我們的大氣層之「洋」

當你站在岸邊，看到海洋的威力、洶湧、龐大和深廣，無疑會嘆為觀止。也許你想知道海中生物在四周都是水的環境中有什麼感覺。數千呎下的海床也有蟹類或其他海中動物在游動。海底的巨大壓力可能將人壓碎，但這些動物的身體卻被造成能夠抵受得住。

可是，你曾想過我們人類實際上是生活在空氣的「海洋」中嗎？的確如此。空氣「海洋」較深得多，比水的海洋最深之處還深五十倍。它的氣溫比水的海洋變化得更急劇和更捉摸不定。數百公里厚的巨大氣流在地面的十至十二公里（約六至七哩）之上移動。著名的「噴射氣流」吹起來時速達500公里（約300哩）之高。在空氣之「洋」的各層當中不斷發生猛烈的颱風。我們十分熟悉颶風和旋風所發出的龐大威力。同時，在環繞著我們的龐大而無定的「海」中，每天大約發生44,000次駭人的大雷雨。

空氣是有實質和重量的

空氣雖然不為肉眼所見，它是有實質的。因此，地球表面的大氣層具有相當的壓力——當然不及海洋壓力之大，因為空氣的重量不及水。但空氣是有重量的，從灌滿氦的氣球會上升這件事可以見之。氦輕於空氣，因此空氣推它上升，正如杯水中的氣泡上升一般。空氣在水平線上的平均壓力約為每方吋（6.5平方公分）十五磅（7公斤左右）。愈高則密度愈薄，因此變成較輕。但我們的空氣之「洋」是這麼廣袤以致它的重量超過5,000,000,000,000,000（5,000兆）噸。

這種空氣重量意味到在水平線上大約有一噸之重壓在你的肩頭。但你毫不知覺，因為全面的壓力一同向你身體推進。為了抵消外來壓力，身體便要保持內在的壓力，正如海中動物的體內壓力與周圍海水所加的外來壓力相等一般。這種內在壓力是適合在地球大氣層「家中」的，當人在「離家」進入太空時便要穿著壓力衣。否則在外太空的接近真空時，肺和血管便會爆裂。

你若置身於強風之中，便會相信空氣是有實質的。你若在實驗室看到空氣在華氏零下310°（攝氏零下190°）變成液體，在華氏零下436°（攝氏零下260°）變成固體時，任何疑點便會一掃而空。

事實上，當不同的熱度使空氣發生「透鏡」作用時，我們可以在正常的氣體狀態下看見它。某些部份的空氣密度若比其他部份較高，使光線發生異狀的曲折，我們遂看見海市蜃樓——折射反映數哩之外的事物。我們從加熱的放射器之上所看見的氣波便是這種現象的小規模例證。

空氣的一項寶貴特色是它的擴散性。水在正常的液體狀態下只能充滿一個容器的一部份。但空氣分子卻通常以超音的速度自由和迅速地流動。因此極小量的空氣可以散開來充滿整個容器至最大限度。只有地球的重力場才能阻止空氣飄離和擴散到空虛的太空中。空氣的收容空間若變成狹小，則空氣分子便會增加速度，發生抵抗力以致造成壓力。這種特性極之有用。因為液體不能被隨意壓縮，而壓縮器卻能將大量空氣「禁閉」在細小容器中，然後逐漸放出來推動空氣壓縮機、氣壓鑽孔機、氣壓唧筒等。

生活多方面不可或缺的東西

可是，我們對空氣最主要的關心是由於它對地上眾生的重要性。空氣維持生命的主要成分是氧氣，氧氣在大氣層的全部體積中僅佔百分之21，那是指各種氣體的慣常比率而言。

氧氣含有其他元素或化合物，以致產生易燃作用。因此，當一塊木燃燒時，實際上是急激的氧化。我們的體溫是藉著代謝作用使養分氧化而維持的。這項過程也產生能量，以維持腦和肌肉等活動。這是在血液中運送氧氣的紅血球如此重要的理由之一，同時全身所攝取的氧氣有四分一用在腦細胞上，因此這項元素需要源源供應。氧氣的作用是如此活躍以致它若非在大氣層中被其他氣體釋稀，則只要一點火花便會使所有東西焚毀的危險。此外，人類僅是呼吸純氧氣也不能生存得很久。

為了我們的生存與安全，造物主以氮氣釋稀大氣層，氮在構成大氣層的『慣常比率』中佔百分之78。因此我們有足夠的氧氣供應而又不過於濃厚。在我們的大氣之「洋」中，氮和氧一起構成了百分之99的慣常比率的氣體。氮的作用不僅是釋稀而已。它還成就其他目的。在一場大雷雨中，閃電使氮和其他元素結合起來。然後由雨將這種化合物運送到地上作為肥料。這是多種植物的基本元素。

大氣層中的其他氣體雖然所佔不及百分之1，但卻是我們的生命所不可少而且對我們的生活舒適大有貢獻。其中有五種幾乎是惰性的所謂「貴」氣，那便是：氬、氖、氦、氪、氙。我們大都熟知氬和氖用作發光，氦用作氣球和其他用具上。大氣層的慣常比率也含有沼氣、氫氣和氧化亞氮。

水蒸汽、臭氧、微塵——重要的成份

除了各種不同的小量氣體之外，大氣層中還有其他氣體，它們的比率是因時因地而異的。其中兩種是水蒸汽和二氧化碳，水蒸汽從零至百分之7（體積比），二氧化碳則由百分之0.1至百分之1。植物吸收二氧化碳和放出氧氣。沒有二氧化碳，植物便會死去。臭氧是氧的別種形態或「同素體」，它也是屬於極小量的，在大氣層中只佔百分之.01。它大部分在於六至三十哩（10-50公里）的上空，它能阻遏致命的紫外線侵入。除了全智、全能的造物主以外，誰能為了眾生的安全，舒適和健康而造出成分恰當，造益地球上一切生物的大氣層呢？

存在於大氣層中的水蒸汽是雨、霧、雪、霰和雹的來源。它的濃度增加遂成為雲。水蒸汽的產生是太陽熱力蒸發海洋、湖泊和草木之葉的水份所致。倘若沒有降雨和蒸發的循環，地上的植物不久便會死去。聖經說這項循環是上帝所設計的。——以賽亞書55:10,11。

除了佔百分率極微的氣體如二氧化硫和二氧化氮之外，還有固體微粒如塵埃、煤煙、從海洋而來的游離鹽分、花粉、微生物、侵入大氣層而燃燒的隕石灰。塵埃除了過度大量之外不能稱作「染污物」，因為微塵粒子在組成雨點核及使天空呈蔚藍色和日落時的赤紅色方面極其重要。此外，為了舒解乾草熱患者的不適之感，微風吹散了植物花粉也造成有益的效果。

大氣層之「洋」中的氣溫

以上所討論的事物大部份關於我們住在其中的空氣層——對流層。據普通常識，氣溫是隨著高度增加而下降的。可是，在對流層的頂上，氣溫降至華氏-67°（攝氏-55°）之後，同溫層的氣溫上升至華氏28°（攝氏-2°）左右，（噴射氣流在此產生），但在另一層（中間層）的頂上又再降至華氏-135°（攝氏-93°）。再上一層，熱層的氣溫又再上升，高度達280哩（450公里）之處的氣溫上升至驚人程度，達華氏2,700°（將近攝氏1,500°）！

電離層不是經常的大氣「層」之一而是地方性的（包括幾「層」在內），其中的空氣分子從太陽的放射線充滿電荷。電離層從地面之上大約三十四哩（55公里）開始，伸展至數千哩外，大氣層的極其稀薄之處為止。奇美的「極光」（北半球的北極光和南半球的南極光）便是在電離層中發生。

在電離層中，空氣的荷電粒子被太陽和外太空的放射線使之「電離化」以致造成無線電波的「反射層」。這使數千哩距離的無線電通訊成為可能。向直線進行的無線電波只能達到有限距離的地方，因為地球表面在其下彎曲以致無線電波向外太空直進。但無線電反射層卻將之「彈回」地球上遙遠的地點。目前所用的人造衛星也發揮類似的功能。

藉著運用人造衛星和精密得多的儀器，結果使我們對空氣之「洋」有較深的認識。對它的氣流和氣溫等事也知得較詳細。天氣預告遂得以日益準確。可是，對於伸展至地球半徑（地球半徑=3,960哩［6,372公里］）數倍之遙的，極其稀薄的上空大氣層，還有許多事物尚待學習。其中仍然如前一樣隱藏著不少神祕，新的疑問也隨著太空探測進步而產生。

［第17頁的附圖］

（排版後的式樣，見出版物）

電離層從中間層的下部開始，伸展至熱層上部之上，其中的空氣粒子保持荷電狀態

280哩 （450公里） 華氏+2700° 攝氏-1500°

熱層

50哩 （80公里） 華氏-135° 攝氏-93°

中間層

30哩 （48公里） 華氏+28° 攝氏-2°

同溫層

10哩 （16公里） 華氏-67° 攝氏-55°

對流層

地球

［第18頁的圖片］

雷電風雨造成植物所不可或缺的氮化合物