大氣

大氣 atmosphere

包圍地球的空氣總體。它是地球上一切生命賴以生存的重要物質。

大氣不僅隨地球一起轉動，而且相對于地球表面有復雜多變的運動。

大氣總質量約為千克，約占地球總質量的百萬分之一，其中99.9％集中在距地表48千米以下。

大氣的密度和氣壓均隨高度按指數律遞減。接近地表的干燥空氣，在標準態（氣為1013.25百帕，溫度為273K）下每立方分米重1.293克。海平面平均氣壓約1013百帕。

地球大氣的上界是磁層頂。磁層頂的高度向太陽的一側低于背太陽的一側，太陽活動期低于太陽寧靜期。一般將向太陽一側的磁層頂高度作為大氣上界的高度，它距地面高度約570千米。

1.大氣成分

大氣中除了氧、氮等氣體成分外，還有呈懸浮狀態的氣溶膠質粒，包括液態（霾滴、云霧滴）、固態（煙炱、塵、花粉、孢子、真菌、細菌等）質粒。

高度在86千米以下的大氣層，大氣湍流擴散作用遠大于分子擴散作用，該層大氣的化學組分比例不變，稱均質層。

高度約110千米以上的大氣層，稱為非均質層，這層大氣的組分經重力分離后，輕的在上，重的在下。

干潔空氣的平均分子量隨高度增加而減小。均質層內的空氣不考慮水汽和氣溶膠質粒時，稱為干潔空氣，其平均摩爾質量為28.96千克/千摩。干潔空氣中主要常定成分氮、氧、氬占大氣總體積的99.96％，其余氣體均屬微量。

均質層內可變氣體成分主要有水汽、二氧化碳和臭氧，它們含量雖少，但對大氣的物理狀態的影響卻很大。

1.1.水汽

大氣中水汽含量隨時空變化很大，沙漠或極地上空水汽極少，熱帶洋面上的水汽可達5％（體積比）以上。一般水汽含量隨高度增加而減少，在大氣的溫度、氣壓變化范圍內，水汽可發生相態變化，因而它是天氣變化的主要角色。

水汽及其水凝物通過吸收、反射、散射和發射以及潛熱輸送，在大氣能量傳輸中起重要作用。

1.2.二氧化碳

主要源于有機物的燃燒和腐爛。隨著工業發展、人口增長和森林覆蓋面積的減少，二氧化碳在大氣中的含量，有逐年增趨勢。例如1890年過氧化碳含量為0.0296％（體積比），1997年已增至0.0364％（體積比）。

二氧化碳具有強烈的紅外輻射吸收和發射作用，是主要的“溫室氣體"。二氧化碳含量的增加對氣候變化的影響，已引起廣泛重視。

1.3.臭氧

主要分布于距地表10～50千米高度，尤其集中在20～25千米高度。臭氧強烈吸收太陽紫外輻射并具有局地增溫作用，也使地面生物免受過量太陽紫外輻射的傷害。

南極臭氧層空洞

2.大氣分層

根據大氣溫度高度的分布特征，大氣圈由地面向上可分成對流層、平流層、中間層、熱層。

熱層以上空氣粒子有向行星際空間逸散現象，常稱為外逸層。

根據大氣的電離特性，大氣圈可分成中性層（或非電離層）、電離層和磁，層。中性層為自地表至和60千米高度左右的人氣層，中性層大氣一般情況下帶電粒子較少，主要由中性氣體組成，但有時局部可有較多的帶電粒子（如雷暴時）。

摘自：《中國大百科全書（第2版）》第4冊，中國大百科全書出版社，2009年