散逸层 (>800km) |
热成层 (80km-800km) |
中间层 (50km-80km) |
平流层 (11km-50km) |
对流层 (0km-11km) |
地球大氣層,又稱大氣圈,因重力關係而圍繞著地球的一層混合氣體,是地球最外部的气体圈层,包围着海洋和陆地,大气圈没有确切的上界,在离地表2000-16000公里高空仍有稀薄的气体和基本粒子,在地下、土壤和某些岩石中也会有少量氣體,它们也可認為是大气圈的一個組成部分,地球大气的主要成分為氮、氧、氩、二氧化碳和不到0.04%比例的微量氣體,這些混合氣體被稱為空氣,地球大气圈气体的总质量约为5.136×1021克,相当于地球总质量的百万分之0.86,由于地心引力作用,几乎全部的气体集中在离地面100公里的高度范围内,其中75%的大气又集中在地面至10公里高度的对流层范围内,根据大气温度垂直分布和运动特征,在对流层之上还可分为平流层、中间层、热成层等。大氣層保護地表避免太陽輻射直接照射,尤其是紫外線;也可以減少一天當中極端溫差的出現。
大氣的組成[]
地球早期的大氣層與現今的大氣層完全不相同,富含火山噴發氣體,例如二氧化碳。現在的大氣層只含有極少量的二氧化碳,而富含氧氣。其改變原因是早期的生命形式——微生物體吸入二氧化碳而排出氧氣。這些微生物聚集在一起被稱為藻青菌,依靠光合作用製造能量,它們與早期那些製造氧氣的有機體極為類似。
原始大氣[]
推測為甲烷(CH4)、氨(NH3)、氫(H2)、水(H2O)等所組成。因為火山爆發所噴出的氣體是二氧化碳(CO2)、氨(NH3)、氮(N2)、二氧化硫(SO2)、甲烷(CH4)、氫(H2)和水蒸氣(H2O),這些氣體在地球冷卻前飛向空中,等到地球冷卻,逃出的氣體因重力而覆蓋地球形成最原始的大氣。其中水蒸氣凝結成為水,而二氧化碳、二氧化硫溶於水中變成溶液,因此大氣剩下氨、氫和甲烷,這就是被我們所認為的原始大氣。
1953年,諾貝爾獎得主猶萊(Harold C. Urey)發現將甲烷、氨、氫和水的混合經過放電後,會變成許多的有機化合物包含生命必需的成份——胺基酸。
現今大氣[]
主要成份為氮、氧、氬、二氧化碳、水……等,組成比率因時地不同,而有所差異,其中以二氧化碳變動率最大。大氣不是密度均勻,是以海平面的密度最大,往上密度漸小,大氣約50%集中在海拔5.6公里內,約80%集中在海拔13公里以內。
氣體 | 佔有量 (體積比) | 對生物的好處 |
---|---|---|
氮氣 | 78.084 % | 维持植物生长 |
氧氣 | 20.946 % | 呼吸作用原料、帮助燃烧 |
水氣 | 0 % ~ 4 % | 形成天气現象、使生物能夠存活 |
氬氣 | 0.934 % | |
二氧化碳 | 0.0383 % | 光合作用原料,提供溫室效應 |
其它气体 | ||
臭氧 | 0.000004 % | 抵挡有害的紫外线辐射 |
氦氣 | 0.000055 % | |
翻譯:Earth's atmosphere | <未完成> |
大氣壓力[]
由地心引力對地球表面的一群混和氣體所作的作用力即為大氣壓力,故以在地表最大,愈往高處壓力愈小。氣壓在海平面的平均值約1.01×105帕(或稱巴斯卡,Pascal,簡稱Pa,國際單位制中的壓力單位,1帕=1牛頓/米2),相當於76公分汞柱,也就是一般所稱的一大氣壓。
大氣壓力依高度遞減,在低空中每上升5.5公里,壓力約減一半。
大氣層垂直結構[]
大氣層垂直結構大致可分為對流層、平流層、中間層、游離層及外氣層,分述如下:
對流層[]
最接近地面的大氣層稱為對流層,平均高度約10公里。對流層高度隨緯度變化,在赤道最高約為15公里,極地最低約8公里。顧名思義,對流層是對流最旺盛的區域,也是天氣現象發生的地方。大氣中的水氣,約有80%存在於對流層,因此它也是蒸發、雲、雨、……最經常出現的區域。平均而言,對流層溫度隨高度降低,每上升100公尺,溫度下降約0.6℃。
平流層[]
含有臭氧,具有吸收紫外線功能,保護地表免於陽光中強烈紫外線的侵襲,又叫:臭氧層,同溫層。因為臭氧吸收太陽輻射,大氣溫度不再隨高度增加而降低。每升高100公尺,溫度上升約0.65℃,所以又稱:溫暖層。
中間層[]
此層主要成份有臭氧、氧、二氧化碳、氮的氧化物,這些部份是由光化學作用引起之產物,故又稱:光化層。
游離層[]
又稱:增溫層、電離層,空氣極稀薄,而離子特別多。溫度相當高,且隨高度升高而升高溫度。
外氣層[]
外太空的起點,含元素中最輕的二種氣體:氦(He)及氫(H2)。
空氣污染[]
指大氣中某些物質超過一定的限量,或多出每些物質的現象。空氣污染的程度取決於污染源、大氣的轉移及接受物。
污染源[]
- 碳的氧化物:如一氧化碳、二氧化碳。
- 燃燒石化燃料所產生的物質是空氣污染最主要的來源,因為燃燒所產生的二氧化碳若是過多,會引起溫室效應。汽車引擎中,汽油燃燒不完全會旁放出一氧化碳,當一氧化碳進入肺部,它比氧更容易與血紅素形成穩定的化合物,降低血液運送氧氣的功能,嚴重的的話會造成窒息死亡。
- 硫的氧化物:如二氧化硫、三氧化硫。
- 氮的氧化物:如一氧化氮、二氧化氮。
- 烴類:如苯、汽油等。
- 塵埃與浮游物
大氣的轉移[]
意謂大氣減輕空氣污染的天然程序;雖然大氣能夠減輕污染,但有其極限,並不是無止盡的清除。
接受物[]
指對污染接受的程度,接觸污染物的歷程很重要,有些生物體內的功能,可以排除某些污染物,然而也有的污染物會積存在身體內,導致生病或死亡。
參考書目[]
參見[]
- 大气层
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