過去人們認為地球大氣是很簡單的，直到十九世紀末才知道地球上的大氣是由多種氣體組成的混合體，并含有水汽和部分雜質。它的主要成分是氮、氧、氬等。在80-100公里以下的低層大氣中，氣體成為可分為兩部分：一部分是不可變氣體成分，主要指氮、氧、氬三種氣體。這幾種氣體成分之間維持固定的比例，基本上不隨時間、空間而變化。另一部分為易變氣體成分，以水汽、二氧化碳和臭氧為主，其中變化最大的是水汽?？傊?，大氣這種含有各種物質成分的混合物，可以大致分為干潔空氣、水汽、微粒雜質和新的污染物。
干潔大氣成份 地球大氣由多種氣體混合組成。低層（85公里以下）大氣的氣體成份可分為兩類， 一類為常定成分，主要包括氮、氧、氬，以及微量的惰性氣體氖、氦、氪、氙等，它們在大氣成份中保持固定的比例；第二類為可變成份，其比例隨時間、地點而變，其中水氣的變化幅度最大，二氧化碳和臭氧所占比例最小，但對氣候影響較大，硫、碳和氮的各種化合物還影響到人類生存的環(huán)境。
干潔空氣是指大氣中除去水汽、液體和固體微粒以外的整個混合氣體，簡稱干空氣。它的主要成分是氮、氧、氬、二氧化碳等，其容積含量占全部干潔空氣的99.99％以上。其余還有少量的氫、氖、氪、氙、臭氧等。
由于大氣中存在著空氣運動和分子擴散作用，使不同高度、不同地區(qū)的空氣得以進行交換和混合。從地面向上至到80-100公里高處，干潔空氣的各種成分的比例基本上是不發(fā)生變化的。
干潔大氣的主要成份和比例如表：
干潔大氣成份表
氣 體 | 按容積百分比 | 按質量百分比 | 分子量 |
氮 | 78.084 | 75.52 | 28.0134 |
氧 | 20.948 | 23.15 | 31.9988 |
氬 | 0.934 | 1.28 | 39.948 |
二氧化碳 | 0.033 | 0.05 | 44.0099 |
其中對人類活動及天氣變化有影響的大氣成份為：
(1) 氧氣：氧氣占大氣質量的23％，它是動植物生存、繁殖的必要條件。氧的主要來源是植物的光合作用。有機物的呼吸和腐爛，礦物燃料的燃燒需要消耗氧而放出二氧化碳。
(2)氮氣：氮氣占大氣質量的76％，它的性質很穩(wěn)定，只有極少量的氮能被微生物固定在土壤和海洋里變成有機化合物。閃電能把大氣中的氮氧化（變成二氧化氮），被雨水吸收落入土壤，成為植物所需的肥料。
(3) 二氧化碳：二氧化碳含量隨地點、時間而異。人煙稠密的工業(yè)區(qū)占大氣質量的萬分之五，農村大為減少。同一地區(qū)冬季多夏季少，夜間多白天少，陰天多晴天少。這是因為植物的光合作用需要消耗二碳。
(4) 臭氧：臭氧是分子氧吸收短于0.24微米的紫外線輻射后重新結合的產物。臭氧 的產生必需有足夠的氣體分子密度，同時有紫外輻射，因此臭氧密度在2235公里處為 最大。臭氧對太陽紫外輻射有強烈的吸收作用，加熱了所在高度（平流層）的大氣，對平流層溫度場和流場起著決定作用，同時臭氧層阻擋了強紫外幅射，保護了地球上的生命。
水汽 水汽在大氣中含量很少，但變化很大，其變化范圍在0-4％之間，水汽絕大部分集中在低層，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約占全部水汽總量的99％。
大氣中的水汽來源于下墊面，包括水面、潮濕物體表面、植物葉面的蒸 發(fā)。由于大氣溫度遠低于水面的沸點，因而水在大氣中有相變效應。水汽含量在大氣中 變化很大，是天氣變化的主要角色，云、霧、雨、雪、霜、露等都是水汽的各種形態(tài)。 水汽能強烈地吸收地表發(fā)出的長波輻射，也能放出長波輻射，水汽的蒸發(fā)和凝結又能 吸收和放出潛熱，這都直接影響到地面和空氣的溫度，影響到大氣的運動和變化。
雜質和微粒 大氣中除了氣體成分以外,還有很多的液體和固體雜質、微粒。雜質是指來源于火山爆發(fā)、塵沙飛揚、物質燃燒的顆粒、流星燃燒所產生的細小微粒和海水飛濺揚入大氣后而被蒸發(fā)的鹽粒，還有細菌、微生物、植物的孢子花粉等。它們多集中于大氣的底層。
液體微粒，是指懸浮于大氣中的水滴、過冷水滴和冰晶等水汽凝結物。
大氣中雜質、微粒，聚集在一起，直接影響大氣的能見度。但它能充當水汽凝結的核心，加速大氣中成云致雨的過程；它能吸收部分太陽輻射，又能削弱太陽直接輻射和阻擋地面長波輻射，對地面和大氣的溫度變化產生了一定的影響。
大氣污染物 隨著人類社會生產力的高度發(fā)展，各種污染物大量地進入地球大氣中，這就是人們所說的大氣污染。
大氣中污染物已經產生危害，受到人們注意的污染物大致有一百種左右，主要污染物如表所示。
大氣中的主要污染物
分 類 | 成 份 |
粉塵微粒 硫化物 氮化物 鹵化物 碳氧化物 氧化劑 | 碳粒、飛灰、碳酸鈣、氧化鋅、二氧化鉛 SO2、SO3、H2SO4（霧）、H3S等 NO、NO2、NH3等 Cl2、HCl、HF等 CO、CO2等 O、過氧酰基硝酸脂（PAN）等 |
其中影響范圍廣，對人類環(huán)境威脅較大的主要是煤粉塵、二氧化碳、一氧化碳、碳化氫、硫化氫和氨等。
從污染物來源看，主要有燃料燃燒時從煙囪排出的廢氣與汽車排氣和工廠漏掉跑掉的毒氣，而煙囪與汽車廢氣約點總污染物的百分之七十之多。
大氣中各種成分與萬物的關系 首先是大氣中的水分通過降水進入土壤，滋養(yǎng)地面萬物，土壤中水一方面通過植物的呼吸和蒸發(fā)以及土壤本身的蒸發(fā)排放到大氣中，另一部分與植物和有機物的碳，氮，硫，磷元素產生生物化學反應，通過呼吸與分解又向大氣排放二氧化碳，第三部分成為地表河流與地下水，在他們流向海洋的過程中遇到動物排泄的糞便，產生生物化學反應，這些反應物與陸地上的碳，氮，硫，磷一起流入海洋，成為海洋生物的養(yǎng)分的一個來源，海洋生物的呼吸與分解又把二氧化碳排放到大氣中。大氣中二氧化碳的另一個來源是人類燃燒礦物化石（煤，石油，天然氣等）。大氣的二氧化碳通過光和作用成為陸地植物，海洋浮游植物的成分，同時上述生物向大氣排放氧氣。
實際大氣中除了氣體成份之外，還有各種各樣的固體、液體微粒。 我們稱懸浮著液體、固體粒子的氣體為氣溶膠，懸浮在氣體介質中沉降速度很小的液體 和固體粒子稱為氣溶膠粒子，簡稱氣溶膠；包括塵埃、煙粒、海鹽顆粒、微生物、植物 孢子、花粉等，不包括云、霧、冰晶、雨雪等水成物。最小的氣溶膠粒子基本上由燃燒產生，如燃燒的煙粒，工業(yè)的粉塵，森林火災，火山爆發(fā)等，也有宇宙塵埃。大粒子和 巨粒子的氣溶膠粒子可由風刮起的塵埃、植物孢子和花粉或海面波浪氣泡破裂產生。
氣溶膠粒子可以吸附或溶解大氣中某些微量氣體，產生化學反應，污染大氣。氣溶 膠粒子還能吸附和散射太陽輻射，改變大氣輻射平衡狀態(tài)，或影響大氣能見度。
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