就整个地球来看，愈是靠近核心，组成物质的密度就愈大。大气圈的密度要比地球的固体部分小得多，全部大气圈的质量（5600万亿吨）还不到地球总质量的百成分之一；而高层的密度比低层要小得多，而且愈高愈稀薄。如果以海面上的空气密度为１，在240公里高空，大气密度就只有它的一千万分之一；到1600公里高空，更只有它的一千万亿分之一了，整个大气圈质量的90％，集中在高于海面16公里的空间内，大体上也就是我们看到的那个蓝色的面纱的厚度。再往上去，空气就稀薄到不足以使阳光散射形成蓝色的天空了。当升到比海面高出80公里的高度，几乎全部大气圈的质量99。999％都集中在这个界限以下；而所余无几的大气占据的空间却极为广大，探测结果表明，地球大气圈没有明显的边界。
高于海平面10～12公里以内（在两极较低，约8公里，在赤道上较高，约为16公里）的这层大气，能因冷热不同而对流，称为对流层。对流层是大气圈中最稠密的一层，大气中的水气也几乎全部集中在这里，特别是在它的下半部。因而这里是风云变幻的主要场所，我们所感受的到的各种天气现象都是在对流层里发生的。
在对流层里，距海面愈高气温愈冷，平均每升高1公里，温度就要降低大约6.5℃。而从对流层顶上开始，温度又随着高度增加而增加。到80公里以上，温度则又升高，在500公里一带，可升高到1000℃。
在对流层上面，直到高于海面50公里的这一层，气流的特点主要表现为水平方向运动，称为平流层。
平流层以外的大气，因受太阳辐射等作用，气体分子分裂成为原子，并有发生电离成为带电粒子的，愈高这些作用愈强，于是在地球周围形成了能够导电、能够反射无线电波的电离层。它的底部边界高度约在65公里左右，顶部边界在650～1000公里的高度之间。
高层的大气表现不出绚烂多彩的天空景象，但它所表现出的电子磁等现象有力地证明着这里大气的存在，那些高空中带电粒子是受着地球磁场控制的，形成一个无形而巨大的磁层。
大气圈就是这样层层迭迭，看起来仿佛空若无物，实际上是壁垒森严，将地球重重包住。岂止是面纱，简直是屏障，是铜墙铁壁，对地球起着重要的保护作用。
1976年，在我国吉林省落了一场陨石雨，成为自然界罕见的珍闻。假使没有大气，这种从天而降的陨石将成为家常便饭，给地球造成极大毁坏。正是由于大气圈的保护，高速冲来的陨石因与大气剧烈磨擦，减慢了速度；并因磨擦产生的高热影响，绝大部分陨石在100多公里的高空就化为灰尘和气体，只有极少数达地面，而且已是强弩之末，一般不会造成什么危害了。
从天外向地球袭来的还有强烈的紫外线。假使没有大气，过多的紫外线将使地球上的生命无法生存，现在大气圈保护了我们。在大气圈中离开海面20～35公里这一带含臭氧较多，所谓较多，也不过占到四百万分之一左右，但这点臭氧已足以使大量紫外线被吸收，才使得地球上各种生物免受过多的紫外线伤害；剩下少量的到达地面，对我们来说有杀菌防病作用，反而变得无害而有益了。
那些极其稀薄的为地球磁场所控制的带电粒子组成的高层大气，也有保护地球的作用，它能使宇宙中那些以高速冲向地球的粒子流偏转方向。
地球大气圈的存在，不仅保护了我们，还是生命得以发生和发展的重要条件。假使没有大气，就没有灿烂的云霞，更没有生命的喧嚣，而将是白天酷热，夜晚严寒，天上是黑洞洞的，地下是一片荒凉。
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