【地球大氣層的妙用】
地球的周?chē)邢喈?dāng)強(qiáng)的磁場(chǎng)(據(jù)探測(cè)，并非所有星球都有同樣的磁場(chǎng))，可使地面生物免受太陽(yáng)粒子流的傷害，并在大氣層的高空形成一電離層。大氣高空的電離層和臭氧層對(duì)來(lái)自太空的電磁波有良好的屏蔽作用。否則，過(guò)量的電磁波將危害人和動(dòng)物的健康。值得注意的是大氣層雖能屏除絕大部分的電磁波，但卻容許可見(jiàn)光通過(guò)。須知可見(jiàn)光也是電磁波，是寬廣的電磁波譜中極為狹窄的一個(gè)波段。由于人的視覺(jué)細(xì)胞對(duì)這個(gè)波段敏感，乃成可見(jiàn)光。頻率高于或低于這一波段的電磁波則一概不能為人的視覺(jué)細(xì)胞所接受，故不可見(jiàn)，但其為電磁波的本質(zhì)與可見(jiàn)光并無(wú)兩樣。但大氣層對(duì)一般電磁波有如一堵難以穿越的厚墻，而唯獨(dú)對(duì)可見(jiàn)光卻如明凈的玻璃，網(wǎng)開(kāi)一面，暢通無(wú)阻。這在地球物理學(xué)上稱(chēng)為“可見(jiàn)光窗口”。這實(shí)在是一個(gè)令人驚奇的現(xiàn)象。因?yàn)槿绻麤](méi)有這一奇特的窗口，大氣層將對(duì)所有電磁波一視同仁，一概隔絕，則地面將成一片黑暗世界，不見(jiàn)天日。一切生命現(xiàn)象將一概化為烏有。對(duì)于頻率較紫光略高的紫外線，大氣則只將其大部分吸收，卻容許少量通過(guò)，這一點(diǎn)也有重要意義。太多的紫外線會(huì)傷害眼睛和皮膚，并引起癌變，但少量紫外線則為人體所必需。否則，人體的固醇類(lèi)將不能轉(zhuǎn)化為維生素D，因而導(dǎo)致軟骨病，而且兒童也不能正常發(fā)育。近年來(lái)由于過(guò)量使用人為的氟烷化合物(冷媒)，以致臭氧層受到污染破壞而出現(xiàn)破洞，于是人類(lèi)健康立即感受威脅。足見(jiàn)地球生態(tài)環(huán)境平衡狀態(tài)之精細(xì)及不容恣意干擾。
大氣層對(duì)地面既有保護(hù)作用，又有溫室效應(yīng)，可使地面溫度保持和暖而且穩(wěn)定。同時(shí)，一定強(qiáng)度的大氣壓力是使地面水在常溫下保持液體狀態(tài)的必要條件，故大氣層的厚度必須適中。如果大氣層太稀薄，保護(hù)作用不足，地表熱量易散失，以至溫度下降，晝夜溫差加大。而且氣壓太低，將使地面水在常溫甚至在低溫下即持續(xù)沸騰不已，直至全部汽化而消失，地面所有動(dòng)植物均將因缺水而死。反之，如果大氣太厚重，則過(guò)高的氣壓非人和動(dòng)物所能耐受，而且過(guò)強(qiáng)的溫室效應(yīng)，也將使地面溫度持續(xù)上升而危及動(dòng)植物的生存。
【拓展】
地球具有大氣層的主要原因是由于地球質(zhì)量較大，離太陽(yáng)也不是太近。地球質(zhì)量較大，所以引力較強(qiáng)，就可以吸引住大氣。而離太陽(yáng)不太近，地球表面的溫度也就不太高，否則氣體會(huì)因?yàn)榈厍驕囟忍叨哂休^大的運(yùn)動(dòng)速度，從而逃逸。其實(shí)，目前在大氣層的頂端正是逃逸層，其中就有氣體逃逸到外太空，但總體而言比較緩慢。
如果現(xiàn)在的地球突然失去大氣層，海洋中的水會(huì)繼續(xù)部分蒸發(fā)變成水蒸氣。太陽(yáng)光的紫外線輻射由于沒(méi)有了大氣的阻礙，會(huì)直達(dá)地表，使得這些水蒸氣分子分解為氧氣和氫氣。氫氣比氧氣輕很多，地球的引力不足以束縛住氫氣，所以氫氣會(huì)逃離地球。但氧氣卻能被地球束縛住，這就會(huì)在地球表面重新形成一層主要由氧氣和少量水蒸氣組成的“氧大氣”。當(dāng)這層“氧大氣”達(dá)到一定厚度時(shí)，就會(huì)發(fā)揮和現(xiàn)在的大氣層類(lèi)似的作用。它會(huì)在太陽(yáng)紫外線的作用下形成臭氧，進(jìn)而可以阻止絕大部分的太陽(yáng)紫外線。而且，“氧大氣”的分壓會(huì)進(jìn)一步阻止尚未蒸發(fā)的水繼續(xù)蒸發(fā)，從而使水保留下來(lái)。所以，即使地球沒(méi)有了大氣層，水還是會(huì)照樣存在，只是會(huì)比目前的量要少一些。
