同温层（stratosphere），又称平流层，是地球大气层里上热下冷的一层，此层被分成不同的温度层，当中高温层置于顶部，而低温层置于低部。它与位于其下贴近地表的对流层刚好相反，对流层是上冷下热的。在中纬度地区，同温层位于离地表10公里至50公里的高度，而在极地，此层则始于离地表8公里左右。

组织结构

物质组成

臭氧损耗

物理特性

影响范围

主要应用

航空应用

组织结构

同温层是夹于对流层与中间层之间。同温层之所以与对流层相反，随高度上升是气温上升，是因为其顶部吸收了来自太阳的紫外线而被加热。故之在这一层，气温会因高度而上升。同温层的顶部气温大概徘徊在270K左右，与地面气温差不多。同温层顶部称为同温层顶，在此之上气温又会再以随高度而下降。至于垂直气温分层方面，由于高温层置上而低温层置下，使到同温层较为稳定。那是因为那里没有常规的对流活动及如此相连的气流。此层的增温是由于臭氧层吸收了来自太阳的紫外线，它把同温层的顶部加热。至于同温层的底部，来自顶部的传导及下部对流层的对流刚好在那里抵消。所以，极地的同温层会于较低高度出现，因为极地的地面气温相对较低。

物质组成

氮气、氧气、少量的水汽、臭氧（在22-27千米形成臭氧层）、尘埃、放射性微粒、硫酸盐质点。

臭氧损耗

臭氧层的损耗主因，是因为同温层中存在着含氯氟烃（简称CFCs-如CF2Cl2及CFCl3）。含氯氟烃是氯、氟及碳的聚合物。正因为含氯氟烃的稳定性、价钱低廉、无毒性、非易燃性、非腐蚀性，时常被用作喷雾剂、冷却剂及溶剂等等。但正因它的稳定性却使其持续存在于环境之中，不易化解。这些分子会逐渐地飘到同温层，继而进行一连串的链锁反应，最终会使到臭氧层受到损耗。美国政府早于1980年已经禁止使用含氯氟烃作为喷雾剂。世界各国亦开始于1987年9月努力减少使用含氯氟烃，直至1996年，全球禁止工厂生产及释放含氯氟烃的法例终于生效。

物理特性

同温层内的风力分布颇为特别，首先同温层底部受到对流层顶部的西风带影响，所以几乎都吹着西风。然后，同温层上中部则会出现以下的现象。极地附近的夏季会有极昼的现象发生，所以处于夏季的半球，高纬度地区受到的日照时间会比低中纬度地区为长。因为极地附近会因臭氧层而渐渐和暖，结果形成了高压状态。反之低纬度会相对地处于低压状态。因此，在同温层的上中部除了特别的场合以外，夏季会比较盛行东风，亦即东风带，称为同温层东风。

而冬季来临时这个现象就会逆转发生。极地附近就会与夏季相反整天也不会受到太阳照射，结果高纬度地区就会比低中纬度地区低温，亦即进入低压状态。因此产生了从低纬度流向高纬度的气流，称为同温层西风。由于这种现象会随季节变化而改变风向，所以亦可被认为是季候风的一种，称之为同温层季候风。

影响范围

由于同温层的高度较对流层高，一般将来自太阳的紫外辐射按照波长的大小分为三个区，波长在315-400nm（1nm=10-9m）之间的紫外光称为UV-A区，该区的紫外线不能被臭氧有效吸收，但是也不造成地表生物圈的损害。

事实上，这一波段少量的紫外线也是地表生物所必需的，它可促进人体的固醇类转化成维生素D，如果缺乏会引起软骨病，尤其对儿童的发育产生不良的影响；波长为280-315nm的紫外光称为UV-B区，这一波段的紫外辐射是可能到达地表并对人类和生态系统造成最大危害的部分；波长为200-280nm的紫外光部分称为UV-C区，该区紫外线波长短，能量高。

环绕在地球表面至高空8-16公里范围内的一层大气称为对流层，这一层中的臭氧对人类和生态环境是有害的，它也是当前城市大气光化学烟雾污染的主要物质。对流层向上至大约50公里左右的范围，就是通常所称的同温层。实际上，同温层保存了大气中90%的臭氧，位于这一高度的臭氧能有效地吸收对人类健康有害的紫外线（UV-B段），从而保护了地球上的生命。

主要应用

同温层空间使用准静止的长驻空飞艇作为高空信息平台，与地面控制设备、信息接口设备以及各种类型的无线用户终端构成的天地空一体化综合信息系统产生同温层

通信系统。与通信卫星相比，它往返延迟短、自由空间衰耗少，有利于实现通信终端的小型化、宽带化和对称双工的无线接入；与地面蜂窝系统相比，同温层平台的作用距离、覆盖地区大、信道衰落小?因而发射功率可以显著减少。不但大大降低了建设地面信息基础设施的费用，而且也降低了对基站周围的辐射污染。对人类的贡献相当大。

航空应用

目前大型客机大多飞行于此层，以增加飞行的稳定度。原因有：

能见度高：地球大气的同温层水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，天气比较晴朗，光线比较好，能见度很高，便于高空飞行。受力稳定：同温层的大气上暖下凉，大气不对流，以平流运动为主，飞机在其中受力比较稳定，便于飞行员操纵架驶。

噪声污染小：同温层距地面较高，飞机绝大部分时间在其中飞行，对地面的噪声污染相对较小。

安全系数高：飞鸟飞行的高度一般达不到同温层，飞机在同温层中飞行就比较安全。当然，在起飞和着陆时，要想方设法驱赶开飞鸟才更为安全。