-
UID: 1627269 
-
- 注册时间2012-09-03
- 最后登录2024-09-20
- 在线时间30076小时
-
- 发帖271353
- 搜Ta的帖子
- 精华2
- 金币10835
- 道行35906
- 原创97
- 奖券0
- 斑龄0
- 道券0
- 获奖0
-
访问TA的空间加好友用道具
UID: 1627269
- 发帖
- 271353
- 金币
- 10835
- 道行
- 35906
- 原创
- 97
- 奖券
- 0
- 斑龄
- 0
- 道券
- 0
- 获奖
- 0
- 座驾
-
- 设备
-
- 摄影级
-
在线时间: 30076(小时)
注册时间: 2012-09-03
最后登录: 2024-09-20
|
—
本帖被 xgch 执行加亮操作(2024-01-10)
—
这个观点是不准确的，地球的大气层每时每刻都在流失，而且流失的数量还不少。那么，有朋友不禁要问了，地球诞生已经40多亿年了，为什么大气层没有因这种持续性的流失而变得越来越稀薄呢？下面，我尽量用简单的语言给大家解释解释。地球的大气层以及引力的束缚地球的大气层，从地面开始算起，根据高度、温度、密度、组成等特征的不同，可以依次分为对流层、平流层、中间层、热层以及散逸层5个圈层，其中对地球表面的生物影响最大的是对流层，这一层的平均高度仅为12公里，与上千公里的大气层总高度相比，似乎微不足道，但是对流层中的大气分子数量，占据了整个大气层的80%以上，而且水汽的含量占到了90%以上。对流层再往上，平流层中的大气分子数量，占到整个大气层的10%左右，这里空气不再发生对流，随着高度的增加，温度逐渐上升。由于空气环境非常稳定，飞机以及太空探测器往往都在这个区域运行。在该层中，在太阳紫外线的作用下，与空气发生相关反应，形成臭氧，聚合成薄薄的臭氧层，有效阻挡了太阳紫外线和其它部分高能粒子对地表的冲击，这种有效的保护机制，对包括人类在内的各种生命体的生长和发展创造了至关重要的环境。平流层再往上的中间层、热层和散逸层中，随着高度的降低，空气变得越来越稀薄，特别是在散逸层中，在太阳辐射的作用下，大气分子呈现出高度电离的状态，形成一圈等离子体包裹着地球，温度高达1500摄氏度以上。按照万有引力定律，一个物体距离地球越近，那么所受到的地球引力也越大，大气层同样如此。地球的大气层总质量约为5*10^15吨，在近地面物体所受到的大气压，达到了每平方厘米约1万牛顿，这个大气压被定义为1个标准大气压。随着高度的上升，大气分子所受到的地球引力逐渐减少，因此气体密度越往上就越低，大气压强也越来越小。所以，地球的大气层分布并不是均匀的，在到达散逸层之后，气体的密度变得越来越小，一方面这里的稀薄气体受到的引力很小，另一方面，气体分子的动能很高，所以有很大的几率会突破地球引力的束缚，从而扩散到宇宙空间中。只不过，在散逸层及其外围空间，大气的密度仅有地球表面的1亿亿分之一甚至更少，所以逃逸出去的大气数量，与地球大气层的总体数量相比，几乎可以忽略不计。地球大气层的“流失”刚才提到了，地球大气层的流失，主要发生在散逸层。由于散逸层的空气密度非常小，因此它与宇宙空间的界限非常模糊，在这么广阔的高温、弱引力环境下，这里的稀薄大气在自身高速运行以及每时每刻都在发生的太阳风“吹拂”下，自然会向真正的宇宙空间中散失。据科学家们推测，地球每年通过散逸层流失的大气总量，达到数十万吨。由于大气层中的气体是一种流体，当散逸层中的大气持续向宇宙空间输出气体分子时，在它之下的大气层，也会源源不断地向散逸层输入气体，就像阶梯一样，从下往上不断地输送气体，从而保障各层之中大气的密度保持一种动态的平衡。那么，这里面就有一个问题，如果只输出不输入的话，大气层作为一个整体，经过几十亿年的历程，大气层为何气体没有变得越来越稀薄呢？究其原因，地球大气层拥有着自身一整套的保护和输入机制。地球大气层的“保护”和输入机制从保护机制上来看，地球的磁场发挥了至关重要的作用。地球磁场覆盖了地球一直到7万公里的高空，完全将地球的大气层笼罩在其中。来自太阳和宇宙空间的高能粒子，特别是太阳风，当到达地球的磁场区域时，带电粒子便会受到地球磁场的强烈作用，或反弹回宇宙空间，或偏离原来线路避开地球，或沿着磁力线方向被引导到地球的两极，从而绝大部分的带电粒子被地球磁场“卸下”了，有效避免了无数高能粒子对大气层的冲击，否则在太阳风的吹拂下，地球的大气层早就像火星那样，所剩无几了。当然，只有“保护”机制还不够，毕竟这些高能粒子，还是有很少一部分，会在两极与大气分子发生作用，产生极光现象，从而消耗着一部分的大气分子。另外，处在散逸层外围的大气分子，也在时刻进行着逃脱地球引力的“抗争”，如果没有其它的输入途径，那么久而久之，地球的大气也会变得越来越少，就像“温水煮青蛙”一样。好在地球有大气的“输入”机制。这种输入包括两个主要渠道，一种是内部，一种是外部。从内部来看，大量绿色植物，可以利用太阳能进行光合作用，从而制造出氧气，氧气在生物圈中循环，形成其他各种气体物质，从而补充一部分的大气物质。另一方面，地球的火山喷发、地震等地质活动，也能够将蕴藏在地球内部的多种气体物质，从地球内部带到大气层中来。从外部途径来看，在地球围绕着太阳、太阳围绕着银河系中心公转的同时，在引力的作用下，也会将沿途星际空间中非常稀薄的一些气体物质和星际尘埃，像吸尘器一样给吸进地球的大气空间中来。另外，一些陨石、小行星撞击到地球大气层，也会给地球输入一部分的气体物质。所以，地球的大气层虽然会持续地向宇宙空间中流失气体，但由于地球有着非常有效的保护和补充输入机制，40多亿年下来，地球的大气层始终保持着动态的平衡状态。
|
