大气
 
    包围地球的全部气体总称为大气，随地球旋转的大气层叫大气圈，而弥漫于地球周围的混合气体称为空气。
    地球上生命的存在，依赖于覆盖在地球表面的薄层空气，虽然大气总质量（约5.3×10¹⁸千克）只占地球总质量的0.0001％，它却是一座天然宝库。从中我们吸入新陈代谢所需的氧气（一个人每天呼吸空气约1万多升，折合质量约12.9千克）；有光合作用所需的二氧化碳；也有构成生命基本物质（蛋白质和核酸）不可缺少的元素。而从地表进入大气、又从大气返回地面的水蒸气的运动，支配着全球的气候。
大气的微量成分也能对微妙的生命平衡起到有益或有害的影响。在海拔约30千米的高空，少量臭氧吸收太阳大部分有害的紫外线辐射；另一方面，在地球的近表面，含量小到只有2×10^－7 的臭氧却能促进光化学反应而造成有害的烟雾。
原始大气和含氧大气
    原始大气经过一系列复杂的变化形成了现在大气。原始大气出现在距今约4.6×10⁹年以前，比人类出现的时间约早三个数量级（人类出现距今数百万年）。地球大气的演化经历了原始大气、次生大气、现在大气三代。原始大气的形成与星系的形成密切相关。次生大气的形成不仅是太阳狂扫所致，也与地球体积增大时温度升高有关。而次生大气转化为现在的含氧大气，则同生命现象的发展关系最为密切。所以，地球大气的演化涉及了人类与大气环境的协调发展。
    早期大气是由水蒸气、甲烷和氨等物质组成的。当水蒸气、甲烷和氨因太阳的辐射而分裂时，氢原子会逃逸，这样就把碳原子、氧原子和氮原子留在气态大气里。碳原子和氧原子结合在一起，经过若干年后，形成二氧化碳；氮原子彼此结合形成氮分子。
    尽管早期大气里大量的甲烷、氨和水分子的确被太阳辐射后分裂了，但仍然有一些没分裂。它们不仅形成原子，还形成了分子碎片（自由基），自由基彼此结合形成较大的分子。另外几种分子包括氨基酸，也是这样形成的；某些糖类、碳氮环化合物等也形成了。雨水将这些化合物分子从形成它们的大气层中冲进原始的海洋中。
    又过了大约十亿年，生命又向前迈进了一大步。螯合镁开始介入有生命的细胞中，叶绿素分子抓住镁，好似螃蟹的钳子能夹住物质一样。生物体利用太阳的能量，把来自大气而溶解在海洋中的二氧化碳变成糖类和其他分子，同时排出氧；氧又进入大气中。于是第一次生态学危机发生了，有些生命形式把有毒的氧排入大气中。
    幸亏有足够的铁溶解于海洋中，与氧反应形成不溶于水的氧化铁固体。它沉淀下来，覆盖在海底，并且堆积起来，漫长的地质过程使之形成了铁矿山。再经过几百万年，随着海洋中被溶解的铁逐渐被消耗掉，大气中氧的数量增加。随着时间推移，生物体慢慢会利用氧来维持生命。    当大气中氧的数量增加时，在地球的很高的上空，太阳辐射使氧分子分裂成氧原子，再形成臭氧分子。在大气含有足够多的氧以形成能保护生命的臭氧层之前，陆地及海洋表层不可能有生命。
35亿年前海水中逐渐出现了一种类似蛋白质的有机质，由它慢慢发展成为最简单的藻菌类，成为地球上最早的生命。大约4亿年前，海里的先进植物登陆，陆地上才有了生命。约2亿年前，地球上所有陆地聚集在一起（其余被水覆盖），由于内部积聚的热量要释放出来，单一的陆地开始分裂成大陆和小岛。地球上已有种类繁多的生命了，如针叶类树和其他植物。各种爬行动物、昆虫及很多原始生命形式。约1亿年前，杜鹃花出现了，硬木树生长了，草也有了。大约七千万年前，恐龙开始消失，哺乳动物出现。约二三百万年前，地球是一个奇妙的花园，是一个充满生机的绿色世界。这时人类出现了。
大气的组成
    大气在垂直方向上的温度、组成与物理性质是不均匀的。根据大气温度里直分布的特点，在结构上可将大气圈分为五个气层。
    大气是多种成分的混合气体，包括以下几部分。
    （1）干洁空气  即干燥清洁的空气，其化学组成见表1所示。干洁空气各组分的比例，在地球表面各个地方几乎是不变的。
    （2）水气  它在大气中的含量随时间、地域和气象条件的不同而变化很大。在干旱地区低到0.02％，而在温湿地区可高达6％。
    （3）悬浮微粒  即自然因素生成的颗粒物，如岩石风化、火山爆发、宇宙落尘以及海水溅沫等。


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