ชั้นบรรยากาศ เมื่อพูดถึงเรื่องสภาพอากาศ คนส่วนใหญ่สามารถจบบทสนทนาได้ ท้ายที่สุดใครบ้างที่ไม่มีเกร็ดเล็กเกร็ดน้อย เกี่ยวกับวันที่ฝนตกทำให้แผนการของพวกเขาหยุดชะงัก อากาศอยู่รอบๆตัวเราส่งผลต่อชีวิตของเราในทุกๆด้าน ไม่น่าแปลกใจเลยที่การพูดถึงเรื่องนี้ จะทำให้การหยุดชั่วคราวที่น่าอึดอัดใจ และการเดทครั้งแรกถึงวาระของเรา มุมมองเกี่ยวกับสภาพอากาศซึ่งเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นรอบตัวเราซึ่งเป็นแนวคิดแรกที่คุณต้องละทิ้ง
เพื่อทำความเข้าใจอย่างชัดเจนว่าชั้นบรรยากาศของโลกทำงานอย่างไร แม้แต่ความคิดที่ว่าสภาพอากาศเป็นสิ่งที่เกิดขึ้นกับเมืองหรือภูมิภาค สภาพอากาศเป็นเพียงสถานะของ ชั้นบรรยากาศ ซึ่งเป็นชั้นก๊าซที่ทำหน้าที่เป็นกำแพงกั้นชั้นนอกสุด ระหว่างโลกกับส่วนที่เหลือของเอกภพ ในขณะที่น้ำครอบคลุม 71 เปอร์เซ็นต์ของพื้นผิวโลก บรรยากาศห่อหุ้มทั้งหมดไว้แต่ชั้นของก๊าซนี้ไม่ได้อยู่เฉยๆแต่ยังได้รับอิทธิพลจากโลกและนอกโลก ลองนึกถึงบรรยากาศชายหรือหญิง
ผู้โชคดีที่เพิ่งถูกลอตเตอรี่ จู่ๆดูเหมือนทุกคนจะมีคำแนะนำเล็กๆน้อยๆ ว่าควรใช้เวลาและเงินของตนเองอย่างไร ลุงโจพูดอย่างหนึ่ง ป้าคลาราพูดอีกอย่างหนึ่ง ก่อนที่คุณจะรู้ตัวทุกคนดูเหมือนจะมีส่วนรู้เห็นบางอย่างเกี่ยวกับชีวิตประจำวันของคุณ สำหรับชั้นบรรยากาศของโลก แรงโน้มถ่วงแสงแดดมหาสมุทรและภูมิประเทศ ล้วนกำหนดวัฏจักรของการเคลื่อนที่ของอากาศ บางส่วนเป็นของท้องถิ่นซึ่งบางส่วนเกี่ยวข้องกับพื้นที่กว้างใหญ่ของโลก นอกจากนี้ วัฏจักรต่างๆเหล่านี้
จำนวนหนึ่งยังส่งผลกระทบซึ่งกันและกัน ทำให้เกิดวัฏจักรใหม่และก่อตัวเป็นเมฆหยาดน้ำฟ้า และพายุที่โหมกระหน่ำอย่างไม่รู้จักจบสิ้น การตอบสนองของบรรยากาศที่หลากหลายเหล่านี้ เป็นสิ่งที่เรารู้จักในชื่อสภาพอากาศ ด้วยอิทธิพลต่างๆเหล่านี้ ชั้นบรรยากาศของโลกจึงเป็นระบบที่ค่อนข้างซับซ้อน ไม่น่าแปลกใจเลยที่การพยากรณ์อากาศจะเป็นเรื่องยากในบทความนี้เราจะไขปริศนาของระบบที่สลับซับซ้อนนั้น โดยเริ่มจากอวกาศด้วยภาพรวม และค่อยๆเลื่อนลงไปเรื่อยๆ
จนถึงระดับที่คุณประสบอยู่ทุกวัน วิวัฒนาการในของชั้นบรรยากาศ ย้อนกลับไปประมาณ 4.6 พันล้านปีคุณจะไม่พบโลก คุณจะพบว่าโมเลกุลและอนุภาคค่อยๆก่อตัวเป็นมวลก๊าซภายในเนบิวลา เมื่อเวลาผ่านไปก๊าซเหล่านี้จะควบแน่นเป็นของเหลวและของแข็งในที่สุด บางส่วนเย็นลงจนก่อตัวเป็นทวีปและมหาสมุทรแต่ใจกลางโลกส่วนใหญ่ยังคงร้อนระอุ บรรยากาศตั้งอยู่บนพื้นผิวของทรงกลมนี้ นักวิทยาศาสตร์คิดว่าชั้นบรรยากาศดั้งเดิมของโลกหลุดออกจากภายในโลก
ซึ่งก่อตัวขึ้นจากความร้อนจากการสลายตัว ของสารกัมมันตภาพรังสี ตามมาตรฐานของวันนี้อากาศนี้หายใจไม่ออกอย่างเต็มที่ อุดมไปด้วยมีเทน แอมโมเนียไอน้ำและนีออน ไม่มีออกซิเจนอิสระ O2 เลย คุณอาจคิดว่าสิ่งนี้ต้องเปลี่ยนแปลงก่อนที่สิ่งมีชีวิต จะวิวัฒนาการบนโลกได้แต่จริงๆแล้วมันเป็นวิวัฒนาการที่คงที่ของสิ่งมีชีวิตเซลล์เดียว ที่ผลิตออกซิเจนและทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในชั้นบรรยากาศ กว่าหลายร้อยล้านปีสิ่งเหล่านี้ได้พัฒนามาเป็นอากาศที่เติมเต็มปอดของคุณในทุกวันนี้
ปัจจุบันบรรยากาศประกอบด้วยไนโตรเจน ออกซิเจน อาร์กอน และคาร์บอนไดออกไซ ส่วนอื่นๆที่เหลืออีกร้อยละ 0.07 ประกอบด้วยไอน้ำ ไฮโดรเจน โอโซน นีออน ฮีเลียม คริปทอนและซีนอนซึ่งนี่เป็นสูตรสำเร็จสำหรับชั้นบรรยากาศของโลกหรือไม่ อาจไม่ใช่ เนื่องจากกระบวนการวิวัฒนาการที่สร้าง มันยังคงดำเนินต่อไปจนถึงทุกวันนี้ นอกจากนี้ยังมีตัวแทนของการเปลี่ยนแปลงอื่นที่ต้องพิจารณา
ในขณะที่บางยุคอิทธิพลของมนุษย์ต่อสภาพอากาศโลก ย้อนไปถึงการปฏิวัติอุตสาหกรรมในทศวรรษที่ 1800 แต่บางยุคก็ย้อนกลับไปถึงการปฏิวัติเกษตรกรรมหลายพันปี นักวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม เช่น วิลเลียม เอฟ รุดดิมานซึ่งเขาโต้แย้งว่าความเข้มข้นของก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เริ่มเพิ่มขึ้นเมื่อ 8,000 ปีก่อน เนื่องจากการทำเกษตรกรรมแบบเฉือนและเผาในยุคแรกๆ ในเอเชีย อินเดียและยุโรปดังนั้น เราจึงอธิบายว่าชั้นบรรยากาศพัฒนาขึ้นอย่างไรและเกิดจากอะไร
แต่เรายังคงมองโลกจากภายนอก ถัดไปเราจะเข้าไปใกล้ขึ้นอีกเล็กน้อย และสำรวจคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญที่ทำงานอยู่ในนั้น ภายใต้ความกดดันบรรยากาศ เราได้พูดถึงต้นกำเนิดและองค์ประกอบทางเคมีของอากาศที่เราหายใจดังนั้นถึงเวลาที่จะต้องเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของโลกจริงๆแล้ว ขณะที่เราค่อยๆเลื่อนเข้าหาก้อนเมฆที่หมุนวนนั้นอย่างช้าๆผ่านดาวเทียมเป็นครั้งคราวคำถามที่ชัดเจนก็คืออวกาศรอบนอกหยุดลง และชั้นบรรยากาศเริ่มต้นที่ใด
ไม่มีขอบเขตที่แน่นอนของชั้นบรรยากาศหรืออวกาศ อากาศที่เบาบางในชั้นบรรยากาศชั้นบนจะเบาบางลงจนไม่มีสิ่งใดเลยที่ความสูงประมาณ 600 ไมล์ประมาณ 1,000 กิโลเมตรเหนือระดับน้ำทะเลชั้นบรรยากาศทั้งหมดนี้ตั้งอยู่บนพื้นผิวโลก ถูกยึดไว้โดยแรงโน้มถ่วงเช่นเดียวกับสิ่งอื่นๆบนโลก แม้จะมีวลีที่ว่าเบาเหมือนอากาศ แต่บรรยากาศก็เป็นเพียงสิ่งอื่น แต่มีน้ำหนักมากถึง 5.5 ควอดล้านตันประมาณ 4.99 ควอดล้านล้านเมตริกตัน ด้วยเลขศูนย์ 14 ตัว
ตามหลังจึงมีมวลมาก และเป็นแรงผลักดันเบื้องหลังความกดอากาศ ลองนึกภาพกองเชียร์ลีดเดอร์ที่สร้างพีระมิดมนุษย์ เด็กผู้หญิงที่อยู่แถวล่างสุดต้องแบกน้ำหนัก ของเด็กผู้หญิงคนอื่นๆที่อยู่เหนือพวกเธอในขณะที่เด็กผู้หญิงที่อยู่ข้างบนไม่ต้องแบกน้ำหนักเลย สถานการณ์ที่คล้ายกัน นี้มีอยู่ในชั้นบรรยากาศ อากาศมีแรงดันน้อยที่สุดที่ขอบของอวกาศ โดยที่ไม่มีการกดทับเพียงเล็กน้อยหรือไม่มีเลย อย่างไรก็ตาม อากาศที่ระดับน้ำทะเลจะถูกลดทอนลง โดยอากาศทั้งหมดที่อยู่ด้านบน
เช่นเดียวกับเด็กผู้หญิงที่น่าสงสารเหล่านั้นที่ค้ำจุนพีระมิด ความดันยังกดให้โมเลกุลในบรรยากาศชั้นล่างเข้ามาใกล้กัน ซึ่งหมายความว่ายิ่งความกดอากาศสูงเท่าไรความหนาแน่นของอากาศก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น ด้วยเหตุนี้ร้อยละ 50 ของอากาศในโลกจึงมีอยู่ต่ำกว่าระดับความสูง 3 ไมล์ประมาณ 5 กิโลเมตร เมื่อยืนอยู่ที่ระดับน้ำทะเล บรรยากาศจะออกแรงโดยเฉลี่ย 14.7 ปอนด์ประมาณ 6.7 กิโลกรัมต่อทุกตารางนิ้วประมาณ 2.5 เซนติเมตรของผิวหนังของคุณ
หากคุณดำดิ่งเหนือระดับน้ำทะเล ความกดอากาศและความหนาแน่นของอากาศจะลดลง นี่คือเหตุผลว่าทำไมการหายใจบนที่สูงจึงยากขึ้น โมเลกุลของออกซิเจนที่ปอดของคุณซึ่งต้องการนั้นอยู่ห่างกันมากขึ้น คุณจึงต้องสูดอากาศเข้าไปมากขึ้นเพื่อให้ได้สิ่งที่คุณต้องการ แรงโน้มถ่วงเป็นเพียงแรงหนึ่งที่ทำงานบนชั้นบรรยากาศ ผู้เสนอญัตติและตัวเขย่าหลักไม่ใช่ใครอื่น นอกจากลูกบอลก๊าซที่ลุกเป็นไฟที่ใจกลางระบบสุริยะของเรา
นานาสาระ: แสงอาทิตย์ อธิบายและให้ความรู้เกี่ยวกับพลังงานแสงอาทิตย์แบบเรืองแสง
