องค์ประกอบและการแบ่งชั้นบรรยากาศ บรรยากาศ(Atmosphere) หมายถึง อากาศที่อยู่รอบตัวเราและห่อหุ้มโลกไว้ทั้งหมด
อากาศ(Weather) หมายถึง บรรยากาศบริเวณใกล้ผิวโลก และที่อยู่รอบๆ ตัวเรา
อากาศทำหน้าที่คล้ายผ้าห่มที่หุ้มห่อโลก จึงช่วยปรับอุณหภูมิโลกให้พอเหมาะที่สิ่งมีชีวิตจะ ดำรงชีวิตอยู่ได้ อากาศที่หุ้มห่อโลกทำให้โลกร้อนขึ้นอย่างช้าๆ ในเวลากลางวัน และทำให้โลกเย็นตัวลงช้าๆ ในเวลากลางคืน
อากาศที่หุ้มห่อโลก ช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีและอนุภาคต่างๆ ที่มาจากนอกโลกดังนี้
ดูดกลืนรังสีอัตราไวโอเลต ทำให้รังสีอุลตราไวโอเลตลงสู่พื้นโลกในปริมาณที่ไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต
ทำอุกกาบาตลุกไหม้จนหมดไปหรือมีขนาดเล็กลงเมื่อตกถึงพื้นโลก จึงไม่เป็นอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต
ส่วนประกอบของอากาศ
บรรยากาศ คือ อากาศที่อยู่รอบตัวเราและห่อหุ้มโลกเราอยู่
อากาศที่อยู่รอบตัวเราเป็นของผสม เพราะประกอบด้วยไอน้ำ ควันไฟ ฝุ่นละออง และก๊าซ ต่างๆส่วนประกอบของอากาศแห้ง อากาศแห้ง คือ อากาศที่ไม่มีไอน้ำผสมอยู่เลย
ส่วนประกอบของอากาศ
ปริมาณ (ร้อยละโดยปริมาตร)
ก๊าซไนโตรเจน (N2) = 78.08
ก๊าซออกซิเจน (O2) =20.95
ก๊าซอาร์กอน (Ar) =0.93
ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) =0.03
ก๊าซอื่นๆ=0.01
ส่วนประกอบของอากาศชื้น อากาศชื้น คือ อากาศที่ไอน้ำผสมอยู่
ส่วนประกอบของอากาศชื้นจะเปลี่ยนแปลงไปตามสถานที่
เช่น ชายทะเล ภูเขา ป่าไม้ ชุมชน พื้นที่อุตสาหกรรม
ส่วนประกอบของอากาศ ที่มีปริมาณมากที่สุดคือ ก๊าซไนโตรเจน
อัตราส่วนของปริมาณก๊าซไนโตรเจนและก๊าซออกซิเจน ในอากาศมีค่าประมาณ 4 : 1 โดยปริมาตร
การแบ่งชั้นบรรยากาศ
การแบ่งชั้นบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกอาจใช้เกณฑ์ต่าง ๆ ในการแบ่งได้หลายรูปแบบ เช่น
ใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์ใช้สมบัติของแก๊สหรือส่วนผสมของแก๊สเป็นเกณฑ์หรือใช้สมบัติทาง
อุตุนิยมวิทยาเป็นเกณฑ์ซึ่งอาจมีชื่อเรียกชั้นบรรยากาศเหมือนกันหรือแตกต่างกัน
การแบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น 5 ชั้น ดังนี้
1. โทรโพสเฟียร์ (Troposphere) วัดได้จากพื้นดินสูงขึ้นไปประมาณ 10 กิโลเมตรขอบเขตของบรรยากาศชั้นนี้ในแต่ละแห่งของโลกจะไม่เท่ากัน เช่น บริเวณเส้นศูนย์สูตรบรรยากาศชั้นนี้จะสูงจากพื้นดินขึ้นไปประมาณ 16-17 กิโลเมตร ส่วนบริเวณขั้วโลกจะมีระยะสูงจากพื้นดินขึ้นไปประมาณ 8-10 กิโลเมตร บรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์ มีลักษณะดังนี้
1.1 อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้นโดยเฉลี่ยจะลดลงประมาณ6.5°C
ต่อ 1 กิโลกรัม สุดเขตของบรรยากาศชั้นเรียกว่า โทรโพพอส (Tropopause) มีอุณหภูมิต่ำ มาก เช่น ในบริเวณเส้นศูนย์สูตร อุณหภูมิประมาณ –80°C และในบริเวณขั้วโลก ประมาณ –55°C
1.2 บรรยากาศชั้นนี้มีความแปรปรวนมากเนื่องจากเป็นบริเวณที่มีไอน้ำเมฆฝนพายุ
ต่าง ๆ ฟ้าแลบ ฟ้าร้องและฟ้าผ่า
2. สตราโสเฟียร์ (Stratosphere) มีความสูงจากพื้นดินตั้งแต่ 10-50 กิโลเมตร มีอากาศ
เบาบาง มีเมฆน้อยมาก เนื่องจากมีปริมาณไอน้ำน้อยอากาศไม่แปรปรวน นักบินจึงนำเครื่องบินบิน
อยู่ในชั้นนี้ บรรยากาศชั้นนี้มีแก๊สโอโซนมาก ซึ่งอยู่ที่ความสูงประมาณ 25 กิโลเมตร แก๊สโอโซน
นี้จะช่วยดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ไว้บางส่วน เพื่อไม่ให้รังสีอัลตราไวโอเลตผ่าน
ลงมาสู่พื้นผิวโลกมากเกินไป อุณหภูมิของบรรยากาศชั้นนี้จะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูงที่เพิ่มขึ้น
สุดเขตของบรรยากาศชั้นนี้เรียกว่า สตราโตพอส (Stratospause)
3. มีโซสเฟียร์ (Mesosphere) อยู่สูงจากพื้นดินประมาณ 50-80 กิโลเมตร บรรยากาศชั้นนี้ อุณหภูมิจะลดลงตามระดับความสูงเพิ่มขึ้นสุดเขตของบรรยากาศชั้นนี้เรียกว่า มีโซพอส ( Mesopause) ซึ่งมีอุณหภูมิประมาณ –140°C เป็นบรรยากาศชั้นที่ส่งดาวเทียมขึ้นไปโคจรรอบโลก
4. เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) บรรยากาศชั้นนี้อยู่สูงจากพื้นดินประมาณ 80-500 กิโลเมตร ดาวตกและอุกกาบาตจะเริ่มลุกไหม้ ในบรรยากาศชั้นนี้ อุณหภูมิของบรรยากาศชั้นนี้ จะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วง 80-100 km จากนั้นอัตราการสูงขึ้นของอุณหภูมิจะค่อย ๆ ลดลง .โดยทั่วไปอุณหภูมิจะอยู่ในช่วง 227- 1727°C บรรยากาศชั้นนี้มีความหนาแน่นของอนุภาคต่าง ๆ จางมาก แต่แก๊สต่างๆ ในชั้นนี้ จะอยู่ในลักษณะที่เป็นอนุภาคที่เป็นประจุไฟฟ้าเรียกว่า ไอออน สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุบางความถี่ได้ ดังนั้นบรรยากาศชั้นนี้จึงมีชื่อเรียกอีกอย่างหนึ่งว่า ไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere)
5. เอกโซสเฟียร์ (Exosphere) คือบรรยากาศที่อยู่ใน ระดับความสูงจากผิวโลก 500 กิโลเมตรขึ้นไปไม่ มีแรงดึงดูดของโลก ดาวตกและอุกกาบาตจะไม่ลุกไหม้ในชั้นนี้ เนื่องจากมีแก๊สเบาบางมาก จนไม่ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของบรรยากาศ
การแบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้สมบัติของแก๊สหรือส่วนผสมของแก๊สเป็นเกณฑ์ แบ่งได้เป็น 4 ชั้น ตามตารางต่อไปนี้
1.ชั้นบรรยากาศ โทรโพสเฟียร์ (troposphere) ความสูง(km) 0-10 ส่วนผสมบรรยากาศที่สำคัญ ไอน้ำ
2.ชั้นบรรยากาศโอโซโนสเฟียร์ (ozonosphere) ความสูง(km) 10-55 ส่วนผสมบรรยากาศที่สำคัญ โอโซน
3.ชั้นบรรยากาศชั้นไอโอโนสเฟียร์ (ionosphere) ความสูง(km) 80-600 ส่วนผสมบรรยากาศที่สำคัญ อากาศแตกตัวเป็นไอออน (Ion)
4.ชั้นบรรยากาศชั้นเอกโซสเฟียร์ (exosphere) ความสูง(km) 600ขึ้นไป ส่วนผสมบรรยากาศที่สำคัญ ความหนาแน่นของอะตอมต่างๆ มีค่าน้อยลง
