บรรยากาศ (Atmosphere)
โลกถูกห่อหุ้มบางๆ ด้วยชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกไว้ ซึ่งบรรยากาศนี้มีอากาศอยู่เบาบางมาก ถ้าเราอยู่บนเครื่องบินที่มีความสูง 9,000 เมตรจากพื้นดิน (ระดับการบินปกติของเครื่องบินโดยสาร) มากกว่า 1 ใน 3 ของโมเลกุลอากาศ จะอยู่ข้างใต้เครื่องบินที่เรานั่งอยู่
ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบไปด้วยก๊าซต่างๆ ไอน้ำ และฝุ่นขนาดเล็ก ซึ่งไอน้ำสามารถเปลี่ยนรูปเป็นของเหลว (น้ำ) และของแข็ง (น้ำแข็ง) สลับกลับไปกลับมาได้
ส่วนที่สำคัญที่สุดของบรรยากาศก็คือ กลุ่มก๊าซต่างๆ ก๊าซที่ห่อหุ้มโลกเอาไว้นี่เองที่ทำให้สิ่งมีชีวิตต่างๆ บนโลกสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ โดยก๊าซที่สำคัญประกอบด้วย
- ก๊าซออกซิเจน เป็นก๊าซที่มีความสำคัญต่อการดำรงชีวิตของสิ่งมีชีวิตบนโลก มีสัดส่วนราว 21%
- ก๊าซไนโตรเจน 78%
- ก๊าซอื่นๆ คิดเป็น 1%
ในชั้นบรรยากาศยังประกอบไปด้วยไอน้ำและละอองความชื้น ซึ่งเป็นปัจจัยที่ทำให้มีการเพิ่มขึ้นของกำลังลมและพายุ รวมไปถึงรูปแบบของสภาพภูมิอากาศในลักษณะต่างๆ
ชั้นบรรยากาศช่วยปกป้องโลกจากความร้อนของรังสีดวงอาทิตย์ ที่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต แต่ชั้นบรรยากาศนี้เบาบางมาก ถ้าเปรียบโลกของเราขนาดเท่ากับบอลลูน ชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกจึงมีขนาดเทียบได้กับความหนาของพลาสติกที่ห่อหุ้มลูกบอลลูนเท่านั้น เราสามารถแบ่งชั้นบรรยากาศของโลกออกเป็น 5 ชั้น คือ
- ชั้นโทรโปสเฟียร์ (Troposphere) ครอบคลุมพื้นผิวโลกเป็นระยะ 8 – 16 กิโลเมตรจากพื้นดิน ซึ่งปรากฏการณ์สภาพอากาศ 99% เกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศนี้ (ที่จริงแล้วชั้นบรรยากาศอื่นก็มีผลต่อสภาพอากาศบนโลกได้ด้วยเช่นกัน)
- ชั้นสตาร์โตสเฟียร์ (Stratosphere) อยู่ถัดจากชั้นโทรโปสเฟียร์ขึ้นไปอีก 10 กิโลเมตรหรือ ที่ระยะ 50 กิโลเมตร เหนือพื้นผิวโลก อุณหภูมิในชั้นนี้จะลดลงอย่างต่อเนื่องจนถึง 4°C ในชั้นนี้จะมีชั้นโอโซน (Ozone layer) อยู่ ในระยะประมาณ 24 กิโลเมตรเหนือพื้นดิน ชั้นโอโซนจะเป็นตัวช่วยดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ไว้ ทำให้มีรังสีอัตราไวโอเลตส่องลงมากระทบผิวโลกเพียงเล็กน้อ รังสีอัลตราไวโอเลตมีอันตรายต่อสิ่งมีชีวิตบนโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งเป็นสาเหตุของมะเร็งผิวหนังของมนุษย์
- ชั้นเมโสสเฟียร์ (Mesosphere) ซึ่งครอบคลุมระยะเหนือพื้นดินที่ 50 – 80 กิโลเมตร บริเวณชั้นบรรยากาศนี้ อุณหภูมิจะลดลงต่ำถึง -90°C อุณหภูมิจะหยุดลดลง และคงที่ที่จุดเมโสพอส (mesopause)
- ชั้นเทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) หรือ เรียกอีกอย่างว่า ไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere) ในชั้นนี้อุณหภูมิจะสูงขึ้นเป็นลำดับจนถึง 1480°C ภายใต้สภาวะปกติ บรรยากาศในชั้นนี้ช่วยปกป้องโลกจากสะเก็ดดาวต่างๆ เพราะสะเก็ดดาวจะถูกเผาไหม้ก่อนที่จะพุ่งตกมายังโลก ในชั้นบรรยากาศนี้จะมีคลื่นวิทยุอยู่ด้วย
- ชั้นเอ๊กโซสเฟียร์ (Exosphere) ในชั้นนี้ประกอบไปด้วยก๊าซหลายชนิด เช่น ฮีเลียม ไนโตรเจน อ๊อกซิเจนและอาร์กอน แต่ก๊าซเหล่านี้มีอยู่เพียงเล็กน้อย เพราะว่ามีแรงโน้มถ่วงต่ำมาก จึงทำให้โมเลกุลของก๊าซเคลื่อนที่ออกไปยังห้วงอวกาศภายนอกได้ง่าย อุณหภูมิในชั้นนี้จะอยู่ในช่วง 300°C ถึง 1650°C
