大气是指包围地球外围的空气层，总质量大约为5.3×10¹⁵t，仅是地球总量的百万分之一。由于受重力的作用，大气从地面到高空逐渐稀薄，大气质量主要集中在下部，50%集中在5km以下，75%集中在10km以下，98%集中在30km以下。

一、大气垂直结构

　　1、对流层

　　根据大气垂直方向上的热状况和运动状况，大气分为5层，见图1-1-1。

　　对流层是大气中最低的一层，底界为地面，上界高度从赤道向两极逐渐减小。由于对流层和地面接触，从地面获得热量，使得大气温度随高度的增加而降低，通常每升高100m大气温度降低0.65℃。对流层内具有强烈的对流作用，其强度随纬度的升高而减弱，即低纬度较强而高纬度较弱，这也就是对流层厚度为什么会从赤道向两极减少的原因。对流层厚度低纬度地区为17～18km，中纬度地区为10～12km，高纬度地区为8～9km。大气层质量的75%都集中在这里，云、雾、雨、雪等主要大气现象都发生在这一层，这里的空气地比较潮湿。对流层下界，自地表向上延伸1～1.5km受地表影响最大，称为摩擦层或称为大气边界层。对流层对人类生产、生活和生态平衡影响最大。大气污染现象也主要发生在这一层，特别是近地面的大气边界层。

      2．平流层和臭氧层

　　对流层顶上直至大约50km高度之间称为平流层。该层几乎没有水汽，因此空气比较干燥。垂直温度先是随高度增加而变化甚小，到30～35km高度基本保持在-55℃左右，再往上温度则随高度增加而上升，到平流层顶温度升至-3℃以上。对流层顶以上，平流层内臭氧量增加，在15～25km臭氧浓度达到最大值，称为臭氧层。臭氧层能吸收绝大部分太阳紫外线，阻挡了强紫外线辐射到地面，同时加热平流层，使地面生物和人类免受紫外线伤害。

　　3．中间层

　　离地表50～85km这一区域称为大气的中间层。在平流层之上温度随着高度增加而下降，中间层的温度可降至-100℃，在该层内又出现比较强的垂直对流作用。

　　4．热成层

　　中间层之上，上界可达800km以上的大气层称为热成层。该层内大气因直接吸收太阳辐射而得到能量，因此温度随高度而增加，并且日变化和季变化明显，昼夜温差可达几百度，由于在太阳辐射的作用下，大部分气体分子发生电离，而且有较高密度的带电粒子，是电离层的主要分布层。电离层能反射无线电波，其变化对全球的无线通讯有重大意义。

　　5．逸散层

　　这是大气圈的最外层，离地表800km以上。由于大气向上越来越稀薄，地心引力减弱，以致一个气体质点被碰撞出这一层后，就很难有机会再被上层气体质点撞回来，而进入宇宙空间了。逸散层是一层相当厚的过渡层，其高度约为2000～3000km，该层温度也随高度增加而升高。

二、大气组成

　　自然状态下，大气是由混合气体、水汽和杂质组成。除去水汽和杂质的空气称为干洁空气。干洁空气的主要成分为78.09%的氮，20.94%的氧，0.93%的氩。这三种气体占总量的99.96%，其它各项气体含量计不到0.1%，这些微量气体包括氖、氦、氪、氙等稀有气体。在近地层大气中上述气体的含量几乎可认为是不变化的，称为恒定组分。

　　在干洁空气中，易变的成分是二氧化碳(CO₂)、臭氧(O₃)等，这些气体受地区、季节、气象以及人类生活和生产活动的影响。正常情况下，二氧化碳含量在20km以上明显减少。近地层干洁空气组成如表1-1-1所示。

　　大气中组分是不稳定的，无论是自然灾害，还是人为影响，会使大气中出现新的物质，或某种成分的含量过多地超出了自然状态下的平均值，或某种成分含量减少，都会影响生物的正常发育和生长，给人类造成危害，这是环境保护工作者应研究的主要对象。