年幼的現代大氣是什麼樣
地球大氣最初是什麼情況，科學家們絞盡腦汁，也說得不大有把握。想象中，地球和太陽同時形成。考慮重力的作用，離太陽遠的行星由輕物質組成，離太陽近的行星由重物質組成。與各行星物質比較，可以估計最初地球大氣成分應有大量的甲烷、氨氣，也有一些氫和氦，而惰性氣體氖、氬、氪、氙的含量遠比宇宙空間中少。
地球大氣的演化，大體上說經曆了四代：原始大氣、還原大氣、氧化大氣和現代的氮氧大氣。原始大氣是從太陽脫胎而來的。地球初期的溫度高達5000～8000開氏度，較輕的氣體可能完全逸出，或者說地球有一段時間是沒有大氣的。在地球形成的最初10億年裏（即46億年～36億年之前），地球的原始大氣，甲烷、氨、氫、氦完成了使命，於是便在地球蕩然無存了。
地球的第二代大氣是還原大氣，它比原始大氣增添的成分主要來自地球本身的揮發物質。最初地殼較薄，火山岩漿活動頻繁，伴以溫泉、間歇泉和噴氣孔。自36億年前第一次火山活動期以後，地球大氣中就有水汽了，但這一代大氣缺氧，主要成分是二氧化碳、甲烷和氨。
大量證據表明，距今36億年～距今19億年間，地球大氣中是沒有氧氣的。生命大約在31億年前出現。從而生物演化來看，原始有機分子出現以前的生物演化和生命起源過程，隻能在沒有自由氧的情況下才可能發生。因為基礎生命的化學演化過程，全都是還原過程，自由氧對原始生命是致命的。20億年前的岩層，碳酸岩很少，沉積的碳主要為石墨，許多極易氧化的礦物也沒被氧化，這一切正說明那時的環境缺氧。一些含鐵礦物的岩層，缺氧時形成的富鐵層、有氧時形成的氧化鐵層，輪番出現，成為多層次的夾層，說明地球大氣曾交替出現過有氧期和缺氧期。
還原大氣出現十多億年後，地球上已經開始奏響了生命的樂章，大氣成分中增加了氧氣，新一代大氣就要產生了。
第三代大氣是氧化大氣。如果從氧氣出現開始計算，可以把氧化大氣的出現推前到25億年之前。但是，氧氣的增加是極其緩慢的。倒是二氧化碳，由於海洋動物的大量繁殖，登上陸地而不斷增加，在大氣中取得優勢，10億年前曾出現二氧化碳大氣時代。
二氧化碳時代是綠色時代，地球大陸上植物茂密，森林連綿，為我們今天留下了豐富的煤炭資源。植物的光合作用大量地消耗二氧化碳，放出氧氣。二氧化碳減少，氧氣增多，終於在4億多年前形成了臭氧層，地球生命得到了良好的保護。從繁殖極盛的動植物代謝過程中排出的蛋白質分解，又不斷地產生氮氣。氮氣化學性質不活潑，在大氣中越積越多，逐漸取代 了二氧化碳的地位，成為主要成分，這樣就形成了適宜高級生命發展的第四代大氣——氮氧大氣。
現代的大氣即是氮氧大氣，大致在1億～2億年前就形成了。約在6500萬年前，大氣中的各種成分的生消達到了動態平衡。
現代地球大氣的總質量約5300萬億噸，為地球總質量的1／1200000。大氣質量的99%集中在離地麵60公裏的高度以內，75%集中在離地麵10公裏的高度以內，50%集中在離地麵55公裏的高度以內。
現代大氣成分簡單而少變化，幹潔大氣中各成分的百分比為：
成分按體積的百分比按質量的百分比
氮780875 50
氧20952310
氬0934
二氧化碳0033
氖00018
氦000052
甲烷000015
氪000011
其餘總計000010
（氫／一氧化碳／氙氣／原子氧）
這些成分的比例，在100公裏高度內都保持不變。再往上，空氣極為稀薄。100～1000公裏高度的大氣層，主要成分為原子狀態的氧，1000～2400公裏的高度上，氦占優勢，2400公裏以上氫占優勢。
除了上述氣體外，水汽在大氣中有特殊的重要性，同時也是變化最大的成分。近地麵層，空氣最幹時水汽的含量不到001%，最潮濕時水汽的含量可達4%，它是造成氣象變化的重要因素。
大氣從來不是幹潔的，尤其是在工業化以後的城市裏，大氣汙染成為嚴重問題。保障地球生命活動的一個重要條件是二氧化碳在大氣圈、水圈、生物圈、岩石圈之間的交換和動態平衡。現在，人類活動造成二氧化碳的驟然增加，也是一個嚴重問題。
地球形成以來出現過多少次滄海桑田
中國民間流傳著麻姑誇壽的故事，詩人謝靈運、杜牧、書法家顏真卿都用他們奇妙的筆描寫過她。
傳說漢桓帝時，有位名叫王方平的仙人，曾召麻姑降臨人間。
天空飄來一陣仙樂，隱隱聽到有車馬聲，不一會，麻姑出現了。她頭頂梳著高高的發髻，身上穿著素淨的織有精美紋樣的衣裳，風姿綽約如十八九歲的處女，生得驚人的漂亮。
麻姑說：“自從接納我為仙人以來，已經看到了滄海三次變為桑田。上次與諸仙相會於蓬萊，又看見海水比以往淺了一半，想來豈不是那滄海又將要變為陸地山陵麼？”
漢桓帝（公元147～167年在位）時的人就有了滄海變桑田的說法，隻是那時的人想象不出一次滄桑之變需要多少萬年，麻姑這番話，是想說明她的長壽。用科學的眼光來看，她吹牛露出的破綻也太大了。造成滄海之變的大海進和退，一個周期至少也得萬年以上，三次滄桑變化至少要三四萬年，那樣遙遠的時代如果有個麻姑，充其量也隻能是個沒有飯可吃、沒有衣服可穿的野人，不可能產生出世的思想，更不可能想到修道成仙。
麻姑的故事，提出了一個氣候變遷尺度的問題。大的氣候變化都是全球性的，所以不必去問空間尺度，我們需要討論的是時間尺度。
科學家們提出了多種多樣的氣候變化周期，按比較一致的看法，衡量氣候變化的時間尺度可以采用：10的0，1，2，4，6，8次方年，即：一年、十年、百年、萬年、百萬年、億年。我國則習慣把尺度大的氣候變化稱為氣候變遷，如全球性的、時間尺度百年以上的，都稱氣候變遷。
一年的氣候變化，振動幅度是很大的。尤其是在中、高緯度，一年中，最高、最低氣溫極值相差總在50℃以上。在世界許多地方，各月雨量分配也有很大差別。變化幅度雖大，但這種季節變化的規律是人們很熟悉的，而且是地球上的生物在億萬年的進化過程中逐步適應了的，所以不致引起災害。
十年的氣候變化，是一種大振幅的年際變化。變化振幅越大，引起的災害越大。冷、暖、旱、澇的災害，就是在這種尺度的氣候變化中發生的。這種氣候變化有區域性，如南澇北旱、北澇南旱、北方高溫、西南低溫等。
我們現在把年際氣候預測，稱為短期氣候預報，或叫長期天氣趨勢預報。
百年的氣候變化，是世紀性變化。這種變化是一係列波動長期向一個方向變化的結果，其振幅比十年的短周期變化小。這種變化能影響到動、植物群落的分布，如暖期氣候帶北移、冬小麥種植北界的推移、某些動物活動區域的擴大和縮小等。農業生產若要適應這種變化，減少災害和不浪費資源，就必須改變耕作製度。這種氣候變化是全球性的，隻是不同地區的環境條件不同，對全球氣候變化的影響也不同。
1990年11月，國家科委發布了中國第一本《氣候》藍皮書，公布了我國對今後幾十年到一百年氣候研究的成果，對我國的氣候特點、麵臨的重大災害、氣候預測結果、人類對氣候的影響、氣候對經濟社會的影響，以及氣候變化對策等都作了闡述。
萬年的氣候變化，對於我們認識自身所處的自然環境十分重要。它能使環境完全改變，使森林、草原、沙漠、農田、河流、海陸改變麵貌，對經濟社會發展有重要影響。
萬年以上的氣候變化，可能在人類文明發展的早期留下一些印跡，如世界各大洲的許多民族，在上古傳說中都有洪水時代、大旱時代。西方的洪水時代，是諾亞方舟救了人類。中國的洪水時代，則出現了治水的英雄大禹。但是，要研究萬年氣候變化，困難在於沒有多少曆史文獻可考，更多地要借助於地下考古發掘和地質學研究。