温度的垂直分布

温度是地球大气的一个重要指标，它对全球的天气和气候有重大影响。它启用、禁用和控制着整个地球的生态生命。温度在地球大气层中不是均匀分布的。

由于许多因素影响其水平和垂直分布，温度变化很大。本文旨在探讨温度在大气层中不同高度的垂直分布、影响因素及其对环境科学和气候学的影响。

温度在地球大气层各层中的分布

1. 对流层

对流层是地球大气层的最低层，从地球海平面延伸到8到15公里的高度。它包含地球大气层总质量的75%到80%，并且对地球生命非常重要，因为大多数天气和气候变化都发生在对流层内。对流层的温度随着高度的增加而降低。平均递减率表明每升高1000米，温度下降6.5摄氏度。

• 在两极，温度范围从地表或海平面的0°C到对流层顶的-45°C，对流层顶是标志着对流层结束的大气边界。
• 在中纬度地区，温度范围从地表的平均15°C到对流层顶的平均-55°C。
• 在赤道，温度范围从海平面的平均20°C到对流层顶的-75°C。

此外，由于二氧化碳和甲烷等气体的温室效应，温度在对流层中升高，这些气体通过让太阳的热量进入大气层但不让它们离开大气层来捕获太阳的热量。

2. 平流层

平流层是地球大气层的第二层，从对流层顶延伸到距离海平面50到55公里的平流层顶。平流层表现出温度的升高。这是由其中臭氧层的存在引起的。

臭氧层吸收并阻挡太阳的紫外线，从而导致更多的热量吸收，从而提高了大气层的温度。平流层的温度范围从对流层顶的平均-51°C到平流层顶的平均-15°C。应该注意的是，平流层的温度也取决于季节。

3. 中间层

中间层是地球大气层的第三层和中间层，从平流层顶延伸到距离海平面80到85公里的中间层顶。中间层。与对流层的情况非常相似，这一层也随着高度的增加而经历较低的温度。

中间层顶或附近中间层顶的平均温度范围为-85°C至-100°C，而最低温度甚至降至-140°C以下，这也使其成为地球大气层中最冷的地方。季节和纬度也会影响中间层的温度。

4. 热层

热层是地球大气层的第四层，从中间层顶延伸到距离海平面500公里至1000公里的热层顶。已知热层顶对太阳活动的反应非常敏感，这就是为什么高度变化很大，这也影响了热层的温度。它随着高度的增加而增加，并且可以升高到1500°C至2000°C甚至更高，具体取决于热层顶的位置。

然而，空气的密度非常低，几乎接近真空。因此，尽管温度高得令人难以置信，但生物体无法感受到热量。高温的原因是高能太阳辐射被热层吸收。

5. 外逸层

外逸层是地球大气层的第五层也是最高层，从热层顶一直延伸到距地表10,000公里到200,000公里之间的任何地方。一些科学家认为是后者，而另一些科学家则相信前者。粒子密度非常低，以至于无法完全确定这一层的温度。

影响温度垂直分布的因素

• 太阳辐射
  地球大气吸收太阳辐射，从而提高温度，特别是由于对流层中的温室气体、平流层中的臭氧层和热层中的高能辐射。
• 高度
  高度会随着变化而改变温度。它可以根据上下文中的大气层增加或减少。温度在对流层中随着高度的增加而降低，但在平流层中则相反，随着高度的增加而增加。
• 温度逆增
  温度逆增是一种现象，温度及其与高度的关系在大气中的某些点发生变化。通常，在对流层中，热空气上升，冷空气下降。然而，在存在这种现象的其他大气层部分，冷空气上升到热空气之上，而热空气下降。
• 纬度
  当我们从赤道向两极移动时，阳光照射地球的角度会变小。这个角度，称为入射角，直接影响一个区域的温度。入射角决定了温度的垂直分布如何变化。
  当阳光以较大的角度照射地球时（发生在赤道附近），它会扩散到一个较小的区域，强度更高，从而导致地表及其上方的温度更高。相反，在两极附近，阳光以较小的角度到达，扩散到一个较大的区域，从而降低温度。

季节

如前所述，季节也会影响地球大气层的温度。它对大气层的影响程度因层而异。在冬季，所有高度的总体温度都较低，而在夏季则相反。