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來源：互聯網

對流層（Troposphere），地球大氣層靠近地面的一層，也是大氣的最下層，因圈層內大氣以對流運動為主，故名“對流層”。對流層的范圍可延伸至距地面11~16km處，其厚度隨緯度和季節變化而變化，在赤道約17~18km；中緯度地區約10~12km；高緯度地區約8~9km，同緯度地區夏季比冬季厚，平均厚度約10~12km。對流層頂的氣溫，在低緯地區平均約為-83℃，在高緯地區約為-53℃。

對流層的大氣組成相較復雜，其中主要成分有氮氣（N2，78%）、氧氣（O2，21%）、二氧化碳（CO2，0.03%）、氬（Ar，1%），同時還有一些不固定的如二氧化硫（SO2）、銨根（NH?）、氯化物、粉塵等微量成分，對流層集中了約75%的大氣質量和90%以上的水汽質量，是地球大氣層里密度最高的一層。由于對流層大氣的主要熱源是地面長波輻射，故對流層中的大氣密度與高度變化大致呈負指數關系，氣壓、氣溫也隨著高度的變化逐漸降低，致使地表附近的熱空氣較輕，向上升騰；高空的冷空氣較重，向下沉降，因而圈層內大氣以對流運動為主。

對流層是與人類生活聯系最為密切的大氣圈層，在全球水循環、大氣輻射和能量平衡中充當著極為重要的角色。生活中常見的天氣現象、污染物的遷移擴散以及轉化、逆溫現象、對流層折射等都發生在對流層。此外，對流層與人類的通訊活動也密切相關，在散射通信、超視距傳輸等方面具有重要作用。

命名

由于對流層大氣運動的主要熱源是地面長波輻射，故圈層中的氣壓、氣溫會隨著高度的增加而逐漸降低，形成近地面為暖輕空氣、高空為冷重空氣的分布格局；近地面的熱空氣較輕，向上升騰，高空的冷空氣較重，向下沉降，因而形成大氣對流，故此圈層被稱為“對流層”。

對流層的英文名為“Troposphere”，是由希臘語的“Tropos”（意即“旋轉”或“混合”）引申而來的。

定義及范圍

對流層，是地球大氣層靠近地面的一層，也是大氣的最下層。

國際科技詞匯（International Scientific Vocabulary，ISV）——對流層是地球大氣層靠近地面的一層，其高度可延伸至距地面11~16km。

美國國家氣象局（National Weather Service）——對流層從地球表面開始，一直延伸到距離地面6至20千米的高空。對流層的高度從赤道到兩極各不相同。在赤道附近，對流層的高度約為18-20千米，在北緯50°和南緯50°，對流層的高度為3.6千米，而在兩極附近，對流層的高度略低于約6千米。

聯合國環境規劃署（UN Environment Programme）——對流層是距離地球最近的大氣層。它從地面一直延伸到大約海拔12公里的高空（高度會隨著緯度和季節而變化）。它包含了大氣中約75%的空氣，以及約99%的水蒸氣。大部分天氣（風、云、雨）也發生在對流層中。

中國科學技術名詞審定委員會——大氣最下層，厚度（8～17km）隨季節和緯度而變化，隨高度的增加平均溫度遞減率為6.5℃/km，有對流和湍流。

對流層厚度隨緯度和季節而變化，在赤道17~18km；中緯10~12km；高緯8~9km。夏季比冬季厚些，平均厚度約10~12km。

主要組成

對流層的大氣組成相較復雜，其中主要成分有氮氣（78%）、氧氣（21%）、氬（1%）二氧化碳（0.03%），同時還有一些不固定的成分如二氧化硫、銨根、氯化物、粉塵等微量成分。

氮氣

氮氣（N2），是一種惰性氣體，在常溫、常壓下為無色、無臭、無味的氣體，其不可燃、不助燃，廣泛存在于自然界中。絕大部分以氮氣分子的形式存在于大氣中，還有以化合物的形式存在于礦物和生物體中。氮在常溫、常壓下很穩定，幾乎不與任何物質直接發生反應（除鋰等外），但在特定條件下能與許多物質發生反應。據估計地球初期的氮氣有4.76x1015t，比現代氮氣多1x1015t，這些比現代多的氮后來成為生物的組成、土壤中的硝酸鹽和海洋沉積物。氮在對流層中儲量最為豐富，占對流層氣體總量的78%。除了大氣圈外氮在其他儲庫中很少。現代大氣圈中氮質量為3.76x1015t；海洋中為2.3x1013t，只有大氣圈中的0.006。

氮氣在地球初期從高溫物質中釋放，火山氣體包含1%氮，在地表進入巖石或大氣。氮是空氣中主要成分，又以單質形式（N2）存在，因此空氣是制取氮氣最方便、最廉價的原料，工業上氮氣的制取方法主要是從空氣中獲得，其中包括深冷法、變壓吸附法、膜分離法等。在對流層中還有少量的各種氮化物，主要為氨以及氮的氧化物。氮在有機化合物的燃燒和腐爛、在火山噴發的氣體中和在發射藥及其他含氮爆炸物爆炸時等情況下可從其化合物中分離出來。

氧氣

氧氣（O2）由氧分子組成，每個分子由兩個氧原子組成，而這兩個氧原子借助于化學鍵結合在一起。氧在常溫、常壓下為無色、無臭、無味的氣體，它的密度稍大于空氣，在標準狀態下，1L氧氣的質量是1.43g。氧氣微溶于水，其特點是水溫越低，溶解的氧氣越多，液態氧呈淡藍色，在-183.0℃沸騰。液態氧進一步冷卻到-218.4℃時，則凝結成藍色晶體。氧是一種順磁性氣體，能被磁鐵吸引。其容積磁化率在常見氣體中為最大，該性質可用于氣體中氧含量的檢測。氧是地球上最豐富的、分布最廣的元素之一，在對流層中氧氣的含量比較穩定，占比為21%。

光合作用是對流層中氧氣的主要來源，綠色植物（包括光合細菌）利用自身的光合色素（葉綠素等）吸收光能，在葉綠體內經一系列酶的催化，將無機化合物的二氧化碳和水轉變成糖類，同時將光能轉化成化學能儲存在糖中并釋放氧氣的過程稱作光合作用。原始的地球大氣中并沒有氧氣，如今的大氣環境是在光合作用產生后經過億萬年的漫長過程逐步形成的。氧氣是維持人體正常生理機能所需要的氣體。人類在生命活動過程中，必須不斷吸入氧氣，呼出二氧化碳。人體維持正常生命過程所需的氧氣量，取決于人的體質、精神狀態和勞動強度等。當空氣中的氧濃度降低時，人體就可能產生不良的生理反應，出現種種不適的癥狀。

氬氣

（Ar），在常溫、常壓下為無色、無臭、無味的惰性氣體，微溶于水和有機溶劑，其氣體密度1.7838kg/m3（標態下），液體密度1393.9kg/m3（正常沸點時），常壓下，熔點189.35℃，沸點-185.87℃，分餾液態空氣制取氧氣時，可同時制取氬。氬的相對原子質量為39.944。在化學性質上，表現為化學惰性，不與任何元素化合。氬可以包容在籠狀分子（如水和有機化合物）內形成包合物，其中，在低溫高壓下氬與水的包合物分子式為46H2O·8Ar，在標準大氣壓下，其分解溫度42.8℃，在0℃時分解壓力為10.5MPa，與氬形成包合物的有機物有丙酮、二氯甲烷、三氯甲烷、四氯化碳、對苯二酚、苯酚及其衍生物等。

氬氣是是大氣中除氮氣、氧氣之外，含量最多的一種稀有氣體。在對流層中，氬的含量約占1％。作為惰性氣體，氬氣在冶金工業、金屬焊接與切割和電子工業與光源等方面有廣泛的應用，如做鋼鐵表面氣封，防止其被氧化；在金屬電弧焊中做保護氣；在電光源中用于填充氣，可以增加其亮度和延長壽命。

二氧化碳

在常溫常壓下，二氧化碳（CO2）是一種無色、無味的氣體。固體二氧化碳呈現白色、雪花狀的薄片或立方體，液態呈無色。它具有體積小、分子量小、黏度低和抗磁性的特點。在100kPa的壓力下，二氧化碳的熔點為-78.5℃，沸點為-56.6℃。二氧化碳在101.325kPa和0°C時的密度為1.98g/L，在21℃時的水中溶解度為1.45g/L。

在對流層中，二氧化碳的含量十分固定，但是在大城市、工廠以及火山的附近，二氧化碳的含量則劇烈增加，二氧化碳從地下氣流、火山、水圈中的水及土壤進入大氣圈，它是有機化合物燃燒、腐爛及生物呼吸的產物。從大氣圈中排出二氧化碳也有各種方式，它主要是被海洋水所溶解及被綠色植物所吸收，在形成碳酸根類時被化合，在所有這些作用間建立著一個復雜的平衡，它們總合起來調節著大氣圈中二氧化碳的含量。此外植物利用空氣中的二氧化碳進行光合作用，二氧化碳是近乎所有植物的唯一的碳來源。

水蒸氣

大氣層中的蒸汽是水的氣體形式，水蒸氣的飽和壓力僅與溫度有關，溫度越高，飽和壓力越高，飽和壓力和飽和溫度是一一對應的關系。水蒸氣是低層大氣的主要成分，僅占大氣總容積的0~4%，是大氣中含量變化最大的氣體。大氣中的水蒸氣主要來自地表海洋和江河湖泊等水體表面蒸發以及植物體的蒸騰，并通過大氣垂直運動輸送到大氣層。

在空氣沒有污染的狀況下，對流層的組成是十分均勻的，這種均勻性主要歸因于對流層中氣團不停地環流所引起的強大混合作用，然而，由于云的形成、降雨以及從地球水體中水分的蒸發，從而使對流層中水的含量變化是相當大的。根據統計，其量的變動在百分之四（在熱而潮濕的天氣）到萬分之幾（在極寒情況下）之間。依照空氣的溫度，水在空氣中不但可呈蒸汽存在，而且也可以呈液態，甚至呈固態存在。大體上水是以蒸發方式從地球表面，主要從海洋的表面進入大氣圈的，但水還可借其它方式來進入大氣圈，如在火山噴發時，在大氣圈與地表之間進行著水的不斷循環作用。

臭氧

常溫常壓下，臭氧為淺藍色氣體，具有刺激性氣味，其摩爾質量為47.977g/摩爾，密度為2.144mg/cm3（在0°C時），沸點為?112℃，熔點為-192.2℃。臭氧略溶于水，其溶解度是氧的13倍，空氣的25倍。臭氧的液態呈深藍色，固體為紫黑色，臭氧具有弱順磁性。

臭氧作為對流層成分的重要組成部分，在對流層的下部各層中其平均含量為0.02~0.03毫升/立方米，只有10%左右的臭氧分布在對流層。在對流層中，臭氧即是一種重要溫室氣體也是一種污染氣體，不僅能吸收地氣系統的長波輻射而加熱大氣，還可參與大氣光化學反應過程而改變其它溫室氣體的含量與分布，進而影響地氣系統的輻射平衡。2015年，全球對流層臭氧濃度約為31ppb，對流層臭氧的高值區主要分布在亞洲、北太平洋和北美東部，與世界人口稠密區和重要農業區高度重疊；時間上，臭氧濃度在夏季達到峰值，與作物生長季節重疊。2019年，探空觀測顯示，對流層臭氧仍以每年0.5%~2%的速率遞增，對流層臭氧的生存周期可達73天，這使得它們可隨大氣環流在大陸間進行長距離遷移。

二氧化硫

二氧化硫（SO2），無色有毒，具窒息性特臭。空氣中最高容許濃度為15毫克/米3。能溶于水、乙醇。與水及水蒸氣作用生成有毒及腐蝕性的蒸氣。能被氧化成三氧化硫。相對密度1.434（液體，0℃），熔點-75.5℃，沸點-10℃。

二氧化硫是主要的大氣污染物之一。主要來源于礦物質燃燒，含硫礦石的冶煉，制取硫酸、磷肥等。全世界二氧化硫的人為排放量每年約為1.5億噸，礦物燃料燃燒產生的占70%以上。自然界產生的二氧化硫數量很少，主要是生物腐爛生成的硫化氫在大氣中氧化而成的。二氧化硫的排放90%以上集中在北半球的城市和工業區，造成了這些地區大氣污染問題。大氣中二氧化硫濃度達5.4mg/m3（2百萬分之一）以上時會刺激呼吸道，可使氣管和支氣管的官腔縮小。二氧化硫特別影響眼睛和呼吸道，嚴重會使受傷者由于化學性肺炎和肺水腫而失去生活能力。

氯化物

氯與電負性比它小的元素生成的二元化合物稱為氯化物，氯化物可以看作是鹵化物的代表。除稀有氣體和少數元素外，氯能與絕大多數的金屬和非金屬生成二元化合物。活潑金屬的氯化物（如NaCl、CaCl2等）為離子化合物，而非金屬氯化物為共價化合物。其它金屬氯化物隨著金屬離子極化力的增強，其分子逐漸由離子型向共價型過渡。相應地，氯化物的晶體類型亦由離子晶體向分子晶體轉化，晶體的熔點、硬度以及在水中溶解度都隨之降低。

氯化物通常以氯氟碳化合物（CFCs）的形式排放，氯氟碳化合物被用作冰箱和空調的冷卻劑，也被用作生產絕緣泡沫材料的溶劑。氯氟碳化合物被風吹到對流層，并逐漸滲透到平流層，在那里被紫外線分解。此外，氯甲烷（CH3Cl）作為海洋生物產生的有機化合物，在對流層中大部分被OH自由基分解，生成可溶性氯化物后又被降水清除。人類活動產生的氟利昂，由于化學性質穩定，在對流層難以光解。氯化物用途廣泛，在實際中常配成溶液使用。氯化物還應用在藥物檢查中，藥品標準中通過對外來陰離子的限度檢查稱為氯化物檢查法，該方法可以表征藥品的純度。

其他

懸浮顆粒是懸浮于大氣中呈固態、液態的微粒，主要來源于有機物燃燒的煙塵、揚塵、火山灰塵、宇宙塵埃、植物花粉以及工業排放物等。大多數懸浮顆粒集中在大氣低層，大顆粒迅速降回地表，微細顆粒則通過大氣垂直運動可擴散到對流層甚至平流層，并能在大氣中懸浮很長時間。懸浮顆粒對太陽輻射和地面輻射具有一定吸收和散射作用，影響著大氣溫度和濕度的變化。

在對流層中也經常有放射成因的氣體，如氦和微量的，放射成因的氣體在巖石圈中放射蛻變形成時，從巖石圈流入大氣。由于比重大，各種放射性氣體主要分布在對流層的最下部各層，然而，氦是一種很輕的氣體，它很快地進入大氣圈的上部，在那里氦的相對含量可能大大增加。

在對流層中還存在著碘，其在地表附近的含量每立方米約為1γ，每升高700米約減少一半。例如，在奧西平科（Осипенко），碘含量在每立方米中為52γ，在敖德薩（Одеса）每立方米中則為6γ。同時也確定，碘的含量隨著高度而劇烈減少，并與風的方向有關，風從海中吹來則碘的含量大，風從相反方向吹則碘的含量小。這一點證明了碘主要是從水圈進入大氣圈。

主要結構

在對流層內，按氣流和天氣現象分布的特點可將對流層分為下層、中層和上層。

下層又稱“擾動層”或“摩擦層”，其范圍一般是自地面到2km高度處。隨季節和晝夜的不同，下層的范圍也有一些變動，一般是夏季高于冬季，白天高于夜間。在該層里氣流受地面摩擦作用的影響較大，湍流交換作用特別強盛，通常隨著高度的增加，風速增大，風向偏轉。該層受地面熱力作用的影響，氣溫亦有明顯的日變化。由于該層的水汽、塵粒含量較多，因而，低云、霧、浮塵等出現頻繁。

中層是從下層頂到約距地面6km處。中層由于摩擦作用的減弱，湍流運動減少，平流運動增強，大氣的運動規律顯得較簡單清楚，基本表示整個對流層空氣的運動趨勢。大氣中主要天氣現象如云和降水主要發生在這一層。

上層的范圍是從6km高度伸展到對流層的頂部。這一層受地面的影響更小，氣溫常年都在0℃以下，水汽含量較少，各種云都由冰晶和過冷水滴組成。在中緯度和熱帶地區，這一層中常出現風速等于或大于30m/s的強風帶，即所謂的急流。

大氣邊界層內的空氣微團所受的作用力隨高度變化呈現出不同特征，根據厚度不同可劃分為黏滯副層、近地層（常通量層）和埃克曼層（上部摩擦層）三層。

黏滯副層是緊貼地面的一個薄層，其內部的分子黏滯力遠大于湍流切應力，分子擴散過程占支配地位。該層典型厚度一般在數厘米之內，因此對于絕大多數實際問題而言，其影響較小。

近地層是指從黏滯副層以上50~100m的大氣層，層內空氣運動呈現出明顯的湍流特性，湍流摩擦力和氣壓梯度力起主要作用，科里奧利力可以忽略不計，流輸送占主導地位。近地層內風速隨高度的增加而增大，但風向幾乎不隨高度變化；物理量通量的垂直輸送幾乎不隨高度變化，因此也被稱為常通量層。

埃克曼層（上部摩擦層）是指近地層以上1~1.5km的大氣層，層內湍流黏滯力、科氏力和氣壓梯度力同等重要，各物理量垂直梯度遠大于水平梯度，層內風向和風速隨高度的變化遵循埃克曼螺線規律。

主要特征

氣溫

由于對流層大氣的主要熱源是地面長波輻射，因此氣溫會隨高度升高遠離熱源而逐漸下降。大氣溫度隨高度增加而降低，平均每上升100m氣溫下降約0.65℃，離地面越高受熱越少，氣溫就越低。

氣壓

在對流層，高度升高，氣壓以近似指數函數方式降低。在不同高度范圍，氣壓降低的幅度不同。例如，0~1000m之間，氣壓降低的幅度是85.9mmHg；1000~2000m之間，77.9mmHg；2000~3000m之間，70.4mmHg。即氣壓在低層降低較多，在高層降低較少。大氣壓隨高度升高而降低的規律大致是高度每增加5000m，大氣壓約降低原來數值的1/2。例如在5500m高度，氣壓約為地平線值（760mmHg）的1/2（378.7mmHg）；10000m處約為5000m處的1/2（198.3mmHg），即海平面值的1/4。

氣流運動

在對流層中，靠近地表面的大氣因為受熱多，體積膨脹而上升，上層空氣變冷，體積縮小而下降，使得對流運動強烈。此外，由于地球表面陸地和海洋分布不均勻，再加上不同緯度接收的太陽輻射以及地形的差別，所以在對流層中，特別是在對流層的下層中存在著大氣的垂直對流和水平對流，空氣發生強烈的混合。整個大氣層約有四分之一的質量集中在對流層里，其中有大規模的氣流運動，所有的氣候現象，如風、雨、雷、霧、雪等都發生在對流層里。

常見現象

延遲誤差

對流層延遲一般泛指非電離層大氣對電磁波的折射。非電離層大氣包括對流層和平流層，大約是大氣層中從地面向上50km部分。由于折射的80%發生在對流層，所以通常叫作對流層折射，該部分大氣層引起的誤差通稱為對流層延遲誤差。對流層誤差是由水汽、空氣等形成的介質引起，無線電波在介質中傳播時，傳播速度將減慢，并且會發生折射。

對流層大氣對大約15GHz的射電頻率呈中性，信號傳播產生的非色散延遲使電磁波傳播路徑比幾何距離長，因而這一延遲通常叫作過剩路徑長度（excesspath length）。由對流層折射引起的過剩路徑長度，即信號的光學路徑長度L與幾何距離R之差，可表示為。對流層延遲誤差通常也可表示成天頂方向的對流層折射量ΔDz與同高度角有關的映射函數M（E）之積。對流層延遲的90%是由大氣中干燥氣體引起的，稱為干分量；其余10%是由水汽引起的，稱為濕分量。由于對流層延遲由干、濕分量組成，對流層延遲也常用天頂方向的干、濕分量和相應的映射函數表示為。

逆溫現象

在對流層里，溫度隨高度升高一般是呈降低狀態，但有時也可在某一層次發生溫度隨高度升高而增加，這就是所謂的逆溫現象，具有逆溫的氣層稱為逆溫層。根據空氣穩定度，逆溫層是屬于穩定的大氣層，因此逆溫層將大大阻止大氣中對流的發展。它對天氣有一定的影響。常見的逆溫現象按成因可分為輻射逆溫、平流逆溫、下沉逆溫、湍流逆溫、鋒面逆溫等。

由地面強烈輻射冷卻而形成的逆溫，稱為輻射逆溫。在晴朗無云的夜間，地面輻射冷卻很快，貼近地面的氣層也隨之降溫。由于愈近地表受地面的影響愈大，所以愈近地面的氣層降溫愈多，因而在近地面氣層便形成逆溫。再加上微風吹拂，逆溫層可向上逐漸擴展，日出以后，由于太陽輻射給地面很快增溫，于是逆溫就逐漸消失。

輻射逆溫在大陸上常年可見，在中緯度地區以冬季最強，厚度可達200-300米，有時還可更厚。在高緯地區的冬季，有時可形成厚度達2-3公里的逆溫層，在白天也常常不消散。

由于暖空氣平流到冷的地表上而形成的逆溫，稱為平流逆溫。當暖空氣移動到冷地表上時，底層空氣受地表影響降溫較多，上層空氣降溫較少，于是就形成了逆溫。地面與暖空氣的溫差愈大，逆溫層愈強。冬季，當海上暖空氣流到大上陸時，常會形成平流逆溫。

由于空氣下沉壓縮增溫而形成的逆溫，稱為下沉逆溫，又稱壓縮逆溫。當氣層從高空下沉到低空時，氣層的面積擴大，厚度變小，結果氣層頂部下沉的距離比底部大，所以頂部空氣的絕熱增溫要比底部多。如果下沉距離較大，就有可能使頂部的溫度高于底部，形成逆溫。下沉逆溫多見于高壓區內，范圍較廣，厚度也較大，一般可達幾百米。

由于湍流混合作用前形成的逆溫，稱為湍流逆溫。在湍流混合層中，由于湍流混合作用，空氣上下翻滾，上升的空氣按干絕熱直減率降溫，下降的空氣按干絕熱直減率升溫，于是使得湍流混合層內的溫度層結（溫度隨高度的分布）趨向于干絕熱直減率。由于大氣通常是r

鋒面上產生的逆溫稱為鋒面逆溫。鋒面是冷暖空氣（團）的交界面，它傾斜于冷空氣一側，且暖空氣在上，冷空氣在下。當冷暖空氣的溫度差較大時，就可以出現逆溫。

對流層臭氧污染

臭氧是地球大氣中重要的組成部分，在10~30km的平流層內集中了約90%臭氧，僅有約10%的臭氧分布在對流層中。對流層臭氧通過吸收地氣系統的長波輻射，對大氣產生加熱作用，從而成為了重要的溫室氣體，同時對流層臭氧由于可以引發城市光化學煙霧而成為污染氣體。

2015年，全球對流層臭氧濃度約為31ppb，對流層臭氧的高值區主要分布在亞洲、北太平洋和北美東部，與世界人口稠密區和重要農業區高度重疊；時間上，臭氧濃度在夏季達到峰值，與作物生長季節重疊。2019年，探空觀測顯示，對流層臭氧仍以每年0.5%~2%的速率遞增，對流層臭氧的生存周期可達73天，這使得它們可隨大氣環流在大陸間進行長距離遷移。Vingarzan預測2040年全球臭氧濃度將達到35~48ppb，這可能導致全球作物減產20%，普通人群花粉癥發病率提高約37%，由此可見，不斷上升的臭氧濃度及其對植物和人體的危害，已經成為全球科學家和公眾密切關注的重要問題。

臭氧對人體健康的危害主要是強烈刺激呼吸道，造成肺功能改變，引起氣道反應和氣道炎癥增加、哮喘加重等，一般認為老人與兒童對臭氧更為敏感。很多植物對臭氧比較敏感，在60μg/立方米濃度下暴露8小時，或在200μg/m3濃度下暴露1小時，植物葉面可出現點彩狀和青銅色傷斑。臭氧對建筑材料、衣物及其他物質材料等有損壞作用，如加速橡膠和塑料老化，使紡織品褪色等。

主要人類活動

人們常見的日常生活、生產活動都在對流層中進行。對流層的最低層，即離開地面只有幾十米的近地氣層，對農業生產有著特別要的意義，農業生物的生長發育以及人們的農業生產活動都在這一層次里進行。此外，對流層與人類的通訊活動也密切相關，在散射通信、超視距傳輸等方面具有重要作用。

散射通信

由于空氣溫度、濕度、壓力等的變化，在對流層中存在許多渦狀氣團，它們的介電常數和折射指數是不均勻的，這些渦狀氣團（湍流團）稱為不均勻體（直徑多在60米以下），當電波照射到這種不均勻體時，將產生折射、反射和散射，利用對流層的這種散射作用所進行的通信，稱為對流層散射通信。

由于散射通信具有通信距離遠、抗干擾、抗偵聽等優點，一直受到西方各軍事強國的重視，已經成為軍用通信中不可缺少的手段。作為通信領域內最有個性的成果，散射通信可以無視高山、湖泊的分隔，在相距數百公里的用戶間進行通信，這種超視距的特點特別適合軍事領域的應用，使之成為除衛星通信外最受軍用通信關注的手段。

對流層散射通信系統已經成為美國軍隊全球戰略通信網的重要組成部分，而在戰術通信層面，輕型戰術散射通信系統可以為美空軍提供節點間干線數據傳輸。在俄羅斯，散射通信占所有軍事通信的30%~40%。英國軍方也已經裝備了最新一代的戰術散射通信系統，是松雞戰術通信網的重要組成部分，單跳距離可達250km。同樣，法國也裝備了多種戰術散射通信系統，單跳通信距離達到200km，廣泛用于其里達戰術通信網。

超視距傳輸

超視距傳輸是指通過環境媒質的繞射、散射、反射傳播機制或者中繼站轉發信號，將電磁信號發送至發射天線相對地球曲率或者地形地物為基準的水平視線以下的區域，進而實現電磁信號對地形地物遮擋區域的覆蓋，對流層超視距傳輸是指通過對流層環境媒質大氣折射指數特殊的不均勻連續梯度結構或者不均勻“離散”界面結構，通過折射、散射、反射傳播模式，實現的超視距傳輸。

對流層超視距通信、主動雷達等合作收發端無線電子系統，與對流層超視距被動定位等非合作收發端，從理論上講都是基于對流層大氣“邊界結構的超視距傳播的工程應用，但是其本質而言存在明顯的差別，對流層超視距非合作收發端系統比對流層超視距合作收發端系統更加復雜。

對流層超視距通信由于收發端信息已知，只需要借助“邊界結構”作為中繼媒質而實現信號傳播即可，因此沒有必要深入、實時了解“邊界結構”特征，只需要在鏈路預算時按照統計規律給出發射功率余量即可，實際通信應用場景下，主要關心鏈路衰落統計特征，基于衰落統計特征進行抗衰落即可，對于對流層超視距主動雷達，雷達發射信號已知、可控，在實際工程中可以通過對回波信號和雷達發射信號以及目標數據庫比對，進行信道估計獲得媒質信道的特征參數。

相對于對流層超視距合作收發端系統，對流層超視距非合作收發端系統需要通過對流層媒質被動接收非合作信號的同時，借助接收信號分析、識別、定位發射端信號、輻射源特征，所以，對流層超視距非合作收發端系統，需要甄別所接收信號的具體傳播模式以及實現這種傳輸模式的媒質特性。

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