大气圈的性质和组成

1.大气圈的构造根据大气圈的物理化学性质的不同，大气圈的结构有不同的分层。现以大气圈的热状态（温度）划分各层，主要有：
     （1）对流层 这一层最贴近地面，直接与水圈、岩石圈和生物圈接触，因而它对地球化学作用最为重要。这一层中，大气是对流的。这是由于地面吸收太阳辐射的红外部分、可见光及波长大于3000A的紫外光，将这些光能转换成热能，这种热能再从地面向大气低层输送，因而发生强烈对流。由于对流作用，使对流层的气体成分相当均匀，它们与地表附近的气体成分相同。对流层的高度在赤道为16—18km，在极地仅8—12km。对流层的温度随高度向上递减，递减率约为6.5K/km，其最低温度约190K。
     2）平流层 这一层内大气垂直对流较弱，多为平流运动。由于平流层中水、气含量少，在对流层中经常出现的气象现象不大会发生。平流层中由于臭氧集中，太阳光波的紫外部分几乎全部被臭氧吸收，因而使温度升高。平流层顶部最高约50km，温度达270—290K。
     （3）中层 该层温度随高度而减低，到最高度80—85km时，温度降至190K。在该层大气中进行比较强烈的光化学反应。
     （4）热层 由于进入该层的所有波长小于1750A的紫外辐射都被吸收，加上太阳微粒辐射和宇宙空间高能粒子，使热层大气温度迅速升高，在700km处温度可达1500K。
     （5）外层 热层顶以上的大气统称外层或逃逸层。该层大气大部分处于电离状态。大气稀薄，地球引力场束缚也明显减弱，大气质点不断向星际空间逃逸。外层的边界在何处？目前尚未定论。从 1000km开始，地球大气便逐渐向星际气体过渡。此外，根据大气的电离程度可划分为电离层，磁层和外层等。根据大气的成分可划分为均匀层和非均匀层等。均匀层的高度在100km以内，属低层大气，包括对流层、平流层和中层。均匀层内大气的成分均匀并保持不变，主要是氮和氧。在平流层内约 20—35km 高处，有一臭氧（O₃）层。臭氧的浓度在 23km 处最大，臭氧层大量吸收来自太阳的强烈紫外辐射，保护了地面上的生命免遭伤害。非均匀层位于100km高空之上，属高层大气，包括电离层大部、磁层和外层，相当于热层以上。在非均匀层中，各种气体的混合作用停止，气体的分布依重量分层。主要有氧层，以氧原子为主，氦层，氢层。从氢层开始，就逐渐过渡到星际空间。
     2.大气的化学成分大气的化学组成（见表）通常是指低层大气（特别是对流层）的化学成分。据估计，大气圈的总质量为51×10²⁰g。几乎全部集中在低层大气内，其中对流层约占总质量的3/4。
     大气在对流层内成分混合得很均匀，主要成分变化也很小。但是大气内的一些微量成分，特别是与人类活动有关的微量组份，其分布是不均匀的。臭氧的含量随高度而变化。低层大气中还有数量不定的大气微粒，呈胶体状态。它们成因各异，有自然成因，也有人类活动所致（工业烟尘等）。