氣象學/大氣層

大氣層

大氣可以被認為是一系列層狀結構的集合。從地面向上穿過大氣層，依次是對流層、平流層、中間層和熱層。還有一個通常被稱為電離層的區域，但這並不是真正的一層，我們稍後會詳細介紹。各層之間的介面被稱為層頂（例如，對流層頂、平流層頂）。每一層都有其獨特的特徵，使之與鄰層區分開來，它們不僅僅是由高度來定義的。它們層層疊疊，為我們提供了一條通往太空的路線圖。

對流層是最底層也是密度最大的層。由於地球的引力將除最輕的分子以外的大部分大氣質量都保持在地表附近，因此它包含了大氣層的大部分質量。

在我們的大氣層和太空真空之間沒有明確的界限。隨著人們遠離地球，構成大氣的分子碰撞的可能性越來越小（即粒子的平均自由程變得非常長），逐漸讓位於地球影響範圍之外的太陽風環境。在大氣層的上層，空氣的成分發生了變化，其行為不再像經典的流體，並且受到電磁場（如地球磁場或太陽風）的強烈影響。在這種極端的環境中，衛星軌道執行，其“天氣”被稱為“空間天氣”，並受磁流體動力學（MHD）的支配，本書將不涉及這方面內容。

溫度

每一層都有自己的溫度剖面，即平均溫度隨高度的變化。當您從地球表面向上進入對流層時，周圍的空氣開始冷卻。在平流層頂，氣溫保持恆定，但繼續向上穿過平流層，氣溫就會升高。在中間層，氣溫則正好相反，然後在熱層再次升高。

雲

正如您將在專門關於雲的章節中瞭解到的那樣，雲只在對流層和平流層的最下層形成。這是因為由於大氣上層極低的溫度，導致其水分含量非常少。您會發現，雲層（高層、中層和低層）的劃分實際上具有欺騙性，因為它們的高度不會超過對流層。