大气层是指包围在地球周围的大气，其主要组成成分是氮气和氧气，包裹地球的大气层厚度超过1000千米，从大气层上界到宇宙空间，并没有明显的界线，是大气密度不断降低，大气分子不断减少的过程。并不是所有的行星都拥有大气的，比如像水星那样个头太小的行星，就无法吸引大气从而形成大气层。
大气的垂直分层
地球的体积和质量，促成了地球目前拥有我们现在看到的这样一个厚度的大气层，我们人类就是生活在大气层的底部，大气层之于人类，就相当于水之于鱼类一样的重要，不仅仅人类的呼吸需要依赖大气层，可以说大气层的存在影响到了人类的方方面面，关系重大。当然，厚度超过1000千米的大气层也不是均匀分布的，一般来说我们根据大气的温度、成分、密度等因素的变化，可以把大气层大概分为三层，分别是对流层、平流层和高层大气。
地球大气层分层
一、对流层
对流层是位于大气层最底部的一层，是地球大气层中密度最大的一层，大约集中了大气层中75%的空气质量，和几乎全部的水汽和固体杂质。对流层大气的温度是近地面热，越往高空气温越低，大约每上升1千米气温下降6℃，因为地面是对流层大气的直接热量来源。因而地面温度的高低就会决定对流层的厚度，全球对流层的平均厚度约为12千米，而在低纬地区厚度可达17至18千米，而高纬地区仅有8至9千米，中纬度地区厚度约为12至13千米。
对流层台风云系
对流层由于几乎集中了大气中全部的水汽和固体杂志，所以我们所见到的绝大多数天气现象都发生在对流层当中，比如降水、降雪、冰雹、大雾、台风等等。对流层的厚度，除了不同纬度厚度不同，在同一个地点，也会有季节变化，一般来说夏季气温较高时，对流层较厚；而冬季气温较低时，对流层较薄。由于对流层温度上冷下热，空气运动对流剧烈。
对流层顶部
二、平流层
平流层是位于对流层以上，范围大概为从对流层顶部到50至55千米高度，平流层中的气温随着高度的增加，温度增加，从而使得平流层大气上热下冷，空气的对流运动较弱，因此该层大气的运动方式以平流运动为主。另外，由于平流层很少含有水汽和固体杂质，所以天气晴朗，少云雨天气，适合航空飞行。平流层当中集中了大气中大多数的臭氧，在20至25千米高度，臭氧浓度达到最高，称为臭氧层，臭氧可以强烈吸收太阳辐射中的紫外线，保护地球生命。
平流层
三、高层大气
我们把平流层以上的大气部分称为高层大气，其高度可从平流层顶部，大约从50至55千米的高度开始，直到地球大气层上界，约2000至3000千米的高度。高层大气当中，实际上大气成分已经非常稀薄，温度变化为随着高度的增加先降低后升高。高层大气由低到高又可以分成中间层、热层和散逸层，在60千米以上的高层大气，由于受到太阳辐射的影响，大气处于电离状态，分布着多层电离层，电离层是地球上无线电通讯的重要传播介质。
发生在电离层中的极光
自地球诞生以来，地球的大气层就处在不断的变化之中，随着人类的出现，在大气的变化中又加入了人为的因素，人类通过某些行为改变了大气的成分，比如大量燃烧二氧化碳，从而增加了温室效应；另外人类通过使用含氟氯烃的制冷剂，从而氟氯烃进入大气，破坏了臭氧层，造成了臭氧层空洞。
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