平流層大氣物理學(xué)是研究平流層和中層大氣的結(jié)構(gòu)、成分、狀態(tài)，以及其中發(fā)生的物理、化學(xué)過(guò)程的學(xué)科，它是大氣物理學(xué)的一個(gè)分支。平流層和中層是指從對(duì)流層頂起至離地面約85公里的大氣層，它們處于對(duì)流層之上和熱層之下，主要大氣組成和空氣分子量同對(duì)流層大氣一樣，在太陽(yáng)的紫外輻射作用下，有顯著的光化學(xué)反應(yīng)，在10～50公里間有大氣臭氧層。由于氧和臭氧對(duì)太陽(yáng)紫外輻射的吸收，臭氧、水汽和二氧化碳的紅外輻射，構(gòu)成了平流層和中層大氣中的冷熱源匯，產(chǎn)生了平流層和中層大氣的溫度分布和大氣環(huán)流。對(duì)平流層和中層的研究有助于對(duì)大氣整體的物理過(guò)程的了解。

二十世紀(jì)初，由于探測(cè)技術(shù)的進(jìn)展，人們發(fā)現(xiàn)了平流層。1901年，法國(guó)科學(xué)家泰斯朗·德·博爾用氣球攜帶自記氣象儀探測(cè)高空大氣，觀測(cè)記錄表明，在約11公里處，溫度約為-55℃，在此以上大氣層里氣溫近于不變，后來(lái)泰斯朗·德·博爾提出了大氣分對(duì)流層和平流層兩層的概念。

1923年，林德曼和多布森在以流星尾跡來(lái)推測(cè)高空大氣密度的研究中，預(yù)料在平流層的上層為高溫區(qū)。人們根據(jù)曙暮光的觀測(cè)，也得到同樣的推論。第一次世界大戰(zhàn)期間，發(fā)現(xiàn)炮聲除在炮點(diǎn)附近有一個(gè)可聞區(qū)外，在遠(yuǎn)方還有一個(gè)可聞區(qū)，由此推測(cè)，在50公里附近的高空必須有一層溫度較高的大氣，才能使聲音折返地面，形成遠(yuǎn)方的可聞區(qū)。以上主要是用聲、光現(xiàn)象對(duì)平流層和中層大氣的特性進(jìn)行間接的推測(cè)。

隨著觀測(cè)技術(shù)的發(fā)展，高空氣球已經(jīng)可升至四十多公里的高度，用它攜帶臭氧探空儀可測(cè)量大氣的臭氧。從二十世紀(jì)40年代起，氣象火箭探測(cè)將高度增至30～100公里，利用安裝在火箭上感應(yīng)氣壓和溫度的儀器，或用火箭在高空投擲儀器對(duì)70～80公里以下的大氣進(jìn)行測(cè)量，所獲得的大氣溫度分布資料同用流星和聲波推測(cè)的結(jié)果是一致的。

從二十世紀(jì)60年代起，開(kāi)始用氣象衛(wèi)星遙感探測(cè)平流層和中層大氣的密度、溫度和濕度等。在大量觀測(cè)資料的基礎(chǔ)上，對(duì)平流層和中層大氣的輻射平衡和光化學(xué)作用等方面的理論研究取得了進(jìn)一步的發(fā)展，平流層和中層大氣物理學(xué)也逐漸形成獨(dú)立的學(xué)科。

平流層大氣物理學(xué)主要研究平流層和中層大氣的結(jié)構(gòu)，如大氣成分的分布、溫度和風(fēng)等要素隨高度分布的規(guī)律，以及這些要素隨緯度和季節(jié)的變化；太陽(yáng)紫外輻射在平流層和中層大氣中的傳輸、吸收和光化反應(yīng)等過(guò)程 ；能量平衡，包括高低層大氣環(huán)流間的相互影響和擾動(dòng)的傳輸過(guò)程等。平流層是在對(duì)流層之上、中層之下的大氣層，其范圍從對(duì)流層頂向上直至離地面約五十公里的高度。在這一層里，大氣的鉛直對(duì)流不強(qiáng)，多為大尺度平流運(yùn)動(dòng)；大氣中只有少量的水汽，但包含了大氣臭氧層中臭氧的主要部分，水汽和臭氧在輻射平衡中起著作用；大氣中塵埃的含量很小，大氣透明度很高。

平流層環(huán)流有如下特點(diǎn):中緯度地區(qū)在夏季時(shí)，對(duì)流層為西風(fēng)，平流層為東風(fēng)；冬季時(shí)，對(duì)流層和平流層都是西風(fēng)。平流層環(huán)流的季節(jié)過(guò)渡，從夏到冬是緩慢的，這時(shí)平流層下部的西風(fēng)由弱轉(zhuǎn)強(qiáng)，平流層中部的偏東風(fēng)變?yōu)槠黠L(fēng)；而從冬到夏則是突變性的，在這個(gè)季節(jié)轉(zhuǎn)變中平流層有爆發(fā)性的突然增溫現(xiàn)象，幾天之內(nèi)升溫可達(dá)40～50°C，幾次爆發(fā)性的增溫導(dǎo)致冬季平流層繞極氣旋性環(huán)流破壞（見(jiàn)平流層和中層大氣環(huán)流）。平流層環(huán)流的季節(jié)變化，常常成為對(duì)流層環(huán)流產(chǎn)生變化的先兆，故有助于長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。

平流層溫度的鉛直分布與對(duì)流層不同，從對(duì)流層頂起，有一個(gè)溫度隨高度不變或隨高度變化很小的層次，稱為同溫層；在25公里以上，溫度隨高度迅速增加，升溫率約每公里2℃，到50公里附近溫度達(dá)極大值，這即為平流層 頂。這個(gè)高溫區(qū)是由于大氣臭氧吸收太陽(yáng)紫外輻射增溫所致。

平流層中水汽、二氧化碳和臭氧的長(zhǎng)波輻射雖然使大氣損失熱量，但是臭氧對(duì)太陽(yáng)紫外輻射的吸收和水汽對(duì)太陽(yáng)紅外輻射的吸收，不但能補(bǔ)償此 頂輻射損失，而且還使大氣升溫。平流層最大的季節(jié)性變暖發(fā)生在夏季高緯度的極區(qū)。平流層環(huán)流的季節(jié)變化，常常成為對(duì)流層環(huán)流產(chǎn)生變化的先兆，故有助于長(zhǎng)期天氣預(yù)報(bào)。中層是指在平流層之上、熱層之下的大氣層，其范圍從平流層頂(約50公里)到85公里左右的高度。這一層中溫度隨高度的增加而降低。由平流層頂往上，溫度很快遞減，在85公里附近下降到極小值，稱為中層 頂。中層大氣空氣稀薄，鉛直溫度遞減率大，有很強(qiáng)的湍流混合。此外，還有強(qiáng)烈的光化學(xué)反應(yīng)，在太陽(yáng)紫外輻射作用下，部分大氣會(huì)發(fā)生電離、激發(fā)和分解。通常觀測(cè)到的氣輝，就是光化學(xué)反應(yīng)的結(jié)果。太陽(yáng)短波輻射在中層里大量地被吸收和散射，特別是紫外輻射，由于大氣吸收作用而不能到達(dá)地面。

盡管在中層大氣里臭氧含量很少，但是它在輻射過(guò)程中卻起著重要的作用。波長(zhǎng)大于2000埃的輻射，主要為臭氧所吸收 。在紅外波段，主要是9.6微米的臭氧吸收帶、15微米的二氧化碳吸收帶和水汽吸收帶。在中層大氣中，臭氧、二氧化碳和水汽的長(zhǎng)波輻射起著輻射冷卻的作用。臭氧和氧分子吸收太陽(yáng)輻射起著加熱的作用，總的趨勢(shì)是接近輻射平衡的(溫度變化很少超過(guò)每日±2℃)。中層風(fēng)的日變化有平均風(fēng)的非周期性變化和由大氣潮汐運(yùn)動(dòng)引起的周期性變化兩種，變化幅度隨高度增加而加大。風(fēng)的季節(jié)性變化為：夏季東風(fēng)，冬季西風(fēng)。

大氣物理學(xué)是研究大氣的物理現(xiàn)象、物理過(guò)程及其演變規(guī)律的學(xué)科，是大氣科學(xué)的一個(gè)分支。它主要研究大氣中的聲象、光象、電象、輻射過(guò)程、云和降水物理、近地面層大氣物理、平流層和中層大氣物理，既是大氣科學(xué)的基礎(chǔ)理論部分，又是環(huán)境科學(xué)的一個(gè)部分。

平流層大氣物理學(xué)是研究平流層和中層大氣的結(jié)構(gòu)、成分、狀態(tài)，以及其中發(fā)生的物理、化學(xué)過(guò)程的學(xué)科，由于氧和臭氧對(duì)太陽(yáng)紫外輻射的吸收，臭氧、水汽和二氧化碳的紅外輻射，構(gòu)成了平流層和中層大氣中的冷熱源匯，產(chǎn)生了平流層和中層大氣的溫度分布和大氣環(huán)流。對(duì)平流層和中層的研究有助于對(duì)大氣整體的物理過(guò)程的了解。平流層大氣物理學(xué)是大氣物理學(xué)的一個(gè)分支。大氣物理學(xué)主要包括大氣邊界層物理學(xué)、云和降水物理學(xué)、雷達(dá)氣象學(xué)、無(wú)線電氣象學(xué)、大氣聲學(xué)、大氣光學(xué)和大氣輻射學(xué)、大氣電學(xué)、平流層和中層大氣物理學(xué)。大氣物理學(xué)的研究領(lǐng)域不斷擴(kuò)大。如為了改進(jìn)大氣中的電波通信、光波通信、提高導(dǎo)彈制導(dǎo)水平，就需要了解它們所賴以傳播的大氣介質(zhì)及相互作用，因此就要研究大氣的聲、光、電和無(wú)線電氣象；又如，為避免晴空湍流引起飛機(jī)墮毀的事故，就要研究大氣湍流。

大氣科學(xué)、氣候?qū)W、物候?qū)W、古氣候?qū)W、年輪氣候?qū)W、大氣化學(xué)、動(dòng)力氣象學(xué)、大氣物理學(xué)、大氣邊界層物理、云和降水物理學(xué)、云和降水微物理學(xué)、云動(dòng)力學(xué)、雷達(dá)氣象學(xué)、無(wú)線電氣象學(xué)、大氣輻射學(xué)、大氣光學(xué)、大氣電學(xué)、大氣聲學(xué)、天氣學(xué)、熱帶氣象學(xué)、極地氣象學(xué)、衛(wèi)星氣象學(xué)、生物氣象學(xué)、農(nóng)業(yè)氣象學(xué)、森林氣象學(xué)、醫(yī)療氣象學(xué)、水文氣象學(xué)、建筑氣象學(xué)、航海氣象學(xué)、航空氣象學(xué)、軍事氣象學(xué)、空氣污染氣象學(xué)。
大科普網(wǎng) http://www.ikepu.com/geography/atmospheric/branch/stratosphere_mesosphere_physics_total.htm
澤澤網(wǎng) http://www.zzgwu.com/wiki/index.php?search-fulltext