地球科学概论课件1——大气层介绍.ppt

PlanetIonosphereDensityfluctuationaffectsradiowavereflectionandtransmissionD层主要电离源：太阳的拉曼?辐射和软X射线辐射夜间D层基本消失由于大气较稠密，电子与中性粒子和离子的碰撞频繁，无线电波在这一层中的衰减严重。E层高度范围90~160km电子密度峰值出现在105~110km之间。主要电离源是太阳紫外线和软Ｘ射线夜间E层的电子密度很低。F层高度范围在160km以上，是电离层中持久存在、电子密度主极大所在的层次。一般将F层细分成F1和F2两个层次。电离层不规则性各种空间尺度的高密度“斑”和低密度“泡”，统称为不规则性，或不均匀结构；最显著的不规则性是散见E层和扩展F。散见E层在100~120km高度经常出现的不均匀结构(高电子密度区)，厚度约3~5km，水平尺度约几十至上百km。散见E层

的电子密度分布3、电离层扰动太阳电磁辐射和粒子辐射的增强引起的电离层状态变化。太阳耀斑发出的X射线暴使向阳面D区的电离密度急剧增加，短波和中波无线电信号立即衰落甚至完全中断。突发电离层骚扰空间科学概论

中高层大气与电离层热层的加热源吸收太阳紫外辐射和X射线（最重要）带电粒子加热（高纬地区）电离层电流加热（高纬地区）磁层电离层大气密度日变率40公里以下：6%；50~100公里：10~25%；100公里以上：随太阳活动和地磁活动而变化；在磁暴发生几个小时以后，密度可增加几倍甚至达10倍。太空中的夕阳西下。太阳在地球后面落下，照亮地球大气大气中性成份和带电粒子密度随高度变化电离层粒子密度随高度变化高层大气密度随太阳活动变化原因：太阳紫外辐射增强，且被高层大气吸收；变化幅度：340km：10倍500km：50倍太阳活动周变化导致高层大气温度和密度变化太阳活动周（11年）变化at700km:中性大气温度:2times中性成份密度:50times电子密度:10times研究20～100公里（临近空间）的大气的重要性亚轨道飞行器的飞行范围载人航天器气动加热严重的区域中程导弹飞行空间亚轨道旅游对地观测军事侦察臭氧层是指大气层的平流层中臭氧（O3）浓度相对较高的部分，其主要作用是吸收短波紫外线。大气层的臭氧主要以紫外线撞击双原子的氧气，把它分为两个原子，然后每个原子和没有分裂的氧气合并成臭氧（O3）。臭氧分子不稳定，紫外线照射之后又分为氧气分子和氧原子，形成一个臭氧-氧气循环过程。距地面15～50千米高度的大气平流层，集中了地球上约90％的臭氧，这一区域被称为臭氧层。臭氧层分布在离地20—50千米的高空，臭氧层中的臭氧主要是紫外线产生的。臭氧层南极臭氧洞联合国相关组织为防止臭氧层空洞进一步扩大，决定成立保护臭氧层工作组，并制定出保护臭氧层的议定书。1995年诺贝尔化学奖授于对臭氧层的浓度平衡机制研究卓有成效的3位大气化学家，克鲁岑、罗兰和莫里那。1985年，法曼发现南极臭氧层有严重损失，1995年初，美国太空总署发布了卫星遥感测量结果，证实了罗兰-莫里那理论，使人们认识到臭氧层对于生命、全球气候以及人类的未来至关重要。人造飞行器：轨道美国亚轨道战机：空天飞机

美国国防部准备在未来5年内部署太空战机（亚轨道飞行器）。这种飞行器将从美国本土发射，2小时内向世界任何地方投放常规武器。

美国超级X系列试验飞行器属于亚轨道飞行器，目前已经发展到X－50型特点：极超音速，亚轨道飞行X-15X-15先后创造了6.72马赫速度和108公里升限的世界记录。X-43A2004年11月16日，X-43A最高速度达到9.6马赫,远超过子弹速度手枪子弹的初速一般在300-500米/秒，与音速（340米/秒）比较接近。运动枪和猎枪的初速一般是略低于音速。步枪的初速（700-1000米/秒）大于音速。正在穿越音障的战斗机。注意到机身周围激波面附近由于普朗特-格劳厄脱奇点（Prandtl-Glauertsingularity）效应产生的圆锥形云雾。音障（Soundbarrier），是一种物理現象。当物体（通常是航空器）的速度接近音速時，將会逐漸追上自己发出的声波。此时，由于机身对空气的压缩无法迅速传播，将逐渐在飞机的迎风面及其附近区域积累，最终形成空气中压强、温度、速度、密度等物理性质的一个突变面——激波（ShockWave）面。音障美军测