大气

大气 atmosphere

包围地球的空气总体。它是地球上一切生命赖以生存的重要物质。

大气不仅随地球一起转动，而且相对于地球表面有复杂多变的运动。

大气总质量约为千克，约占地球总质量的百万分之一，其中99.9％集中在距地表48千米以下。

大气的密度和气压均随高度按指数律递减。接近地表的干燥空气，在标准态（气为1013.25百帕，温度为273K）下每立方分米重1.293克。海平面平均气压约1013百帕。

地球大气的上界是磁层顶。磁层顶的高度向太阳的一侧低于背太阳的一侧，太阳活动期低于太阳宁静期。一般将向太阳一侧的磁层顶高度作为大气上界的高度，它距地面高度约570千米。

1.大气成分

大气中除了氧、氮等气体成分外，还有呈悬浮状态的气溶胶质粒，包括液态（霾滴、云雾滴）、固态（烟炱、尘、花粉、孢子、真菌、细菌等）质粒。

高度在86千米以下的大气层，大气湍流扩散作用远大于分子扩散作用，该层大气的化学组分比例不变，称均质层。

高度约110千米以上的大气层，称为非均质层，这层大气的组分经重力分离后，轻的在上，重的在下。

干洁空气的平均分子量随高度增加而减小。均质层内的空气不考虑水汽和气溶胶质粒时，称为干洁空气，其平均摩尔质量为28.96千克/千摩。干洁空气中主要常定成分氮、氧、氩占大气总体积的99.96％，其余气体均属微量。

均质层内可变气体成分主要有水汽、二氧化碳和臭氧，它们含量虽少，但对大气的物理状态的影响却很大。

1.1.水汽

大气中水汽含量随时空变化很大，沙漠或极地上空水汽极少，热带洋面上的水汽可达5％（体积比）以上。一般水汽含量随高度增加而减少，在大气的温度、气压变化范围内，水汽可发生相态变化，因而它是天气变化的主要角色。

水汽及其水凝物通过吸收、反射、散射和发射以及潜热输送，在大气能量传输中起重要作用。

1.2.二氧化碳

主要源于有机物的燃烧和腐烂。随着工业发展、人口增长和森林覆盖面积的减少，二氧化碳在大气中的含量，有逐年增趋势。例如1890年过氧化碳含量为0.0296％（体积比），1997年已增至0.0364％（体积比）。

二氧化碳具有强烈的红外辐射吸收和发射作用，是主要的“温室气体"。二氧化碳含量的增加对气候变化的影响，已引起广泛重视。

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。臭氧强烈吸收太阳紫外辐射并具有局地增温作用，也使地面生物免受过量太阳紫外辐射的伤害。

南极臭氧层空洞

2.大气分层

根据大气温度高度的分布特征，大气圈由地面向上可分成对流层、平流层、中间层、热层。

热层以上空气粒子有向行星际空间逸散现象，常称为外逸层。

根据大气的电离特性，大气圈可分成中性层（或非电离层）、电离层和磁，层。中性层为自地表至和60千米高度左右的人气层，中性层大气一般情况下带电粒子较少，主要由中性气体组成，但有时局部可有较多的带电粒子（如雷暴时）。

摘自：《中国大百科全书（第2版）》第4册，中国大百科全书出版社，2009年