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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。

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关键词：地球大气 宇宙射线 基本粒子 大气层 核裂变 大气层 平流层 同温层 地球 左右

很好的科學文章,學習了