07/10/2017
ชั้นบรรยากาศ
บรรยากาศของโลกคืออะไร?
ผิวโลกของเราถูกปกคลุมด้วยน้ำมากถึง 3 ใน 4 ส่วน มวลของน้ำทั้งหมดบนโลกคิดเป็น 1/4,000 ของมวลโลกทั้งใบ ส่วนอากาศที่เราหายใจอยู่นั้นเป็นส่วนหนึ่งของแก๊สที่ปกคลุมโลกเราไว้ เรียกว่า ชั้นบรรยากาศ (atmosphere) ซึ่งบรรยากาศทั้งหมดมีมวลคิดเป็น 1ในล้านของมวลโลกทั้งใบ
แม้ว่าทั้งบรรยากาศและน้ำจะมีมวลน้อยมากเมื่อเทียบกับโลกทั้งใบ แต่มันเป็นองค์ประกอบสำคัญที่ส่งผลต่ออุณหภูมิพื้นผิวโลกและสิ่งมีชีวิตอย่างยิ่ง
ที่น่าสนใจคือบรรยากาศของโลกเรามีเอกลักษณ์แตกต่างไปจากบรรยากาศของดาวเคราะห์ดวงอื่นๆมากโดยเฉพาะในแง่ขององค์ประกอบ บรรยากาศของดาวอังคารและดาวศุกร์มีองค์ประกอบหลักเป็นแก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ ส่วนบรรยากาศของดาวพฤหัสฯ เสาร์ ยูเรนัส และเนปจูน มีองค์ประกอบหลักเป็นแก๊สไฮโดรเจน ส่วนบรรยากาศของโลกเรามีองค์ประกอบหลักเป็นแก๊สไนโตรเจน (78%) รองลงมาคือ แก๊สออกซิเจน (21%)
บรรยากาศของโลกเรากระจายตัวตั้งแต่ผิวโลกขึ้นไปจนถึงระดับความสูงหลายร้อยกิโลเมตร แต่ยิ่งสูงบรรยากาศก็ยิ่งเบาบาง นั่นเป็นสาเหตุให้เวลาเราขึ้นไปบนยอดเขาสูงๆแล้วเหนื่อยง่ายและรู้สึกว่าหายใจไม่เต็มปอด
ปัจจุบันวิธีหนึ่งที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ในการศึกษาชั้นบรรยากาศโลกคือ การศึกษาด้วยดาวเทียมที่โคจรเหนือผิวโลก 800 กิโลเมตร ซึ่งที่ความสูงระดับนั้นบรรยากาศโลกจะเบาบางจนแทบจะหลอมรวมไปกับสภาพสุญญากาศของอวกาศ
อย่างไรก็ตาม ชั้นบรรยากาศโลกไม่ได้มีความราบเรียบสม่ำเสมอ แต่มีธรรมชาติที่แตกต่างกันออกไปตามระดับความสูง
ชั้นบรรยากาศโลกเราแบ่งออกเป็น 5 ชั้น
1.โทรโพสเฟียร์ (Troposphere) เป็นบรรยากาศชั้นล่างสุดที่อยู่ตั้งแต่ผิวโลกจนถึงระดับความสูงราว 12 กิโลเมตร บรรยากาศชั้นนี้มีไอน้ำ เมฆ และความแปรปรวนของสภาพอากาศสูง
2.สตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) เริ่มตั้งแต่ระดับความสูง 12 กิโลเมตรจนถึงระดับความสูง 50 กิโลเมตร เป็นบรรยากาศที่แปรปรวนน้อยกว่าโทรโพสเฟียร์มาก เครื่องบินจึงบินอยู่ที่ชั้นบรยากาศชั้นนี้เพื่อหลีกเลี่ยงกระแสอากาศที่แปรปรวน บรรยากาศชั้นนี้เองมีแก๊สโอโซนที่เป็นเกราะป้องกันรังสีอัลตราไวโอเล็ตให้กับสิ่งมีชีวิตบนผิวโลก
3.มีโซเฟียร์ (Mesosphere) เริ่มตั้งแต่ระดับความสูง 50-85 กิโลเมตร (ชื่อของบรรยากาศชั้นนี้มาจากคำว่า mesos ซึ่งแปลว่ากึ่งกลาง) อุกกาบาตส่วนมากที่ตกเข้ามายังโลกจะถูกเผาไหม้ที่บรรยากาศชั้นนี้
4.เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) เริ่มตั้งแต่ระดับความสูง 85 กิโลเมตรจนถึงระดับความสูงราวๆ 500-1,000 กิโลเมตร บรรยากาศชั้นนี้เองที่ปลดปล่อยแสงออโรราออกมา และเป็นบรรยากาศที่สถานีอวกาศนานาชาติ (ISS) โคจรที่ระดับความสูง 350-420 กิโลเมตรด้วย
5.เอกโซเฟียร์ (Exosphere) เป็นบรรยากาศชั้นนอกสุดของโลก กระจายตัวตั้งแต่ระดับเทอร์โมสเฟียร์จนถึงระดับความสูง 700-10,000 กิโลเมตร บรรยากาศชั้นนี้เบาบางและมีองค์ประกอบของแก๊สเบาๆอย่างไฮโดรเจนและฮีเลียม ที่ระดับความสูงมากๆบรรยากาศชั้นนี้จะเริ่มหลอมรวมไปกับลมสุริยะที่มาจากดวงอาทิตย์
มนุษย์เราอาศัยอยู่บนผิวโลกในบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ซึ่งเป็นชั้นล่างสุด ซึ่งสมบัติข้อหนึ่งของชั้นบรรยากาศที่สำคัญมากต่อชีวิตประจำวันของเรามากคือ ความชื้น (humidity)
จะเล่าให้ฟังคราวหน้านะครับ
