空氣組成圓餅圖是描述地球大氣層中空氣組成的一種視覺方式。
根據該圓餅圖,空氣主要由氮氣和氧氣組成,佔比分別為78.1%和21%。
此外,0.9%的氬氣和其他雜質也是空氣的成分之一。


值得注意的是,空氣的成分比例會受到高度和氣壓的改變而變化。
大氣層中的空氣混合
空氣的組成
大氣層中的空氣混合主要包含氮氣、氧氣、氬氣和其他雜質。氮氣佔空氣的78.1%,氧氣佔21%,氬氣佔0.9%,其餘為少量其他氣體。隨著海拔升高和氣壓變化,空氣的組成比例會發生變化。以前人們認為空氣是一種單一物質,但法國科學家拉瓦節通過實驗發現空氣是由氧氣和氮氣構成的。19世紀末,科學家發現空氣中還有氦、氙、氖等惰性氣體。
氮氣
氮氣是一種化學性質非常穩定的氣體,但並非惰性氣體。氮氣進入氮循環,被生物利用,形成胺基酸。通過反硝化作用,氮又回到大氣中。人們使用哈柏法將空氣中的氮氣轉化為肥料。固氮和反硝化作用相互抵消,對大氣中的氮氣濃度沒有顯著影響。在深潛中,壓縮空氣瓶中的氮氣會被氦氣取代,以避免潛水員發生氮麻醉。
氧氣
氧氣是一種重要的氧化劑,幾乎所有的化學燃燒和生物呼吸都需要氧氣。空氣中的氧氣通過光合作用產生。在地球歷史上,通過光合作用產生的氧氣總量約為目前總量的20倍。
氬氣
氬氣是一種惰性氣體,很少參與化學反應。因此,在焊接過程中常用氬氣作為保護氣體。此外,由於氬氣導熱性較低,也被用於氣密窗玻璃之間的隔熱。
空氣成分的穩定性
空氣成分的濃度在人類生存期間變化較小,但並非自然常數。地球歷史上大氣層不斷變化,組成成分曾幾度發生顯著變化。當前大氣層組成為約3.5億年前形成。
痕量氣體和濃度波動
由於痕量氣體的總量非常少,它們濃度的波動幅度可以很大,人為活動和其他自然現象(如火山爆發)可以在短期內導致其濃度波動。
空氣成分在不同高度的變化
在約100千米的高度以下,上述百分比基本保持不變。但由於不同高度大氣化學反應不同,因此特別在測量氣體濃度時,不同高度的濃度可能有顯著差異。在100千米以上的高空,氫氣和氦氣的濃度遠高於地面,但空氣密度要低得多。
二氧化碳的重要生理作用
二氧化碳對植物生長影響重大,因為它為光合作用提供碳元素。地面附近的二氧化碳濃度隨日光照射而變動,在植被豐富地區,二氧化碳濃度在白天最低,夜間最高。此外,除熱帶外,二氧化碳濃度還隨著季節變化,在北半球三至四月濃度最高,十至十一月最低。
氮氣比例 | 78.1% |
氧氣比例 | 21% |
氬氣比例 | 0.9% |
氦氣(高空濃度) | -(數量級) |
氙氣(高空濃度) | -(數量級) |
氖氣(高空濃度) | -(數量級) |
拉瓦節通過實驗發現空氣是由氧氣和氮氣構成。
空氣組成圓餅圖
空氣組成是指地球大氣層中各種氣體的組成比例。通常,空氣主要由氮氣、氧氣、二氧化碳和其他微量氣體組成。
空氣組成圓餅圖可以清楚地展示出這些氣體在空氣中的比例。以下是一個空氣組成圓餅圖的簡單示例。
空氣組成的主要成分
- 氮氣(N2):佔空氣組成的約78%,氮氣是最豐富的成分。
- 氧氣(O2):佔空氣組成的約21%,氧氣是維持生物活動的關鍵。
- 二氧化碳(CO2):佔空氣組成的約0.04%,二氧化碳是温室效應的關鍵因素。
- 其他微量氣體:包括氦、氬、甲烷等,佔空氣組成的極小比例。
空氣的重要性
空氣對地球上的生物和環境非常重要。氧氣是大多數生物呼吸的關鍵,它維持著我們的生命。氮氣在植物生長和生態系統中也扮演著關鍵角色。
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然而,隨著人類活動的增加,二氧化碳的排放量不斷增加,導致全球氣候變化。因此,保護空氣品質和減少碳排放非常重要。