热层

维基百科,自由的百科全书
跳转至: 导航搜索
藍色的部分是热层(Thermosphere)。
地球大气层
散逸层
(800km ~ 2000km至3000km)
热层
(80至85km ~ 800km)
中间层
(50km ~ 80至85km)
平流层
(7至11km ~ 50km)
对流层
(0km ~ 7至11km)

热层(英文:Thermosphere),亦稱熱成層熱氣層增溫層,是地球大氣層的一層。它位於中間層之上及散逸層之下,其顶部離地面约800km。热层的空气受太阳短波辐射而处于高度电离的状态,电离层便存在于在本层之中,而極光也是在热层顶部发生的[1]。热层的空气密度极小,俄羅斯已退役的和平號太空站和现役的國際太空站均在距离地表320至380km的热层顶部运行。

词源[编辑]

英文裡热层一字「Thermosphere」是從希臘語θερμός(拉丁化=thermos,意思『熱』)一字引伸而來。

温度变化[编辑]

热层氣溫主要依靠太陽活動來決定,這是因為原子強烈吸收波長小於0.175微米的太陽短波辐射而升温的缘故。热层的氣溫會因高度而迅速上升,有時甚至可以高達2,000。熱成層的上方是從距離地面500至1000公里開始的散逸層,那裡大氣層會與外太空接壤。縱然少數的空氣粒子甚至可以於白晝時間到達2,500℃(4500)高溫,但卻不會令人感到任何溫暖,就連一台普通的溫度計也只會量度到攝氏零度以下。這是因為分子之間的距離太疏之故。

大气密度[编辑]

热层存在于離地表85公里以上的高空。在這樣的高度,剩餘的大氣氣體會根據分子量而分層。热层的空氣極為稀薄,本层质量仅占大气总质量的0.5%。在120公里高度以上的空间,空气密度已小到声波难以传播的程度,在270公里高度上,空气密度约为地面空气的百亿分之一,在300公里的高度上,空气密度只及地面密度的千亿分之一,再向上空气就更稀薄了。

電離層[编辑]

熱層的大氣分子吸收了因太陽的短波輻射及磁場後其電子能量增加,當中一部份進行電離。這些電離過的離子與電子形成了電離層。在熱成層的電離層,存在著E層(離地面100-120公里)、F1層(離地面170-230公里)、F2層(離地面200-500公里)(夜間融合為F層,約離地面300-500公里)三層。而因季節變化更會出現突發性E層(Es層,約離地面100公里)。電離層可以反射無線電波,因此它又被人類利用進行遠距離無線電通信。

极光现象[编辑]

热层在高緯度地區因磁場而被加速的電子會順勢流入,与热层中的大氣分子衝突繼而受到激發電離。當那些分子復回原來狀態的時候,就會產生發光現象。此稱為極光

参考资料[编辑]

  1. ^ 谢础, 贾玉红, 黄俊, 吴永康. 航空航天技术概论(第2版). 北京航空航天大学出版社. 2008: 66. ISBN 978-7-81124-428-1.