《大气层》中模糊概念的澄清和疑难问题的解决

徐珺

1平流层的起始高度为什么赤道和两极不同

关于平流层的高度，有的教师认为是8～55千米，有教師认为是12～55千米，还有的认为是17～55千米.图1是与教材完全类似的图片，从图1可以看出，平流层的高度是12～55千米.平流层的起始高度到底是多少？

对流层在两极的厚度约为8千米，到赤道增大到17～18千米，所以平流层的起始高度是有差异的.教材中的12千米取的是平流层起始高度的平均值.

平流层的起始高度为什么在赤道和两极不同呢？

原因有二：一是赤道附近受太阳辐射热较多，温度较高，水汽可上升到较高的高度，两极反之；二是赤道附近的物体（大气和水汽也一样）受到的重力较小，所以水汽能上升到的高度较高.具体解析：如图2所示，在惯性系中，（万有）引力=向心力（提供物体随着地球转动）+重力，即重力是万有引力的一个分力.地球上的物体（如图3中假设是m1）受到的引力大小如图3中公式所示，地球是赤道略扁的球体，所以物体在赤道时r最大，引力最小.向心力的大小为f=m1Rω2（R是物体m1距地轴的距离，ω是地球自转的角速度），在赤道R最大，ω最大，m1是一个定值，所以f最大.根据三力的关系，能判断赤道上的物体受到的重力是最小的.当物体在两级时（地轴上相当于静止），向心力为0，引力=重力.此时重力最大，它的方向与引力相同，指向地心.

链接1重力的方向是否指向地心

重力的方向指向地心，严格的说是不正确的.

万有引力的方向“指向地心”；向心力的方向“垂直指向地轴……