[科普中国]-大气组成

各气体所占体积分数

大气组成，也就是大气的化学成分，一般是指干空气（dry air，也叫干洁大气）的化学成分。大气是多相态的体系，包含干空气、水和颗粒物，但是后两者含量太低且不稳定，所以一般说到大气组成，指的都是干空气的化学成分。

从地表到高度为 105 km 的大气层中，各种气体占干空气的体积分数如下2：氮气（N2） 78.08%；氧气（O2）20.95%；氩气（Ar） 0.93%；水蒸气（H2O）0~5%；二氧化碳（CO2）380 ppm；氖气（Ne）18 ppm；氦气（He）5 ppm；甲烷（CH4）1.75 ppm；氪气（Kr）1 ppm；氢气（H2）0.5 ppm；一氧化二氮（N2O）0.3 ppm；臭氧（O3）0~0.1 ppm。可以看出，氮气和氧气是大气中含量最高的气体，其次是氩气，它在惰性气体里是含量最高的。干空气中除了以上这些气体，还有极少量的其它气体。

大气组成气体的分类按浓度分类按浓度可将大气的组成气体分为三类1：

（1）主要成分，浓度在百分之几的量级，有氮气、氧气和氩气。

（2）微量成分，浓度在 1~20 ppmv，有水蒸气、二氧化碳、甲烷、氦气、氖气和氪气。

（3）痕量成分，浓度低于 1 ppmv，有氢气、臭氧、一氧化二氮、一氧化氮、一氧化碳、二氧化硫等。

微量成分和痕量成分的分界线并不清晰，所以有时将二者合称次要成分。

按停留时间分类按照在大气中的停留时间可将大气的组成气体分为三类1：

（1）浓度几乎不变的成分，也称准定常成分，寿命长于 104 a，有氮气、氧气和惰性气体。

（2）可变成分，寿命从几年到几十年，包括二氧化碳、氢气、甲烷、一氧化二氮等。

（3）快变成分，寿命小于 1 a，包括水蒸气、一氧化碳、一氧化氮、二氧化硫等。

可以看出，除惰性气体外，各气体的浓度和停留时间呈正相关。