空气是地球表面上的大气层中的气体。大气层是由各种气体组成的薄层，其密度随高度的增加而逐渐降低。在大气层中，气压和密度都随着高度的增加而减小。在这篇文章中，我们将讨论离地面越高，空气稀薄的原因。
一、气压和密度
首先，我们需要了解气压和密度之间的关系。气压是空气对于地球表面的压力，可以用毫米汞柱（mmHg）或帕斯卡（Pa）表示。密度是气体的质量与体积的比率，通常用千克/立方米表示。气压和密度的关系如下：当气体的温度和物质量不变时，气压和密度成反比关系，也就是说，气压越高，密度越大，气压越低，密度越小。
二、大气层结构
大气层的厚度因地而异，但它可以被分为不同的层次。从地球表面向上看，大气层的结构可以分为以下几个层次：
对流层：地球表面到约10-15公里高度，其中气温、压力和湿度变化较大。这一层主要是通过对流流动来循环空气的。
平流层：约在10-15公里到50公里高度之间，其中气流是平流流动的，气温逐渐升高。
臭氧层：在20-50公里高度之间，厚度约为10公里。这一层主要由臭氧组成，它可以吸收太阳的紫外线，并产生热量。
电离层：在50-公里高度之间，厚度约为公里。这一层中的气体会因为太阳辐射而电离，形成一层能够反射无线电波的层。
磁层：在-公里高度之间，厚度约为公里。这一层主要由带电粒子组成，在地球的磁场中运动。
热层：在-0公里高度之间，厚度约为公里。这一层主要是因为太阳辐射而导致的气体层，温度很高。
外层大气层：在0-00公里高度之间厚度不定，这一层中主要是太阳风的影响，气体的密度很低。
三、重力对大气的作用
地球表面有一个引力场，引力作用是由地球的质量和半径决定的。地球对大气分子施加了一个向内的引力，使得大气分子向地球表面聚集。这个引力作用在大气层中是逐渐减弱的，因为随着高度的增加，重力的作用会减小。
四、温度对大气的作用
大气层中气体的温度随高度的增加而变化。在对流层中，地面温度比较高，所以空气受到热量的影响会膨胀，变得轻，从而上升。当空气上升到一定高度时，它会冷却，变得更加致密，最终会下降回到地面。这种循环过程被称为对流。由于对流的存在，对流层的气体密度在高度上是不均匀的。
在平流层中，温度逐渐升高，这是因为大气中含有臭氧分子，可以吸收太阳辐射的紫外线，并转化为热能。这样，平流层中的空气分子受到的热能越来越多，密度逐渐变得更小。在臭氧层以上，温度又开始下降，这是因为大气层中的空气分子数量很少，太阳辐射的能量也很少被吸收，所以温度会逐渐降低。
总的来说，温度和密度的变化是导致空气稀薄的重要原因之一。空气的密度和温度变化会影响空气的分子速度和运动，从而影响了大气层的物理化学性质。
五、总结
综上所述，空气稀薄的主要原因是大气层中气体密度和气压随高度的增加而逐渐降低。这是由于引力和温度的变化所导致的。在地球表面附近，引力作用很强，大气分子密度较高，随着高度的增加，引力的作用逐渐减弱，大气分子密度也逐渐降低。此外，在对流层和平流层中，气体的温度也随高度的变化而变化，从而影响了大气分子的速度和运动，进一步影响了大气层的物理和化学性质。
了解这些知识可以帮助我们更好地理解大气层的结构和特性，同时也可以更好地了解气象学和航空航天学等领域的相关知识。