第二章  地球的外部圈层

从地表以上到地球大气的边界部位统称为地球的外部。地球的外部是由多种物质组成的一个综合体，既有有机物，也有无机物；既有气态物质，也有固态和液态物质。分布于地球外部的这些物质，并不是杂乱无章的，它经历了漫长的地质演化过程，现已形成了一些分布有序、物质构成有别的外部圈层。地球的外部圈层可分为大气圈、水圈和生物圈，它们各自形成一个围绕地表自行封闭的圈层体系。虽然各个圈层是一个单独的体系，但是它们之间是相互关联、相互影响、相互渗透、相互作用的，并共同促进地球外部环境的演化。

第一节  大气圈

大气圈（atmosphere）是因地球引力而聚集在地表周围的气体圈层，是地球最外部的一个圈层。大气是人类和生物赖以生存必不可少的物质条件，也是使地表保持恒温和水分的保护层，同时也是促进地表形态变化的重要动力和媒介。

一、大气的组成

据估算，大气圈的总质量约5×1018kg，其中绝大部分分布在大气圈的下层。自然状态下的大气是多种气体的混合物，主要由氮、氧、二氧化碳、水及一些微量惰性气体组成。但是随着人类活动的日益增强和工业化的发展，大气中的有毒、有害物质和悬浮颗粒也明显增多。就大气的组成成分而言，可分为恒定组分、可变组分和不定组分3种。

（一）恒定组分

所谓的恒定组分是指在地球表面上任何地方其组成几乎是可以看成不变的成分。当然，所指的任何地方并不是整个大气圈，而是约90  km以下的低层大气。这个部位的干洁大气主要由氮（78.09％）、氧（20.94％）、氩（0.93％）组成，这三者共占大气总体积的99.96％。此外，还有氖、氦、氪、氡等少量的稀有气体（表2.1）。

表2.1  大气的气体组成

（二）可变组分

可变组分指大气中的二氧化碳、臭氧和水蒸汽。通常情况下，大气中二氧化碳含量为0.02％～0.04％，水蒸汽的含量为4％以下，臭氧约为0.01×10-6。但是这部分成分的含量是随季节、气象和人类活动的影响而发生变化。大气中的二氧化碳来源于自然界和人类活动。据研究，地质作用过程释放出的二氧化碳和动物呼出的二氧化碳，基本上与植物和海洋吸收之间保持动态平衡。目前大气中二氧化碳含量的猛增主要是由人类活动造成的。

（三）不定组分

不定组分系指大气中可有可无的成分，如尘埃、硫化氢、硫氧化物、氮氧化物、煤烟、金属粉尘等等。这部分物质在大气中含量变化非常之大，在一些工业密集的地区含量非常之高，常严重威胁人体健康。我们通常说的大气污染就是指这部分物质在大气中含量超过一定的标准。不定组分一是来源于自然界的火山爆发、森林火灾、海啸、地震等暂时性的灾难；二是来源于人类的生活和生产活动。
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