估計多數(shù)人還記得課本上學(xué)過，離開地面每升高一百米溫度降低0.6℃。今天突然想到為何高山離太陽更近卻越是寒冷？在人造衛(wèi)星上太陽照射面和背光面溫差可達(dá)到200℃以上，陽光能瞬間把暴露的皮膚燒焦的。于是我查閱了些資料發(fā)現(xiàn)答案并非是越高越冷！大氣層真是不簡單。
答案是這樣的：大氣由低到高分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層。在對流層每升高1000米約下降6℃；直到一萬米以上的平流層中部（溫度下降到-55℃以下），氣溫又開始隨高度增高而增高，至平流層頂達(dá)-3℃左右；到50km-85km的中間層，氣溫又開始隨高度增高而迅速降低，中間層的頂界氣溫降至－83℃～－113℃，這里是大氣垂直結(jié)構(gòu)內(nèi)最低溫的部分； 熱層頂高度隨太陽活動變化很大，通常在300～500千米之間。熱層中，氣溫隨高度的增加而迅速增高，層內(nèi)溫度很高，層頂溫度可達(dá)1500K，晝夜變化很大；散逸層就類似外太空了，朝陽面散逸層的氣溫極高。下圖的黃線表述了溫度在大氣層垂直方向上的變化規(guī)律。
氣溫垂直分布圖
那么問題來了，為何溫度會如此變化？
強(qiáng)烈的太陽光照過來，散逸層的高溫在原理上與熱層相同，大氣分子是因?yàn)槲樟藖碜蕴柕亩滩ㄝ椛涠患訜岬?。但由于散逸層的大氣密度?shí)在太低，所以不會令人感到任何溫暖，一臺普通的溫度計也只會量度到攝氏零度以下。
陽光繼續(xù)走到熱層，通常在300～500千米之間的熱層幾乎吸收了波長短于1750埃的全部太陽紫外輻射，成為主要熱源，熱層溫度結(jié)構(gòu)主要受太陽活動的支配。故熱層能夠如此高溫。
陽光繼續(xù)走到中間層，自 平流層頂?shù)?5千米之間的中間層。因臭氧含量低，同時能被氮、氧等直接吸收的太陽短波輻射已經(jīng)大部分被上層大氣所吸收，所以溫度垂直遞減率很大，上下溫差大對流運(yùn)動強(qiáng)盛。
陽光再往下走就到了平流層上部的臭氧層，臭氧比空氣重為何會漂在這里呢？它是咋來的？這就要明白大氣不但分為上述的多個層，還因?yàn)槠渲械牡獨(dú)猓鯕?，二氧化碳等分子本身重量不同，會在不同大氣層成分結(jié)構(gòu)也大不相同。氧氣稍重于氮?dú)夤蕰鲁?，二氧化碳更重，會主要徘徊在大氣下層，但因?yàn)榭諝鈱α鞲鲗又幸矔泻妥陨碇亓坎黄ヅ涞臍怏w分子。陽光到達(dá)平流層氧氣分子密度大增，于是就在強(qiáng)紫外線下發(fā)生化學(xué)反應(yīng)變成了臭氧，但臭氧不穩(wěn)定，離開這個生成區(qū)域很快就會分解，故在陽光下形成了一個穩(wěn)定的臭氧層。臭氧又能大量吸收陽光中殘留紫外線，對大氣有增溫作用，同時保護(hù)了地球上的生物免受遠(yuǎn)紫外輻射的傷害，透過的少量紫外輻射，有殺菌作用，對生物大有裨益。
陽光再往下走，溫度再次降低，直到對流層，就是我們常說的每上升1000米溫度下降6℃了。這是為什么？這是因?yàn)榇髿獠坏猩鲜龇謱印⒂袣怏w成分的分層、還有密度、壓強(qiáng)的逐漸變化。對流層是地球大氣層靠近地面的一層。它同時是地球大氣層里密度最高的一層，它蘊(yùn)含了整個大氣層約75%的質(zhì)量，以及幾乎所有的水蒸氣及氣溶膠。而且越靠近地表密度越大、壓強(qiáng)越大、溫度越高；當(dāng)然這是一方面，還有就是陽光穿過大氣層后，能量大大被削減，這就是我們站在高山上不被燒焦的原因。但陽光在大氣中被吸收的基本都是穿透能力弱的紫外光，可見光和紅外光透過了大氣（也正是因?yàn)榇髿夥胚^了可見光，你才能透過空氣看到萬物），照射到了地面，被大地和海洋吸收了。紅外和遠(yuǎn)紅外輻射中含有大量熱量，地表溫度上升，這時候升溫后的地表通過熱傳導(dǎo)加熱近地空氣，同時發(fā)出紅外線和遠(yuǎn)紅外線。因?yàn)樗投趸甲鳛闇厥覛怏w吸收紅外線且主要彌漫在地表，因此，離地表越遠(yuǎn)，大氣溫度越低，也就是海拔越高溫度就越低。
對大氣層的溫度變化解釋清楚了吧？如有疑問歡迎提出。
