平流層以上是中間層,這裏的空氣已經很稀薄,突出的特征是氣溫隨高度增加而迅速降低,空氣的垂直對流強烈。
中間層以上是暖層,暖層最突出的特征是當太陽光照射時,太陽光中的紫外線被該層中的氧原子大量吸收,因此溫度升高,故稱暖層。
散逸層在暖層之上,為帶電粒子所組成。
臭氧層
臭氧層是指大氣層的平流層中臭氧濃度相對較高的部分,主要作用是吸收短波紫外線。臭氧層密度不是很高,如果它被壓縮到對流層的密度,它會隻有幾毫米厚了。
大氣層的臭氧主要以紫外線打擊雙原子的氧氣,把它分為兩個原子,然後每個原子和沒有分裂的O2合並成臭氧。臭氧分子不穩定,紫外線照射之後又分為氧氣分子O2和氧原子,形成一個繼續的過程臭氧氧氣循環,如此產生臭氧層。
地球各地臭氧層密度大不相同,在赤道附近最厚,兩極變薄。北半球的臭氧層厚度每年減少4%。現在大約4.6%的地球表麵沒有臭氧層,這些地方成為臭氧層空洞,大多在兩極之上。
臭氧吸收太陽光中的紫外線並將其轉換為熱能加熱大氣,由於這種作用,使地球得以“保暖”。
3.溫室氣體的作用。
如果大氣層中的臭氧減少,則會導致地麵氣溫下降。因此,臭氧的高度分布及變化是極其重要的。
臭氧層空洞
20世紀70年代,當時英國的科學家通過觀測首先發現,在地球南極上空的大氣層中,臭氧的含量開始逐漸減少,尤其在每年的9~10月(這時相當於南半球的春季)減少更為明顯。美國的“雲雨7號”衛星進一步探測表明,臭氧減少的區域位於南極上空,呈橢圓形,1985年已和美國整個國土麵積相似。
這就好像天空塌陷了一塊似的,科學家把這個現象稱為南極臭氧洞。南極臭氧洞的發現使人們深感不安,它表明包圍在地球外的臭氧層已經處於危機之中。於是科學家在南極設立研究中心,進一步研究臭氧層的破壞情況。
1989年,科學家又赴北極進行考察研究,結果發現北極上空的臭氧層也已遭到嚴重破壞,但程度比南極要輕一些。
臭氧層出現空洞的原因
關於臭氧層空洞的形成,在世界上占主導地位的是人類活動化學假說:人類大量使用的氯氟烷烴化學物質(如製冷劑、發泡劑、清洗劑等)在大氣對流層中不易分解,當其進入平流層後受到強烈紫外線照射,分解產生氯遊離基,遊離基同臭氧發生化學反應,使臭氧濃度減少,從而造成臭氧層的嚴重破壞。為此,於1987年在世界範圍內簽訂了限量生產和使用氯氟烷烴等物質的蒙特利爾協定。
另外還有太陽活動說等說法,認為南極臭氧層空洞是一種自然現象。
1999年中國科學家楊學祥提出,僅僅是氟利昂的作用還不夠,太陽風射來的粒子流在地磁場的作用下向地磁兩極集中,並破壞了那裏的臭氧分子,這才是主要原因。絢麗多彩的極光現象就是太陽風造成的,所以說太陽風對兩極的大氣層的影響最大。如果是人類造成的臭氧層黑洞,那麼人類密集的溫帶和熱帶地區的大氣層沒有臭氧層空洞,反而是人跡罕至的兩極出現臭氧層空洞。這說明,臭氧層空洞主要是太陽風造成的,而不是人類。
但是,無論如何,人為地將氯離子送進大氣,破壞大氣層的自然環境,肯定是一種有害行為,避免這種行為,總是有好處的。
生命起源問題
在廣闊的自然界裏,生存著種類繁多、千奇百怪的各種生物。在40多億年前,地球上就出現了最早的生命——微生物,又稱“原始生命”。到目前為止,人類已知的世界上現存的動物有110多萬種,植物和微生物50多萬種。
那麼這些生物是怎樣產生的?生命到底源自何處?雖然科學家們對此提出了各種不同的假說,但生命起源問題仍是迄今為止尚未解開的一個謎團。
創世論(神創論)