空气在我们日常生活中无处不在，我们的呼吸需要空气，物体的燃烧也需要空气。但是，你真的了解空气的全部秘密吗？你知道空气的成分不仅仅是气体吗？你知道飞机是如何依靠空气飞行的吗？本文将带你探索空气的15个有趣冷知识，从历史到科学，从日常到奇妙用途，让你对空气有一个全新的认识。准备好你的好奇心，我们现在开始！
虽然空气中主要成分是气体，包括占比78%的氮气和占比21%的氧气，以及占比0.93%的稀有气体和0.04%的二氧化碳。但是除了这些气体外，空气中其实还含有水蒸气、灰尘、花粉、微生物等固体和液体颗粒。
空气中的固体颗粒物叫作气溶胶，包括自然产生的尘土、花粉、火山灰等，以及人为造成的煤烟、汽车尾气、工厂排放等。空气中的颗粒物的浓度是判断空气污染情况的重要指标，对生物的呼吸和健康影响很大。
虽然我们看不见空气，但其实空气是有质量和重量的。在纬度45°的海平面上，当温度为0℃时，空气的密度约为1.293千克/立方米。换句话说，这时一立方米的空气大约重1.293千克。空气的质量和重量虽然不易察觉，但在气象学和航空学中起着重要作用，其变化会影响天气预报的准确性和飞机飞行的高度调整。
既然空气有重量，那么当然会对其它物体产生压力，这就是气压。在海平面上，标准大气压约为101.325千帕（kPa），相当于760毫米汞柱（mmHg）的压强。大气压随高度增加而减小，例如在珠穆朗玛峰顶峰（约8848米），大气压仅为海平面的一半左右。大气压还会因天气变化而波动，低气压通常与风暴和降雨有关，而高气压则与晴朗天气相关。
水循环是指水在地球表面、大气和地下之间的循环过程。其中最重要的一个流程是水蒸气通过蒸发进入空气，然后通过凝结形成云，最终以降水的形式回到地表。全球86%的蒸发量来自海洋，而空气的流动则将水蒸气输送到各地，维持生态系统的平衡。
飞机的机翼设计使得空气流过时在上下表面形成不同的空气流速，机翼上方流速快，下方流速慢。根据伯努利原理，流速快的地方压强小，流速慢的地方压强大。所以当飞机前进时，机翼下方的压强要大于机翼上方的压强。这种压强差产生了升力，使飞机能够飞行。当然，飞机也需要发动机提供的推力使飞机达到使空气产生升力的速度。
当我们快速上升或下降时，例如乘坐飞机或登山，耳腔内外的空气会产生气压差异，从而导致耳朵不适。这种不适感通常表现为耳闷、耳痛和听力下降。为了缓解这种情况，可以通过吞咽、嚼口香糖或打哈欠来平衡耳内外的气压。
空气质量指数是通过测量空气中的污染物浓度来确定的，常见的污染物包括PM2.5、PM10、二氧化硫、二氧化氮和臭氧。为了综合考虑各种空气污染物的影响，科学家们创造了一个综合指标：空气质量指数（AQI），用于评估空气质量水平。AQI的数值越高，表示空气污染越严重。空气质量监测站使用传感器和采样器实时监测这些污染物的浓度，并将数据传输到中央系统进行分析。
PM2.5是指直径小于或等于2.5微米的颗粒物。这些微小颗粒物可以长时间悬浮在空气中，容易被人体吸入，进入肺部甚至血液。高浓度的PM2.5会导致呼吸系统疾病、心血管疾病等健康问题。PM2.5的主要来源包括工业排放、机动车尾气和建筑工地扬尘。世界卫生组织建议，PM2.5的年平均浓度不应超过10微克/立方米。
空气中占比0.04%的二氧化碳是主要的温室气体之一，它会通过吸收地球表面的红外辐射，来阻止地表热量散失，从而导致全球气温上升。工业革命以来，大气中的二氧化碳浓度从280ppm（0.02%）增加到超过410ppm（0.04）。科学家预测，如果二氧化碳浓度继续增加，全球平均气温可能在本世纪末上升1.5至2摄氏度。
空气中存在大量看不见的微生物，包括细菌、病毒和真菌孢子。事实上，我们的每一次呼吸都会吸入数百到数千个微生物。这些微生物能够引起人类和动植物的疾病。例如，流感病毒可以通过空气中的飞沫传播，导致季节性流感爆发。空气中的微生物数量和种类会因地理位置、季节和气候条件的不同而变化。
地球的空气根据温度、成分和电离状况等特性分为五个层次。从地表向上依次为对流层（0-12公里）、平流层（12-50公里）、中间层（50-80公里）、热层（80-500公里）和散逸层（500公里以上）。其中，对流层内集中了约75%的大气质量和90%以上的水汽，是天气现象最活跃的区域。
地球的空气不仅能提供氧气供生物呼吸，还能吸收和反射太阳的有害辐射。例如，臭氧层（平流层中臭氧浓度高的部分）能吸收99%以上的紫外线，保护地球上的生物免受紫外线伤害。此外，空气还能调节地球的温度，使昼夜温差不至于过大。没有空气的保护，地球表面的温度将会极端变化，不适合生命存在。
根据世界卫生组织的数据，加拿大、芬兰和新西兰等国家的空气质量名列前茅。这些国家的PM2.5年均浓度通常低于10微克/立方米。其中，加拿大的空气质量指数（AQI）常年保持在“良好”水平，PM2.5浓度约为7微克/立方米。
印度和孟加拉国是空气质量最差的国家。根据2023年的数据，印度有83个城市进入全球空气质量最差的100个城市名单。这些城市的PM2.5年均浓度常常超过100微克/立方米，远高于世界卫生组织建议的安全值（10微克/立方米）。
世界卫生组织估计，空气污染每年导致约700万人过早死亡。其中，420万人死于环境空气污染，320万人死于家庭空气污染。空气污染引发的主要健康问题包括心脏病、中风、肺癌和慢性呼吸道疾病。
