天究竟有多高？

馬　鈺

古時候，人們把地球之外的所有空間世界統統稱作“天”，并把它分為八層，但過去迷信認為:十方萬靈的主宰應當住在更高的天層，于是在八層之上加了天帝老兒的安身處，便有了“九重天”之說。

但天究竟有多高?迄今為止，沒有人確切地指出過。

現在我們知道，天氣變化主要發生在對流層內，即離地面1.5-6公里的空間，它是地球大氣的最低層，厚度雖小，卻集中了75%的大氣質量和90%以上的水汽質量，是云、霧、降水等主要天氣現象活動的舞臺。對流層頂的高度并非普天下都一樣，它是隨緯度與季節的不同而不同的(因地心引力與地表冷熱不同而異)。低緯地區約為17—18公里，中緯度地區約為10-12公里，高緯度只有8—9公里。一般地講，夏季的上界高度大于冬季。

對流層以上、離地面35公里內的空間為平流層，水汽很少，天氣現象也少見，隨著對大氣探測手段的提高，人們發現，這一層氣象要素的變化與對流層中的天氣變化有著密切的聯系，并且，在此高度以下，集中了全部大氣重量的99%。因此，天氣變化的舞臺還應該包括平流層在內。

明代科學家宋應星把天作為地球大氣的上界，他說:“盈天地皆氣也”，充塞于天地間的物質是氣。那末，何處是大氣的上界(天)呢?

從理論上講，地球大氣層的上界應該是大氣質點可以掙脫地球引力的束縛而散逸到宇宙空間去的那個高度。假定地球大氣的溫度是不隨高度改變的，則每上升18公里，大氣壓強減小為原來的1/10，按此減小下去，到170公里時氣壓僅僅為0.000000075毫米水銀柱。即便如此，整個地球上空170公里以外的全部空氣重量還有600萬噸!由此可知，在無限遠的空間，氣壓逐漸趨于零而絕對不等于零。據人造衛星測得，1600公里高處的空氣密度只有海平面密度的千萬億分之一(10-15)，但它還相當于星際空間氣體密度的十億倍。地球大氣密度接近星際氣體密度的高度在2000—3000公里間。

科學工作者一般是以“極光”出現的最大高度來確定大氣層上界的。正常的最高邊界為300公里左右，在極端的情況下可達1200公里以上。因此，大氣物理上界至少應在1200公里左右。

(摘自《氣象知識》1982年第3期)