地球的大气层到底有多厚呢?
古希腊的亚里士多德曾推想；地球由四个层次构成,它们是土层、水层、空气(即大气层)和 火(这只能在闪电时偶然见到)."火层"以下还有一层虚无缥缈的"以太层".但他并未指 出各层的厚度.
1644年,托里彻利和维瓦尼通过实验证明大气是有重量的,因而也秘然存在有限的高度.他们推算出大气层的厚度大约是8公里.到了1662年,波义耳又通过实验得知,气体受到压力时体积会收缩,所以在大气层的垂直方向上.海平面上大气最稠密,越向上越稀薄.这样,人们开始意识到大气层厚度绝对不止8公里.如果再考虑到气温的变化,那么大气层的上界在何处这个问题,就变得更加扑朔迷离了.
很多科学家为了探索这一课题,作了不懈的努力.到了20世纪40年代,火箭技术获得了成功,人们用火箭探测大气上界的限度已超过400-500公里.后随着空间技术的发展,人们发现极光大约出现在800-11200公里上空,因此有的科学家把1200公里作为大气的物理上界.随着对大气层的不断认识,美国科学家施皮策又把500-1600公里的高度称之为"外大气圈",并认为大气由这一高度逐渐消融到星际特质之中去了.目前,天体物理学研究表明,星际物质的中性气体质密度为1个/cm3,电子浓度为10 10 3,/cm 3,根据这个极限和卫星提供的资料表明,大气层上界大约是2000～3000公里.
还有一些科学家不断提出新的观点.如比利时的尼克莱发现320～1000公里高度范围存在一个"氦层",在"氦层"以外,还有一层更稀薄的"氢层",它可能延伸到64000公里左右的高空.
地球上大气上界的高度,常常因科学家们根据和目的不同而结果相差很大,因此要精确划定 大气层上界的高度并为众人公认,可能始终是科学研究的一个难题.