大气层的结构
大气层总质量约为5.3×1015t，在5.5km高度范围内占50%，大气层越高密度越小，这意味着很难用一个“界面”将大气层与星际空间完全分开。根据温度、成分、电荷等物理性质在垂直方向上的差异和垂直运动的特点，将大气分为对流层、平流层、中间层、暖层和逃逸层，如图2.3.1所示。
图2.3.1大气垂直结构示意图
对流层+0
对流层是近地面的一层，平均厚度12 km，赤道附近17 ~ 18 km，平均中纬度10 ~ 12 km，高纬度8 ~ 9 km。夏季的对流层顶比冬季高。由于地球的引力，这一层集中了大气质量的75%和几乎所有的水汽。这里出现的主要天气现象有云、雾、雨、雪、寒潮、台风、雷电等。工农业生产排放的污染气体和沙尘暴也主要集中在这一层，这是人类和一切生物赖以生存的地方。对流层的主要特征如下。
(1)温度随着高度的增加而降低。
因为大气不能吸收太阳短波辐射，而地面可以吸收太阳辐射加热并发出长波辐射，所以大气主要是通过吸收地面的长波辐射加热，通过对流和湍流吸收地面的热量，所以大气越靠近地面，热量越多，温度随着高度越低。每100 m下降约0.65℃。
(2)强烈的垂直对流。
由于从地面获得的热量，低层空气被加热，高层冷空气下沉，从而引起强烈的垂直对流。赤道地区地面温度高，垂直对流可以达到很高的高度，而极地地区地面温度低，垂直对流弱，对流层顶高度低。
(3)气温等气象要素的水平分布不均匀。
因为对流层受地面影响最大，而地表有海陆分布和地形起伏的差异。该层温度、气温等气象要素的水平分布不均匀。
2.3.2.2的平流层
高达约55公里的对流层顶是平流层。平流层顶部的气压约为100帕。总的来说，平流层的温度随着高度的增加而增加。由于平流层上层(20 ~ 30公里)臭氧层的存在，臭氧吸收太阳紫外线辐射，使大气温度升高。这种下冷上热的逆温结构使得平流层大气稳定，对流较弱。空气大部分是水平移动的，大气污染物，如核爆碎片和火山灰，可以在平流层停留很长时间。平流层几乎没有水汽和尘埃，对流层也没有云和天气现象。当飞机在平流层飞行时，尽管下面电闪雷鸣，万里晴空。
2.3.2.3中间层
平流层顶部到大约85公里处被称为中间层。中间层的顶部气压约为65438±0pa。中间层很少吸收太阳热量。而这一层的底部通过热传导接收平流层传来的热量，所以底部的温度相对较高。随着高度的增加，温度迅速下降，产生了相当强烈的垂直对流运动。60 km以上，大气分子开始电离，电离层底部在中层。
2.3.2.4暖层(热层)
中间层顶部以上的大气称为热层。这一层的温度随着高度的增加而增加。这是因为热层中的原子氧可以吸收0.1.7微米的太阳紫外辐射和太阳粒子辐射。但由于热层对流运动的困难，大气的热量主要依靠热传导，而由于分子的稀缺，热传导性很小，造成了巨大的温度梯度和昼夜温差。太阳活动期白天温度高达200 K，夜间太阳辐射减弱，升温缓慢，500 km处只有500 K。这一层的温度是逐渐升高的，而且启动非常快。达到一定高度后，温度缓慢升高，逐渐与高度无关，成为恒温区。恒温开始的高度称为暖层顶部。暖层空气处于高度电离状态。
2.3.2.5逃逸层(也称为扩散层)
由于暖层顶部上方空气稀薄，只有海平面的10-10 ~ 10-12，由低到高主要成分为氧、氦、氢。各种人造飞机与这一层的分子碰撞产生的能量很小，不影响飞机的安全性。这里气温高，很少随高度变化。带电粒子运动速度快，很少相互碰撞，受地球引力的吸引也较小，但不断受到太阳风和太阳电磁场的影响，粒子不断丢失到太空中。该层的上边界是模糊的和不稳定的。