
【化】 chemosphere
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【医】 light; phot-; photo-
burn up; change; convert; melt; spend; turn
aerosphere
【法】 atmosphere
光化大气层(Photochemical Atmosphere)是指地球大气层中发生光化学反应的特定区域,其核心特征是太阳紫外线辐射引发的气体分子分解与重组过程。该术语在汉英词典中对应"photochemical layer"或"ozonosphere",特指平流层中臭氧浓度较高的层次。
从大气科学角度分析,光化大气层的形成涉及两个关键机制:
$$ O₂ + hν → 2O $$
$$ O + O₂ + M → O₃ + M $$
(M代表第三体分子,引自美国地球物理联合会AGU大气化学研究)
该层次主要分布在15-35公里高度的平流层,吸收97-99%的太阳紫外线辐射(世界气象组织2024年度大气状态报告)。英国皇家学会的研究证实,光化大气层的臭氧浓度变化直接影响地表生物圈的辐射暴露水平。
在环境工程领域,光化大气层的稳定性被视为评估氯氟烃(CFCs)污染的重要指标。联合国环境规划署的监测数据显示,平流层臭氧损耗速率与工业制冷剂排放量呈显著正相关(UNEP, 2025年臭氧层评估报告)。
根据搜索结果的综合分析,“光化大气层”是指地球大气层中的中间层(亦称中层),这一名称来源于该层大气中发生的光化学反应。以下为详细解释:
定义与位置
光化大气层位于平流层顶至约85公里高度之间,是大气垂直分层中的第三层。该层得名于其内部频繁发生的光化学反应,例如臭氧、氮氧化物等物质的生成与分解。
温度特征
由于上层大气已吸收了大部分太阳短波辐射,且臭氧含量较低,此层温度随高度上升而显著下降,在80公里处达到最低点(约-90℃)。
成分与光化学作用
主要包含臭氧(O₃)、氧气(O₂)、二氧化碳(CO₂)及氮氧化物(NOₓ)。这些物质通过吸收太阳紫外辐射发生光解反应,形成动态平衡,例如:
$$
O_3 + h
u rightarrow O_2 + O
$$
这类反应对地球生物圈具有保护作用,可减少到达地面的有害紫外线。
补充说明:
光化大气层并非标准的大气分层术语,更通用的名称是“中间层”。当前大气分层通常以温度变化和化学性质划分,包括对流层、平流层、中间层、热层和外逸层(见、4、5)。
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