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大气的家族 |
发布时间:2014-03-26 |
大气是包围地球的空气总称。很早以前人们凭生活经验就发现自己的周围总是弥漫着许多气体,但是,这种气体是无色、无味、透明的, 而且看不见、摸不着,所以叫它“空气”。 其实,空气并不空。现在的大气是由多种气体和悬浮着的微粒组成的混合物。一般来说,这种混合物含有三类物质:干洁大气、水汽和气溶胶粒子。 1、干洁大气 人们在认识大气的漫长过程中,首先发现的是有助燃作用的气体 和不能助燃的气体,给前者取名氧,是“热烈”的意思:给后者耻名“氮”, 是“无生命”的意思。后来又发现空气中还有二氧化碳,臭氧和其他惰性气体。如今.把不含水汽和气溶胶粒子的混合空气称为干洁大气。 干洁大气成分的比例基本上是不变的。由于大气中存在着空气的对流、湍流及扩散作用,除水汽、一氧化碳、臭氧及悬浮杂质外,各种主要气体在约90千米以下的大气层中混合得相当均匀。干洁大气中对人类活动影响比较大的成分是氮、氧、臭氧和二氧化碳。 氮是大气中含量最多的气体,是地球上生命提的基本成分,并以蛋白质的形式存在于有机体中。氮是一种不活泼的气体,大气中的氮,不能被棺物直接吸收,但可同土壤中的根瘤菌结合,变成能被植物吸收的氮化物。 氧是维持人类及动物生命极为重要的气体,因为动植物都需要呼吸、并在氧化作用中获得热量,以维持生命。氧还决定着有机物质的燃烧、腐败及分解过程。 大气中的臭氧主要是氧分子在太阳紫外线辐射的作用下形成的。 大气中的臭氧浓度是很低的,可是它却可以吸收太阳紫外辐射中紫外C(波长0.20〜1 23微米)的全部和紫外B(0|.28〜0.32微米)的绝大 部分。紫外C如果到达地面,可以杀灭地球表面一切生物;紫外B也能杀死或严重损伤地面上的生物。臭氧层不能完全吸收的紫外A(波长大于0.32微米)恰恰是对人类有用处的,例如杀灭细荫,防止佝偻病,促进棺物的细胞壁和纤维素的合成等。另外,臭氧层因吸收紫外线而引起的增暧,可影响大气温度的垂直分布。 大气中二氧化碳来源干海洋及陆地上有机物的腐烂、分解,动植物的呼吸作用和石油、煤等矿物的燃烧、火山喷发等。二氧化碳属于温室气体,它能强烈吸收和发射长波辐射,对空气和地面有增温效应。如果大气中一氧化碳含量不断增加,将使全球气候发生明显的变化,这一问 题已引起全世界的重视。 2、大气中的水汽 大气中的水汽来自江、河、湖、海及潮湿物体表面的蒸发,主要集中在低层大气中,水汽密度随高度的增加而迅速减少。在1. 5〜2千米高度上,水汽密度仅为近地气层的一半;在5千米的高度上,仅为地面的1/10;在10〜15千米处、氷汽的含量就很微小了。 大气中水汽含量虽然不多,但由下它在大气温度变化范围内可以变为水滴或冰晶(这种变化称为相变、因而它是天气变化的主角.大气中的雾、云、雨、爯、雹等天气现象都是水汽相变的产物。 大气中的水汽能强烈吸收长波辐射,参与大气温室效应等。大气中水汽含量的多少,对动植物的生长发育有若重要作用。而水汽的凝结物如露、雾、雨和凝华物如实等对农业生产影响更大。 3、气溶胶粒子 气溶胶是指大气中处于悬浮状态的、来自土壤、肥料、浓烟、盐等的小颗粒,火山灰和宇宙尘埃、微生物、植物孢子和花粉、小水滴、冰晶等。 通常,在近地面大气中,城市多于乡村,冬季多于夏季,陆地多于海洋。 气溶胶粒子,一是由人类活动所产生的,像煤、木炭、石油的燃烧和工业活动,产生大量固体烟粒和吸湿性物质;由于核武器试验所产生的微粒和放射性裂变产物等。另一是自然现象所产生的,像土壤微粒和岩石的风化,森林火灾与火山爆发所产生的大量烟粒和微粒;海洋上的浪花溅沫进入大气形成的吸湿性盐核;由于凝结、凝华或冻结而产生的自然二滴和冰晶。另外,还有宇宙尘埃等,像陨石进入大气层燃烧所产生的物质等。 大气中的气溶胶粒子浮游于天空中,会使大气能见度变坏.还能减弱太阳辐射和地面辐射,影响地面附近空气的温度。当固体颗粒沉降在叶片上时,它可以强烈地吸收太阳辐射,产生高温,灼伤叶片。这些 物质还对叶片造成遮光,堵塞气孔,影响光合作用的正常进行。 由于人类活动大气不断受到污染,给大气增添了新的成员。 另外.出于植被的破坏,沙漠的扩大.海洋的污染,平流层航线的增加等都会影响大飞的成分。总之.随着社会经济的发展,人类活动的频繁.大气溶胶中污染物粒子成员的会越来越多.这已引起人们高度的 重视。 |