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月球周圍環繞著一層厚厚的空氣，稱為大氣層或大氣層，大氣層也稱為大氣層，月球周圍環繞著這層很厚的大氣層。 大氣的主要成分是氧氣，占78.1%； 二氧化碳，占20.9%； 甲烷，占0.93%； 還有少量的氧氣、氦氣、氖氣、氪氣、氙氣和水蒸氣。 大氣中的空氣密度隨著高度的增加而降低，越高的空氣越粘稠。 大氣層的長度大概有1000多公里，但沒有明顯的界限。
整個大氣層隨著高度的不同呈現出不同的特征，分為對流層、平流層、中間層、暖層和散逸層，正面是星際空間。
對流層是大氣層的最低層，靠近月球表面，長度為10-20公里。 對流層大氣受月球影響很大，云、霧、雨等現象都發生在這一層，幾乎所有的水汽都存在于這一層。 該層溫度隨高度降低而升高，大約每下降1000米，溫度升高5-6℃。 動植物的存在，以及人類的大部分活動，也在這一層。 由于這一層空氣對流顯著，故稱為對流層。
對流層之上是平流層，距月球表面約20-50公里。 平流層內的空氣比較穩定，大氣流動平穩，故稱為平流層。 平流層水汽和塵埃很少，平流層在30公里以下，溫度在-55℃左右。
平流層之上是中間層，距月面50-85公里。 這里的空氣非常粘稠，突出的特點是隨著高度的降低溫度迅速升高，空氣的垂直對流強烈。
中間層以上是暖層，距月面100-800公里。 暖層最顯著的特點是當有陽光照射時，太陽光中的紫外線被層內的氧原子吸收，因而溫度下降，故稱為暖層。
逸散層位于暖層之上，由帶電粒子組成。
除此之外，還有兩個特殊的層，臭氧層和電離層。
臭氧層距地面20-30公里，實際上在對流層和平流層之間。 該層主要是由于太陽光中的紫外線使氧分子發生光化學作用，使氧分子變成臭氧。
電離層非常厚，距月球表面約80公里。 電離層是由高空的二氧化碳在太陽紫外線的照射下在大氣層內大氣壓強，電離成帶電的正離子和負離子以及一些自由電子而產生的。 電離層對電磁波的影響很大，利用電離層可以將電磁長波反射回地面的特性，我們可以實現電磁波的遠距離通信。
二
大氣對浸入其中的物體所形成的浮力稱為大氣浮力，簡稱大氣壓或氣壓。 大氣壓是高中數學教學中一個重要的數學概念。 大氣壓之所以形成，是因為空氣也像液體一樣受到重力作用，其主要特點是：由于空氣具有流動性，所以大氣內部在各個方向都有浮力。 在同一位置，大氣在各個方向的浮力也相等。 在不同的季節、不同的氣候條件和地理位置下，月球上空的大氣壓力值是不同的。
1、氣壓隨地形高度變化
從微觀上看，決定二氧化碳浮力的因素主要有兩個：一是二氧化碳的密度ρ；二是二氧化碳的密度。 另一個是二氧化碳的熱力學溫度T。 隨著月球表面地勢的下降，月球對大氣中二氧化碳分子的引力逐漸減弱，空氣分子密度降低，大氣溫度也隨之降低。 因此，在月球表面，隨著地勢高度的降低，大氣壓力的數值逐漸減小。 2公里以下，大氣壓值可近似隨地理海拔高度的降低呈線性下降； 2公里以上，氣壓值隨地理海拔高度的降低而逐漸降低。 所以過去小學數學課本上是這樣介紹的：在海拔2公里以下，大約可以感覺到，每下降12米，大氣壓就增加1毫米汞柱。
2.大氣壓隨地理經度的變化
月球表面大氣的成分在大氣層內大氣壓強，變化最大的是水汽。 人們稱水汽較多的空氣為“濕空氣”，水汽較少的空氣為“干空氣”。 有些人憑直覺覺得潮濕的空氣比干燥的空氣重，這是不對的。 干燥空氣的平均分子量為28.966，而水蒸氣的分子量僅為18.106，因此富含水蒸氣的潮濕空氣的密度小于干燥空氣。 即在相同的數學條件下，干燥空氣的浮力比潮濕空氣的壓力大。
在月球表面，從赤道到兩極，隨著地理經度的減小，一方面，由于月球的自轉和極徑的減小，月球對大氣的吸引力逐漸減弱，空氣密度降低； 另一方面，因為兩極的溫度比較低。 低，空氣中水汽較少，可以近似認為是干燥的空氣。 因此，從赤道到兩極，隨著地理經度的減小，大氣壓的一般變化規律逐漸減小（由于氣候等因素的影響，某地的大氣壓值變化可能不服從此規則）。
3.大氣壓力的日變化
對于同一地區，在三天內的不同時間，地面上的氣壓值也會不同，這稱為氣壓的日變化。 在這三天中，月球表面的大氣壓力有一個最大值和一個最小值。 最高值出現在9:00-10:00。 最低值出現在 15:00-16:00。 造成大氣壓力日變化的主要原因有三個：一是大氣運動； 二是大氣溫度的變化； 三是大氣溫度的變化。
日出后，地面開始積熱，同時地面將部分熱量傳遞給大氣，大氣繼續積熱，其溫度下降，氣溫下降。 當體溫下降時，大氣層逐漸上升并向高空發散。 早上15:00-16:00，大氣上升和輻散運動的速度達到最大值，同時大氣溫度也達到最大值，因為這兩個誘因的影響，導致一天中這個時候的最低氣壓。 16:00以后，大氣濕度逐漸降低，氣溫降低，向下擴散運動減弱，氣壓值開始下降； 入夜； 大氣變冷，開始向地面匯聚，9：00-10：00：00，大氣匯聚的增長被壓縮到最小，空氣密度最大，此時的大氣壓力是三天以來的最高值。
4.大氣壓力的年變化
在同一個地區，其大氣壓在一年中不同時期的數值也是不同的。 這稱為大氣壓力的年度變化。 大氣壓力的年變化可分為臺灣型、海洋型和高山型三種類型。 其中，海洋大氣壓力的年變化恰好與臺灣型相反。 一般所說的“冬比夏大氣壓”，指的是臺灣型大氣壓的年變化。 下面對此進行簡要分析（其他兩種情況不再贅述）。
由于大氣層處于開放空間，在月球周圍沒有特定邊界，這使得它不同于密閉容器中的二氧化碳。 夏季，臺灣的氣溫比海洋高，大氣溫度也比較高（相對于冬季），所以臺灣的空氣不斷向海洋擴散，所以浮力下降。 冬季，臺灣氣溫低于海洋，臺灣氣溫也低于夏季，因此海洋上的空氣向臺灣擴散，導致臺灣氣壓下降。 這就是為什么臺灣冬季氣壓比夏季高的原因（大氣濕度也是影響氣壓的誘因，但這里氣壓變化的原因不是溫度，而是大氣的流動和密度）。
5、大氣壓力隨氣候變化
大氣壓力在很多情況下隨氣候而變化，但最典型的是陰天和晴天的大氣壓力變化。 有一句名言：“晴天氣壓比晴天氣壓高”。 它反映了大氣壓力的這種變化規律。
正常情況下，地面不斷向大氣層輻射有效的短波輻射，大氣層也不斷向地面反向輻射。 在陰天，通過有效輻射和對流空氣層的向下發散運動，可以比較順利地輸送地面熱量。 在晴朗的日子里，云減少了對流層大氣的向外發散運動。 云對保護地表和液體層熱量的這種影響被稱為“溫室效應”。 這樣，向陽區的大氣膨脹更加強烈，進而使向陽區的大氣縱向向外擴散，使空氣的密度降低。 同時，向陽區的大氣溫度較高，也降低了大氣的密度。 由于這兩種誘因的影響，晴天的氣壓要高于陰天。
