大气的成分
大气由多种气体组成,还含有少量固体和液体杂质。
大气里除水汽和固体杂质外的整个混合气体叫干洁大气。干洁大气里主要成分是氧、氮、氩、二氧化碳,另外还有氖、氦、臭氧等微量气体。
按体积计算,干洁大气里氮占78.08%,氧占20.95%,氩占0.93%,二氧化碳占0.03%,其他气体合起来还不到0.01%。90千米以下,干洁大气成分的比大致不变。90千米以上,大气成分主要是氮、氧,但是由于太阳紫外线照射,氧、氮已经电离成带电粒子。
大气里的氧是一切生命所必需的。氮能冲淡氧的浓度,使氧化作用不至于太剧烈。大气里的臭氧含量虽少,但是作用很重要。它能吸收太阳紫外线辐射,影响大气湿度的垂直分布,还能使地面上的生物免受紫外线的杀伤作用。
二氧化碳对太阳短波辐射吸收很少,主要吸收来自地面的长波辐射,同时又向周围空气和地面放出长波辐射。它可以阻碍地面气温的下降,就是所谓“温室效应”。
大气里还有水汽。水汽主要集中在近地层,含量虽然不多,却是天气变化的重要角色,是形成云、雨的原料。
在一定温度下,一定量空气所能容纳的水汽量是有一个最大限度的。容纳了最大限度量水汽的空气就叫饱和湿空气。这一限度是随温度而变化的。温度越低,所能容纳的水汽最大限度量越小。表示空气里含水汽多少的物理量就是空气的湿度。
大气里还有各种固体杂质。固体杂质是水汽凝结的核心。有了这个核心,大气中水滴在上下运动时相互碰撞并膨胀,最后才能凝结成云。