地球的大氣層是什么意思原因是什么
地球的大氣環(huán)境也是會影響到我們?nèi)祟愃幼〉那闆r，也真是因為大氣層的原因，地球才會產(chǎn)生人類。下面是小編分享的地球大氣層的介紹，一起來看看吧。
地球大氣層的介紹
地球大氣層是在地球引力作用下，大量氣體聚集在地球周圍，形成數(shù)千公里的大氣層。氣體密度隨離地面高度的增加而變得愈來愈稀薄。探空火箭在3000公里高空仍發(fā)現(xiàn)有稀薄大氣，有人認為，大氣層的上界可能延伸到離地面6400公里左右。據(jù)科學家估算，大氣質量約6000萬億噸，差不多占地球總質量的百萬分之一。按照大氣層的各種氣體體積分數(shù)分類，其主要成分包括：氮78%、氧21%、氬0.93%、二氧化碳0.03%、氖0.0018%，此外還有水汽和塵埃等。
自地表起垂直向上，大氣層通常分為5層：對流層、平流層、中間層 、熱層 和外逸層 。
為什么地球會有一個含氧大氣層
“這個概念非常簡單，但是要完全理解它需要了解地球運行方面的知識，”萊斯大學地球科學教授，這項研究的第一作者Cin-Ty Lee說。“我最常用的類比是漏水的浴缸。浴缸里水的高度是由水龍頭中水流出的速度和從排水管中排出的水的速度共同決定的”植物和某些類型的細菌產(chǎn)生氧氣作為光合作用的副產(chǎn)品。氧氣的產(chǎn)生是動態(tài)平衡的(和水槽原理相同)：氧與地殼中的鐵和硫發(fā)生反應，與有機碳發(fā)生逆反應。例如，我們呼入氧氣呼出二氧化碳，從本質上看，是從大氣層中去除了氧氣。總之，要講清楚我們大氣層中氧氣的故事，要了解源于匯，但是要把這30億年的故事展開來講述清楚確實有點復雜。”
Lee 與萊斯大學的勞倫斯 楊和 Adrian Lenardic，耶魯大學的瑞恩 麥肯齊和東京大學的佑介橫山合作進行了這項研究。作者的解釋是建立在一個新模型基礎上，這個模型研究結果表明氧氣在兩個關鍵時期是如何加入地球大氣層的：一個是20億年前，另一個是6億年前。
今天，地球大氣層中的20%是游離態(tài)氧，O2。游離氧不與其它元素結合，與其它大氣中的氣體如二氧化碳和二氧化硫中的氧原子類似。地球45億年歷史中的大部分時間里，游離氧在大氣層幾乎是不存在的。
“它們不是完全沒有，只是非常稀有” Lee說。“在火星、金星和地球這樣的巖石星球上，氧實際上是最豐富的元素之一。它們與許多其它元素形成強化學鍵，因此氧往往被鎖定在氧化物中，這些氧化物存在于巖石星球的內(nèi)部。從這個意義上說，與其它星球相比，地球也不例外;地球上的氧被鎖定在地下巖石內(nèi)部。”
Lee和他的同事們認為，大約25億年前，地球的大陸地殼組成發(fā)生了根本改變。Lee說，這個時期，正好與大氣中氧氣含量首次躍升期一致，這一時期也有一個顯著標志，大量的礦物顆粒(被稱為鋯石)的出現(xiàn)。
“鋯石的出現(xiàn)告訴我們原因，”他說。鋯石是特殊成分熔巖結晶的產(chǎn)物，它們的現(xiàn)身表明，火山發(fā)生了從貧硅到富含硅的深刻變化。這與大氣組成有相關性，比起貧硅巖石，富含硅的巖石含鐵量少得多，而且鐵和硫會與氧反應形成氧下沉。
“基于這一點，我們認為氧含量首次躍升可能是由于氧下沉效率的大幅下降，” Lee說。“在浴缸比喻中，這相當于堵住排水口。”
Lee說，該研究表明，大氣中氧氣含量第二次躍升與產(chǎn)生氧氣的變化有關，在浴缸比喻中，就是與水龍頭中流出的水量變化有關。
“浴缸的比喻既容易理解又很簡練，但是我們還需要考慮一個問題”，他說。“氧氣的產(chǎn)生要與全球碳循環(huán)聯(lián)系起來，碳循環(huán)是碳在地球、生物圈、大氣和海洋之間的循環(huán)。”
Lee說，該模型顯示，地球的碳循環(huán)從未出現(xiàn)在一個穩(wěn)定狀態(tài)下，因為火山活動，二氧化碳從地球深處移動到表面，碳在緩慢泄露。二氧化碳是光合作用的主要成分之一。
“在地球較長的地質時間里，由于濃縮形態(tài)碳的產(chǎn)生，如有機碳和碳酸鹽，碳從大氣中移除，”他說。“在地球歷史的大部分時間里，大部分碳沒有沉積在深海中，而是沉積在大陸上。碳沉積在大陸表面而不再返回地球內(nèi)部，這種影響是深遠的。相反，在大陸受到火山活動影響時，它放大了碳向大氣層的輸入量。”
Lee說，該模型顯示，火山活動和其它地質活動將碳輸入到大氣中，輸入量會隨著時間變化而增加，與此同時，由于氧氣產(chǎn)生與碳的產(chǎn)生緊密相關，因此氧的產(chǎn)生量也一定是增加的。該模型表明，在大氣中的氧氣量的二次上升，在地球歷史的晚些時候發(fā)生。
“以模型為依據(jù)，可以確定的是，大陸地殼的形成自然會導致兩次大氣中氧氣含量的躍升，和我們在化石記錄中研究結果是一致的。” Lee 說。
在第一次氧氣含量躍升期，究竟是什么導致了地殼組成的變化，這仍然是一個謎，但是Lee說，該團隊認為，它可能與板塊構造的運動有關，地球表面，板塊首次大幅度移動并下沉到地球的內(nèi)部。
Lee說，該團隊的新模型也存在爭議。例如，該模型預測二氧化碳的產(chǎn)生一定隨時間的變化而增加，這一發(fā)現(xiàn)與傳統(tǒng)觀點相違背，傳統(tǒng)觀點認為碳通量和大氣中的二氧化碳水平在過去40億年穩(wěn)步下降。
“我們模型中所描述的碳通量變化發(fā)生在極長的一段時期，如果認為這個過程帶來了我們地球上正在發(fā)生的氣候變化，那么這個想法是不正確的。”他說。“我們的工作表明，地球科學家和生物學家需要重新審視我們所了解的地球早期歷史。”
地球大氣正在吞噬人類性命
地球大氣正在吞噬人類性命。地球大氣幫我們擋住了宇宙輻射，并且為我們提供生命所必須要的各種氧氣，有大氣層空氣才得以流動。但是科學家警告，我們男的大氣曾已經(jīng)生病，并且吞噬了人類性命。
根據(jù)國際空間站的宇航員斯科特?凱利的觀察，地球的大氣“看上去非常非常的纖細脆弱”，“是需要我們呵護的”，而且已經(jīng)“生病了”。
據(jù)媒體報道，凱利將于3月返回地面，在接受采訪中表示，從太空看地球，能充分認識到我們賴以生存的大氣的脆弱，空氣污染之嚴重。
凱利說：“從太空看地球，可以分辨出亞洲和拉丁美洲的一些地方，但總是通過那些污染骯臟的陰霾區(qū)域俯視。”
他表示，如果用人身體來比喻地球周圍的大氣，從太空可以看到這些地方已經(jīng)“得病了”。而且全球的大氣也不是那么“健康”。
凱利說：“當向下觀看大氣時，我沒法說這個地球的肢體是健康的，它看上去非常非常的脆弱，是那么薄的一片東西，真是需要我們的呵護。”
太空中，地平線是一道美麗的弧線，其上一層薄薄藍色光暈就是大氣層。(NASA)
凱利還說，他注意到在一些意想不到的區(qū)域出現(xiàn)諸如熱帶龍卷風那樣的天氣現(xiàn)象。
目前為止，凱利是在太空中總計停留時間最長的美國宇航員，在地球上空飄行了500多天。凱利表示，他有這種難得的機會俯瞰地球，所以能從另一個角度了解我們的家園。
在太空遙望地球，確實別有一番感受。幾十年前，德國宇航員烏爾夫?默博爾德博士在太空中第一次俯視地球時驚嘆道：“這是我一生中第一次看到地平線是一道彎曲的弧線，上面的一層薄薄的深藍光暈就是我們所說的大氣層。
顯然，那不是我無數(shù)次學到的空氣海洋。我驚異于大氣的這種纖細脆弱外觀。”
美國國家地球與空間科學教育中心的天體物理學家杰弗里?戈爾茨坦博士曾解釋：“大氣層和地球相比，其薄的程度比蘋果皮相對于蘋果還要嚴重。我們星球周圍只有一層纖弱的面紗，但是卻支撐地球上的所有生命……”
大氣生病與人類脫不開關系，人類的活動破壞了環(huán)境，而這個惡果最終會報到人類自己的身上。
猜你感興趣：