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【地球科普】 除了大家熟悉的氧气和氮气,大气有哪些其它成分? 这些微量成分有什么意义?

已有 3507 次阅读 2023-3-1 20:48 |个人分类:地球科学|系统分类:科研笔记

    空气是指地球大气层中的气体混合,主要由氮气、氧气、稀有气体(氦、氖、氩、氪、氙、氡)、二氧化碳以及其他物质(如水蒸气、杂质等)组合而成。其中氮气的体积分数约为78%,氧气的体积分数约为21%,稀有气体的体积分数约为0.934%,二氧化碳的体积分数约为0.034%,其他物质的体积分数约为0.002%。空气属于混合物,因此其成分不是固定的,随着高度和气压改变。

氩(Ar):大气中氩的相对含量占0.934%。大气中大气中的氩主要来自于地球内部的放射性衰变过程。在地球内部,钾、钍和铀等放射性元素会不断地衰变,其中包括氩的同位素,如^40K。这些同位素随着地壳的岩石、土壤和岩浆的运动逸出到地球表面,进而进入大气中。此外,太阳风也会向大气中输入氩和其他气体。

二氧化碳 (CO2):大气中CO2的含量为约400 ppm(每百万分之四百),CO2是一种温室气体,可以吸收并重新辐射地球表面的红外辐射,进而影响地球的气候。随着工业化的发展,CO2排放量不断增加,加剧了全球气候变化。

甲烷 (CH4):大气中CH4的含量为约1.8 ppm,它也是一种温室气体,能够吸收更多的红外辐射并产生更强的温室效应。 CH4主要由生物过程和人类活动产生,例如沼气发酵和化石燃料的生产和使用。

一氧化碳 (CO):大气中CO的含量为约0.1 ppm,它是一种无色、无味、有毒的气体,对人类和动物的呼吸系统有害。 CO主要由燃料燃烧产生,如汽车尾气和工业排放。

二氧化氮 (NO2):大气中NO2的含量为约0.00002 ppm,它是一种红棕色的气体,可以造成光化学烟雾和酸雨。 NO2主要由交通和工业排放产生。

臭氧 (O3):大气中O3的含量为约0.00004 ppm,它是一种有毒的气体,能够刺激眼睛、鼻子和喉咙。 高浓度的O3可以损害植物并影响其生长。O3是光化学烟雾的组成部分,主要由NO2和VOCs(挥发性有机物)的光化学反应产生。

氨气 (NH3):大气中NH3的含量为约0.00002 ppm,它是一种强烈的气味,主要由动物废物和化肥使用产生。 高浓度的NH3能够对环境产生负面影响,例如导致酸化和富营养化。

氖(Ne):氖的含量约为0.0018%(体积分数),是空气中最常见的稀有气体之一。氖主要用于制造氖灯和用于气体分析。在大气中,它的主要作用是作为大气的指示剂。

氦(He):氦的含量约为5.24 ppm(体积分数),是空气中第二常见的稀有气体。氦主要用于制造氦气球和氦气浮力装置。在大气中,它的主要作用是稳定大气压力和温度,并在太阳风中形成氦气大气层。

附:以下是在15摄氏度和101325帕的海平面上,空气的成分,以体积百分比表示。

氮 -- N2 -- 78.084%

氧气 -- O2 -- 20.9476%

氩气 -- Ar -- 0.934%

二氧化碳 -- CO2 -- 0.04%。

氖 -- Ne -- 0.001818%

甲烷 -- CH4 -- 0.0002%

氦气 -- He -- 0.000524%

氪 -- Kr -- 0.000114%

氢气 -- H2 -- 0.00005%

氙气 -- Xe -- 0.0000087%

臭氧 -- O3 -- 0.000007%

二氧化氮 -- NO2 -- 0.000002%

碘 -- I2 -- 0.000001%

一氧化碳 -- CO -- 微量

氨气 -- NH3 -- 微量



空气中的主要成分体积百分比(数据来源于网络)

空气中各种成分体积百分比(数据来源于网络)



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