大气的呵护

霍菲菲

大气层又称大气圈，是围绕着地球的一层混合气体，也是地球最外部的气体圈层。正是因为大气层的存在与保护，地球上的生命才能免于宇宙射线的辐射和太空物质的伤害。试想一下，如果没有大气层，人类将会身处什么样的环境？下面就让我们一起聊聊大气层的作用吧！

大气层有什么特点？

按照温度的变化规律，大气层随高度不同表现出不同的特点，分为对流层（10 千米左右）、平流层（10 ～ 50 千米左右）、中间层（50～85千米左右）、热层（80～800千米左右）和散逸层（800 ～ 2000千米左右），再上面就是星际空间了。由于测量不同高度的大气层，需要人类或者飞行器能达到相应的高度，因此测量不同高度的大气层和人类航空航天器的发展是紧密相连的。

大气层是如何阻挡宇宙射线的？

你知道什么是宇宙射线吗？宇宙射线其实就是宇宙中的一种高能带电粒子流。科学家认为过量的宇宙射线会增加地球环境的放射性，可能导致物种变异甚至灭绝。大气层中的气体成分对宇宙射线具有吸收和隔绝作用。可见光和大部分无线电波可以直达地表。但是对于高能的宇宙射线，大气层基本可以把它们阻挡在地球之外。正因为大气层的保护作用，我们地球生物才可以免受宇宙射线带来的伤害。

为什么说大气层是地球生命的“保护伞”？

地球上的生命离不开阳光， 但是太阳光中强烈的紫外线会使地球生物的细胞组织遭到破坏。既然如此，我们为什么还能健康地生活在地球上呢？原来，太阳光线中的紫外线分为长波、中波和短波三种，而在地球的大气层中，有一种叫做“臭氧”的气体，它能够吸收大量有害紫外线，即一部分中波紫外线和全部的短波紫外线，只留下1% 左右具有杀菌作用的长波紫外线和少量中波紫外线到达地面。正是因为有了臭氧层的保护，地球上的生命才可以繁衍生息，所以我们把臭氧层称之为“地球生命的保护伞”。

为什么说大气层是地球的“防弹衣”？

大气层是如何起到“防弹”作用的？太空中有大量的流星体，它们大都比較微小，经常会冲进地球的运行轨道中。在与大气层亲密接触的过程中，大部分流星体都会被燃烧殆尽，只有极少数体积比较大的会掉落到地球上。虽然大的流星体甚至小行星会突破大气层，造成灾害甚至灾难，但这样的情况极少发生，正是因为大气层屏蔽了绝大多数的微小流星体，所以说大气层是地球的“防弹衣”。

为什么说大气层是地球的“保温被”？

在地球上我们可以很舒适地生活，这有大气层的功劳。太阳辐射到达地表的能量非常巨大，这些能量需要地表通过长波辐射释放出去，以保持地球的能量平衡。地表的长波辐射大部分会被大气中的水汽、尘埃和二氧化碳吸收，进而使大气增温。而近地面的大气增温后又会释放出长波辐射，其中有很大一部分被释放到近地面，把地球释放的很大一部分热量还给地面。天空的云越多越厚，大气逆辐射就越强，对地面的保温作用也越强。

在中国科技馆“挑战与未来D 厅”有“大气的呵护”这一展品。想了解大气如何呵护生命的同学，欢迎来中国科技馆与展品互动哦。

（本栏目合作单位：中国科技馆）