霍菲菲

大氣層又稱(chēng)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?yàn)榇髿鈱拥拇嬖谂c保護(hù)，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(méi)有大氣層，人類(lèi)將會(huì)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(diǎn)？

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(diǎn)，分為對(duì)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(cè)量不同高度的大氣層，需要人類(lèi)或者飛行器能達(dá)到相應(yīng)的高度，因此測(cè)量不同高度的大氣層和人類(lèi)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(shí)就是宇宙中的一種高能帶電粒子流。科學(xué)家認(rèn)為過(guò)量的宇宙射線會(huì)增加地球環(huán)境的放射性，可能導(dǎo)致物種變異甚至滅絕。大氣層中的氣體成分對(duì)宇宙射線具有吸收和隔絕作用。可見(jiàn)光和大部分無(wú)線電波可以直達(dá)地表。但是對(duì)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?yàn)榇髿鈱拥谋Ｗo(hù)作用，我們地球生物才可以免受宇宙射線帶來(lái)的傷害。

為什么說(shuō)大氣層是地球生命的“保護(hù)傘”？

地球上的生命離不開(kāi)陽(yáng)光， 但是太陽(yáng)光中強(qiáng)烈的紫外線會(huì)使地球生物的細(xì)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(lái)，太陽(yáng)光線中的紫外線分為長(zhǎng)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(zhǎng)波紫外線和少量中波紫外線到達(dá)地面。正是因?yàn)橛辛顺粞鯇拥谋Ｗo(hù)，地球上的生命才可以繁衍生息，所以我們把臭氧層稱(chēng)之為“地球生命的保護(hù)傘”。

為什么說(shuō)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(huì)沖進(jìn)地球的運(yùn)行軌道中。在與大氣層親密接觸的過(guò)程中，大部分流星體都會(huì)被燃燒殆盡，只有極少數(shù)體積比較大的會(huì)掉落到地球上。雖然大的流星體甚至小行星會(huì)突破大氣層，造成災(zāi)害甚至災(zāi)難，但這樣的情況極少發(fā)生，正是因?yàn)榇髿鈱悠帘瘟私^大多數(shù)的微小流星體，所以說(shuō)大氣層是地球的“防彈衣”。

為什么說(shuō)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(yáng)輻射到達(dá)地表的能量非常巨大，這些能量需要地表通過(guò)長(zhǎng)波輻射釋放出去，以保持地球的能量平衡。地表的長(zhǎng)波輻射大部分會(huì)被大氣中的水汽、塵埃和二氧化碳吸收，進(jìn)而使大氣增溫。而近地面的大氣增溫后又會(huì)釋放出長(zhǎng)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(qiáng)，對(duì)地面的保溫作用也越強(qiáng)。

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

（本欄目合作單位：中國(guó)科技館）