热层之所以热,主要原因如下:
太阳紫外辐射的吸收:
热层中的大气物质(主要是原子氧)吸收波长小于0.175微米的太阳紫外辐射。这种辐射的能量被大气中的分子和原子吸收后,会使它们获得能量并导致温度升高。
空气稀薄:
热层空气稀薄,分子总数少,因此单位体积内的分子热运动的总动能小。根据理想气体的内能公式,温度随高度升高而升高。
太阳活动的影响:
热层的增温程度与太阳活动的强弱有关。当太阳活动加强时,温度随高度增加很快升高;而当太阳活动减弱时,温度上升较慢。
电离层的存在:
热层中的空气由于受太阳短波辐射而处于高度电离的状态,这种电离状态使得空气分子和离子运动速度很快,类似于高温气体,从而维持了热层的高温度。
综上所述,热层之所以热,是因为其大气中的分子和原子主要吸收了太阳的紫外辐射,并且由于空气稀薄和太阳活动的影响,使得温度随高度迅速增加。