为什么在大气层的不同层有不同的垂直温度梯度?

Question

对流层的温度随高度降低，而平流层的温度则相反，并再次波动。为什么会这样呢?

Answer 1

通过地球大气的强热通量、温室气体的存在、对流和混合共同推动对流层脱离热力学平衡(等温大气)，走向绝热大气。密度随高度的自然下降意味着绝热大气服从于递减率，即温度随高度的增加几乎呈线性下降。

平流层的温度随高度升高而升高，因为这是臭氧层存在的地方。对流层主要是从下面加热的。相反，平流层主要是通过氧气和臭氧吸收紫外线从内部加热的。在热层中也存在类似的情况，热层是极端紫外线和更高频率的阳光被吸收的地方。

热层是大气温度达到最高值的地方。(顺便说一句，如果你穿上宇航服，在热层中进行太空行走，你就不会感受到那些极端的温度了。那里几乎没有那么高的东西。)在热层和平流层之间是大气温度达到最低值的地方。这是中间层。大部分极端波长的辐射已经被高层吸收了。中间层太薄，无法支持氧气-臭氧循环。剩下的就是由强烈的温室效应支持的辐射冷却，使中间层顶部(中间层顶)极度寒冷。