大气层形成的原因

大气层也叫做大气圈或者大气,大气层是星球表面上的空气,因为星球引力影响,在星球表面积蓄而成的一圈气体 。很多人都好奇形成大气层的原因是什么 。以下就是小编给你做的整理,希望对你有用 。
形成大气层的原因
一般认为:最初当地球刚由星际物质凝聚成疏松的一团时,大气不单已经铺在地球表面,而且还渗在地球里丽 。那时候,空气中最多的是氢,约占气体成分的90% 。此外还有不少水汽、甲烧、氮、氮以及一些惰性气体,但是几乎找不到氮、氧和二氧化碳 。
后来,由于地心引力的作用,这个疏松的地球团就收缩变小 。在收缩时,地球里面的空气受到压缩,使地球的温度猛烈升高,地球内部的空气,也就大量飞散到太空中去 。但地球收缩到一定程度后,收缩就会变慢,而且在强烈收缩时所产生的热量,也渐渐失散,地球就渐渐冷却,地完凝固了起来 。这时,一部分最后被挤出地壳的空气,就被地心引力拉住,围在地球表面,形成了大气层 。这时,水汽冷凝成为水,使地壳上开始有了水体 。当时大气层是很薄的大气成分也与现在大气层的成分大不相同,仍是水汽、氢、氮、氨、惰性气体等 。
地壳凝固起来后,在很长时期内,地球内部又因放射性元素的作用而不断发热,造成地层的大调整,使地壳的某些地方,发生断层和位置移动,许多岩石和地壳中的水,在高温中又继续释放出来,增添了江河湖海中的水量 。被拘禁在岩石或地层中的一些气体,包括二氧化碳在内,也大量跑出来,充实了稀薄的大气层 。
这时,大气上层已经有了许多水蒸气,它们受到太阳光的照射,一部分分解为氢和氧 。这些分解出来的氧,一部分与氮中的氢结合,使氮中的氮分离出来; 一部分与甲炕中的氢结合使甲烧中的碳分离出来,这些碳又与氧结合成二氧化碳 。
这样,大气圈内空气,主要成分就变为水汽、氮、二氧化碳和氧了 。不过那时候二氧化碳比现在多,而氧则比现在少 。
据近来同位素测定,地球自生成以来,已有五十多亿年 。大约在距今十八、九亿年前,水里面已经渐渐有生物生成 。七、八亿年前,陆地上开始出现植物,当时大气中二氧化碳含量比较多,所以十分有利于植物的光合作用,使植物大为繁茂 。大量植物在进行光合作用时,吸收了大气中丰富的二氧化碳放出了氧,使大气中的含氧量大大增多 。所以在大约五亿年前,地球上动物增加很快,动物的呼吸,又使大气中部分的氧转为二氧化碳 。
地球上动物植物增多后,它们在排泄和腐烂时,蛋白质的一部分变为氮和钱盐,另一部分直接分解出氮 。变为氮和钱盐的一部分,通过硝化细菌和脱氧细菌的作用,也有一些变为气体氮,进入大气 。由于氮是惰性气体,不容易在正常温度下与其它元素化合,因此大气中的氮也就愈积愈多,最后就达到了目前大气中氮的含量 。
这时,地面附近的大气就获得了现在的成分:氮约占78%,氧约占21%,氧约占1%,其它微量气体的总和不到1%。
从这里可以看出,大气的形成,一方面与地球的形成、地壳的形成有关,一部分又与动植物的出现有关,它不是孤立地形成的 。
这只是目前科学界一种较普遍的解释,由于人们现在已有条件利用空间技术来了解宇宙中行星大气的情况 。通过对一些行星大气探测结果的对比,可以看出各个行星上的大气,处于不同的发展阶段,这对于理解地球大气的形成,很有帮助 。但是更切合实际的大气层形成的理论,还需要人们作进一步的探索 。
大气层的化学演化
地球大气圈的成分和各组分的分压有着极其复杂的演化过程 。地球不同于金星和火星 。金星的质量近于地球,由于距太阳较近,表面温度高,内部除气所产生的水蒸气不能在表面凝结成水圈,CO2、SO2、H2S、NO、NO2等积累滞留在大气圈内形成稠密的CO2大气圈 。火星距太阳较地球远,表面温度低,加之质量较小,气体易于逃逸,火星内部除气过程释出的气体,不能凝结成水体,只能形成极稀薄的CO2大气圈 。地球的大气圈、水圈、生物圈和岩石圈具有协调的形成和演化过程 。地球内部除气作用释出的主要气体为水蒸气、CO2、CO、HCl、CI2、HF、HBr、H2S、S、SO2、N2、H2、H、O2、CH4、NH3和稀有气体等 。O2主要来源于水蒸气的光化学分解和绿色植物的光合作用 。地球内部物质的熔融除气过程,大约共释放1.74×1018吨挥发性物质,其中CO2约1.22×1015吨 。地球初始的大气圈属于具有火山气体成分的强还原性大气圈 。通过水蒸气的凝结,原始的海洋水成为强酸性水体 。随着海洋水体的增大,大气圈中CO2的积累,太古宙的地球大气圈演化为CO2-火山气体大气圈 。随着水圈中碳酸盐的沉积,大气圈中CO2分压降低,演化为元古宙的弱氧化的CO2大气圈 。显生宙生物的繁殖,碳酸盐沉积量的增长和植物的出现,CO2大气圈逐步演化为现今的N2-O2大气圈 。

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