干洁大气成份
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。
干洁空气是指大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体,简称干空气。它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等,其容积含量占全部干洁空气的99.99%以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。
由于大气中存在着空气运动和分子扩散作用,使不同高度、不同地区的空气得以进行交换和混合。从地面向上至到80-100公里高处,干洁空气的各种成分的比例基本上是不发生变化的。
干洁大气的主要成份和比例如表:
干洁大气成份表
气 体 |
按容积百分比 |
按质量百分比 |
分子量 |
氮 |
78.084 |
75.52 |
28.0134 |
氧 |
20.948 |
23.15 |
31.9988 |
氩 |
0.934 |
1.28 |
39.948 |
二氧化碳 |
0.033 |
0.05 |
44.0099 |
其中对人类活动及天气变化有影响的大气成份为:
(1) 氧气:氧气占大气质量的23%,它是动植物生存、繁殖的必要条件。氧的主要来源是植物的光合作用。有机物的呼吸和腐烂,矿物燃料的燃烧需要消耗氧而放出二氧化碳。
(2)氮气:氮气占大气质量的76%,它的性质很稳定,只有极少量的氮能被微生物固定在土壤和海洋里变成有机化合物。闪电能把大气中的氮氧化(变成二氧化氮),被雨水吸收落入土壤,成为植物所需的肥料。
(3)
二氧化碳:二氧化碳含量随地点、时间而异。人烟稠密的工业区占大气质量的万分之五,农村大为减少。同一地区冬季多夏季少,夜间多白天少,阴天多晴天少。这是因为植物的光合作用需要消耗二碳。
(4) 臭氧:臭氧是分子氧吸收短于0.24微米的紫外线辐射后重新结合的产物。臭氧
的产生必需有足够的气体分子密度,同时有紫外辐射,因此臭氧密度在22—35公里处为
最大。臭氧对太阳紫外辐射有强烈的吸收作用,加热了所在高度(平流层)的大气,对平流层温度场和流场起着决定作用,同时臭氧层阻挡了强紫外幅射,保护了地球上的生命。
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