地球大气圈作为地球外圈中最外部的气体圈层，如同一个巨大的保护罩，紧紧包围着海洋和陆地。它没有确切的上界，其成分主要有氮、氧、氩、二氧化碳等。其中，氮气约占大气总体积的 78%，氧气约占 21%，氩气约占 0.93%，二氧化碳约占 0.04%。这些气体成分在维持地球生态系统的平衡中发挥着至关重要的作用。
大气圈中的氧气是地球上绝大多数生命所必需的。它支持着生物的呼吸作用，为生命活动提供能量。氮气虽然相对稳定，但在一些特定的生物过程中也起着重要作用。氩气作为一种稀有气体，在大气中的含量虽然较少，但它的存在也对大气的物理性质产生一定的影响。而二氧化碳则在调节地球气候方面发挥着关键作用。虽然它在大气中的含量相对较低，但随着人类活动的增加，二氧化碳的排放量不断上升，导致全球气候变暖等一系列环境问题。
大气圈的存在不仅为地球上的生命提供了必要的气体环境，还对地球的气候、天气和生态系统产生着深远的影响。它能够吸收和反射太阳辐射，调节地球表面的温度，同时还能通过大气环流将热量和水汽在全球范围内进行输送，影响着不同地区的气候和天气状况。总之，地球大气圈是一个极其复杂而又重要的圈层，它与地球上的生命和环境息息相关。
二、大气圈的结构
（一）对流层对流层是大气圈的最底层，平均厚度约为 12 千米。它以空气垂直运动旺盛为主要特征，集中了约 75% 的大气质量和几乎所有的水汽和杂质。由于地面是对流层大气的主要直接热源，所以随着高度的升高，气温逐渐降低，平均每上升 100 米，气温下降约 0.65℃。对流层的这种温度变化特点，使得空气容易产生强烈的垂直对流运动。
对流层是地球上主要天气现象发生的区域，如风雨雷电等。同时，由于人类活动主要集中在地表附近，所以对流层也是大气污染的主要发生层。各种污染物在对流层中混合、扩散，对人类健康和生态环境造成严重影响。
（二）平流层平流层位于对流层之上，高度大约在 12 千米至 50 千米之间。平流层中的气流相对稳定，主要以水平运动为主。这里水汽和尘埃极少，大气透明度高。平流层中含有大量的臭氧，形成臭氧层。臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线，保护地球上的生物免受紫外线的伤害。
（三）中间层中间层位于平流层之上，高度大约在 50 千米至 85 千米之间。中间层的温度随高度下降，这是因为中间层几乎没有臭氧等温室气体，且该层的热量主要来自平流层的热传导和太阳辐射的吸收，随着高度的增加，热量来源减少，温度逐渐降低。中间层的这种温度变化特点有利于大气的垂直对流运动。
（四）热层和散逸层热层位于中间层之上，高度大约在 85 千米以上。热层中的气体温度随高度上升迅速增加，这是因为热层中的空气分子吸收了大量的太阳紫外线和 X 射线辐射，使得分子运动速度加快，温度升高。
散逸层是地球大气的最外层，是地球与星际空间的过渡区域。在散逸层中，大气极其稀薄，空气分子之间的距离很大，它们可以逃逸到宇宙空间中去。
三、大气圈的形成原因
地球大气圈的形成是一个复杂而漫长的过程。在地球形成的早期，内部放射性元素的裂变衰变以及陨星撞击等因素导致了地球频繁的火山活动。
大量的火山喷发释放出了大量的气体，这些气体逐渐形成了原始大气圈。原始大气的主要成分有 H₂O、CO、CO₂、CH₄ 和 N₂ 等。其中，水蒸汽（H₂O）在原始大气中占据了重要地位。随着地球的逐渐冷却，水蒸汽开始凝结成液态水，形成了海洋。
一氧化碳（CO）和二氧化碳（CO₂）则对地球的早期气候产生了重要影响。较高浓度的 CO₂ 可能导致了地球早期的温室效应，使得地球表面温度相对较高。甲烷（CH₄）也是原始大气中的重要成分之一，它在一些特定的环境下可能参与了早期生命的形成过程。
氮气（N₂）在大气中的含量相对稳定，它的存在为后来生命的出现提供了一定的条件。
总之，地球大气圈的形成是多种因素共同作用的结果。内部放射性元素裂变衰变和陨星撞击引发的火山活动，为大气圈的形成提供了物质基础。这些原始大气成分在地球的演化过程中不断发生变化，逐渐形成了我们今天所看到的大气圈。
四、大气圈的作用
（一）保护作用大气圈中的臭氧层能够强烈吸收太阳紫外线，如同地球的一把保护伞，阻挡了大部分对生物有害的紫外线辐射。据研究，臭氧层可以吸收 99% 的太阳紫外线，有效保护了地球上的生物免受紫外线的伤害。
大气圈还具有保温作用，它就像一层厚厚的棉被，减少了地球表面热量的散失。例如，地球夜晚的温度不会骤降至极低，很大程度上得益于大气的保温效应。
大气圈能够调节能量分配，使得地球不同地区的温度差异不至于过大。同时，大气圈中的风、雨等天气现象不断改造着地表形态，如风力侵蚀、流水侵蚀等，塑造了丰富多彩的地貌景观。
（二）水循环作用大气圈中含有气态水，它在大气环流的作用下不断运动，并以雨、雪等方式回归地球。这一过程确保了水圈的循环，为生物圈源源不断地补充水分。据统计，每年通过大气降水回归地球的水量巨大，维持了地球上各种生态系统的稳定。
（三）对生物界的作用大气圈为生物提供了适宜的生存环境，保护地表氧气适度。合适的氧气含量使得生物能够进行正常的呼吸作用，维持生命活动。同时，大气圈就像一面巨大的盾牌，对太阳热辐射起到阻挡作用，降低了紫外线辐射强度，保护生物免受过度辐射的危害。
（四）稳定液态水体大气圈对保持地球地表液态水体的稳定性起着关键作用。它通过调节气温和降水，确保海洋等液态水体的存量相对稳定。例如，大气环流带来的降水补充了海洋的水量，而气温的变化又影响着海水的蒸发和凝结，从而维持了液态水体的动态平衡。
（五）保护地表环境当有物质从地球进入太空时，大气圈会对其产生摩擦，减少其对地表生存环境稳定性的破坏。这种摩擦作用可以使一些可能对地球造成威胁的小行星或陨石在进入大气层时燃烧殆尽，保护了地球上的生命和生态系统。
