乾淨空氣 回概念圖.gif (1177 bytes) 回主頁.gif (913 bytes)

        大氣的組成成分一般的認知是由78%的氮,21%的氧,及其他微量成分如二氧化碳、水汽、氬等所組成的,故空氣的平均分子量為28.97。其實這種情況只有在離地面一百公里以下才是這樣,一百公里以上是很不一樣的。
        就大氣的組成成分而言,大氣一般可分為兩層。在約一百公里以下,由於空氣密度大,分子之間的距離較小,碰撞機會高,而且空氣中又經常有波動及亂流存在助長了混合的作用,因此不同的成分(主要為氮N2及氧O2)混合得很好,以至於各種分子所佔的比例在各個不同的高度都相同,我們稱這一部分的大氣為勻和層(Homosphere)。(表格一)
        在勻和層中組成並不是絕對均勻的,還有其他微量、但扮演非常重要角色的成分,如H2O(佔容積比例約為10**-2到10**-5),CH4(1.5 x10**-6),N2O(2.5x10**-7),H2 (5x10**-7),O3(10**-8∼10**-7),CO(5x 10**-8 ∼ 2x 10**-7),NO2(5 x10**-10 ∼ 2 x10**-8)等。(這裡"**"表示方次)
       其中 O3是由 O2被日光分解為 O,再和 O2結合而成。O3俗稱臭氧,其含量在大氣中非常少卻無比重要,因為它在 0.28μm 至 0.34 μm的紫外線部分是強烈的吸收媒體,使這些對生物有害的極短波輻射在高空中就被吸收殆盡了,使地面上、海洋裡的生物得以生存、繁衍。H2 O就是水氣(氣態水),在空氣中的含量因地點、時間的不同而有極大的差異。例如,在沙漠地帶,水氣含量接近零,但在熱帶雨林區相對濕度卻接近飽和。水氣凝成液態後就是水,是生物不可或缺的生存要素。而且它和 CO2聯合導演了溫室效應,使得大氣不至於白天奇熱,夜晚酷冷,提供適合生物生存的背景環境。
       定義空氣在任意高度的平均分子量,為個別組成成分的分子個數乘以該成分的分子量,然後把所有組成成分的這個量相加,再除以總分子個數。也就是平均每個分子的分子重量。例如,在海平面的高度,每立方米含有約2.1x 10**25 個 N2分子, 5.63x 10**24個O2及 2.5x 10**23個 Ar ,8.87x 10**21個 CO2,則空氣的平均分子量為 28.97克。(這裡"**"表示方次)空氣組成成分分子混合均勻的意思就是各成分所佔的容積比例,不論在那裡量都一樣。故在勻和層內明顯地不為高度的函數。