地球上空气体的运动

地球上空的大气在天空中自由运动。它们能够摆脱地球引力束缚，逃逸到星际空间去吗？回答是肯定的，又是否定的。

说是肯定的，因为确有极其微量的高层大气分子，能挣脱地球强大的引力而逃走；说是否定的，因为绝大多数大气分子，是逃不出地球的。

相反，从星际空间撞入地球并在大气层中烧毁的流星体，反而比逃走的大气还要多些。

通过计算知道，如果向上抛物的速度达到每秒11.2千米时，虽然物体在上升过程中，地球的引力会使这个物体的速度逐渐减慢；但由于这种引力也同时在不断变小，以至它永远不可能使这个物体的上升速度变到零。

那么这个物体将摆脱地球的吸引力，而永远告别地球而去。这个每秒11.2千米的速度，就是地球上的“逃逸速度”。

地球上的气体分子和原子，永远处于不停的运动之中。它们运动的速度各不相同，甚至相差很大，比如氧分子在高温状态下的平均运动速度是每秒0.5千米；氢分子的质量是氧分子的1/16，所以氢分子的平均运动速度是氧分子的4倍。这种速度只是分子的平均速度，实际上有半数分子的运动速度比这大，有的大一倍，有的大两倍，有的运动速度就超过了每秒11.2千米，当然这只占极小的一部分。在底层大气中，由于分子密度极大，它们在运动中经常会相互发生碰撞，运动速度就会慢下来。所以，即使原是一些速度快的分子，实际也是不可能逃出地球的。

但在高层大气中情况就不同了。强烈的太阳辐射，会把分子中很大一部分激发出极高的能量态和很大的速度。同时，高层大气极其稀薄，分子之间碰撞的机会也少得很。所以在高层大气的高速运动的气体分子，逃离地球的机会就很大。它们一旦向上飞去，就会进入密度越来越小的区域，碰撞机会也会越来越少，最终便告别地球。

人类生活在大气底层，可以说没有大气就没有生命，没有人类。现在地球大气中，氮气占整个大气容积的78.09%，氧气占20.95%，其他的气体加起来仅占0.96%。这种大气组成成分，给地球上的所有生物都创造了一个适宜生长、繁衍的理想环境。

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大气，就是包围地球的空气。而天气，从现象上来讲绝大部分是大气中水分变化的结果。在太阳辐射下垫面强迫作用和大气环流的共同作用下，形成的天气的长期综合情况称为气候。