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2499.关于地球大气成分的思考
2011.3.9
据说大气中除去水汽、液体和固体微粒以外的整个混合气体简称干空气，它的主要成分是氮、氧、氩、二氧化碳等，其容积含量占全部干洁空气的99.99％以上。其余还有少量的氢、氖、氪、氙、臭氧等。
　　成份表
　　
气 体按容积百分比按质量百分比 分子量
氮 78.08475.5228.0134
氧 20.94823.1531.9988
氩 0.9341.2839.948
二氧化碳 0.0330.05 44.0099
水汽在大气中含量很少，但变化很大，其变化范围在0-4％之间，水汽绝大部分集中在低层，有一半的水汽集中在2公里以下，四分之三的水汽集中在4公里以下，10-12公里高度以下的水汽约占全部水汽总量的99％。
　　大气中的水汽来源于下垫面，包括水面、潮湿物体表面、植物叶面的蒸 发。由于大气温度远低于水面的沸点，因而水在大气中有相变效应。水汽含量在大气中 变化很大，是天气变化的主要角色，云、雾、雨、雪、霜、露等都是水汽的各种形态。 水汽能强烈地吸收地表发出的长波辐射，也能放出长波辐射，水汽的蒸发和凝结又能吸收和放出潜热，这都直接影响到地面和空气的温度，影响到大气的运动和变化。
　　大气中除了气体成分以外，还有很多的液体和固体杂质、微粒。杂质是指来源于火山爆发、尘沙飞扬、物质燃烧的颗粒、流星燃烧所产生的细小微粒和海水飞溅扬入大气后而被蒸发的盐粒，还有细菌、微生物、植物的孢子花粉等。它们多集中于大气的底层。
　　液体微粒，是指悬浮于大气中的水滴、过冷水滴和冰晶等水汽凝结物。
大气中杂质、微粒，聚集在一起，直接影响大气的能见度。但它能充当水汽凝结的核心，加速大气中成云致雨的过程；它能吸收部分太阳辐射，又能削弱太阳直接辐射和阻挡地面长波辐射，对地面和大气的温度变化产生了一定的影响。就整个地球来说，愈靠近核心，组成物质的密度就愈大。大气圈是地球的一部分，若与地球的固体部分相比较，密度要比地球的固体部分小得多，全部大气圈的重量大约为5×10万吨，还不到地球总重量的百分之一；以大气圈的高层和低层相比较，高层的密度比低层要小得多，而且越高越稀薄。假如把海平面上的空气密度作为1，那么在240公里的高空，大气密度只有它的一千万分之一；到了1600公里的高空就更稀薄了，只有它的一千万亿分之一。整个大气圈质量的90％都集中在高于海平面16公里以内的空间里。再往上去当升高到比海平面高出80公里的高度，大气圈质量的99.999％都集中在这个界限以下，而所乘无几的大气却占据了这个界限以上的极大的空间。
　　
按着大气的化学成分来划分在90公里高度以下，大气是均匀地混合的，组成大气的各种成分相对比例不随高度而变化，这一层叫做均质层。在90公里高度以上，组成大气的各种成分的相对比例，是随高度的升高而发生变化的，比较轻的气体如氧原子、氦原子、氢原子等越来越多，大气就不再是均匀的混合了，因此，把这一层叫做非均质层。
按着大气被电离的状态来划分，可分为非电离层和电离层。在海平面以上60公里以内的大气，基本上没有被电离处于中性状态，所以这一层叫非电离层。在60公里以上至1000公里的高度，这一层大气在太阳紫外线的作用下，大气成分开始电离，形成大量的正、负离子和自由电子，所以这一层叫做电离层，这一层对于无线电波的传播有着重要的作用。
以上内容来自百度百科。
我关注的是地球大气的干气体成分，来自何方，如何形成。
排除地球的成因和所谓初始大气，地球上的气体主要来自两个方向：火山喷发和宇宙射线，宇宙射线是主要来源。而宇宙射线的主要成分是氢离子（87%）和氦离子（12%），其余是更微小的基本粒子（1%），与地球大气的成分相去甚远，只有宇宙射线的聚集和聚变一种解释可以说明这种差别和变化。
地球的引力会吸附一定数量的气体成分，而来自太空的气体成分只有氢和氦。但是电离了的带有不同电荷的氢和氦元素会发生聚变反应，生成其他化学元素和化合物，包括水分子和某些固体物质，增加地球的质量。多余的气体物质，主要还是氢和氦元素会漂离地球加入宇宙射线的行列。
宇宙射线的数量和能量决定地球大气发生核聚（裂）变和化合反应的程度（部分碰撞也会产生裂变），从而决定了地球大气的成分是我个人的看法。生物活动和火山活动也可以影响地球大气的成分，但不是主要因素。
至于其他星球大气成分的成因要具体问题具体分析，宇宙射线的影响是经常性因素，火山活动的程度也是重要因素。