過(guò)去人們認(rèn)為地球大氣是很簡(jiǎn)單的，直到十九世紀(jì)末才知道地球上的大氣是由多種氣體組成的混合體，并含有水汽和部分雜質(zhì)。它的主要成分是氮、氧、氬等。在80-100公里以下的低層大氣中，氣體成為可分為兩部分：一部分是不可變氣體成分，主要指氮、氧、氬三種氣體。這幾種氣體成分之間維持固定的比例，基本上不隨時(shí)間、空間而變化。另一部分為易變氣體成分，以水汽、二氧化碳和臭氧為主，其中變化最大的是水汽。總之，大氣這種含有各種物質(zhì)成分的混合物，可以大致分為干潔空氣、水汽、微粒雜質(zhì)和新的污染物。
干潔大氣成份 地球大氣由多種氣體混合組成。低層（85公里以下）大氣的氣體成份可分為兩類(lèi)， 一類(lèi)為常定成分，主要包括氮、氧、氬，以及微量的惰性氣體氖、氦、氪、氙等，它們?cè)诖髿獬煞葜斜３止潭ǖ谋壤?；第二?lèi)為可變成份，其比例隨時(shí)間、地點(diǎn)而變，其中水氣的變化幅度最大，二氧化碳和臭氧所占比例最小，但對(duì)氣候影響較大，硫、碳和氮的各種化合物還影響到人類(lèi)生存的環(huán)境。
干潔空氣是指大氣中除去水汽、液體和固體微粒以外的整個(gè)混合氣體，簡(jiǎn)稱(chēng)干空氣。它的主要成分是氮、氧、氬、二氧化碳等，其容積含量占全部干潔空氣的99.99％以上。其余還有少量的氫、氖、氪、氙、臭氧等。
由于大氣中存在著空氣運(yùn)動(dòng)和分子擴(kuò)散作用，使不同高度、不同地區(qū)的空氣得以進(jìn)行交換和混合。從地面向上至到80-100公里高處，干潔空氣的各種成分的比例基本上是不發(fā)生變化的。
干潔大氣的主要成份和比例如表：
干潔大氣成份表
氣 體 | 按容積百分比 | 按質(zhì)量百分比 | 分子量 |
氮 | 78.084 | 75.52 | 28.0134 |
氧 | 20.948 | 23.15 | 31.9988 |
氬 | 0.934 | 1.28 | 39.948 |
二氧化碳 | 0.033 | 0.05 | 44.0099 |
其中對(duì)人類(lèi)活動(dòng)及天氣變化有影響的大氣成份為：
(1) 氧氣：氧氣占大氣質(zhì)量的23％，它是動(dòng)植物生存、繁殖的必要條件。氧的主要來(lái)源是植物的光合作用。有機(jī)物的呼吸和腐爛，礦物燃料的燃燒需要消耗氧而放出二氧化碳。
(2)氮?dú)猓旱獨(dú)庹即髿赓|(zhì)量的76％，它的性質(zhì)很穩(wěn)定，只有極少量的氮能被微生物固定在土壤和海洋里變成有機(jī)化合物。閃電能把大氣中的氮氧化（變成二氧化氮），被雨水吸收落入土壤，成為植物所需的肥料。
(3) 二氧化碳：二氧化碳含量隨地點(diǎn)、時(shí)間而異。人煙稠密的工業(yè)區(qū)占大氣質(zhì)量的萬(wàn)分之五，農(nóng)村大為減少。同一地區(qū)冬季多夏季少，夜間多白天少，陰天多晴天少。這是因?yàn)橹参锏墓夂献饔眯枰亩肌?/p>
(4) 臭氧：臭氧是分子氧吸收短于0.24微米的紫外線輻射后重新結(jié)合的產(chǎn)物。臭氧 的產(chǎn)生必需有足夠的氣體分子密度，同時(shí)有紫外輻射，因此臭氧密度在2235公里處為 最大。臭氧對(duì)太陽(yáng)紫外輻射有強(qiáng)烈的吸收作用，加熱了所在高度（平流層）的大氣，對(duì)平流層溫度場(chǎng)和流場(chǎng)起著決定作用，同時(shí)臭氧層阻擋了強(qiáng)紫外幅射，保護(hù)了地球上的生命。
水汽 水汽在大氣中含量很少，但變化很大，其變化范圍在0-4％之間，水汽絕大部分集中在低層，有一半的水汽集中在2公里以下，四分之三的水汽集中在4公里以下，10-12公里高度以下的水汽約占全部水汽總量的99％。
大氣中的水汽來(lái)源于下墊面，包括水面、潮濕物體表面、植物葉面的蒸 發(fā)。由于大氣溫度遠(yuǎn)低于水面的沸點(diǎn)，因而水在大氣中有相變效應(yīng)。水汽含量在大氣中 變化很大，是天氣變化的主要角色，云、霧、雨、雪、霜、露等都是水汽的各種形態(tài)。 水汽能強(qiáng)烈地吸收地表發(fā)出的長(zhǎng)波輻射，也能放出長(zhǎng)波輻射，水汽的蒸發(fā)和凝結(jié)又能 吸收和放出潛熱，這都直接影響到地面和空氣的溫度，影響到大氣的運(yùn)動(dòng)和變化。
雜質(zhì)和微粒 大氣中除了氣體成分以外,還有很多的液體和固體雜質(zhì)、微粒。雜質(zhì)是指來(lái)源于火山爆發(fā)、塵沙飛揚(yáng)、物質(zhì)燃燒的顆粒、流星燃燒所產(chǎn)生的細(xì)小微粒和海水飛濺揚(yáng)入大氣后而被蒸發(fā)的鹽粒，還有細(xì)菌、微生物、植物的孢子花粉等。它們多集中于大氣的底層。
液體微粒，是指懸浮于大氣中的水滴、過(guò)冷水滴和冰晶等水汽凝結(jié)物。
大氣中雜質(zhì)、微粒，聚集在一起，直接影響大氣的能見(jiàn)度。但它能充當(dāng)水汽凝結(jié)的核心，加速大氣中成云致雨的過(guò)程；它能吸收部分太陽(yáng)輻射，又能削弱太陽(yáng)直接輻射和阻擋地面長(zhǎng)波輻射，對(duì)地面和大氣的溫度變化產(chǎn)生了一定的影響。
大氣污染物 隨著人類(lèi)社會(huì)生產(chǎn)力的高度發(fā)展，各種污染物大量地進(jìn)入地球大氣中，這就是人們所說(shuō)的大氣污染。
大氣中污染物已經(jīng)產(chǎn)生危害，受到人們注意的污染物大致有一百種左右，主要污染物如表所示。
大氣中的主要污染物
分 類(lèi) | 成 份 |
粉塵微粒 硫化物 氮化物 鹵化物 碳氧化物 氧化劑 | 碳粒、飛灰、碳酸鈣、氧化鋅、二氧化鉛 SO2、SO3、H2SO4（霧）、H3S等 NO、NO2、NH3等 Cl2、HCl、HF等 CO、CO2等 O、過(guò)氧?；跛嶂≒AN）等 |
其中影響范圍廣，對(duì)人類(lèi)環(huán)境威脅較大的主要是煤粉塵、二氧化碳、一氧化碳、碳化氫、硫化氫和氨等。
從污染物來(lái)源看，主要有燃料燃燒時(shí)從煙囪排出的廢氣與汽車(chē)排氣和工廠漏掉跑掉的毒氣，而煙囪與汽車(chē)廢氣約點(diǎn)總污染物的百分之七十之多。
大氣中各種成分與萬(wàn)物的關(guān)系 首先是大氣中的水分通過(guò)降水進(jìn)入土壤，滋養(yǎng)地面萬(wàn)物，土壤中水一方面通過(guò)植物的呼吸和蒸發(fā)以及土壤本身的蒸發(fā)排放到大氣中，另一部分與植物和有機(jī)物的碳，氮，硫，磷元素產(chǎn)生生物化學(xué)反應(yīng)，通過(guò)呼吸與分解又向大氣排放二氧化碳，第三部分成為地表河流與地下水，在他們流向海洋的過(guò)程中遇到動(dòng)物排泄的糞便，產(chǎn)生生物化學(xué)反應(yīng)，這些反應(yīng)物與陸地上的碳，氮，硫，磷一起流入海洋，成為海洋生物的養(yǎng)分的一個(gè)來(lái)源，海洋生物的呼吸與分解又把二氧化碳排放到大氣中。大氣中二氧化碳的另一個(gè)來(lái)源是人類(lèi)燃燒礦物化石（煤，石油，天然氣等）。大氣的二氧化碳通過(guò)光和作用成為陸地植物，海洋浮游植物的成分，同時(shí)上述生物向大氣排放氧氣。
實(shí)際大氣中除了氣體成份之外，還有各種各樣的固體、液體微粒。 我們稱(chēng)懸浮著液體、固體粒子的氣體為氣溶膠，懸浮在氣體介質(zhì)中沉降速度很小的液體 和固體粒子稱(chēng)為氣溶膠粒子，簡(jiǎn)稱(chēng)氣溶膠；包括塵埃、煙粒、海鹽顆粒、微生物、植物 孢子、花粉等，不包括云、霧、冰晶、雨雪等水成物。最小的氣溶膠粒子基本上由燃燒產(chǎn)生，如燃燒的煙粒，工業(yè)的粉塵，森林火災(zāi)，火山爆發(fā)等，也有宇宙塵埃。大粒子和 巨粒子的氣溶膠粒子可由風(fēng)刮起的塵埃、植物孢子和花粉或海面波浪氣泡破裂產(chǎn)生。
氣溶膠粒子可以吸附或溶解大氣中某些微量氣體，產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，污染大氣。氣溶 膠粒子還能吸附和散射太陽(yáng)輻射，改變大氣輻射平衡狀態(tài)，或影響大氣能見(jiàn)度。
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