เราอาจถือเอาอากาศที่เราหายใจเป็นธรรมดา แต่ชั้นบรรยากาศของโลกนั้นมีลักษณะเฉพาะในบรรดาดาวเคราะห์ทุกดวง เชื่อกันว่าชั้นบรรยากาศรอบโลกมีมาตั้งแต่การก่อตัวเมื่อ 4.5 พันล้านปีก่อน อย่างไรก็ตาม บรรยากาศของเรามีการพัฒนาและเปลี่ยนแปลงไปมากตามกาลเวลา หากไม่มีชั้นบรรยากาศอันเป็นที่รักของเรา โลกของเราก็จะไร้ชีวิตชีวา ถูกแผดเผาด้วยรังสีที่แผดเผาและการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ในตอนกลางวัน และเย็นยะเยือกในตอนกลางคืน ในบทนี้ เราจะสำรวจสิ่งที่ทำให้บรรยากาศของเราพิเศษมาก
ฉันบทเรียนนี้เราจะเรียนรู้:
ชั้นบรรยากาศของโลกคือชั้นของก๊าซที่อยู่รอบโลก บรรยากาศถูกตรึงไว้ด้วยแรงโน้มถ่วงของโลก
ชั้นบรรยากาศปกป้องโลกเหมือนฉนวนขนาดใหญ่ มันดูดซับความร้อนจากดวงอาทิตย์และกักเก็บความร้อนไว้ภายในชั้นบรรยากาศ ช่วยให้โลกอบอุ่นขึ้น - สิ่งนี้เรียกว่า ปรากฏการณ์เรือนกระจก นอกจากนี้ยังช่วยรักษาอุณหภูมิโดยรวมของโลกให้ค่อนข้างคงที่ โดยเฉพาะในช่วงกลางวันและกลางคืน เราจึงไม่หนาวเกินไปในตอนกลางคืนและไม่ร้อนเกินไปในตอนกลางวัน
นอกจากนี้ยังมีชั้นบรรยากาศบางส่วนที่เรียกว่า ชั้นโอโซน ซึ่งช่วยปกป้องโลกจากรังสีของดวงอาทิตย์ ผ้าห่มขนาดใหญ่นี้ยังช่วยสร้างรูปแบบสภาพอากาศและสภาพอากาศของเรา สภาพอากาศทำให้อากาศร้อนไม่ก่อตัวในที่เดียวมากเกินไป และทำให้เกิดพายุและฝนตก สิ่งเหล่านี้ล้วนมีความสำคัญต่อสิ่งมีชีวิตและระบบนิเวศน์ของโลก
บรรยากาศไม่ได้จบลงที่สถานที่เฉพาะ เมื่อคุณสูงขึ้นไปบนพื้นโลก ชั้นบรรยากาศจะเบาบางลง ไม่มีเส้นขอบที่ชัดเจนระหว่างชั้นบรรยากาศและอวกาศ
75% ของชั้นบรรยากาศอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกไม่เกิน 11 กิโลเมตร (6.8 ไมล์)
ในขณะที่ออกซิเจนเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับชีวิตส่วนใหญ่บนโลก แต่ชั้นบรรยากาศส่วนใหญ่ของโลกไม่ใช่ออกซิเจน
ชั้นบรรยากาศของโลกประกอบด้วยไนโตรเจนประมาณ 78% ออกซิเจน 21% อาร์กอน 0.9% และก๊าซอื่นๆ อีก 0.1%
ปริมาณก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ มีเธน ไอน้ำ และนีออนในปริมาณเล็กน้อยคือก๊าซอื่นๆ ที่เหลืออีก 0.1%
สัตว์ต้องการออกซิเจนในการหายใจ ส่วนพืชใช้คาร์บอนไดออกไซด์ในการสังเคราะห์แสง
อนุภาคของแข็ง ได้แก่ เถ้า ฝุ่น เถ้าภูเขาไฟ ฯลฯ เป็นส่วนเล็กๆ ของชั้นบรรยากาศ มีความสำคัญในการสร้างเมฆและหมอก
ชั้นบรรยากาศของโลกแบ่งออกเป็น 5 ชั้น (บนลงล่าง)
1. โทรโพสเฟียร์ – โทรโพสเฟียร์เป็นชั้นที่อยู่ถัดจากพื้นดินหรือพื้นผิวโลก มันขยายไปถึงประมาณ 20 กม. (12 ไมล์) เหนือพื้นผิวโลก นี่คือที่ที่เราอาศัยอยู่และแม้แต่ที่ที่เครื่องบินบิน ประมาณ 80% ของมวลบรรยากาศอยู่ในโทรโพสเฟียร์ โทรโพสเฟียร์ได้รับความร้อนจากพื้นผิวโลก
2. สตราโตสเฟียร์ – สตราโตสเฟียร์เป็นชั้นที่สองของบรรยากาศโลก ซึ่งอยู่เหนือชั้นโทรโพสเฟียร์และอยู่ใต้ชั้นมีโซสเฟียร์ ชั้นสตราโตสเฟียร์มีความหนา 35 กม. สตราโตสเฟียร์ได้รับความร้อนจากชั้นโอโซนที่ดูดซับรังสีจากดวงอาทิตย์ ซึ่งแตกต่างจากโทรโพสเฟียร์ เป็นผลให้มันอุ่นขึ้นเมื่อคุณอยู่ห่างจากโลกมากขึ้น บอลลูนตรวจอากาศสูงถึงชั้นสตราโตสเฟียร์
3. เมโซสเฟียร์ – มีโซสเฟียร์อยู่เหนือสตราโตสเฟียร์โดยตรงและอยู่ใต้เทอร์โมสเฟียร์ มันขยายจากประมาณ 50 ถึง 85 กม. นี่คือจุดที่อุกกาบาตส่วนใหญ่เผาไหม้เมื่อเข้ามา สถานที่ที่เย็นที่สุดในโลกอยู่ที่ด้านบนสุดของชั้นมีโซสเฟียร์
4. เทอร์โมสเฟียร์ – เทอร์โมสเฟียร์อยู่ถัดไป และอากาศที่นี่เบาบางมาก อุณหภูมิจะร้อนจัดในเทอร์โมสเฟียร์ ชั้นนี้มีความสำคัญมากในการสื่อสารทางวิทยุเพราะช่วยสะท้อนคลื่นวิทยุ AM สถานีอวกาศนานาชาติโคจรอยู่ภายในส่วนบนของเทอร์โมสเฟียร์ ที่ความสูงประมาณ 320 ถึง 380 กม. เหนือพื้นโลก
5. Exosphere - ชั้นสุดท้ายและบางที่สุด มันไปไกลถึง 10,000 กม. เหนือพื้นผิวโลก นี่คือชั้นบนสุดและผสานเข้ากับอวกาศระหว่างดาวเคราะห์
โดยที่เลเยอร์หนึ่งเปลี่ยนเป็นเลเยอร์ถัดไปเรียกว่า "หยุดชั่วคราว" โทรโพพอสคือจุดสิ้นสุดของโทรโพสเฟียร์ stratopause อยู่ที่ส่วนท้ายของชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์ mesopause อยู่ที่ส่วนท้ายของ mesosphere สิ่งเหล่านี้เรียกว่าขอบเขต
เส้นคาร์มานหรือเส้นคาร์มานคือความพยายามที่จะกำหนดขอบเขตระหว่างชั้นบรรยากาศของโลกกับอวกาศ
บรรยากาศบางส่วนจะร้อนหรือเย็นขึ้นอยู่กับความสูง ถ้าวัตถุปีนขึ้นไปตรงๆ มันจะเย็นลง แต่จะร้อนขึ้นเมื่อวัตถุไต่สูงขึ้น
อุณหภูมิบรรยากาศเฉลี่ยที่พื้นผิวโลกคือ 14°C (57°F)
โทรโพสเฟียร์: เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของอากาศจะลดลง โทรโพสเฟียร์จะร้อนกว่าบริเวณพื้นผิวโลกเนื่องจากความร้อนจากโลกทำให้อากาศอุ่นขึ้น เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น จำนวนโมเลกุลของอากาศจะลดลง ดังนั้น ค่าเฉลี่ยของพลังงานจลน์ของพวกมันจึงลดลง ผลลัพธ์นี้คืออุณหภูมิของอากาศที่ลดลงเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น
สตราโตสเฟียร์: เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของอากาศจะเพิ่มขึ้น สตราโตสเฟียร์มีชั้นโอโซนที่เรียกว่าชั้นโอโซน ชั้นนี้จะดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตส่วนใหญ่จากแสงแดด ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศสตราโตสเฟียร์อุ่นขึ้น
เมโซสเฟียร์: เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของอากาศจะลดลง มีโซสเฟียร์เช่นเดียวกับชั้นโทรโพสเฟียร์ มีอุณหภูมิลดลงตามความสูงเนื่องจากการลดลงของความหนาแน่นของโมเลกุลอากาศ
เทอร์โมสเฟียร์: เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิของอากาศจะเพิ่มขึ้น เทอร์โมสเฟียร์อุ่นขึ้นจากการดูดซับรังสีเอกซ์จากแสงอาทิตย์โดยโมเลกุลไนโตรเจนและออกซิเจนในชั้นนอกนี้ ดังนั้นอุณหภูมิของชั้นนี้จึงเพิ่มขึ้นตามระดับความสูง
บรรยากาศมีความกดดัน เนื่องจากแม้อากาศจะเป็นก๊าซแต่ก็มีน้ำหนัก ความกดอากาศเฉลี่ยที่ระดับน้ำทะเลอยู่ที่ประมาณ 101.4 กิโลปาสกาล (14.71 psi)
ความหนาแน่นของอากาศที่ระดับน้ำทะเลประมาณ 1.2 กิโลกรัมต่อลูกบาศก์เมตร ความหนาแน่นนี้จะน้อยลงที่ระดับความสูงที่สูงขึ้นในอัตราเดียวกับที่ความดันจะน้อยลง มวลรวมของชั้นบรรยากาศประมาณ 5.1 × 1,018 Kg ซึ่งเป็นเพียงส่วนน้อยมากของมวลรวมของโลก
