人類的活動使地球大氣圈中CO2含量明顯增加，每年通過煤和石油的燃燒產生的CO2總量為6.2×10^9噸，相當于現今大氣圈中CO2含量的1/250 。溫室效應的增長，臭氧層的破壞，一系列環境生態的惡化，對人類的生存環境提出了嚴重的挑戰 。“全球變化──地圈和生物圈十年”計劃已成為當代科學研究的焦點，全世界的科學家將為人類生存環境的演化和預測提出科學對策 。
大氣層的層次
對流層
對流層
中文名稱：對流層英文名稱：troposphere;convection zone定義1：大氣最下層，厚度(8～17 km)隨季節和緯度而變化，隨高度的增加平均溫度遞減率為6.5℃/ km，有對流和湍流 。天氣現象和天氣過程主要發生在這一層 。應用學科：大氣科學(一級學科);大氣(二級學科) 定義2：恒星內部冷熱氣體不斷升降對流的區域 。應用學科：天文學(一級學科);天體物理(二級學科) 地球對流層(troposphere)
位于大氣的最低層，集中了約75%的大氣質量和90%以上的水汽質量 。其下界與地面相接，上界高度隨地理緯度和季節而變化 。在低緯度地區平均高度為17～18公里，在中緯度地區平均為10～12公里，極地平均為8～9公里，并且夏季高于冬季 。
對流層從地球表面開始向高空伸展，直至對流層頂，即平流層的起點為止 。它的高度因緯度而不同，在低緯度地區大約17至18公里，在中緯度的地區高10至12公里，在高緯度地區只有8至9公里 。在高緯度的地區，因為地表的摩擦力會影響氣流，形成了一個平均厚2公里的行星邊界層 。這一層的形成主要依靠地形而有所不同，而且亦會被逆流層的分隔而與對流層的其他部份分開 。
英語里的對流層一字“Troposphere”的字首，是由希臘語的“Tropos”(意即“旋轉”或“混合”)引伸而來 。正因對流層是大氣層中湍流最多的一層，噴射客機大多會飛越此層頂部(即對流層頂)用以避開影響飛行安全的氣流 。
在宇宙中恒星也有對流層，太陽內部能量向外傳播除輻射，還有對流過程 。即從太陽0.71個太陽半徑向外到達太陽大氣層的底部，這一區間叫對流層 。這一層氣體性質變化很大，很不穩定，形成明顯的上下對流運動 。這是太陽內部結構的最外層 。
接近地球表面的一層大氣層，空氣的移動是以上升氣流和下降氣流為主的對流運動，叫做“對流層” 。平均厚度約為12km，它的厚度不一，其厚度在地球兩極上空為8公里，在赤道上空為17公里，是大氣中最稠密的一層，總質量占大氣層的四分之三還要多 。大氣中的水汽幾乎都集中于此，是展示風云變幻的“大舞臺”：刮風、下雨、降雪等天氣現象都是發生在對流層內 。對流層最顯著的特點是有強烈的對流運動 。
該層有如下特點：
(1)溫度隨高度的增加而降低：這是因為該層不能直接吸收太陽的短波輻射，但能吸收地面反射的長波輻射而從下墊面加熱大氣 。因而靠近地面的空氣受熱多，遠離地面的空氣受熱少 。每升高1km，氣溫約下降6.5度 。
(2)空氣對流：因為巖石圈與水圈的表面被太陽曬熱，而熱輻射將下層空氣烤熱，冷熱空氣發生垂直對流，又由于地面有海陸之分、晝夜之別以及緯度高低之差，因而不同地區溫度也有差別，這就形成了空氣的水平運動 。
(3)溫度、濕度等各要素水平分布不均勻：大氣與地表接觸，水蒸氣、塵埃、微生物以及人類活動產生的有毒物質進入空氣層，故該層中除氣流做垂直和水平運動外，化學過程十分活躍，并伴隨氣團變冷或變熱，水汽形成雨、雪、雹、霜、露、云、霧等一系列天氣現象 。
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