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包围地球的空气称为大气。像鱼类生活在水中一样，我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。大气科学是研究大气圈层的一门科学。它研究大气的具体情况，包括组成大气的成分、这些成分的分布和变化、大气的结构、大气的基本性质和主导状态的运动规律。
目录
简介
温室效应
大气变暖甲烷作祟
注释
地球大气的由来
保温作用
臭氧的形成
参考资料
简介
data/attachment/portal/201111/06/093146wzp6wzgxh6jurp4x.jpg大气
是指包围着整个地球的空气团的全部或部分。称为地球大气，简称大气。象鱼类生活在水中一样，我们人类生活在地球大气的底部，并且一刻也离不开大气。大气为地球生命的繁衍，人类的发展，提供了理想的环境。它的状态和变化，时时处处影响到人类的活动与生存。大气科学是研究大气圈层的一门科学。它研究大气的具体情况，包括组成大气的成分、这些成分的分布和变化、大气的结构、大气的基本性质和主导状态的运动规律。
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。
由于大气垂直运动、水平运动、湍流运动以及分子扩散，使不同高度、不同地区的大气得以交换和混合，因而从地面到90KM的高度，干洁空气的组成基本保持不变。
温室效应
data/attachment/portal/201111/06/093147mzlnolllmfd9cesf.jpg全球的地面平均温度约为15℃。可是，如果没有大气，根据地球获得的太阳热量和地球向宇宙空间放出的热量相等，可以计算出地球的地面平均温度应为-18℃。因此，这33℃大体就是因为地球有大气，大气像被子一样造成温室效应之故。
世界上，宇宙中任何物体都辐射电磁波。物体温度越高，辐射的波长越短。太阳表面温度约6000K，它发射的电磁波长很短，称为太阳短波辐射（其中包括从紫到红的可见光）。地面在接受太阳短波辐射而增温的同时，也时时刻刻向外辐射电磁波而冷却。地球发射的电磁波长因为温度较低而较长，称为地面长波辐射。短波辐射和长波辐射在经过地球大气时的遭遇是不同的：大气对太阳短波辐射几乎是透明的，却强烈吸收地面长波辐射。大气在吸收地面长波辐射的同时，它自己也向外辐射波长更长的长波辐射（因为大气的温度比地面更低）。其中向下到达地面的部分称为逆辐射。地面接受逆辐射后就会升温，或者说大气对地面起到了保温作用。这就是大气温室效应的原理。
地球大气的这种保温作用，很类似于种植花卉的暖房顶上的玻璃（因此温室效应也称暖房效应或花房效应）。因为玻璃也具有透过太阳短波辐射和吸收地面长波辐射的保温功能。
大气中每种气体并不是都能强烈吸收地面长波辐射。地球大气中起温室作用的气体称为温室气体，主要有二氧化碳（CO2）、甲烷、臭氧、一氧化二氮、氟里昂以及水汽等。它们几乎吸收地面发出的所有的长波辐射，其中只有一个很窄的区段吸收很少，因此称为"窗区"。地球主要正是通过这个窗区把从太阳获得的热量中的70％又以长波辐射形式返还宇宙空间，从而维持地面温度不变，温室效应主要是因为人类活动增加了温室气体的数量和品种，使这个70％的数值下降，留下的余热使地球变暖的。
data/attachment/portal/201111/06/093147m2q6cqrh3299v6mq.jpg不过，CO2等温室气体虽然吸收地面长波辐射的能力很强，但它们在大气中的数量却极少。如果把压力为一个大气压、温度为0℃的大气状态称为标准状态，那么把地球整个大气层压缩到这个标准状态，它的厚度是8000米。目前大气中CO2的含量是355ppm，即百万分之355，把它换算成标准状态，将是2.8米厚。在8000米厚的大气中就占这2.8米厚这一点点。甲烷含量是1.7ppm，相应是1.4厘米厚。臭氧浓度是400ppb（ppb为ppm的千分之一），换算后只有3毫米厚。一氧化二氮是310ppb，2.5毫米厚。氟里昂有许多种，但大气中含量最多的氟里昂12也只有400ppt（ppt又为ppb的千分之一），换算到标准状态只有3微米。由此可见大气中温室气体之少。也正因为如此，所以人为释放如不加限制，便很容易引起全球迅速变暖。
早在1938年，英国气象学家卡林达在分析了19世纪末世界各地零星的CO2观测资料后，就指出当时CO2浓度已比世纪初上升了6％。由于他还发现从上世纪末到本世纪中叶全球也存在变暖倾向，因而在世界上引起了很大反响。为此，美国斯克里普斯海洋研究所的凯林于1958年在夏威夷的冒纳罗亚山海拔3400米的地方建立起了观测所，开始了大气中CO2含量的精密观测。由于夏威夷岛位于北太平洋中部。，因而可以认为它不受陆地大气污染影响，观测结果有可靠性。
1958年4月到1991年6月，人们对冒纳罗亚山大气中CO2的浓度进行了观测，发现1958年大气中CO2含量不过315ppm左右，而1991年已经达到了355ppm。问题的严重性还在于，目前（1996年）人类每年燃烧55亿吨化石燃料（每吨约产生4吨CO2）中，大约只有一半进入了大气，其余一半主要被海洋和陆地植物所吸收。一旦海洋中CO2达到饱和，大气中CO2含量将成倍上升。此外，他们还发现CO2含量还有季节变化，冬夏可以相差6ppm。这主要是由于北半球广阔大陆上植被冬枯夏荣的结果，也就是植物在夏季大量吸收CO2因而使大气中CO2浓度相对降低。
data/attachment/portal/201111/06/093150qbq6r97r7rbvsy6q.jpg根据对南极和格陵兰大陆冰盖中密封的气泡中空气的CO2浓度测定，过去长期以来大气中CO2含量一直比较稳定，大体是280ppm左右。只是从18世纪中叶，即工业革命前后开始稳定上升。即人类用了240年时间，使大气中CO2浓度从280ppm上升到355ppm。
甲烷是仅次于CO2的重要温室气体。它在大气中的浓度虽比CO2少得多，但增长率则大得多。据联合国政府间气候变化委员会（IPCC）1996年发表的第二次气候变化评估报告（《报告》），从1750-1990年共240年间CO2增加了30％，而同期甲烷却增加了145％。甲烷也称沼气，是缺氧条件下有机物腐烂时产生的。例如水田，堆肥和畜粪等都会产生沼气。一氧化二氮又称笑气，因为吸入一定浓度的这种气体后会引起面部肌肉痉挛，看上去像在发笑一样。主要是使用化肥，燃烧化石燃料和生物体所产生。大气中的臭氧含量，在平流层中虽有减少，但在对流层中是增加的，这在后面还要专门谈到。氟里昂气体是氯、氟和碳的化合物；自然界里本不存在，完全是人类制造出来的。由于它的融点和沸点都比较低，不燃，不爆，无臭，无害，稳定性极好，因此广泛用来制造制冷剂、发泡剂和清洁剂等。地球大气中浓度最高的氟里昂12和氟里昂11含量虽都极少，但过去增长率却很高，都是年增5％。由于它剧烈破坏大气臭氧层，根据1987年国际《蒙特利尔议定书》它在大气中的浓度从21世纪初开始可望逐渐减少。
应当说明，CO2以外的其他温室气体在大气中的浓度虽比CO2小得多，有的要小好几个量级，但它们的温室效应作用却比CO2强得多。因此它们对大气温室效应的贡献，根据IPCC第二次《报告》，都只比CO2低一个量级。如果说它们对地球大气温室效应的总贡献和CO2相比，在1960年以前还是很小的话，那么不久的将来便会和CO2并驾齐驱以至超过CO2，这是不可忽视的。
大气变暖甲烷作祟
data/attachment/portal/201111/06/0931502se7s2pb1xt6bbpe.jpg大气
据有关报道，中国科学院的科研人员近日利用自行设计的高精度冰芯气泡甲烷提取分析系统，对青藏高原达索普冰芯进行了研究测试、实验分析，获得了近两千年来高分辨率中低纬度大气甲烷纪录，使大气温室气体与全球气候变化相互作用的研究取得了突破性进展。通过对青藏高原达索普冰芯中甲烷记录的研究，科研人员发现,1850年以来大气中甲烷含量急剧上升，在过去的150年里上升了1.4倍。而在两次世界大战期间人类活动甲烷排放呈负增长。专家称，这一研究将为全球大气的分布和变化特征提供定量评估的依据。
研究表明，随着温室气体的不断排放，地球大气的“温室效应”会越来越强。温室气体主要由水蒸气、二氧化碳、甲烷、氮氧化物、氟里昂等成分组成，其中甲烷的温室效应是二氧化碳的20倍，且在大气中的浓度呈现出快速增长的趋势。此外，研究还预测出：随着温室气体的大量排放，全球气温将普遍上升。同时，地球生态系统将面临中纬度地区生态系统和农业带向极区迁移和生物多样性降低的威胁，突发性的气候灾难频度增强，这些都将直接影响人类的生存与发展。
近年来，随着全球人口的增长和人类活动的加剧，人类向大气中排放的温室气体越来越多，使大气中温室气体的含量成倍增加。专家指出，这些温室气体将通过气候系统控制自然能量的流向，从而影响全球气候的变化。事实上，人类排放到大气中的气体无一例外都要通过自然过程来消除，而消除过程本身则要通过破坏现有的气候、环境及生态系统来完成。人类愈发认清：在环境污染的肇事者名单中，无人可以逃脱；而在环境恶化的受害人名单中，也没谁可以幸免！我们每一个人不仅仅是环境污染的受害者，也是环境污染的制造者，更是环境污染的治理者。环境保护不仅仅是一个口号、一个话题，它更是一门系统的科学，更是一种意识、一种理念、一种生活方式。环境保护不但需要政府和专家学者，也需要公众的广泛参与。
注释
data/attachment/portal/201111/06/093154s7ql4j15s17ekkmk.jpg大气
大气①即空气。《灵枢·五味》：“其大气之抟而不行者，积于胸中，命曰气海，出于肺，循咽喉，故呼则出，吸则入。”②指宗气，详宗气条。③大经之气，《素问·离合真邪论》：“令神气存，大气留止，故命曰补。”④指邪气。《灵枢·病传》：“大气入藏，腹痛下淫，可以致死，不可以致生。”
大气dàqì
(1)包围地球的气体,也泛指包围其他星球的气体
(2)∶呼出的粗气：他吓得大气都不敢出
(3)∶大方：这孩子长得挺大气
(4)∶盛大宏伟的气势
有时也指代一个人无畏的精神品质：这个人心胸宽广，很‘大气’，从不计较你这些小事。
地球大气的由来
data/attachment/portal/201111/06/093154yb883v89wgym80pv.jpg人类赖以生存的大气，是围绕着整个地球的一个巨大的气体圈层，称为大气圈。大气在没有污染的情况下是透明、无色、无味、无臭的。这层大气由许多种气体组成，其中所包含的氧气对于人类的生存最为重要。这层大气处在不停的运动这中，我们所感到的风就是空气运动的表征。这层空气可以传递声波，帮助人类进行语言交流。这层大气的存在，还可以阻止有害于人类健康的辐射线进入人类居住的环境，保护人类的正常生活和世代繁衍。……这层大气对于人类和社会的进步是太重要了。
大气还以它变幻莫测的魅力吸引着人们。很早以前，人们就对这令人扑朔迷离的大气世界，产生了极大的兴趣。特别对于它的“身世”是最关心的了。大气是怎样诞生的？原始大气是什么样子？是否与今天的大气一样？……这一系列的问题，一直争论至今。人们都承认，地球大气是伴随着地球的形成过程，经过了亿万年的不断“吐故纳新”，才演变成今天的这个样子。但它是怎样演变的呢？一般认为，地球大气的演变过程可以分为三个阶。
保温作用
data/attachment/portal/201111/06/093154zyncqqc6h6n8fn6v.jpg大气层就好象是一条毛毯，均匀地包住了整个地球，使整个地球就好象处在一个温室之中。白天灼热的太阳发出强烈的短波辐射，大气层能让这些短波光顺利地通过，而到达地球表面，使地表增温。晚上，没有了太阳辐射，地球表面向外辐射热量。因为地表的温度不高，所以辐射是以长波辐射为主，而这些长波辐射又恰恰是大气层不允许通过的，故地表热量不会更丧失太多，地表温度也不会降的太低。这样，大气层就起到了调节地球表面温度的作用。这种作用就是大气的保温作用。
臭氧的形成
data/attachment/portal/201111/06/093154hnnnq3enx33ndfz0.jpg臭氧与氧分子是亲兄弟，臭氧由三个氧原子组成。在高层大气中太阳的各种射线撞击氧分子，在紫外线撞击下氧分子分解成两个氧原子，一个氧原子和其余的氧分子化合成一个臭氧分子，这就是臭氧的光化学生成过程。臭氧吸收太阳紫外辐射加热平流层大气，形成平流层环流特征。紫外线又击碎了臭氧分子，分解成氧分子和一个氧原子，成为臭氧的光化学分解过程。
生成速率与分解速率相等就能维持臭氧总量的动态平衡，也就是说能维持地球生命保护伞的存在。如果失去了动态平衡，如果生成速率大于分解速率，臭氧总量就会增加，例如，有些科学家认为太阳活动变大时，臭氧增加了3%。如果分解速率大于生成速率，臭氧总量就会减少。如果减少到正常值的50%以上，人们形象地说这是个洞。
参考资料
1.科普博览