天有多高?
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楼主你好, 所谓天高也就是大气层的厚度
大气层(atmosphere)又叫大气圈,地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气,占78.1%;氧气占20.9%;氩气占0.93%;还有少量的二氧化碳、稀有气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气氡气)和水蒸汽。大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,再上面就是星际空间了。
对流层
接近地球表面的一层大气层,空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动,叫做“对流层”。它的厚度不一, 其厚度在地球两极上空为8公里,在赤道上空为17公里,是大气中最稠密的一层,占大气层的四分之三还要多。大气中的水气几乎都集中于此,是展示风云变幻的“大舞台”:刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内。
平流层
对流层上面,直到高于海平面50公里这一层,气流主要表现为水平方向运动,对流现象减弱,这一大气层叫做“平流层”,又称“同温层”。这里基本上没有水气,晴朗无云,很少发生天气变化,适于飞机航行。在20~30公里高处,氧分子在紫外线作用下,形成臭氧层,像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击。
中间层
平流层以上,到离地球表面85公里,叫做“中间层”。中间层以上,到离地球表面500公里,叫做“热层”。在这两层内,经常会出现许多有趣的天文现象,如极光、流星等。人类还借助于热层,实现短波无线电通信,使远隔重洋的人们相互沟通信息,因为热层的大气因受太阳辐射,温度较高,气体分子或原子大量电离,复合机率又少,形成电离层,能导电,反射无线电短波。
暖层
中间层以上是暖层,大约距地球表面100至800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时,太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收,因此温度升高,故称暖层。散逸层在暖层之上,为带电粒子所组成。
暖层的特点是,气温随高度增加而增加,在300公里高度时,气温可达1000℃以上,像铅、锌、锡、锑、镁、钙、铝、银等金属,在这里也会被熔化掉。本层之所以有高温,主要是因为所有的波长小于0.175μm的太阳紫外线辐射,都被暖层气体所吸收。暖层中的氮(N2)、氧(O2)和氧原子(O)气体成分,在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下,已处于高度电离状态,所以也把暖层称作“电离层”。其中100~120公里间的E层和200~400公里间的F层,以及介于中间层和暖层之间,只在白天出现,高度大致为80公里的D层,电离程度都较强烈。电离层的存在,对反射无线电波具有重要意义。人们在远方之所以能收到无线电波的短波通讯信号,就是和大气层有此电离层有关。
外层
热层顶以上是外大气层,延伸至距地球表面1000公里处。这里的温度很高,可达数千度;大气已极其稀薄,其密度为海平面处的一亿亿分之一。
大气层有多厚,这的确是一个很吸引人的问题。人类经过不懈地探索和追求,对大气层的认识越来越清晰了。整个大气层可以分成几个层。
从地面到10~12千米以内的这一层空气,它是大气层最底下的一层,叫做对流层。主要的天气现象,如云、雨、雪、雹等都发生在这一层里。
在对流层的上面,直到大约50千米高的这一层,叫做平流层。平流层里的空气比对流层稀薄得多了,那里的水汽和尘埃的含量非常少,所以很少有天气现象了。
从平流层以上到80千米这一层,有人称它为中间层,这一层内温度随高度降低。
在80千米以上,到500千米左右这一层的空间,叫做热层,这一层内温度很高,昼夜变化很大。
从地面以上大约50千米开始,到大约1000千米高的这一层,叫做电离层。美丽的极光就出现在电离层中。
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。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。
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,希望对你有所帮助!
大气层(atmosphere)又叫大气圈,地球就被这一层很厚的大气层包围着。大气层的成分主要有氮气,占78.1%;氧气占20.9%;氩气占0.93%;还有少量的二氧化碳、稀有气体(氦气、氖气、氩气、氪气、氙气氡气)和水蒸汽。大气层的空气密度随高度而减小,越高空气越稀薄。大气层的厚度大约在1000千米以上,但没有明显的界限。整个大气层随高度不同表现出不同的特点,分为对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层,再上面就是星际空间了。
对流层
接近地球表面的一层大气层,空气的移动是以上升气流和下降气流为主的对流运动,叫做“对流层”。它的厚度不一, 其厚度在地球两极上空为8公里,在赤道上空为17公里,是大气中最稠密的一层,占大气层的四分之三还要多。大气中的水气几乎都集中于此,是展示风云变幻的“大舞台”:刮风、下雨、降雪等天气现象都是发生在对流层内。
平流层
对流层上面,直到高于海平面50公里这一层,气流主要表现为水平方向运动,对流现象减弱,这一大气层叫做“平流层”,又称“同温层”。这里基本上没有水气,晴朗无云,很少发生天气变化,适于飞机航行。在20~30公里高处,氧分子在紫外线作用下,形成臭氧层,像一道屏障保护着地球上的生物免受太阳高能粒子的袭击。
中间层
平流层以上,到离地球表面85公里,叫做“中间层”。中间层以上,到离地球表面500公里,叫做“热层”。在这两层内,经常会出现许多有趣的天文现象,如极光、流星等。人类还借助于热层,实现短波无线电通信,使远隔重洋的人们相互沟通信息,因为热层的大气因受太阳辐射,温度较高,气体分子或原子大量电离,复合机率又少,形成电离层,能导电,反射无线电短波。
暖层
中间层以上是暖层,大约距地球表面100至800千米。暖层最突出的特征是当太阳光照射时,太阳光中的紫外线被该层中的氧原子大量吸收,因此温度升高,故称暖层。散逸层在暖层之上,为带电粒子所组成。
暖层的特点是,气温随高度增加而增加,在300公里高度时,气温可达1000℃以上,像铅、锌、锡、锑、镁、钙、铝、银等金属,在这里也会被熔化掉。本层之所以有高温,主要是因为所有的波长小于0.175μm的太阳紫外线辐射,都被暖层气体所吸收。暖层中的氮(N2)、氧(O2)和氧原子(O)气体成分,在强烈的太阳紫外线和宇宙射线作用下,已处于高度电离状态,所以也把暖层称作“电离层”。其中100~120公里间的E层和200~400公里间的F层,以及介于中间层和暖层之间,只在白天出现,高度大致为80公里的D层,电离程度都较强烈。电离层的存在,对反射无线电波具有重要意义。人们在远方之所以能收到无线电波的短波通讯信号,就是和大气层有此电离层有关。
外层
热层顶以上是外大气层,延伸至距地球表面1000公里处。这里的温度很高,可达数千度;大气已极其稀薄,其密度为海平面处的一亿亿分之一。
大气层有多厚,这的确是一个很吸引人的问题。人类经过不懈地探索和追求,对大气层的认识越来越清晰了。整个大气层可以分成几个层。
从地面到10~12千米以内的这一层空气,它是大气层最底下的一层,叫做对流层。主要的天气现象,如云、雨、雪、雹等都发生在这一层里。
在对流层的上面,直到大约50千米高的这一层,叫做平流层。平流层里的空气比对流层稀薄得多了,那里的水汽和尘埃的含量非常少,所以很少有天气现象了。
从平流层以上到80千米这一层,有人称它为中间层,这一层内温度随高度降低。
在80千米以上,到500千米左右这一层的空间,叫做热层,这一层内温度很高,昼夜变化很大。
从地面以上大约50千米开始,到大约1000千米高的这一层,叫做电离层。美丽的极光就出现在电离层中。
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。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。
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,希望对你有所帮助!
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中国人批评那些根底浅薄还狂妄自大、心浮气躁而没有自知自明的人时,常常说他“不知天高地厚!”其实天到底有多高?地到底有多厚呢?
我们日常生活所在的生物圈厚度约20公里,但大部分生命主要集中在地表以上100米、水面以下200米的薄层内。我们的脚下就是平均厚度约16公里的地壳(含海底地壳平均厚度约6公里),包括泥土、花岗岩和玄武岩等。不妨设想一种“后信息时代的”钻机,继续往深处探测。
岩石圈下就是约2895公里厚的地幔(包括软流层),主要成分是超镁铁岩。再往下是厚度约2220公里的外地核,主要成分是铁和镍的高温液体,正可谓“铁流滚滚”!地球的最深处是内地核,半径约1255公里,主要成分仍然是铁和镍,只不过是固态的。
总之,用现代科学的观点来说,中国人所说的“地”就是地球。地球半径平均6378公里,这大概就是“地”的“厚度”啦!
中国人所说的“天”,首先包括地球上的大气圈。
从地平面算起,高度10公里以下是对流层,风霜雨雪等自然气象大都在此层“天空”上演。
高度10~50公里是平流层,那是飞机、气球等航空器及神话故事中孙悟空大闹天宫的舞台,当然生命的保护伞――臭氧层也在该层“天空”中一直张开了4亿年,替我们遮挡着太阳过多的紫外线辐射。
再往上30公里,即高度在50公里~80公里高空,是中间层,空气密度不算太小而且温度达80℃,许多物质粒子也开始被电离,大部分流星、陨石等“天外来客”都被拒之门外化为灰烬,而不至于使我们平遭“飞来横祸”!
高度在80~500公里的大气层叫做热成层,顾名思义,温度高达1100℃左右。由于这一层“天”上的物质粒子大部分都被电离成带电离子,所以也属于电离层,或曰主要的电离层。电离层的好处可大啦!它给我们的全球短波通信免费提供了天然的球面反射天线。当然,极光现象通常也出现在这一层以上。
高度500~800公里,叫做逸散层,地球的吸引力大大减弱,空气密度很小,自由散漫,飘飘然不知所终。由于地球自转的离心力,使许多物质粒子都甩到了赤道上空,所以在地球两极800公里以上的高空几乎出现了真空。也就是说到了外大气层的上界。可以想见,地球的大气层是一个比地球更扁的椭球形状!
高度在800~1000公里,叫做外大气层,空气比逸散层更加稀薄,失重现象十分明显,我们的人造卫星和其它航天器通常飞翔在这一层“天”上。一般说来,地面高度1000公里就是外大气层的上界。不过由于太阳对地球外大气层松散物质粒子的引力作用,在地球赤道上空向阳的一侧,外大气层的上界可以延伸至3250公里的高度。可以想象出,地球的大气层又像给地球戴上的一顶“高帽子”,而且帽尖始终朝向太阳!
两极上空800公里也好,一般地面1000公里高空也好,向阳的“高帽子”3250公里高度也好,都可以说是地球大气层的上界。然而这些“上界”以上就完全没有空气了吗?不是!只不过密度太小而已。实际上这些外大气层的物质稀稀拉拉一直绵延到大约65000公里的高空。还有一点需要说明,从电离层开始,以上的空间里的物质大部分都是等离子态。
话说回来,65000公里就是“九重天”的高度了吗?也不是。中国人还有一句名言:“天外有天。”离我们最近的“小跟班”――月球,离地球也有38.4万公里!是地球大气层广义上界的近6倍!现代科学还告诉我们:太阳距离我们1.495亿公里,天文学上叫做1个AU(天文单位)。太阳系直径大约有80AU,但也只不过是银河系中1600亿个恒星之一。银河系直径有9万l.y(光年)。
光速是一切物质运动速度的极限,在真空中为每秒钟约30万公里(即c=299,792,458m/s),相当于每秒钟绕地球赤道飞行7.5圈。1年有3.1536×107秒,光在1年内行进的距离等于94,542亿公里(9.454255×1015m),叫做1光年,记为l.y。我们银河系所在的本星系群直径约300万光年,但她仍然有“上级”,属于室女超星系团,其直径有1亿光年。可见相对于这些“天”的“高度”的天文数字,我们地球的外大气层即使广义高度6.5万公里也只不过是沧海一粟!
周法哲认为,中国人所说的“天”应该是整个宇宙,那么“天”到底有多高呢?或曰宇宙的半径究竟有多大呢?我们不妨估算一下。
按照牛顿力学理论,对于半径为R、质量为M的均匀球状星体,如果质量为m的物质粒子要想逃脱它的引力的“魔掌”(重力势能为0),必须具备足够大的动能,即mv2/2 ≥GmM/R,其中G为引力常数。很容易导出粒子至少应具备的逃逸速度为
v=(2GM/R)1/2 (1)
宇宙飞船要想挣脱地球的引力飞向“天外”,可由此计算出最低速度即第二宇宙速度为11.2公里/秒。
言归正传,如果宇宙有大小,没有理由说它不是个球体。现代科学已知宇宙物质平均密度为ρ≈5×10-27kg/m3(公斤/立方米),设宇宙的半径为R,则宇宙的质量为
M=ρV=4ρπR3/3 (2)
众所周知,没有任何物质可以逃出宇宙,即使速度达到光速c的粒子。把这个逃逸速度的极限代入式(1),也可得宇宙质量为
M=Rv2/(2G ) (3)
比较式(2)和(3),可以求出宇宙半径为
R=[3c2/(8πGρ)]1/2
代入所有的已知数据,不难估算出宇宙半径为R≈1.5×1026米。 这就是“天”的高度。这大概是物质世界实际存在的最大数量级的尺度啦!
顺便还可以从式(2)估算出宇宙总质量为M≈7×1052kg, 即宇宙所有物质大概总计有70亿亿亿亿亿亿吨!够份量吧!不过其中95%以上是暗物质,目前我们还“看”不到。
综上所述,我们总算大概知道了天有多高,地有多厚!答案是“地的厚度”是6378公里;“天的高度”是大约1500万亿亿公里!其实现代宇宙学的黑洞理论和宇宙大爆炸模型推测的宇宙半径也是这个数量级,即宇宙半径大约在150亿光年左右。在身高1米有余、2米不足的我们来看,地真是太厚、天真是太高了!
我们日常生活所在的生物圈厚度约20公里,但大部分生命主要集中在地表以上100米、水面以下200米的薄层内。我们的脚下就是平均厚度约16公里的地壳(含海底地壳平均厚度约6公里),包括泥土、花岗岩和玄武岩等。不妨设想一种“后信息时代的”钻机,继续往深处探测。
岩石圈下就是约2895公里厚的地幔(包括软流层),主要成分是超镁铁岩。再往下是厚度约2220公里的外地核,主要成分是铁和镍的高温液体,正可谓“铁流滚滚”!地球的最深处是内地核,半径约1255公里,主要成分仍然是铁和镍,只不过是固态的。
总之,用现代科学的观点来说,中国人所说的“地”就是地球。地球半径平均6378公里,这大概就是“地”的“厚度”啦!
中国人所说的“天”,首先包括地球上的大气圈。
从地平面算起,高度10公里以下是对流层,风霜雨雪等自然气象大都在此层“天空”上演。
高度10~50公里是平流层,那是飞机、气球等航空器及神话故事中孙悟空大闹天宫的舞台,当然生命的保护伞――臭氧层也在该层“天空”中一直张开了4亿年,替我们遮挡着太阳过多的紫外线辐射。
再往上30公里,即高度在50公里~80公里高空,是中间层,空气密度不算太小而且温度达80℃,许多物质粒子也开始被电离,大部分流星、陨石等“天外来客”都被拒之门外化为灰烬,而不至于使我们平遭“飞来横祸”!
高度在80~500公里的大气层叫做热成层,顾名思义,温度高达1100℃左右。由于这一层“天”上的物质粒子大部分都被电离成带电离子,所以也属于电离层,或曰主要的电离层。电离层的好处可大啦!它给我们的全球短波通信免费提供了天然的球面反射天线。当然,极光现象通常也出现在这一层以上。
高度500~800公里,叫做逸散层,地球的吸引力大大减弱,空气密度很小,自由散漫,飘飘然不知所终。由于地球自转的离心力,使许多物质粒子都甩到了赤道上空,所以在地球两极800公里以上的高空几乎出现了真空。也就是说到了外大气层的上界。可以想见,地球的大气层是一个比地球更扁的椭球形状!
高度在800~1000公里,叫做外大气层,空气比逸散层更加稀薄,失重现象十分明显,我们的人造卫星和其它航天器通常飞翔在这一层“天”上。一般说来,地面高度1000公里就是外大气层的上界。不过由于太阳对地球外大气层松散物质粒子的引力作用,在地球赤道上空向阳的一侧,外大气层的上界可以延伸至3250公里的高度。可以想象出,地球的大气层又像给地球戴上的一顶“高帽子”,而且帽尖始终朝向太阳!
两极上空800公里也好,一般地面1000公里高空也好,向阳的“高帽子”3250公里高度也好,都可以说是地球大气层的上界。然而这些“上界”以上就完全没有空气了吗?不是!只不过密度太小而已。实际上这些外大气层的物质稀稀拉拉一直绵延到大约65000公里的高空。还有一点需要说明,从电离层开始,以上的空间里的物质大部分都是等离子态。
话说回来,65000公里就是“九重天”的高度了吗?也不是。中国人还有一句名言:“天外有天。”离我们最近的“小跟班”――月球,离地球也有38.4万公里!是地球大气层广义上界的近6倍!现代科学还告诉我们:太阳距离我们1.495亿公里,天文学上叫做1个AU(天文单位)。太阳系直径大约有80AU,但也只不过是银河系中1600亿个恒星之一。银河系直径有9万l.y(光年)。
光速是一切物质运动速度的极限,在真空中为每秒钟约30万公里(即c=299,792,458m/s),相当于每秒钟绕地球赤道飞行7.5圈。1年有3.1536×107秒,光在1年内行进的距离等于94,542亿公里(9.454255×1015m),叫做1光年,记为l.y。我们银河系所在的本星系群直径约300万光年,但她仍然有“上级”,属于室女超星系团,其直径有1亿光年。可见相对于这些“天”的“高度”的天文数字,我们地球的外大气层即使广义高度6.5万公里也只不过是沧海一粟!
周法哲认为,中国人所说的“天”应该是整个宇宙,那么“天”到底有多高呢?或曰宇宙的半径究竟有多大呢?我们不妨估算一下。
按照牛顿力学理论,对于半径为R、质量为M的均匀球状星体,如果质量为m的物质粒子要想逃脱它的引力的“魔掌”(重力势能为0),必须具备足够大的动能,即mv2/2 ≥GmM/R,其中G为引力常数。很容易导出粒子至少应具备的逃逸速度为
v=(2GM/R)1/2 (1)
宇宙飞船要想挣脱地球的引力飞向“天外”,可由此计算出最低速度即第二宇宙速度为11.2公里/秒。
言归正传,如果宇宙有大小,没有理由说它不是个球体。现代科学已知宇宙物质平均密度为ρ≈5×10-27kg/m3(公斤/立方米),设宇宙的半径为R,则宇宙的质量为
M=ρV=4ρπR3/3 (2)
众所周知,没有任何物质可以逃出宇宙,即使速度达到光速c的粒子。把这个逃逸速度的极限代入式(1),也可得宇宙质量为
M=Rv2/(2G ) (3)
比较式(2)和(3),可以求出宇宙半径为
R=[3c2/(8πGρ)]1/2
代入所有的已知数据,不难估算出宇宙半径为R≈1.5×1026米。 这就是“天”的高度。这大概是物质世界实际存在的最大数量级的尺度啦!
顺便还可以从式(2)估算出宇宙总质量为M≈7×1052kg, 即宇宙所有物质大概总计有70亿亿亿亿亿亿吨!够份量吧!不过其中95%以上是暗物质,目前我们还“看”不到。
综上所述,我们总算大概知道了天有多高,地有多厚!答案是“地的厚度”是6378公里;“天的高度”是大约1500万亿亿公里!其实现代宇宙学的黑洞理论和宇宙大爆炸模型推测的宇宙半径也是这个数量级,即宇宙半径大约在150亿光年左右。在身高1米有余、2米不足的我们来看,地真是太厚、天真是太高了!
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