对流层

地球大气层靠近地面的一层
对流层(Troposphere),[1]地球大气层靠近地面的一层,也是大气的最下层,[3]因圈层内大气以对流运动为主,故名“对流层”。[5]对流层的范围可延伸至距地面11~16km处,[3]其厚度随纬度和季节变化而变化,在赤道约17~18km;中纬度地区约10~12km;高纬度地区约8~9km,同纬度地区夏季比冬季厚,平均厚度约10~12km。[2]
对流层的大气组成相较复杂,其中主要成分有氮气(N2,78%)、氧气(O2,21%)、二氧化碳(CO2,0.03%)、氩气(Ar,1%),同时还有一些不固定的如二氧化硫(SO2)、铵根(NH₄)、氯化物、粉尘等微量成分,[4][3]集中了地球大气中约90%以上的水汽质量和约75%的大气质量。[6]由于对流层大气的主要热源是地面长波辐射,故对流层中的大气密度与高度变化大致呈负指数关系[6],气压、气温也随着高度的变化逐渐降低,[7][8]致使地表附近的热空气较轻,向上升腾;高空的冷空气较重,向下沉降,因而圈层内大气以对流运动为主。[5]
对流层是与人类生活联系最为密切的大气圈层,在全球水循环、大气辐射和能量平衡中充当着极为重要的角色。[6]生活中常见的天气现象、污染物的迁移扩散以及转化、逆温现象、对流层折射等都发生在对流层。[9][10]此外,对流层与人类的通讯活动也密切相关,在散射通信、超视距传输等方面具有重要作用。[11][12]

命名

由于对流层大气运动的主要热源是地面长波辐射,故圈层中的气压、气温会随着高度的增加而逐渐降低,形成近地面为暖轻空气、高空为冷重空气的分布格局;近地面的热空气较轻,向上升腾,高空的冷空气较重,向下沉降,因而形成大气对流,故此圈层被称为“对流层”。[5]