在下图中可以看到,大气中的氧气(O2)分子的丰度是一个巨大的水库,远远到大气中。氧气和氮气均匀混合在整个氛围,甚至超出了平流层。因此,大量的低层大气中的氧气并不是一个地方的现象。事实上,对流层定期补充和清洁空气(21% O2、N2 78%)在平流层和对流层交换活动。大部分的免费的氧气是由于古代海洋浮游植物,他们还生产!虽然有波动在大气的氧丰富地质时间尺度,它普遍上涨数十亿年来,由于绝大比例的生产消费。
图片参考:r . m .古蒂和Y.L. Yung大气辐射理论基础,牛津大学出版社,1989年。
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光合作用进化之前,地球大气层没有免费的氧气(O2)。光合原核生物产生O2作为废品住很久以前第一个自由大气中氧气的积聚,可能早在35亿年前。他们生产的氧气会被迅速删除从大气中通过减少矿物的风化作用,最明显的是铁。这“生锈”导致了氧化铁在海底的沉积,形成带状铁的形成。大气中的氧气才开始坚持少量的大约5000万年前开始大氧化事件。这个质量的氧化气氛导致自由氧的快速积累。在目前的初级生产速度,今天的氧气浓度可以由光合生物在2000年。
自从寒武纪开始,大气中的氧气浓度在15%和35%之间波动的大气体积。最大值为35%,达到对石炭纪末期(大约3亿年前),峰值可能导致了大尺寸的昆虫和两栖动物。虽然人类活动,如化石燃料的燃烧,影响相对二氧化碳浓度,对更大的氧气浓度的影响不太显著。