热层
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热层(英文:Thermosphere),亦称热层、热成层、热气层、游离层,是地球大气层的一层。它位于中气层之上及外气层之下,其顶部离地面约600km。在大气层的这一层中,紫外线辐射引起分子的光电离/光解离,产生离子。因此,热层构成电离层的较大部分。这一层的名称源自希腊的θερμός(发音为thermos),意思是热。热层开始于海拔80公里(50英里) [1]。在这样的高海拔地区,残留的大气气体按照分子质量而分层(见湍流层顶)。由于吸收高能的太阳辐射,热层的温度随着高度的增加而增高;温度依据太阳的活动,可以上升到2,000 °C(3,630 °F)或更高。辐射使这一层中的大气粒子变成带电粒子,能使无线电波发生折射,因而能在地平线之下接收到。从海拔600公里(375英里)开始是外气层,大气开始逃逸至太空。然而根据卡门线的定义标准来判断,热层本身就是太空的一部分。
散逸层(600 km ~ 2000 km至3000 km) |
热层(80至85 km ~ 600 km) |
中气层(50 km ~ 80至85 km) |
平流层(8至18 km ~ 50 km) |
对流层(地面 ~ 8至18 km) |
该层中,高度衰减的气体在白天可以达到2,500 °C(4,530 °F)。尽管温度很高,但因为气体密度极低(实际上是极度的真空),不足以让分子传热,观察者或物体在热层中仍会经历低温。因为热辐射损失的能量将超过直接接触大气气体获得的能量,普通的温度计读数至少在夜间会明显低于0 °C(32 °F)。在160千米(99英里)上方的声学区(英语:Anacoustic zone)中,因为密度非常低,以至于分子间的相互作用不够频繁,导致无法进行声音的传输。
热层的动力学主要由大气潮汐控制,其主要由日温变化(英语:Diurnal air temperature variation)驱动。由于中性气体和电离层等离子之间的碰撞,大气波在这个水准以上消散。
除了国际太空站在热层中间的408和410千米(254和255英里)之间绕地球运行外,俄罗斯已退役的和平号太空站和正在建设中的中国天宫太空站均在距离地表320至380km的热层底部运行。