空氣

地球大氣層中的氣體混合物稱為空氣。 干空氣主要由氮氣（約 78.08% 體積）和氧氣（約 20.95% 體積）兩種氣體組成。 還有痕量的氬氣（0.93% 體積）、二氧化碳（0.04% 體積）和其他氣體。

固體和液體顆粒，稱為氣溶膠，也是空氣的一部分。 水和水蒸氣在整個地球大氣層中平均占體積的 0.4%。 這些成分單獨列出。

此外，空氣還含有灰塵和生物顆粒（例如花粉、真菌和蕨類植物的孢子）。 在自然狀態下，它對人類無臭無味。

根據經驗，海平面的空氣密度約為 1.25 千克/立方米 - 僅為水的 1/800 - 并且受溫度、水蒸氣含量和壓力的顯著影響，隨海拔高度而降低。

大氣中氣體的比例不是自然常數。 在地球大氣數十億年的發展過程中，其成分不斷發生多次根本性變化。 主要成分在 3.5 億年中基本保持穩定。 右表給出了干空氣的當前混合物，區分了主要成分和微量氣體。 給出的濃度代表自由對流層的全球平均值。除了來源之外，化學穩定成分的濃度在整個同層中是均勻的，即高達約 100 公里的高度。 在反應性痕量物質的情況下，存在顯著的梯度。

分離成組件

低溫液化的液體空氣可以通過分餾分離成它的組分，這通常是在林德工藝的幫助下完成的。

空氣的主要成分是化學惰性的。 它與自然（生物和非生物）固氮有機結合，因此可以被生物利用。 從技術上講，空氣氮通過 Haber-Bosch 工藝用于化肥生產。 相反的化學過程——反xxx作用更快，因此氮循環幾乎不會改變大氣中的氮含量。

宇宙輻射從空氣中的氮中產生少量放射性碳 (C)，用于使用放射性碳方法進行考古測年。

空氣中的分子氧主要是由水通過光合作用形成的，在地球歷史進程中產生的量大約是今天大氣中存在量的 20 倍。 它賦予大氣氧化性，是生物呼吸和化學燃燒所需的主要氧化劑。

空氣中所含的氧氣是所有需氧生物生存所必需的。 通過呼吸，它們為燃燒（分解代謝）的新陳代謝提供氧氣。 植物利用空氣中的二氧化碳進行光合作用，并在此過程中分解出氧氣。 對于幾乎所有植物來說，這是生命過程和身體物質（合成代謝）的xxx碳源。 在這個有機過程中，幾乎所有的空氣中的氧氣都被再生了。 氧氣循環允許維持和分配需氧菌和光合植物的xxx資源供應。

目前全球空氣中的氧氣含量保持在 20.946 ± 0.006 vol% 的水平，略有下降 0.0004 vol%/年 (4 ppmv/a)，與化石燃料和生物質燃燒產生的二氧化碳呈反相關。

氬氣作為一種惰性氣體，惰性極強，比較常見，含量接近1%。 它價格低廉，用作惰性氣體，例如用于金屬焊接和填充白熾燈。 在那里，作為多層中空玻璃的填充物，使用了相對于空氣稍低的導熱系數。 （在特殊情況下，昂貴、稀有的氪氣可以作為更好的絕熱氣體。）

由鉀 40 的放射性衰變緩慢產生的氬比空氣穩定且密度大，因此保留在大氣中。

周圍的空氣并不“干燥”，而是含有氣態聚集的水（水蒸氣），人們稱之為空氣水分。 水蒸氣含量從兩極的十分之一體積變化到熱帶的百分之三體積，在地面附近的平均體積為 1.3%。 由于水蒸氣的比例降低了空氣的密度（“干燥”空氣密度的 62.5%），較濕的空氣被向上推，然后在較冷的層中發生冷凝，即氣體混合物中的水蒸氣含量降低。 高于K凝結層，水汽含量很低，整個大氣平均空氣中的水汽體積只有0.4%。

對于痕量氣體，也可以觀察到較大的波動，有時會持續幾年或幾十年。 它們的低濃度可能會受到相對較低的排放量的影響。 同樣，火山爆發通常會產生短期影響。

就比例而言，二氧化碳是微量氣體，但如果考慮到水蒸氣，它是大氣中第五大最常見的氣體。 由于它對氣候和生物的重要性，它通常被算作空氣的主要成分之一。

二氧化碳（通常通俗地稱為二氧化碳）的主要生物學重要性在于它作為光合作用碳源的作用。 大氣中的二氧化碳濃度對植物生長有很強的影響。 由于植物依賴光的代謝循環，即呼吸和光合作用之間的相互作用，地面附近的 CO2 濃度在白天波動。 如果有足夠的植物覆蓋，就會有一個夜間xxx值，相應地，也有一個白天最小值。 同樣的效果在一年中都會出現，因為溫帶植被有不同的生長季節。 在北半球，3 月至 4 月達到xxx值，10 月或 11 月達到最小值。 由于化石燃料消耗量的增加，采暖季也對此做出了貢獻。

總體而言，自工業化開始以來，二氧化碳水平增加了 40% 以上。 與人為溫室效應有關，這是全球變暖的原因之一，適用不到 100 年的地質氣候的參考值。 2013 年，冒納羅亞山測量站的二氧化碳濃度首次超過 400 ppm。

雖然氬氣是空氣的主要成分之一，約占 1%（見上文），但其他惰性氣體氖氣、氦氣和氪氣的體積分數均大于 1%。 1 ppm 至痕量氣體（見表）。 氙氣更為稀有（體積分數 < 0.1 ppm）。 氡是空氣中最稀有的惰性氣體（平均體積分數為 1:10），但可以 - 根據同位素 - 通過其放射性很好地確定。

每次放射性α衰變都會釋放出氦氣。 氦氣比空氣輕得多，會逃逸到太空中。 第二輕的惰性氣體氖氣也在那里揮發，因此在大氣中只發現了這兩種氣體的痕跡。

氡作為放射性衰變鏈中的一環從一些巖石中散發出來，放射性衰變鏈可以在地窖中積累（見氡污染）并繼續輻射。

平流層的臭氧值通常不是按比例給出的，而是用多布森單位給出的。 由于這些值還取決于海拔高度（臭氧層、地面臭氧）以及天氣、溫度、污染和時間，而臭氧的形成和衰減都很快，因此這個值變化很大。 由于臭氧的高反應性，它在大氣中的各種化學反應中起著核心作用。 一個例子是 ODE（臭氧消耗事件），在此期間臭氧濃度從正常情況下的 20–40 ppb 急劇下降到 <100 ppb。 可以觀察到 5 ppb。 例如，這些現象是由自然過程中鹵素的釋放或空氣質量的混合引起的。 由于臭氧在一氧化二氮化學中的作用，北半球溫帶和人口稠密地區的典型臭氧濃度為 30-60 ppb，而在南半球往往低約 10 ppb。

一氧化碳（通常通俗地稱為一氧化碳）是一種看不見的、可燃的有毒氣體，由含碳物質不完全燃燒產生。 它會阻止血液中氧氣的輸送（一氧化碳中毒），即使是小劑量也可能致命。 它還會破壞植物的光合作用。 它形成 z。 B. 吸煙時和在內燃機中。 未經汽車催化轉化器后處理的汽車和飛機尾氣可含有高達 4% 的一氧化碳，這是煙草煙霧的標準值。 植被火災是一氧化碳的主要來源，約占全球排放量的 60%。