地球大气由多种气体混合组成。低层(85公里以下)大气的气体成份可分为两类,
一类为常定成分,主要包括氮、氧、氩,以及微量的惰性气体氖、氦、氪、氙等,它们
在大气成份中保持固定的比例;第二类为可变成份,其比例随时间、地点而变,其中水
气的变化幅度最大,二氧化碳和臭氧所占比例最小,但对气候影响较大,硫、碳和氮的
各种化合物还影响到人类生存的环境。
由78%的氮,21%的氧,及其他微量成分如二氧化碳、水汽、氩等所组成的,故空气的平均分子量为2897。其实这种情况只有在离地面一百公里以下才是这样,一百公里以上是很不一样的。
地球上的大气是由多种气体组成的混合体,并含有水汽和部分杂质。它的主要成分是氮、氧、氩等。在80-100公里以下的低层大气中,气体成为可分为两部分:一部分是“不可变气体成分”,主要指氮、氧、氩三种气体。这几种气体成分之间维持固定的比例,基本上不随时间、空间而变化。另一部分为“易变气体成分”,以水汽、二氧化碳和臭氧为主,其中变化最大的是水汽。总之,大气这种含有各种物质成分的混合物,可以大致分为干洁空气、水汽、微粒杂质和新的污染物。
大气圈从下至上分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层。
对流层位于大气的最低层,从地球表面开始向高空伸展,直至对流层顶,即平流层的起点为止。是大气中最稠密的一层。
平流层距地表约10~50公里处的大气层。位于对流层之上,散逸层之下。平流层亦称同温层,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,而低温层置于底部。
中间层又称中层。自平流层顶到85公里之间的大气层。该层内因臭氧含量低,同时,能被氮、氧等直接吸收的太阳短波辐射已经大部分被上层大气所吸收,所以温度垂直递减率很大,对流运动强盛。
热层是从中层大气向上到500千米左右的范围。之所以叫热层,是因为这层中的空气分子和离子直接吸收太阳紫外辐射能量,因而运动速度很快,和高温气体一样。
逃逸层是500千米以上是外大气层,这一层顶也就是地球大气层的顶。在这里地球的引力很小。再加上空气又特别稀薄,气体分子互相碰撞的机会很小,因此空气分子就像一颗颗微小的导弹一样高速地飞来飞去,一旦向上飞去,就会进入碰撞机会极小的区域,最后它将告别地球进入星际空间,所以外大气层被称为逃逸层。
大气的组成
大气是多种气体的混合物。低层大气主要是由干洁空气、水汽和杂志三部分组成。
干洁空气(25千米以下)的主要成分中,氮和氧合占干洁空气体积分数的99%。氧是人类和其他生物维持生命活动所必须的物质;氮是地球上生物体的基本成分。
大气中的微量成分二氧化碳和臭氧,含量虽少,但对地球上的生命活动和自然环境有着重要作用。二氧化碳是绿色植物进行光合作用的基本原料,并对地面起保温作用。臭氧能大量吸收太阳紫外线,保护地球上的生物免受过多紫外线的伤害,被誉为“地球生命的保护伞”;而穿透大气射到地面上的少量紫外线,又起到杀菌治病的作用。
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