地理科普:带你认识我们的家园-行星地球

地理科普:带你认识我们的家园-行星地球 23.空气里有什么

2018-04-07  本文已影响7人  夏墨稻草人

我们的周围充满了空气,它没有颜色,没有气味,没有形状,但人类却片刻也离不开空气,就像鱼儿离不开水。这看不见摸不着的空气里究竟有什么呢?

空气的主要成分是氮气(78%)、氧气(21%)、稀有气体(0.94%)、二氧化碳(0.03%),其他杂质(0.03%)。

氮气在常温下是一种很稳定的气体,可以用作保护气,比如充进灯泡里,延长灯丝的使用寿命,充进食品包装袋延长食物的保鲜期。在特殊条件下,氮气也可以和其他物质发生化学反应,比如在化学工业中,氮气是用来制取肥料、硝酸、炸药等产品的重要原料。当温度降到-196℃时,氮气就会变成像水一样可以流动的液体,将液氮倒入加了白糖、蜂蜜的纯牛奶中,牛奶就会迅速变成清凉美味的冰淇淋。

地球上动植物的呼吸作用都离不开空气中的氧气。除了供生命呼吸之外,氧气还能支持燃烧,因为高温条件下的氧气非常活泼,能跟很多物质化合组成新的氧化物。所以灭火的重要原理就是隔绝氧气,阻断燃烧物与空气的接触,泼水、埋土,利用灭火器喷洒干粉、泡沫、二氧化碳等都能起到隔绝空气、扑灭火焰的作用。

空气中的稀有气体主要包括氩、氖、氦、氪、氙等,它们性质很稳定,也叫惰性气体,因此可以用来做金属焊接时的保护气,也可以像氮气一样的充到灯泡中保护灯丝,延长使用寿命。稀有气体通电后能发出不同颜色的光,人们利用它们的这一特点做出漂亮多彩的霓虹灯。氦气的密度比空气小,可以代替可燃的氢气充进气球里,避免氢气球爆炸、燃烧等危险,让儿童玩耍时更加安全。

空气中的二氧化碳也很稳定,它像氮气一样不支持燃烧,不支持动植物的呼吸作用。二氧化碳能够微溶于水,形成碳酸,我们常喝的碳酸饮料,就是在一定压力下,往饮料中充入二氧化碳气体制成的。虽然二氧化碳不支持生命的呼吸作用,但它却是植物进行光合作用的重要原料。光合作用是在太阳光的照射下,绿色植物吸收空气中的二氧化碳,结合根系从土壤中吸收的水分,利用叶绿体制造养料,同时放出氧气的过程。

既然二氧化碳是植物进行光合作用必不可少的原料,那是不是二氧化碳越多越好呢?答案是否定的,因为二氧化碳是一种温室气体,它能够大量吸收太阳光中的红外辐射并防止热量散失到宇宙空间,就像温室大棚一样对地球起保暖作用。大气中的二氧化碳过多,就会造成全球气候变暖。全球变暖是目前人类面临的主要环境问题之一,这一问题的出现主要有两方面原因,一方面,人类通过燃烧煤炭和石油等化石燃料,向大气中释放了大量二氧化碳;另一方面,大量森林被破坏,减少了光合作用对二氧化碳的消耗。全球变暖造成冰川融化,海平面上升,给生活在极地附近的动物和沿海地区的人类带来巨大的威胁。太平洋上的小岛国图瓦卢,因为无法对抗海平面上升带来的威胁,已经举国迁往新西兰。印度洋上的度假胜地马尔代夫,也将在几十年之后消失于海平面之下。人类赖以生存的陆地正在受到海洋的蚕食。

空气中除了这些气体成分之外,还有少量的水汽和固体杂质,它们都是成云致雨的必要条件。

近些年,随着工业的发展,我们身边的空气中多了一些很不被人待见的东西,二氧化硫、氮氧化物、可吸入颗粒物,这些杂质成分混合着空气中的小水滴,组成灰蒙蒙的雾霾,笼罩在城市上空。混杂着细菌、病毒、有毒气体和粉尘的雾霾,严重影响人们的身心健康,是我们近期面临的主要环境问题之一。这些有害成分主要来自煤炭、石油的燃烧,比如煤炭发电和冬季燃煤取暖的烟气及粉尘,汽车排放的尾气等。日常生活中,我们节约用电,少开车,多走路或者骑自行车,都会为减轻雾霾做一份贡献。

空气的成分是在不断变化的,几十亿年前的地球大气中只有微量的氧气,还有大量的酸性气体,人类根本无法生存。如今,地球演化出适合人类存在的环境,我们一定要好好保护。从人类的视角来看,地球在漫长的地质历史时期,自然环境曾经比现在恶劣得多,但地球本身并没有受到伤害,受伤害的是无数因为无法适应环境巨变而灭绝的生物物种。我们为保护环境而做的所有努力不是为了地球,而是为了我们自己。

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