ชั้นบรรยากาศ
เขียนโดย admin เมื่อ พุธ, 05/07/2008 - 08:57.
บรรยากาศ คือ อะไร
อากาศที่อยู่รอบ ๆ ตัวเรา และที่หุ้มห่อโลกจากตั้งแต่พื้นดินขึ้นไป จนถึงระดับที่สูงสุดในท้องฟ้าเราเรียกว่า บรรยากาศ อากาศ หรือบรรยากาศ เป็นส่วนผสมของก๊าซต่าง ๆ รวมทั้งไอน้ำ ซึ่งระเหยมาจากพื้นน้ำในแหล่งต่างๆและได้จากการคายน้ำของพืชด้วย อากาศที่ไม่มีไอน้ำอยู่ด้วยเราเรียกว่า อากาศแห้ง ส่วนอากาศที่มีไอน้ำปนอยู่ด้วยเราเรียกว่า อากาศชื้น ไอน้ำในบรรยากาศมีอยู่ระหว่างร้อยละ 0–4 ของอากาศทั้งหมด แต่ไอน้ำเป็นส่วนผสมสำคัญยิ่งของอากาศ เพราะไอน้ำเป็นสาเหตุของการเกิดฝน ลม พายุ ฟ้าแลบและฟ้าร้อง อากาศแห้งมีส่วนผสมของอากาศโดยประมาณ ดังนี้
ส่วนประกอบของบรรยากาศ
อากาศแห้ง ประกอบด้วยแก๊สต่างๆ ดังนี้
** ไนโตรเจน 78
** ออกซิเจน 21 %
** อาร์กอน 0.93 %
** ก๊าซ อื่น ๆ 0.07 %
ตามปกติในธรรมชาติจะไม่มีอากาศแห้งแท้ ๆ อากาศทั่วไปส่วนใหญ่จะเป็นอากาศชื้น คือ มีไอน้ำอยู่ด้วยตั้งแต่ร้อยละ 0–4 ซึ่งหมายความว่า ถ้าอากาศชื้นมีน้ำหนัก 1 กิโลกรัม จะมีไอน้ำอยู่อย่างมากได้เพียง 40 กรัม เมื่ออากาศมีไอน้ำปนอยู่ด้วยจำนวนส่วนผสมของก๊าซอื่นก็จะเปลี่ยนแปลงไปบางเล็กน้อย
ไอน้ำ เกิดขึ้นได้จากการระเหยของน้ำจากทะเล มหาสมุทร แหล่งน้ำต่างๆ ที่ได้รับ
พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ และการคายน้ำของพืช ไอน้ำในอากาศจะมากหรือน้อย
ขึ้นกับอุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิสูงปริมานไอน้ำในอากาศก็จะมากกว่าที่อุณหภูมิต่ำ
ฝุ่นละออง เป็นของแข็งที่มีขนาดเล็กมากลอยปะปนในอากาศ แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ
1. ฝุ่นละอองจากธรรมชาติ เช่น ภูเขาไฟระเบิด ไฟป่า
2. ฝุ่นละอองจากกิจกรรมมนุษย์ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิง โรงงานอุตสาหกรรม
ฝุ่นละอองทำหน้าที่เป็นตัวยึดเกาะของหยดน้ำในอากาศ ทำให้หยดน้ำสามารถลอยอยู่และรวมตัวกันเป็นเมฆได้ แต่ถ้ามีฝุ่นมากจะทำให้ทัศนวิสัยในการมองเห็นลดลง เป็นอันตรายต่อสุขภาพ
สามารถแบ่งออกได้ 3 แบบ ดังต่อไปนี้
แบ่งโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 4 ชั้น
แบ่งโดยใช้ก๊าซเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 4 ชั้น
แบ่งทางอุตุนิยมวิทยา แบ่งได้ 5 ชั้น
ก๊าซที่เกี่ยวกับชั้นบรรยากาศที่สำคัญมีอยู่ 2 ก๊าซคือ
โอโซน(ozone)เป็นก๊าซที่สำคัญมากต่อมนุษย์ เพราะช่วยดูดกลืนรังสีอุลตราไวโอเลตที่มาจากดวงอาทิตย์ ไม่ให้ตกสู่พื้นโลกมากเกินไป
ถ้าไม่มีโอโซนก็จะทำให้รังสีอุลตราไวโอเลตเข้ามาสู่พื้นโลกมากเกินไป ทำให้ผิวหนังไหม้เกรียม แต่ถ้าโอโซนมีมากเกินไปก็จะทำให้รังสีอุลตราไวโอเลต
มาสู่พื้นโลกน้อยเกินไปทำให้มนุษย์ขาดวิตามิน D ได้ โดยโอโซนนี้เป็นก๊าซที่ประกอบด้วย ออกซิเจน 3 อะตอมรวมกัน
ซีเอฟซี (CFC=Chlorofluorocarbon)เป็นก๊าซที่ประกอบด้วย คาร์บอน ฟลูออรีน คลอรีน ซึ่งได้นำมาใช้ในอุตสาหกรรมบางชนิด เช่น ผลิตพลาสติก โฟม ฯ โดยก๊าซCFCนี้มีนำหนักเบามาก ดังนั้น เมื่อปล่อยสู่บรรยากาศมากขึ้นจนกระทั่งถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ CFCจะกระทบกับรังสีอุลตราไวโอเลตแล้วแตกตัวออกทันทีเกิดอะตอมของคลอรีนอิสระที่จะเข้าทำปฏิกริยากับโอโซน ได้สารประกอบมอนอกไซด์ของคลอรีน และก๊าซออกซิเจน จากนั้น สารประกอบมอนอกไซด์จะรวมตัวกับอะตอนออกซิเจนอิสระ เพื่อที่จะสร้างออกซิเจนและอะตอมของคลอรีน ปฏิกริยานี้จะเป็นลูกโซ่ต่อเนื่องไม่สิ้นสุด โดยคลอรียอิสระ 1 อะตอมจะทำลายโอโซนไปจากชั้นบรรยากาศได้ถึง 100,000โมเลกุล
การจำแนกบรรยากาศโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์
แบ่งได้ 4 ชั้นดังนี้
1. โทรโพรสเฟียร์ อยู่ระหว่าง 0-10 กม. โดยอุณหภูมิจะค่อยๆลดลงตามความสูง โดยเฉลี่ยกม.ละ 6.5องศา c เป็นชั้นที่สำคัญมากเพราะเป็นบริเวณที่มีไอนำ เมฆ หมอก และพายุ
2. สตราโตสเฟียร์ อยู่ระหว่างความสูง 10-50 กม. เป็นชั้นที่ไม่มีเมฆ มักใช้ในการเดินทางทางอากาศ โดยอุณหภูมิจะคงที่ จนถึงความสูง 50 กม. และจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในอัตรา0.5 องศา c ต่อ1กม.
3. มีโซสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศระหว่าง 50-80 กม. โดยอุณหภูมิจะลดลงตามความสูง
4. เทอร์โมสเฟียร์ ตั้งแต่ 80-500กม. อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงแรกแล้วอัตราการสูงขึ้นจะลดลง
อุณหภูมิจะอยู่ระหว่าง 227-1727 องศา c โดยชั้นนี้จะมีความหนาแน่นของอนุภาคต่างๆจางมาก แต่ก๊าซต่างๆ ในชั้นนี้จะอยู่ในลักษณะที่เป็นอนุภาคที่เป็นประจุไฟฟ้าเรียกว่า อิออน สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้
บรรยากาศในชั้นนี้ถือเป็นบริเวณที่เปลี่ยนจากบรรยากาศของโลกมาเป็นก๊าซระหว่างดาวที่เบาบาง และเป็นชั้นนอกสุดของบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลก เรียกว่า เอกโซสเฟียร์ โฮโมสเฟียร์ คือ ชื่อเรียกบรรยากาศชั้น โทรโพรสเฟียร์ สตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์รวมกัน
แบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้ก๊าซเป็นเกณฑ์
แบ่งได้ 4 แบบ คือ
1. โทรโพสเฟียร์ เป็นบรรยากาศที่อยู่ติดกับพื้นโลก สูง 0-10 กม. มีก๊าซที่สำคัญคือ ไอน้ำ
2. โอโซโนสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศสูง10-50 กม. มีก๊าซที่สำคัญคือ โอโซน
3. ไอโอโนสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศสูง 80-600 กม. มีสิ่งที่สำคัญคือ อิออน
4. เอกโซเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศซึ่งสูงตั้งแต่ 600 กม. ขึ้นไป โดยความหนาแน่นของอะตอมต่างๆมีค่าน้อยลง
การแบ่งชั้นบรรยากาศทางอุตุนิยมวิทยา
แบ่งได้ 5 ชั้น ดังนี้
1. บริเวณที่มีอิทธิพลความฝืด ระหว่าง 0-2 กม.
2. โทรโพสเฟียร์ชั้นกลางและบน อุณหภูมิจะลดลงสม่ำเสมอ ตามความสูง
3. โทรโพพอส เป็นเขตแบ่งว่า มีไอน้ำกับไม่มีไอน้ำ
4. สตราโตสเฟียร์ มีโอโซนมาก
5. บรรยากาศชั้นสูง คล้ายกับเอกโซสเฟียร์
อากาศที่อยู่รอบ ๆ ตัวเรา และที่หุ้มห่อโลกจากตั้งแต่พื้นดินขึ้นไป จนถึงระดับที่สูงสุดในท้องฟ้าเราเรียกว่า บรรยากาศ อากาศ หรือบรรยากาศ เป็นส่วนผสมของก๊าซต่าง ๆ รวมทั้งไอน้ำ ซึ่งระเหยมาจากพื้นน้ำในแหล่งต่างๆและได้จากการคายน้ำของพืชด้วย อากาศที่ไม่มีไอน้ำอยู่ด้วยเราเรียกว่า อากาศแห้ง ส่วนอากาศที่มีไอน้ำปนอยู่ด้วยเราเรียกว่า อากาศชื้น ไอน้ำในบรรยากาศมีอยู่ระหว่างร้อยละ 0–4 ของอากาศทั้งหมด แต่ไอน้ำเป็นส่วนผสมสำคัญยิ่งของอากาศ เพราะไอน้ำเป็นสาเหตุของการเกิดฝน ลม พายุ ฟ้าแลบและฟ้าร้อง อากาศแห้งมีส่วนผสมของอากาศโดยประมาณ ดังนี้
ส่วนประกอบของบรรยากาศ
อากาศแห้ง ประกอบด้วยแก๊สต่างๆ ดังนี้
** ไนโตรเจน 78
** ออกซิเจน 21 %
** อาร์กอน 0.93 %
** ก๊าซ อื่น ๆ 0.07 %
ตามปกติในธรรมชาติจะไม่มีอากาศแห้งแท้ ๆ อากาศทั่วไปส่วนใหญ่จะเป็นอากาศชื้น คือ มีไอน้ำอยู่ด้วยตั้งแต่ร้อยละ 0–4 ซึ่งหมายความว่า ถ้าอากาศชื้นมีน้ำหนัก 1 กิโลกรัม จะมีไอน้ำอยู่อย่างมากได้เพียง 40 กรัม เมื่ออากาศมีไอน้ำปนอยู่ด้วยจำนวนส่วนผสมของก๊าซอื่นก็จะเปลี่ยนแปลงไปบางเล็กน้อย
ไอน้ำ เกิดขึ้นได้จากการระเหยของน้ำจากทะเล มหาสมุทร แหล่งน้ำต่างๆ ที่ได้รับ
พลังงานความร้อนจากดวงอาทิตย์ และการคายน้ำของพืช ไอน้ำในอากาศจะมากหรือน้อย
ขึ้นกับอุณหภูมิ ถ้าอุณหภูมิสูงปริมานไอน้ำในอากาศก็จะมากกว่าที่อุณหภูมิต่ำ
ฝุ่นละออง เป็นของแข็งที่มีขนาดเล็กมากลอยปะปนในอากาศ แบ่งออกเป็น 2 กลุ่มคือ
1. ฝุ่นละอองจากธรรมชาติ เช่น ภูเขาไฟระเบิด ไฟป่า
2. ฝุ่นละอองจากกิจกรรมมนุษย์ เช่น การเผาไหม้เชื้อเพลิง โรงงานอุตสาหกรรม
ฝุ่นละอองทำหน้าที่เป็นตัวยึดเกาะของหยดน้ำในอากาศ ทำให้หยดน้ำสามารถลอยอยู่และรวมตัวกันเป็นเมฆได้ แต่ถ้ามีฝุ่นมากจะทำให้ทัศนวิสัยในการมองเห็นลดลง เป็นอันตรายต่อสุขภาพ
สามารถแบ่งออกได้ 3 แบบ ดังต่อไปนี้
แบ่งโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 4 ชั้น
แบ่งโดยใช้ก๊าซเป็นเกณฑ์ แบ่งได้ 4 ชั้น
แบ่งทางอุตุนิยมวิทยา แบ่งได้ 5 ชั้น
ก๊าซที่เกี่ยวกับชั้นบรรยากาศที่สำคัญมีอยู่ 2 ก๊าซคือ
โอโซน(ozone)เป็นก๊าซที่สำคัญมากต่อมนุษย์ เพราะช่วยดูดกลืนรังสีอุลตราไวโอเลตที่มาจากดวงอาทิตย์ ไม่ให้ตกสู่พื้นโลกมากเกินไป
ถ้าไม่มีโอโซนก็จะทำให้รังสีอุลตราไวโอเลตเข้ามาสู่พื้นโลกมากเกินไป ทำให้ผิวหนังไหม้เกรียม แต่ถ้าโอโซนมีมากเกินไปก็จะทำให้รังสีอุลตราไวโอเลต
มาสู่พื้นโลกน้อยเกินไปทำให้มนุษย์ขาดวิตามิน D ได้ โดยโอโซนนี้เป็นก๊าซที่ประกอบด้วย ออกซิเจน 3 อะตอมรวมกัน
ซีเอฟซี (CFC=Chlorofluorocarbon)เป็นก๊าซที่ประกอบด้วย คาร์บอน ฟลูออรีน คลอรีน ซึ่งได้นำมาใช้ในอุตสาหกรรมบางชนิด เช่น ผลิตพลาสติก โฟม ฯ โดยก๊าซCFCนี้มีนำหนักเบามาก ดังนั้น เมื่อปล่อยสู่บรรยากาศมากขึ้นจนกระทั่งถึงชั้นสตราโตสเฟียร์ CFCจะกระทบกับรังสีอุลตราไวโอเลตแล้วแตกตัวออกทันทีเกิดอะตอมของคลอรีนอิสระที่จะเข้าทำปฏิกริยากับโอโซน ได้สารประกอบมอนอกไซด์ของคลอรีน และก๊าซออกซิเจน จากนั้น สารประกอบมอนอกไซด์จะรวมตัวกับอะตอนออกซิเจนอิสระ เพื่อที่จะสร้างออกซิเจนและอะตอมของคลอรีน ปฏิกริยานี้จะเป็นลูกโซ่ต่อเนื่องไม่สิ้นสุด โดยคลอรียอิสระ 1 อะตอมจะทำลายโอโซนไปจากชั้นบรรยากาศได้ถึง 100,000โมเลกุล
การจำแนกบรรยากาศโดยใช้อุณหภูมิเป็นเกณฑ์
แบ่งได้ 4 ชั้นดังนี้
1. โทรโพรสเฟียร์ อยู่ระหว่าง 0-10 กม. โดยอุณหภูมิจะค่อยๆลดลงตามความสูง โดยเฉลี่ยกม.ละ 6.5องศา c เป็นชั้นที่สำคัญมากเพราะเป็นบริเวณที่มีไอนำ เมฆ หมอก และพายุ
2. สตราโตสเฟียร์ อยู่ระหว่างความสูง 10-50 กม. เป็นชั้นที่ไม่มีเมฆ มักใช้ในการเดินทางทางอากาศ โดยอุณหภูมิจะคงที่ จนถึงความสูง 50 กม. และจะเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วในอัตรา0.5 องศา c ต่อ1กม.
3. มีโซสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศระหว่าง 50-80 กม. โดยอุณหภูมิจะลดลงตามความสูง
4. เทอร์โมสเฟียร์ ตั้งแต่ 80-500กม. อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็วในช่วงแรกแล้วอัตราการสูงขึ้นจะลดลง
อุณหภูมิจะอยู่ระหว่าง 227-1727 องศา c โดยชั้นนี้จะมีความหนาแน่นของอนุภาคต่างๆจางมาก แต่ก๊าซต่างๆ ในชั้นนี้จะอยู่ในลักษณะที่เป็นอนุภาคที่เป็นประจุไฟฟ้าเรียกว่า อิออน สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุได้
บรรยากาศในชั้นนี้ถือเป็นบริเวณที่เปลี่ยนจากบรรยากาศของโลกมาเป็นก๊าซระหว่างดาวที่เบาบาง และเป็นชั้นนอกสุดของบรรยากาศที่ห่อหุ้มโลก เรียกว่า เอกโซสเฟียร์ โฮโมสเฟียร์ คือ ชื่อเรียกบรรยากาศชั้น โทรโพรสเฟียร์ สตราโตสเฟียร์และมีโซสเฟียร์รวมกัน
แบ่งชั้นบรรยากาศโดยใช้ก๊าซเป็นเกณฑ์
แบ่งได้ 4 แบบ คือ
1. โทรโพสเฟียร์ เป็นบรรยากาศที่อยู่ติดกับพื้นโลก สูง 0-10 กม. มีก๊าซที่สำคัญคือ ไอน้ำ
2. โอโซโนสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศสูง10-50 กม. มีก๊าซที่สำคัญคือ โอโซน
3. ไอโอโนสเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศสูง 80-600 กม. มีสิ่งที่สำคัญคือ อิออน
4. เอกโซเฟียร์ เป็นชั้นบรรยากาศซึ่งสูงตั้งแต่ 600 กม. ขึ้นไป โดยความหนาแน่นของอะตอมต่างๆมีค่าน้อยลง
การแบ่งชั้นบรรยากาศทางอุตุนิยมวิทยา
แบ่งได้ 5 ชั้น ดังนี้
1. บริเวณที่มีอิทธิพลความฝืด ระหว่าง 0-2 กม.
2. โทรโพสเฟียร์ชั้นกลางและบน อุณหภูมิจะลดลงสม่ำเสมอ ตามความสูง
3. โทรโพพอส เป็นเขตแบ่งว่า มีไอน้ำกับไม่มีไอน้ำ
4. สตราโตสเฟียร์ มีโอโซนมาก
5. บรรยากาศชั้นสูง คล้ายกับเอกโซสเฟียร์