什么是大气层「大气层的五个层次图」

图一，民用固定翼飞机

第一，太阳系的概述

图二，太阳与8大行星

太阳系以太阳为中心，8个很大的星球围绕着太阳转圈圈——转的是类似“哈密瓜”(橄榄球)样的椭圆形圈圈。这8个大星球就是太阳的行星，除了这8大行星外，还有很多小行星、流星、慧星、外海王星天体、星际尘埃等等。

地球绕太阳转圈称为公转！转一圈所用的时间就是地球上的一年，地球绕太阳转圈时的平均速度是29.783公里/秒。请注意：是1秒钟飞29.783公里！

图三，8大行星与太阳的远近示意图

以太阳为中心，距离由近到远，8大行星的位置排序如上图。

太阳的直径大约是1392000千米(近140万公里)，是地球直径的约109倍；太阳的体积是地球的130万倍；太阳的质量(约等于重量)大约是1.9891×103o千克——到底是多少已经数不出来了！地球的质量大约是60万亿亿吨，太阳的质量比地球的质量大33万倍！已经分辩不清楚正确与否了！只知道太阳很大。

以太阳为中心的太阳系的直径大约是120亿千米，太阳的质量占整个太阳系质量的99.86%！

太阳质量的大约四分之三是氢气！剩下的四分之一中绝大多数是氦，其它物质如氧、碳、氖、铁和其他的重元素质量少于2%。太阳以核聚变的方式向太空释放光和热。

太阳以巨大的质量和强大的能量成为太阳系的主宰！牢牢的“吸引”着太阳系里的8大行星和其它小小星们！

第二，地球概述

地球的物理数据，重量大约是60万亿亿吨！直径大约是12742千米，赤道周长大约是40075千米。

神奇的是地球还有一个大气层！大气层由多种气体组成，各种气体所占百分比大约如下：

氮气（N?）大约占78%，氧气（O?）大约占21%，其他气体大约占1%，其中稀有气体约占0.94%，二氧化碳（CO?）约占0.03%，水蒸气和杂质约占0.03%。

请注意，氢气没有上榜！其实氢气在大气层内的含量非常低，只有二百万分之一！而且大多数氢气集中在大气层的顶层。比例太低，所处位置又太高，可以忽略不计了！

人类可以通过化学方法制取氢气。

大气层是有疏、密之分的，从海平面开始随着海拔高度的升高，大气的密度也越来越低。

图四，大气层各层级示意图

科学家按温度变化的特点，把大气层分成5个层次，分别是对流层、平流层、中间层、热层、散逸层。

1、对流层，从地面到高空11千米——15千米左右，大气层的最底层，占整个大气层质量的四分之三和几乎全部的水汽量。温度随高度增高而降低，在11千米附近温度降低到大约零下55°C(— 55摄氏度)，大气密度也随高度的增高而越来越小。

对流层内大气活动剧烈、频繁，天气变化大，因此在不同的季节里，风、云、雨、雪、雾、露、雷、雹不时呈现。

对流层的顶部，又称为对流层顶，在这个小层次里，温度不再降低，天气变化也很小，因此，这个高度的天经常晴空万里，能见度非常好，气流平稳，是民用客机的理想巡航高度层！

2、平流层，从对流层的顶部到大约55千米高空处。平流层的底部约15千米——约25千米范围内，因臭氧浓度最大而称为臭氧层。臭氧可以吸收大量的太阳热量，这一层内温度会随高度升高而降低。

3、中间层，是指约55千米——约80千米范围内。温度变化又随高度增高而降低，在约80千米处，温度大约为—90°C (零下90摄氏度)。

中间层再往上，空气非常稀薄，普遍认为：在大约80千米——100千米范围内飞行的飞行器，可以称为航天器，飞行员可以称为宇航员！

4、热层，从大约80千米再往上，直到大约500千米处。空气更加稀薄，但极少的空气分子因受太阳紫外线的辐射而剧烈运动，导致热层的温度非常高，在太阳活动剧烈时，温度可以达到2000°C ！即使在太阳活动不那么剧烈时，温度依然可以达到1000°C 以上。

5、逃逸层，500千米以上就是外大气层了！空气极少，地球的“引力”也是“强弩之末”了！再也“抓不住”空气分子了！空气分子就一个、又一个的逃离地球，奔向太空！

人类的绝大部分航天活动都是在逃逸层内进行的！有少部分还要超越逃逸层，彻底摆脱地球，飞向太阳系，飞向更远的太空！

注意图四中，飞机的飞行高度明显“超高度”了！民用客机的巡航高度一般在12千米以下，少部分商务客机可以达到15千米左右的高度。

第三，运载火箭。

图五，运载火箭示意图，载两颗卫星，有两级火箭。

以图五为例，该火箭共有两级。第一级火箭有两种发动机，一种是50吨的氢氧发动机，用液态氢做燃料，用液态氧做氧化剂；另一种是120吨的液氧煤油发动机，用煤油做燃料，用液态氧做氧化剂。

第一级火箭把整个火箭“推到”一定的高度，液态氧、液态氢、煤油都烧完了！第一级火箭会与第二级火箭脱离！让它自己溅落到无人区的地面或者是海洋里，目的是减轻整个火箭的重量！

随后，第二级火箭的YF —75D发动机点火工作，“推动”剩余的部分继续“爬升”，当到达卫星的设计轨道高度时，第二级火箭亦会与卫星分离，并在随后的一定时间里，受地球引力的吸引而逐渐坠落到无人区的海洋里！

卫星的整流罩具备耐高温的能力！在飞过大气层的“热层”后的适当时候，也会与火箭分离、脱落。

最终，到达设定轨道高度的就只有“卫星(载荷)”那一小部分！其它的火箭发动机、整流罩、燃料箱等，全部都是“一路爬升、一路抛弃”！

太空轨道高度的划分：

1000千米以下是近地轨道(LEO )。

1000千米—20000千米是中、高轨道。

20000千米以上是高轨道(GTO )。

地球同步轨道高度35900千米。

看看运载能力最大的运载火箭的数据，美国私立太空公司SpaceX 的“重型猎鹰”运载火箭，主要数据如下：

高70米，总质量是1420.8吨，第一级火箭推力达2280吨；第二级火箭推力为95吨。到达地球近地轨道载重63.8吨，到达地球同步轨道载重26.7吨。

再看看中国的某型号火箭的数据：

高56.97米，总质量867吨，第一级火箭推力达1078吨；第二级火箭推力达18吨。到达地球近地轨道载重25吨，到达地球同步轨道载重14吨。

从以上内容可以得出运载火箭的以下几个特点：

1、起飞总重都很大！近千吨、千吨以上。需带很多的燃料和氧化剂。

2，发动机的总推力都很大！千吨以上、两千吨以上。

3，需自带燃料(液氢等)和助燃剂(液氧)。

4，运载火箭箭体升空过程中要耐高温！需要安全“穿越”大气层的“热层”。

5，运载火箭在火箭发动机的推动下，从静止状态开始逐渐加速，必须使运载火箭的速度达到7.9千米/秒以上，例如，达到8.8千米/秒时，火箭运载上的卫星脱离火箭后，卫星才可以平稳的绕着地球转圈圈而不“掉下来”！此时，卫星的地位与月亮类似，都是地球的卫星！

如果速度达不到7.9千米/秒，那么，卫星会慢慢的被地球“吸回去”！地球的引力也是很强大的。

速度越快，表示可以飞离地球越远！当速度达到11.2千米/秒以上时，例如达到15千米/秒时，运载火箭运输上去的飞行器，就会完全脱离地球的引力，而成为太阳的一颗“小行星”！地位与地球一样。

当运载火箭的速度达到16.7千米/秒以上时，例如达到18千米/秒时，运载火箭就会慢慢完全摆脱太阳的引力，飞向银河系，成为一颗理论上与太阳“地位平等”的“不发光”的“假恒星”！

请注意速度的单位是每1秒钟飞多少千米！换算成小时速度，即是：

7.9千米/秒＝28440千米/小时

11.2千米/秒＝40320千米/小时

16.7千米/秒＝60120千米/小时

汽车最高限速120千米/小时

民用客机飞行速度1000千米/小时左右

声音的传播速度在空气中、1个标准大气压下、温度15oC 时，

340米/秒＝1224千米/小时

好了！看到这里，你可以有很多理由回答问题：飞机飞不出大气层，到不了太空！

我的答案是飞机飞的太慢了！所以到不了太空！

还有那些原因使飞机进入不了太空？你来说一个！看看对不对！