[原创][已拜读]2478.地球大气梯级温度与宇宙射线和次生射线的关系

王东镇 收藏 0 147

2478.地球大气梯级温度与宇宙射线和次生射线的关系

2011.2.19

据说地球大气的温度呈梯级分布:

大气层

(一)对流层

对流层是大气的最低层,其厚度随纬度和季节而变化。在赤道附近为16-18km;在中纬度地区为l0-12km,两极附近为8-9km。夏季较厚,冬季较薄。 这一层的显著特点是气温随高度升高而递减,大约每上升100 m,温度降低摄氏0.6度。

(二)平流层

从对流层顶到约50km的大气层为平流层。在平流层下层,即30—35km以下,温度随高度降低变化较小,气温趋于稳定,在-55℃左右。所以又称同温层。在30—35km以上,温度随高度升高而升高。

平流层的特点:一是空气没有对流运动,平流运动占显著优势;二是空气比下层稀薄得多,水汽、尘埃的含量甚微,很少出现天气现象;三是在高约15—35km范围内,有厚约20km的—层臭氧层,因臭氧具有吸收太阳光短波紫外线的能力,故使平流层的温度升高。

(三)中间层

从平流层顶到80km高度称为中间层。这一层空气更为稀薄,温度随高度增加而降低。

(四)热层

从80km到约500km称为热层。这一层温度随高度增加而迅速增加,层内温度很高,昼夜变化很大,热层下部尚有少量的水分存在,因此偶尔会出现银白并微带青色的夜光云。

(五)逃逸层

在离地面500千米以上的叫外大气层,也叫磁力层,它是大气层的最外层,是大气层向星际空间过渡的区域,外面没有什么明显的边界。这层空气在太阳紫外线和宇宙射线的作用下,大部分分子发生电离;使质子的含量大大超过中性氢原子的含量。在通常情况下,上部界限在地磁极附近较低,近磁赤道上空在向太阳一侧,约有9~10个地球半径高,换句话说,大约有65000千米高。在这里空气极其稀薄,其密度为海平面处的一亿亿分之一。这里的温度很高,可达数千度。

实际上地球大气与星际空间并没有截然的界限。逃逸层的温度随高度增加而略有增加。

不过我们通常把1000千米之内,即电离层之内作为大气的高度,即大气层厚1000千米。

地球大气温度主要受四个要素影响:宇宙射线(主要是太阳射线);引力发散;地热活动;生物活动。其中引力发散现在还只是我的一种猜想,并且是恒量因素,对于本文的讨论内容可以忽略不计;后两个因素的影响也仅限于地表大气,对比于宇宙射线的影响也可以忽略不计;值得研究的只剩下宇宙射线一个因素了。

为什么宇宙射线会对地球大气温度产生阶梯式影响呢?我认为与宇宙射线和次生射线的成分有关。

宇宙射线和次生射线的成分不可能是单一的,不仅波长不同,物质成分也必定非常复杂,包括各种基本粒子和某些大分子、大原子,例如氢和氦元素等。

它们以光速与地球大气和地表物质发生碰撞,会产生不同级别的核聚变、核裂变、化学和物理反应,产生可见光、次生射线和次生物质,释放出不同级别的能量,从而形成了地球大气的阶梯式温差。

核聚变、核裂变听起来吓人,可基本粒子和原子、分子级别的聚变、裂变释放的能量和影响的范围非常有限,许多反应在地球大气的热层和逃逸层就已经结束了,并且继续向下形成了有限的链式反应——不是核反应。

稀薄的大气、有限的核反应成就了地球的气候环境,通过温差的计算可以得出大体的数据和反应的内容,但那是职业科学家的任务,我的能力只限于发现和提出问题。



本文内容于 2011/2/22 18:52:47 被虎贲近卫军编辑

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