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对于每天呼吸的空气,你的理解很有可能是错的!

在很久以前

比如亚里士多德时代

人们认为

空气和火、土、水一样

是不可分的物质

即使是在现代

很多人一提起空气

就把它当做单一物质

可事实上并非如此

包裹我们的空气层

是许多不同气体的混合物

大气的主要成分

在我们的认知当中,大气成分是固定的,但实际上它的成分却会随着时间和空间变化。

46亿年前我们的行星形成时的原始大气与现在的有着天壤之别。

从无氧环到富氧环境的

地球形成之初,大气中包括氢、氦、甲烷、氨、二氧化碳和水汽。

接下来地球的排气过程使得它首次形成了稳定的气层,在全球范围内,大量活火山爆发的排气过程产生了大量的气体,但非常重要的是,这些气体里面没有氧的存在。

后来随着地球变冷,水汽凝结成了云,大雨倾盆而至,原有的低洼地区变成了海洋。在大约35亿年之前,这些海洋中的细菌在光合作用下开始向水中释放氧气。

最初释放的氧气被海洋中的化学反应消耗掉了,之后一旦饱和,氧气就开始进入大气,氧的存在对生命的发展有着极其重要的作用。

大气的主要成分

如果把水汽、尘埃和其他变化的成分从大气中去除,可以发现一个直到约80千米高度的成分组成稳定的大气层。

不难发现,氮和氧的比例最大,它们对生命非常重要,但是对天气现象的影响却不大。

二氧化碳在大气中的比例很小,但却是重要的大气成分,它可以影响大气的加热。

1960年以来,大气中的二氧化碳含量不断增加。这些增加的二氧化碳有的被海洋中的海水或者植物吸收,有的仍然留在了大气当中。



变化的大气成分

刚才我们提到大气当中有很多变化的成分,这些变化的成分占比小但对天气的影响非常显著。

水汽

水汽是所有云和降水的来源,另外它还可以吸收地球放出的热量和吸收部分太阳辐射。水汽多的时候多为阴雨天气,云层较厚,对太阳辐射的削弱作用强。

水汽还可以变化不同的状态,从气态变为液态,从液态变为固态,这个时候都会吸收或者放出热量。水状态变化放出的能量被称为潜能,驱动着许多风暴。

气溶胶

气溶胶是悬浮在大气运动当中的固态和液态微粒的总称,比如因浪花破碎产生的海盐、吹进大气中的细微土壤、大火产生的烟雾等。

气溶胶对于云和雾的形成有重大的作用,还可以吸收和反射太阳辐射,它也可以产生一种我们看到的光学现象——太阳在升起或落下时产生红色和橙色的色调变化。

臭氧

大气中的另一重要成分是臭氧,它的分布不均匀,主要集中在距离地面10~50千米高度的平流层。

它可以吸收紫外线辐射,而现在由于大气污染,人类无意识地将臭氧层置于危险的境地。

在生活中,我们就可以从购买带有"无氯氟化碳"标志的产品开始来保护我们的臭氧层。


果然

我们每天呼吸的空气

真的是不简单~

参考资料:《气象学与生活》

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