Geography 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Geography
标  题: 地球大气的由来
发信站: 哈工大紫丁香 (Tue Nov 18 15:29:21 2003), 站内信件

    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。

原始大气阶段：
    大约在50亿年前，大气伴随着地球的诞生就神秘地“出世”了。也就是拉普拉斯所说
的
星云开始凝聚时，地球周围就已经包围了大量的气体了。原始大气的主要成分是氢和氦

。当地球形成以后，由于地球内部放射性物质的衰变，进而引起能量的转换。这种转换

对于地球大气的维持和消亡都是有作用的，再加上太阳风的强烈作用和地球刚形成时的

引力较小，使得原始大气很快就消失掉了。

次生大气阶段：
    地球生成以后，由于温度的下降，地球表面发生冷凝现象，而地球内部的高温又促使
火
山频繁活动，火山爆发时所形成的挥发气体，就逐渐代替了原始大气，而成为次生大气

。次生大气的主要成分是二氧化碳、甲烷、氮、硫化氢和氨等一些分子量比较重的气体

。这些气体和地球的固体物质之间，互相吸引，互相依存。气体没有被地球偌大的离心

力所抛弃，而成为大气的第二次生命棗次生大气。

今日大气阶段
    随着太阳辐射向地球表面的纵深发展，光波比较短的紫外线强烈的光合作用，使地球
上
的次生大气中生成了氧，而且氧的数量不断地增加。有了氧，就为地球上生命的出现提

供了极为有利的“温床”。经过几十亿万年的分解、同化和演变，生命终于在地球这个

襁褓中诞生了。原始的单细胞生命，在大气所纺织成的“摇蓝”中，不断地演变、进化

，终于发展成了今天主宰世界文明的高级人类。今天的大气也在这个过程中，获得了如

此一个“美满的家庭”。
    今天的大气虽然是由多种气体组成的混合物，但主要成分是氮，其次是氧，另外还

有一些其它的气体，但数量则极其微小的。今天的大气之所以形成这种情况，是由于地

球长期演化的结果。
    关于今天的大气成分为什么是这样？它们是怎样长期演化来的，目前主要有两种看

法。一种看法认为今天的大气就是从地球原始大气演化而来的。另一种看法则认为，原

始大气已经不存在了，现在的大气是由于地球内部火山活动所喷发出的物质演化成的。

为了分析说明这个问题，我们可以和地球的左邻右舍(金星和火星)进行一下对比。根据

探测资料，金星的大气成分主要是碳酸气，它的下部主要是二氧化碳，另外还有少量的

氧、氮、碳、氖、氦、水汽，上部有原子状态的氧。火星的大气成分主要是二氧化碳，

另外还有些氨(NH)、氢、氧、水汽等物质。那么是不是以前的大气也是这样的呢？作为

一个问题可以这样考虑。
    假如地球原始大气也是以碳酸气为主的话，那么为什么和今天以氮和氧为主的成分

不一样？假如地球大气主要是火山喷发出来的，根据现在火山喷发的资料来看，火山喷

发物质中主要是水汽，占81％，二氧化碳占10％，另外还有氮、硫等等，但没有游离状

态的氧。由此，可见，无论是从原始大气来看，还是从火山喷发气体中的这些成分都很

少。而且大气中自从有了自由氧，才可能有臭氧的形成。有了氧，原始大气中的一氧化

碳，经过氧化成为二氧化碳，甲烷经氧化成为水汽和二氧化碳，氨经氧化成为水汽和氮

，因而二氧化碳才占优势。
    二氧化碳在初始大气中占的分量很大，但是由于光合作用的发展，碳大量的被用来

构成生物体，另外一部分碳溶解于海洋，成为海洋生物发展的一种物质。当大气中的二

氧化碳较多时，溶解到海水体中的二氧化碳就相对增多。现在有一种看法认为，由于化

石燃料的燃烧，二氧化碳的浓度在增大。但在二氧化碳浓度增大的同时，自然界生态平

衡的结果也不可能使二氧化碳的浓度过分地增大，一定有一部分要溶解到水体中去。
    再一个成分就是氮。现在大气中的主要成分是氮，但从原始大气中或火山喷发气中

来看，氮的成分是很少的，只有百分之几。而现在氮的增多，主要有两个原因，一是氮

的化学性质很不活跃，不太容易同其他物质化合，多呈游离状态存在；另一方面，氮在

水中的溶解度很低，氮的溶解度仅相当于二氧化碳的七分之一，所以它大多以游离状态

存在于大气中，由于二氧化碳的减少，初始水汽又大部分变成液态水，成为今天的水圈

，相对来说，氮和氧的比例就增多了，所以今天氮有这么多，是和氮本身的特性有关的

。当然，氮也进行着循环，一些根瘤菌可以吸收氮，使得一部分氮参加到生物循环里去

，这些物质在腐烂分解后，又放出游离的氮；也有一小部分氮进入到地壳的硝酸盐中。

氮虽参加循环，但大部分呈游离状态存在，相对来说，它的数量在增多，以致成为大气

的主要成分。由此我们可以得出两点结论：第一，现在的大气成分是地球长期演化的结

果，是和水圈、生物圈、岩石圈进行充分的物质循环的结果。可以说，这几个圈层是相

互联系，互相渗透的一个整体。第二，现在的大气成分还在不断的进行着循环过程之中

，而且这个过程基本是平衡的，稳定的，在短时期内不是会有明显变化的。


　

　
　



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