了得網自然科學_探知萬千氣像

包圍地球的空氣稱為大氣。像魚類生活在水中一樣，我們人類生活在地球大氣的底部，並且一刻也離不開大氣。大氣為地球生命的繁衍和人類的發展提供了理想的環境。大氣的狀態和變化，時時處處影響到人類的活動和生存。
大約在50億年前，大氣伴隨著地球的誕生開始出現。也就是法國** 天文學家和數學家拉普拉斯所說的“星雲開始凝聚時，地球周圍就已經包圍了大量的氣體了。”原始大氣的主要成分是氫和氦。當地球形成以後，由於地球內部放射性物質的衰變，進而引起能量的轉換。這種轉換對於地球大氣的維持和消亡都是有作用的，再加上“太陽風”(一種連續存在，來自太陽並以200～800千米/秒的速度運動的等離子體流)的強烈作用和地球剛形成時的引力較小，使得原始大氣很快就消失掉了。
地球生成以後，由於溫度的下降，地球表面發生冷凝現像，而地球內部的高溫又促使火山頻繁活動，火山爆發時所形成的揮發氣體逐漸代替了原始大氣，而成為次生大氣。次生大氣的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氫和氨等一些分子量比較重的氣體。這些氣體和地球的固體物質之間互相吸引、互相依存。氣體沒有被地球偌大的離心力所拋棄，而成為大氣的第二次生命——次生大氣。隨著太陽輻射向地球表面的縱深發展，光波比較短的紫外線強烈的光合作用，使地球上的次生大氣中生成了氧，而且氧的數量不斷地增加。有了氧，就為地球上生命的出現提供了**有利的條件。經過幾十億萬年的分解、同化和演變，生命終於在地球大氣這個搖籃中誕生了。原始的單細胞生命在大氣這個搖籃中不斷地演變、進化，終於發展成了**主宰世界文明的**動物一人類。**的大氣雖然是由多種氣體組成的混合物，但主要成分是氮，其次是氧，另外還有一些數量微小的其他氣體。
關於**的大氣成分是怎樣長期演化來的，理論界目前主要有兩種觀點：一種觀點認為**的大氣就是從地球原始大氣演化而來的。另一種觀點則認為，原始大氣已經不存在了，現在的大氣是由於地球內部火山活動所噴發出的物質演化成的。為了分析說明這個問題，可以與地球的鄰居— —金星和火星對比一下。根據探測資料，金星的大氣成分主要是碳酸氣，它的下部主要是二氧化碳，另外還有少量的氧、氮、碳、氖、氦、水汽，上部有原子狀態的氧。火星的大氣成分主要是二氧化碳，另外還有些氨、氫、氧、水汽等物質。那麼，是不是以前的大氣也是這樣的呢?假如地球原始大氣也是以碳酸氣為主的話，為什麼與**以氮和氧為主的成分不一樣? 假如地球大氣主要是火山噴發出來的，根據現在火山噴發的資料來看，火山噴發物質中主要是水汽，占81%，二氧化碳占10%，另外還有氮、硫等，但沒有遊離狀態的氧。由此可見，無論是原始大氣還是從火山噴發氣體中的這些成分都很少。而且大氣中自從有了自由氧，纔可能有臭氧的形成。
有了氧，原始大氣中的一氧化碳經過氧化成為二氧化碳，甲烷經氧化成為水汽和二氧化碳，氨經氧化成為水汽和氮，因而二氧化碳纔占優勢。
二氧化碳在初始大氣中占的分量很大，但是，由於光合作用的發展，碳大量被用來構成生物體，另外一部分碳溶解於海洋，成為海洋生物發展的一種物質。當大氣中的二氧化碳較多時，溶解到海水體中的二氧化碳就相對增多。現在有一種說法認為，由於化石燃料的燃燒，二氧化碳的濃度在增大。但在二氧化碳濃度增大的同時，自然界生態平衡的結果也不可能使二氧化碳的濃度過分地增大。一定有一部分要溶解到水體中去。
現在大氣中的主要成分是氮，但從原始大氣中或火山噴發氣中來看，氮的成分是很少的，隻有百分之幾。而現在氮的增多，主要有兩個原因，一是氮的化學性質很不活躍，不太容易同其他物質化合，多呈遊離狀態存在；另一方面，氮在水中的溶解度很低，氮的溶解度僅相當於二氧化碳的 1/7，所以，它大多以遊離狀態存在於大氣中，由於二氧化碳的減少，初始水汽又大部分變成液態水，成為**的水圈，相對來說，氮和氧的比例就增多了，所以**氮有這麼多，是與氮本身的特性有關的。當然，氮也進行著循環，一些根瘤菌可以吸收氮，使得一部分氮參加到生物循環裡去，這些物質在腐爛分解後，又放出遊離的氮；也有一小部分氮進入到地殼的硝酸鹽中。氮雖參加循環，但大部分呈遊離狀態存在，相對來說，它的數量在增多，以致成為大氣的主要成分。
由此我們可以得出兩點結論：**，現在的大氣成分是地球長期演化的結果，是與水圈、生物圈、岩石圈進行充分的物質循環的結果。可以說，這幾個圈層是相互聯繫、互相滲透的一個整體。第二，現在的大氣成分還在不斷地進行著循環，而且這個過程基本是平衡的、穩定的，在短時期內不會有明顯的變化。P5-7

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