在地球周圍有一層厚厚的大氣層。由于地球的引力作用，它緊緊地圍繞着地球而不會逃逸，包圍着海洋和陸地，厚度大約在1000Km以上，沒有明顯的界限，在離地表2000~16000Km的高空仍有稀薄的氣體和基本粒子。從地球的表面開始向上分為對流層、平流層、­（臭氧層）、中間層、電離層和散逸層，再上面就是星際空間了。

整個大氣層随高度不同表現出不同的流動和溫度特點。

對流層。位于大氣的最低層，平均厚度約為12 Km，在地球兩極約為8 Km，在赤道上空約為17 Km。對流層是大氣中最稠密的一層，約占75%的大氣質量和90%以上的水汽質量。溫度随高度的增加而降低，因為該層不能直接吸收太陽的短波輻射，隻能接受地面反射的長波輻射而被加熱。即靠近地面的空氣受熱多，遠離地面的空氣受熱少。每升高1Km，氣溫約下降6.5℃。

由于岩石圈與水圈的比熱容不同，熱輻射緻使對流層的溫度不一樣，冷熱空氣發生了垂直對流。又由于晝夜及緯度的變化，不同地區有溫度差，又形成了空氣的水平運動。

垂直對流和水平運動，使對流層的溫度、濕度、塵埃微粒等各要素分布不均勻。水蒸氣、塵埃、微生物以及人類活動産生的各種物質進入對流層，使該層中化學過程十分活躍，易形成雨、雪、雹、霜、露、雲、霧等一系列天氣現象。

平流層。距地表約10～50公裡處的大氣層。位于對流層之上，中間層之下，是地球大氣層裡上熱下冷的一層，即中高溫層置于頂部，低溫層置于底部，與對流層剛好相反。氣流主要表現為水平方向運動，垂直對流現象較弱，因此才叫做“平流層”。平流層基本上沒有水汽，晴朗無雲，很少發生天氣變化，适于飛機航行。

中間層。自平流層頂到85公裡之間的大氣層。該層溫度垂直遞減率很大，對流運動也強盛。

電離層。是地球大氣的一個電離區域。約60公裡以上的整個地球大氣層都處于部分電離或完全電離的狀态，一直伸展到約1000公裡高度，有相當多的自由電子和離子存在，可改變無線電波的傳播速度，并對無線電波發生折射、反射和散射，不同程度地吸收無線電波。

外層。又名散逸層，這裡的溫度很高，可達數千度，大氣極其稀薄。

通過以上知識點分析，大氣層的溫度分布不均勻（從地球表面開始：低—高，高—低，極高）。空氣的密度由最大到極小。空氣對流由強對流到平流再到強對流的變化。

天空的星星離我們的地球是非常遙遠的，它反射的光或發出的光，經過長距離傳播，到達地球時已經很微弱了。

由于溫度的變化，導緻大氣層密度的變化和對流情況的變化，使星星反射的光或發出的光在通過大氣層時，發生多次折射和反射（散射），且折射和反射（散射）的路徑不斷發生改變。于是，地球上的我們看到的光線就出現擺動（晃動），明暗也有不同程度的變化，我們看到的光線就是一閃一閃的，星星就“眨眼”了。

大氣層的晃動給天文觀察帶來困難，即使非常精良的天文設備，在觀察天體時候，也免不了受到它的幹擾。所以，許多天文台建設在較高的山上，或者把天文望遠鏡放到大氣層之外，避免晃動大氣的幹擾。

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