地球大气的主要成分是氮气、氧气和氩气。
地球大气由多种气体组成,其中氮气的含量最高,约占78.1%,氧气次之,约占20.9%,氩气占0.93%。这些气体是地球大气中最基本的组成部分,对地球的气候、生物活动以及地球的整体环境有着至关重要的影响。此外,地球大气中还包含其他成分,如二氧化碳、水蒸气等,但它们的含量相对较少。
地球大气的组成成分并非一成不变,它们会随着时间和地理位置的变化而有所差异。例如,二氧化碳的含量会因为人类活动等因素而有所变化。尽管如此,氮气、氧气和氩气的比例相对稳定,是地球大气的基本框架。
地球大气的形成经历了漫长的演化过程。最初,地球的大气成分与现在大相径庭,主要由甲烷、水汽、二氧化碳和氮气等组成。随着时间的推移,由于化学反应和物理过程,地球大气的成分逐渐演变成我们现在所熟知的状态。例如,氢和碳化合形成甲烷,甲烷与氧作用生成水和二氧化碳,氮与氢化合生成氨,氨又氧化产生水和氮。这些过程共同作用,使得地球大气逐渐稳定下来,形成了以氮气、氧气和氩气为主的气体组成。
大气的运动变化是由大气中热能的交换所引起的,热能主要来源于太阳,热能交换使得大气的温度有升有降。空气的运动和气压系统的变化活动,使地球上海陆之间、南北之间、地面和高空之间的能量和物质不断交换,生成复杂的气象变化和气候变化。
大气科学将从气压的变化、气压分布不均形成的气压场和气压系统、各层大气中空气运动的各种情况、风的现象和性质等方面,深入研究大气中各种环流系统、天气系统,以及基于流体力学、热力学研究大气运动的本质和现象。天气,从现象上来讲,绝大部分是大气中水分变化的结果。
在太阳辐射、下垫面强迫作用和大气环流的共同作用下,形成的天气的长期综合情况称为气候。大气科学将研究气候的成因,不同区域的气候状况,气候变迁以及人类活动对气候的影响等问题。
大气污染对大气物理状态的影响,主要是引起气候的异常变化。这种变化有时是很明显的,有时则以渐渐变化的形式发生,为一般人所难以觉察,但任其发展,后果有可能非常严重。大气是在不断变化着的,其自然的变化进程相当缓慢,而人类活动造成的变化祸在燃眉,已引起世界范围的殷切关注,世界各地都已动员了大量人力、物力,进行研究、防范、治理。控制大气污染,保护环境,已成为当代人类一项重要事业。
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