空气

空气是指大气层中由不同气体和各类飘浮在其中的固体与液体颗粒（大气颗粒与气溶胶）所组成的气态混合物。地球大气层的空气主要由78.1%的氮气、20.9%氧气、0.9%的氩气和1~4%的水蒸气组成，其成分并不是固定的，随着高度、气压、温度的改变和对流情况不同，局部空气的组成比例也会改变。空气在大气层（特别是对流层）中的流动形成了风和曳流、气旋、龙卷等自然现象，而空气中飘浮的颗粒则形成了云、雾、霾和沙尘暴等短期天气情况。空气在海洋和陆地之间跨区域流动所承载的湿度和热能传导也是水循环和气候变率与变化的关键一环。
在自然状态下空气是无色无味的，以至于长期以来人们一直认为空气是一种单一的物质，直到后来法国科学家拉瓦锡（1743~1794）通过实验首先得出了空气是由氧气和氮气组成的结论。19世纪末，科学家们又通过大量的实验发现，空气里还有氦、氩、氙、氖等稀有气体。
地球上的空气有着较为适居的温度和化学成分，是生物得以在此起源和演化的基础之一，其中各种温室气体造成的蓄热平衡使得地球整体的气候条件远比其它行星稳定。地球大气中单质氧（氧气）的含量远高于其它星球，这对于所有好氧生物（特别是细胞结构和功能都高度复杂化的真核生物）来说是必需，尤其是多细胞的动物完全依赖有氧呼吸提供运动和代谢所需的生物能，此外氧气自然产生的同素异构体——臭氧还可以形成能屏蔽对遗传物质有害的紫外线电离辐射的臭氧层。植物和质体藻类等自养生物也需要氧气完成自身代谢，但反过来也利用空气中的二氧化碳进行光合作用来补充氧循环，而空气中的二氧化碳是近乎所有植物唯一的碳元素来源，固碳驱动的初级生产也是生态系统食物网主要的生物质和能量来源。此外，空气中相对惰性的氮气还可以被微生物和闪电电离转换为铵和硝酸盐等可被生物利用的氮化合物，而这种固氮作用是生物圈进行蛋白质生产的基础，其中酶对生化反应的催化更是驱动演化加速的一个重要因素。

== 成分 ==

右表中列出空气在海平面上的成分。一般人们通过蒸馏液化的空气的方法来分离空气的成分。

=== 氮 ===
氮在空气中以双原子分子的单质——氮气的形态存在，因其三对共价键的分子结构十分牢固，是一种较为惰性的非活性气体，但不属于严格意义上的惰性气体。氮气通常不与其它物质发生化学反应，只有通过固氮变成氮化合物才能进入氮循环被生物所利用。生物的氨基酸和蛋白质合成需要氮。通过反硝化作用，氮会变回氮气释放回到空气中。
在化学工业中人们可以使用哈柏法将空气中的氮与氢气化合成氨气，随后合成硝酸铵加工为化肥用来为农作物提供养分。固氮与反硝化作用基本上互相抵消，对空气中的氮的浓度没有影响。在深潜的过程中（潜水深度大于60米）压缩空气瓶中的氮会被氦代替，否则的话血液中溶解的氮会导致氮麻醉。

=== 氧 ===

氧是地球地壳中最为丰富的元素，但因为其活性很高所以绝大部分氧原子都存于各种氧化物之中，而不是以单质（氧气…