着海洋和陆地,大气圈没有确切的上界,在离地表2000~16000公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子,在地下,土壤和某些岩石中也会有少量气体,它们也可认为是大气圈的一个组成部分,地球大气的主要成分为氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量气体,这些混合气体被称为空气,地球大气圈气体的总质量约为5.136×10^21克,相当于地球总质量的百万分之0.86。
由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内,根据大气温度垂直分布和运动特征,在对流层之上还可分为平流层、中气层、增温层等。大气层保护地表避免太阳辐射直接照射,尤其是紫外线;也可以减少一天当中极端温差的出现。
大气层是气象学专业术语,地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气,占78.1%;氧气占20.9%;氩气占0.93%;还有少量的二氧化碳、稀有气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气、氡气)和水蒸气。大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、臭氧层、中间层、热层和散逸层,再上面就是星际空间了。
现在回到问题:为什么地球的大气不会散失到宇宙空间中?
科学表明,真空本身并就没有什么吸力,所以根本就不会散失到宇宙!
外表看起来真空表现得有“吸力”,原因是因为在地球环境中存在的大量的空气所导致的。
这种现象一度被命名为“自然厌恶真空”,因为当时的人压根不明白什么是大气压,因为人体内外气压平衡因此是无法轻易感知到大气压的存在的。但如果你把一个物体内部的空气尽可能排除,那它现在就会受到气压的影响。
另一个原因就是,宇宙空间中的物质稀少,一是因为宇宙广大,二则是物质聚集在一起形成了恒星和行星等等,呈现出非均匀分布的状态。
而它们之所以会聚集在一起,是因为万有引力的作用,如果它们要逃逸,首先就要对抗万有引力,而真空本身对物质并没有任何真正的作用力存在。
由于气体分子的运动速度通常都比较快,所以一颗行星是否能保留住它的大气层,主要取决于行星的质量,比如月亮就因为太小了,月亮上曾经存在过的气体分子都逃逸到太空中去了。而火星虽然质量比较高,但一方面它缺乏磁场难以抵挡太阳风的侵袭,另一方面质量还不够高,因此火星只保留了很少的大气,大多数气体最终还是散失到太空中去了
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氮气用来填充食品袋,利用其化学性质稳定,制氮肥,因为氮气是由氮元素构成的,氢气,未来理想的燃料,来源广,燃烧生成只有水,现在可用实验室做还原剂氧气,用于呼吸,由氧化性,支持燃烧稀有气体,制霓虹灯,化学性质稳定,通电发光,氖气可用于填充飞艇,利用其化学性质稳定,密度比空气小(以前都用氢气,但是氢气易燃烧爆炸后发现稀有气体,用氖气填充)
我们的气候形成于包围在地球周围的多层的大气结构之中。大气层的厚度为600英里(996千米)。与地球7928英里(12,759千米)长的直径相比,大气就像对着台球呼一口气所形成的薄雾一样。然而,在地球和对人体有害的太空之间,也幸好有这一层薄薄的大气层。大气层吸纳着我们生命所必需的氧气、水汽,防止地球被太阳发出的紫外线烤干。大气层也保护着地球,防止它遭受流星雨的袭击。每年,有数十万吨的宇宙碎片以某一角度进入大气层,但其中许多碎片都在大气层中跳跃(就像打水漂时,在水面上飞行的石头一样)。而另外一些则在大气层中烧毁了。月球,正是由于没有大气的保护,不断遭受宇宙碎片的袭击,形成了坑坑洼洼的表面。
1、可供给生物所需的N、C、H 、O等元素。为生物供给所需元素。
2、吸收有害光线(紫外线等),保护生物免受宇宙射线伤害。
3、防止地表温度发生剧变和水分散失。为万物生长提供有利的条件。
4、一切天气变化都在大气层中发生。大气是水循环的重要环节。
5、大气是促成地表物质作用的主要因素。主要指风化作用对地表的塑造作用,其中吹蚀、磨蚀作用为主。
由于大气受热不均而产生的,就是热力作用。如赤道低压、极地高压、海陆热力差异皆是热力作用结果
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