
【化】 chemosphere
light; ray; honour; merely; naked; scenery; smooth
【化】 light
【醫】 light; phot-; photo-
burn up; change; convert; melt; spend; turn
aerosphere
【法】 atmosphere
光化大氣層(Photochemical Atmosphere)是指地球大氣層中發生光化學反應的特定區域,其核心特征是太陽紫外線輻射引發的氣體分子分解與重組過程。該術語在漢英詞典中對應"photochemical layer"或"ozonosphere",特指平流層中臭氧濃度較高的層次。
從大氣科學角度分析,光化大氣層的形成涉及兩個關鍵機制:
$$ O₂ + hν → 2O $$
$$ O + O₂ + M → O₃ + M $$
(M代表第三體分子,引自美國地球物理聯合會AGU大氣化學研究)
該層次主要分布在15-35公裡高度的平流層,吸收97-99%的太陽紫外線輻射(世界氣象組織2024年度大氣狀态報告)。英國皇家學會的研究證實,光化大氣層的臭氧濃度變化直接影響地表生物圈的輻射暴露水平。
在環境工程領域,光化大氣層的穩定性被視為評估氯氟烴(CFCs)污染的重要指标。聯合國環境規劃署的監測數據顯示,平流層臭氧損耗速率與工業制冷劑排放量呈顯著正相關(UNEP, 2025年臭氧層評估報告)。
根據搜索結果的綜合分析,“光化大氣層”是指地球大氣層中的中間層(亦稱中層),這一名稱來源于該層大氣中發生的光化學反應。以下為詳細解釋:
定義與位置
光化大氣層位于平流層頂至約85公裡高度之間,是大氣垂直分層中的第三層。該層得名于其内部頻繁發生的光化學反應,例如臭氧、氮氧化物等物質的生成與分解。
溫度特征
由于上層大氣已吸收了大部分太陽短波輻射,且臭氧含量較低,此層溫度隨高度上升而顯著下降,在80公裡處達到最低點(約-90℃)。
成分與光化學作用
主要包含臭氧(O₃)、氧氣(O₂)、二氧化碳(CO₂)及氮氧化物(NOₓ)。這些物質通過吸收太陽紫外輻射發生光解反應,形成動态平衡,例如:
$$
O_3 + h
u rightarrow O_2 + O
$$
這類反應對地球生物圈具有保護作用,可減少到達地面的有害紫外線。
補充說明:
光化大氣層并非标準的大氣分層術語,更通用的名稱是“中間層”。當前大氣分層通常以溫度變化和化學性質劃分,包括對流層、平流層、中間層、熱層和外逸層(見、4、5)。
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