大气全科知识

第第页大气全科知识大气(包围地球的空气)

大气，就是包围地球的空气。而天气，从现象上来讲，绝大部分是大气中水分改变的结果。在太阳辐射、下垫面强迫作用和大气环流的共同作用下，形成的天气的长期综合状况称为气候。大气污染对大气物理状态的影响，主要是引起气候的异样改变。这种改变有时是很明显的，有时则以慢慢改变的形式发生，为一般人所难以觉察，但任其进展，后果有可能特别严峻。

名目相关介绍进展阶段形成过程相关介绍

由来

地球大气是伴随着地球的形成过程，经过了亿万年的不断“吐故纳新”，才演化成今日的这个样子。一般认为，地球大气的演化过程可以分为三个阶段。

密度

就整个地球来说，愈靠近核心，组成物质的密度就愈大。大气圈是地球的一部分，若与地球的固体部分相比较，密度要比地球的固体部分小得多，全部大气圈的重量大约为数5×10的15次方，不到地球总重量的百分之一；以大气圈的高层和低层相比较，高层的密度比低层要小得多，而且越高越淡薄。假如把海平面上的空气密度作为1，那么在240公里的高空，大气密度只有它的一千万分之一；到了1600公里的高空就更淡薄了，只有它的一千万亿分之一。整个大气圈质量的90%都集中在高于海平面16公里以内的空间里。再往上去当上升到比海平面高出80公里的高度，大气圈质量的99.999%都集中在这个界限以下，而所剩无几的大气却占据了这个界限以上的极大的空间。探测结果说明，地球大气圈的顶部并没有明显的分界线，而是渐渐过渡到星际空间的。高层大气淡薄的程度虽说比人造的真空还要“空”，但是在那里的确还有气体的微粒存在，比星际空间的物质密度要大得多，它们已不属于气体分子了，而是原子及原子再分裂而产生的粒子。以80-100公里的高度为界，在这个界限以下的大气，尽管有稠密淡薄的不同，但它们的成分大体是全都的，都是以氮和氧分子为主，这就是空气。而在这个界限以上，到1000公里上下，就变得以氧为主了；再往上到2400公里上下，就以氦为主；再往上，则主要是氢；在3000公里以上，便淡薄得和星际空间的物质密度差不多了。自地球外表向上，大气层延长得很高，可到几千公里的高空。依据人造卫星探测资料的推算，在2000-3000公里的高空，地球大气密度便到达每立方厘米一个微观粒子这一数值，和星际空间的密度特别相近，这样2000-3000公里的高空可以大致看作是地球大气的上界。

气压

在任何外表上，由于大气的重量所产生的压力，也就是单位面积上所受到的力，叫做大气压。其数值等于从单位底面积向上，始终延长到大气上界的垂直气柱的总重量。气压是重要的气象要素之一。在气象工作中通用的气压单位有毫米和毫巴两种。〔1〕毫米(mm)：是用水银柱高度来表示气压凹凸的单位。例如，气压为760mm，表示当时的大气压强与760mm高的水银柱所产生的压强相等。〔2〕毫巴(mb)：用单位面积上所受水银柱压力大小来表示气压凹凸的单位。物理学上，压强的单位是用“巴”表示的：每一平方厘米面积上受到一达因的力，称为一巴。在气象上，嫌这个单位太小，取1,000,000达因/平方厘米为1巴，以巴的千分之一作为气压的单位，称为1毫巴。即：1巴=1000毫巴1毫巴=1000达因/厘米2

分层

按物理性质整个地球大气层按其成分、温度、密度等物理性质在垂直方向上的改变，世界气象组织把它分为五层，自下而上依次是：对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。对流层是紧贴地面的一层，它受地面的影响最大。由于地面四周的空气受热上升，而位于上面的冷空气下沉，这样就发生了对流运动，所以把这层叫做对流层。它的下界是地面，上界因纬度和季节而不同。在对流层的顶部，直到高于海平面50-55公里的这一层，气流运动相当平衡，而且主要以水平运动为主，故称为平流层。平流层之上，到高于海平面85公里高空的一层为中间层。这一层大气中，几乎没有臭氧，这就使来自太阳辐射的大量紫外线白白地穿过了这一层大气而未被汲取，所以，在这层大气里，气温随高度的增加而下降的很快，到顶部气温已下降到-83℃以下.由于下层气温比上层高，有利于空气的垂直对流运动，故又称之为高空对流层或上对流层。从中间层顶部到高出海面800公里的高空，称为暖(热)层，又叫电离层。这一层空气密度很小，在700公里厚的气层中，只含有大气总重量的0.5%。暖层里的气温很高，据人造卫星观测，在300公里高度上，气温高达1000℃以上。所以这一层叫做暖层或者热层。暖层顶以上的大气统称为散逸层，又叫外层。它是大气的最高层，高度最高可到达3000公里。这一层大气的温度也很高，空气非常淡薄，受地球引力场的约束很弱，一些高速运动着的空气分子可以摆脱地球的引力和其它分子的阻力散逸到宇宙空间中去。依据宇宙火箭探测资料说明，地球大气圈之外，还有一层极其淡薄的电离气体，其高度可伸延到22000公里的高空，称之为地冕。地冕也就是地球大气向宇宙空间的过渡区域。人们形象地把它比作是地球的“帽子”。按特征分第一：按着大气的化学成分来划分。这种划分是以距海平面90公里的高度为界限的。在90公里高度以下，大气是匀称地混合的，组成大气的各种成分相对比例不随高度而改变，这一层叫做均质层。在90公里高度以上，组成大气的各种成分的相对比例，是随高度的上升而发生改变的，比较轻的气体如氧原子、氦原子、氢原子等越来越多，大气就不再是匀称的混合了，因此，把这一层叫做非均质层。其次：是按着大气被电离的状态来划分，可分为非电离层和电离层。在海平面以上60公里以内的大气，基本上没有被电离处于中性状态，所以这一层叫非电离层。在60公里以上至1000公里的高度，这一层大气在太阳紫外线的作用下，大气成分开头电离，形成大量的正、负离子和自由电子，所以这一层叫做电离层，这一层对于无线电波的传播有着重要的作用。

大气的结构

根据大气在铅直方向的各种特性，将大气分成若干层次。按大气温度随高度分布的特征，可把大气分成对流层、平流层、中间层、热层和散逸层；也可称为对流层、平流层、中间层、暖层和外层。按大气各组成成分的混和状况，可把大气分为匀称层和非匀称层。按大气电离状况，可分为电离层和非电离层。按大气的光化反应，可分为臭氧层。按大气运动受地磁场掌握状况，可分有磁层。近地面的大气层主要通过汲取地面辐射而升温，气温随高度的增加而递减，下部热，上部冷，空气垂直对流运动显著，故称对流层〔troposphere)。对流层厚度因纬度和季节的不同而不同：热带较厚，寒带较薄；夏季较厚，冬季较薄。赤道地区对流层厚度可达16～18千米，中纬度地区约10～12千米，两极地区约7～8千米。自地球外表向上，随高度的增加空气愈来俞淡薄。大气的上界可延长到2000～3000公里的高度。在垂直方向上，大气的物理性质有明显的差异。依据气温的垂直分布、大气扰动程度、电离现象等特征，一般将大气分为五层。对流层对流层是大气的最下层。它的高度因纬度和季节而异。就纬度而言，低纬度平均为17～18公里；中纬度平均为10～12公里；高纬度仅8～9公里。就季节而言，对流层上界的'高度，夏季大于冬季。对流层的主要特征；①气温随高度的增加而递减，平均每上升100米，气温降低0.65℃。其缘由是太阳辐射首先主要加热地面，再由地面把热量传给大气，因此愈近地面的空气受热愈多，气温愈高，远离地面则气温渐渐降低。②空气有剧烈的对流运动。地面性质不同，因此受热不均。暖的地方空气受热膨胀而上升，冷的地方空气冷缩而下降，从而产生空气对流运动。对流运动使高层和低层空气得以交换，促进热量和水分传输，对成云致雨有重要作用。③天气的冗杂多变。对流层集中了75%大气质量和90%的水汽，因此伴随剧烈的对流运动，产生水相改变，形成云、雨、雪等冗杂的天气现象。平流层自对流层顶向上55公里高度，为平流层。其主要特征：①温度随高度增加由等温分布变逆温分布。平流层的下层随高度增加气温改变很小。大约在20公里以上，气温又随高度增加而显著上升，消失逆温层。这是由于20～25公里高度处，臭氧含量最多。臭氧能汲取大量太阳紫外线，从而使气温上升。②垂直气流显著减弱。平流层中空气以水平运动为主，空气垂直混合明显减弱，整个平流层比较平稳。③水汽、尘埃含量极少。由于水汽、尘埃含量少，对流层中的天气现象在这一层很少见。平流层天气晴朗，大气透亮度好。中间层从平流层顶到85公里高度为中间层。其主要特征：①气温随高度增高而快速降低，中间层的顶界气温降至－83℃～－113℃。由于该层臭氧含量极少，不能大量汲取太阳紫外线，而氮、氧能汲取的短波辐射又大部分被上层大气所汲取，故气温随高度增加而递减。②消失剧烈地对流运动。这是由于该层大气上部冷、下部暖，致使空气产生对流运动。但由于该层空气淡薄，空气的对流运动不能与对流层相比。暖层从中间层顶到800公里高度为暖层。暖层的特征：①随高度的增高，气温快速上升。据探测，在300公里高度上，气温可达1000℃以上。这是由于全部波长小于0.175微米的太阳紫外辐射都被该层的大气物质所汲取，从而使其增温的原因。②空气处于高度电离状态。这一层空气密度很小，在270公里高度处，空气密度约为地面空气密度的百亿分之一。由于空气密度小，在太阳紫外线和宇宙射线的作用下，氧分子和部分氮分子被分解，并处于高度电离状态，故暖层又称电离层。电离层具有反射无线电波的力量，对无线电通讯有重要意义。散逸层暖层顶以上，称散逸层。它是大气的最外一层，也是大气层和星际空间的过渡层，但无明显的边界线。这一层，空气极其淡薄，大气质点碰撞机会很小。气温也随高度增加而上升。由于气温很高，空气粒子运动速度很快，又因距地球外表远，受地球引力作用小，故一些高速运动的空气质点不断散逸到星际空间，散逸层由此而得名。据宇宙火箭资料证明，在地球大气层外的空间，还围绕由电离气体组成极淡薄的大气层，称为“地冕”。它始终伸展到22000公里高度。由此可见，大气层与星际空间是渐渐过渡的，并没有截然的界限。

保温作用

大气层就似乎是一条毛毯，匀称地包住了整个地球，使整个地球就好象处在一个温室之中。白天灼热的太阳发出剧烈的短波辐射，大气层能让这些短波光顺当地通过，而到达地球外表，使地表增温。晚上，没有了太阳辐射，地球外表向外辐射热量。由于地表的温度不高，所以辐射是以长波辐射为主，而这些长波辐射又恰恰是大气层不允许通过的，故地表热量不会丢失太多，地表温度也不会降得太低。这样，大气层就起到了调整地球外表温度的作用。这种作用就是大气的保温作用。

进展阶段

原始大气

大约在50亿年前，大气伴随着地球的诞生就神奇地“出世”了。也就是拉普拉斯所说的星云开头分散时，地球四周就已经包围了大量的气体了。原始大气的主要成分是氢、氦、二氧化碳和甲烷等。当地球形成以后，由于地球内部放射性物质的衰变，进而引起能量的转换。这种转换对于地球大气的维持和消亡都是有作用的，再加上太阳风的剧烈作用和地球刚形成时的引力较小，使得原始大气很快就消逝掉了。

次生大气

地球生成以后，由于温度的下降，地球外表发生冷凝现象，而地球内部的高温又促使火山频繁活动，火山爆发时所形成的挥发气体，就渐渐代替了原始大气，而成为次生大气。次生大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氢和氨等一些分子量比较重的气体。这些气体和地球的固体物质之间，相互吸引，相互依存。气体没有被地球偌大的离心力所抛弃，而成为大气的其次次生命枣次生大气。

今日大气阶

随着太阳辐射向地球外表的纵深进展，光波比较短的紫外线剧烈的光合作用，使地球上的次生大气中生成了氧，而且氧的数量不断地增加。有了氧，就为地球上生命的消失供应了极为有利的“温床”。经过几十亿万年的分解、同化和演化，生命最终在地球这个襁褓中诞生了。今日的大气虽然是由多种气体组成的混合物，但主要成分是氮，其次是氧，另外还有一些其它的气体，如二氧化碳、稀有气体等，但数量则极其微小的。

大气污染

大气污染对大气物理状态的影响，主要是引起气候的异样改变。这种改变有时是很明显的，有时则以慢慢改变的形式发生，为一般人所难以觉察，但任其进展，后果有可能特别严峻。大气是在不断改变着的，其自然的改变进程相当缓慢，而人类活动造成的改变祸在燃眉，已引起世界范围的殷切关注，世界各地都已动员了大量人力、物力，进行讨论、防范、治理。掌握大气污染，爱护环境，已成为当代人类一项重要事业。大气污染物随着人类社会生产力的高度进展，各种污染物大量地进入地球大气中，这就是人们所说的“大气污染”。大气中污染物已经产生危害，受到人们留意的污染物大致有一百种左右，主要污染物如表所示。分类成份粉尘微粒碳粒、飞灰、碳酸钙、ZnO〔氧化锌〕、PbO2〔二氧化铅〕、PM2.5、PM10等硫化物SO2〔二氧化硫〕、SO3〔三氧化硫〕、H2SO4〔雾〕等氮化物NO〔一氧化氮〕、NO2〔二氧化氮〕、NH3〔氨气〕等卤化物Cl2〔氯气〕、F2〔氟气〕、HCl〔氯化氢〕、HF〔氟化氢〕等碳氧化物CO〔一氧化碳〕氧化剂O3〔臭氧〕、过氧酰基硝酸脂〔PAN〕等其中影响范围广，对人类环境威逼较大的主要是煤粉尘、一氧化碳、碳化氢、硫化氢和氨等。从污染物来源看，主要有燃料燃烧时从烟囱排出的废气与汽车排气和工厂漏掉跑掉的毒气，而烟囱与汽车废气约点总污染物的百分之七十之多。

大气变暖

现状据有关报道，中国科学院的科研人员利用自行设计的高精度冰芯气泡甲烷提取分析系统，对青藏高原达索普冰芯进行了讨论测试、试验分析，获得了近两千年来高辨别率中低纬度大气甲烷纪录，使大气温室气体与全球气候改变互相作用的讨论取得了突破性进展。通过对青藏高原达索普冰芯中甲烷记录的讨论，科研人员发觉,1850年以来大气中甲烷含量急剧上升，在过去的150年里上升了1.4倍。而在两次世界大战期间人类活动甲烷排放呈负增长。专家称，这一讨论将为全球大气的分布和改变特征供应定量评估的根据。讨论说明，随着温室气体的不断排放，地球大气的“温室效应”会越来越强。温室气体主要由水蒸气、二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氟里昂等成分组成，其中甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍，且在大气中的浓度呈现出快速增长的趋势。此外，讨论还预报出：随着温室气体的大量排放，全球气温将普遍上升。同时，地球生态系统将面临中纬度地区生态系统和农业带向极区迁移和生物多样性降低的威逼，突发性的气候灾难频度增添，这些都将直接影响人类的生存与进展。20世纪末，随着全球人口的增长和人类活动的加剧，人类向大气中排放的温室气体越来越多，使大气中温室气体的含量成倍增加。专家指出，这些温室气体将通过气候系统掌握自然能量的流向，从而影响全球气候的改变。事实上，人类排放到大气中的气体无一例外都要通过自然过程来消退，而消退过程本身则要通过破坏现有的气候、环境及生态系统来完成。人类愈发认清：在环境污染的肇事者名单中，无人可以逃脱；而在环境恶化的受害人名单中，也没谁可以幸免。每一个人不仅仅是环境污染的受害者，也是环境污染的制造者，更是环境污染的治理者。环境爱护不仅仅是一个口号、一个话题，它更是一门系统的科学，更是一种意识、一种理念、一种生活方式。环境爱护不但需要政府和专家学者，也需要公众的广泛参加，环境爱护要从娃娃抓起，让每一个公民从小养成爱护环境的习惯，政府的理念要坚决，宣扬要细化到位，打长久战。原理世界上，宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高，辐射的波长越短。太阳外表温度约6000K，它放射的电磁波长很短，称为太阳短波辐射〔其中包括从紫到红的可见光〕。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时，也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却。地球放射的电磁波长由于温度较低而较长，称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭受是不同的：大气对太阳短波辐射几乎是透亮的，却剧烈汲取地面长波辐射。大气在汲取地面长波辐射的同时，它自己也向外辐射波长更长的长波辐射〔由于大气的温度比地面更低〕。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温，或者说大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。

形成过程

有人认为，大气是在地球上诞生后，由于火山活动渐渐从地壳中渗透出来的。在原始大气中，氧的含量特别少，而二氧化碳许多。后来，绿色植物消失在陆地上，通过光合作用，渐渐使原始大气变成了我们熟悉到的样子。过去人们认为地球大气是很简洁的，直到十九世纪末才知道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，气体成分可分为两部分：一部分是“不行变气体成分”，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、空间而改变。另一部分为“易变气体成分”，以水汽、二氧化碳和臭氧为主，其中改变最大的是水汽。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。

干洁大气成份

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。成份表气体按容积百分比按质量百分比分子量氮78.08475.5228.0134氧20.94823.1531.9988氩0.9341.2839.948二氧化碳0.0330.0544.0099

水汽

水汽在大气中含量很少，但改变很大，其改变范围在0-4%之间，水汽绝大部分集中在低层，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约占全部水汽总量的99%。大气中的水汽来源于下垫面，包括水面、潮湿物体外表、植物叶面的蒸发。由于大气温度远低于水面的沸点，因此水在大气中有相变效应。水汽含量在大气中改变很大，是天气改变的主要角色，云、雾、雨、雪、霜、露等都是水汽的各种形态。水汽能剧烈地汲取地表发出的长波辐射，也能放出长波辐射，水汽的蒸发和凝聚又能汲取和放出潜热，这都直接影响到地面和空气的温度，影响到大气的运动和改变。

杂质和微粒

大气中除了气体成分以外，还有许多的液体和固体杂质、微粒。杂质是指来源于火山爆发、尘沙飞扬、物质燃烧的颗粒、流星燃烧所产生的细小微粒和海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒，还有细菌、微生物、植物的孢子花粉等。它们多集中于大气的底层。液体微粒，是指悬浮于大气中的水滴、过冷水滴和冰晶等水汽凝聚物。大气中杂质、微粒，聚集在一起，直接影响大气的能见度。但它能充当水汽凝聚的核心，加速大气中成云致雨的过程；它能汲取部分太阳辐射，又能减弱太阳直接辐射和阻挡地面长波辐射，对地面和大气的温度改变产生了肯定的影响。

物质循环

大气中各种成分与万物的关系首先是大气中的水分通过降水进入土壤，滋养地面万物，土壤中水一方面通过植物的呼吸和蒸发以及土壤本身的蒸发排放到大气中，另一部分与植物和有机物的碳，氮，硫，磷元素产生生物化学反应，通过呼吸与分解又向大气排放二氧化碳，第三部分成为地表河流与地下水，在他们流向海洋的过程中遇到动物排泄的粪便，产生生物化学反应，这些反应物与陆地上的碳，氮，硫，磷一起流入海洋，成为海洋生物的养分的一个来源，海洋生物的呼吸与分解又把二氧化碳排放到大气中。大气中二氧化碳的另一个来源是人类燃烧矿物化石〔煤，石油，自然 气等〕。大气的二氧化碳通过光和作用成为陆地植物，海洋浮游植物的成分，同时上述生物向大气排放氧气。实际大气中除了气体成份之外，还有各种各样的固体、液体微粒。称悬浮着液体、固体粒子的气体为气溶胶，悬浮在气体介质中沉降速度很小的液体和固体粒子称为气溶胶粒子，简称气溶胶；包括尘埃、烟粒、海盐颗粒、微生物、植物孢子、花粉等，不包括云、雾、冰晶、雨雪等水成物。最小的气溶胶粒子基本上由燃烧产生，如燃烧的烟粒，工业的粉尘，森林火灾，火山爆发等，也有宇宙尘埃。大粒子和巨粒子的气溶胶粒子可由风刮起的尘埃、植物孢子和花粉或海面波浪气泡裂开产生。气溶胶粒子可以吸附或溶解大气中某些微量气体，产生化学反应，污染大气。气溶胶粒子还能吸附和散射太阳辐射，转变大气辐射平衡状态，或影响大气能见度。

汉语词语

大气(汉语词语)

名目基本信息具体解释基本信息

【词目】大气【拼音】dàqì【英译】[atmosphere；theatmosphere;air]基本解释1．包围地球的气体,也泛指包围其他星球的气体2．呼出的粗气他吓得大气都不敢出3．大方这孩子长得挺大气4．盛大雄伟的气概大气磅礴5.抽象代词〔指心情不兴奋〕生很大气

具体解释

含义

(1)[atmosphere]包围地球的气体，也泛指包围其他星球的气体(2)[heavybreathing]∶呼出的粗气：他吓得大气都不敢出(3)[carryoneselfwitheaseandconfidence]∶大方：这孩子长得挺大气(4)[greatmomentum]∶盛大雄伟的气概有时也指代一个人无畏的精神品质：这个人心胸宽广。很‘大气’，从不计较你这些小事。通常形容物件(多为建筑)，富丽堂皇，很有气概。

探源

①即空气。《灵枢·五味》：“其大气之抟而不行者，积于胸中，命曰气海，出于肺，循咽喉，故呼则出，吸则入。”②指宗气，详宗气条。③大经之气，《素问·离合真邪论》：“令神气存，大气留止，故命曰补。”④指邪气。《灵枢·病传》：“大气入藏，腹痛下淫，可以致死，不行以致生。”

出处

1．包围地球的一层气体，是空气、水汽和微尘的混合物。叶玉森《渤海舟中端午》诗：“大气飞行风鷊健，孤吟出听水龙娴。”叶圣陶《倪焕之》二五：“不到非常钟，那声音就变得特别宏大，仿佛包笼着宇宙，吞吐着大气。”2．指粗重的气息。老舍《二马》第一段二：“他摸着把电灯开开。然后披上大氅，大气不出的用脚尖儿往楼下走。”3．指发出粗重的气息。《西游记》第三七回：“到宫中见你母亲，切莫高声大气，须是悄语低言。”4．有气派；度量大。老舍《老字号》：“多少年了，三合祥是永久那样官样大气。”萧乾《栗子·愁闷者的自白》：“那信我写得很堂皇大气。”5．大气力。《水浒传》第十七回：“哥哥，你管下很多眼明手快的公人，也有三二百个，何不与哥哥出些大气？量兄弟一个，怎救得哥哥！”6．犹大怒。《西游补》第十四回：“古人云：大气不隔夜。陈相公饶我这一次。”

示例

(1)他吓得大气都不敢出。(2)这孩子长得挺大气。

刘惜君演唱歌曲

大气(刘惜君演唱歌曲)

名