เรื่องที่ 2 บรรยากาศ
บรรยากาศ คือ อากาศทีห่อหุ้มโลกเราอยู่โดยรอบ โดยมีขอบเขตนับจากระดับน้ำทะเลขึ้นไป ประมาณ 1,000 กิโลเมตร บริเวณใกล้พื้นดินอากาศจะมีความหนาแน่นมากและจะลดลงเมื่ออยู่สูงขึ้นไป จากระดับพื้นดิน บริเวณใกล้พื้นดินโลกมีอุณหภูมิ 15 องศาเซลเซียส โดยเฉลี่ย
ชั้นบรรยากาศ
สภาพอากาศของโลก คือ การถูกห่อหุ้มด้วยชั้นนบรรยากาศ ซึ่งมีทั้งหมด 5 ชั้น ได้แก่
1. โทรโพสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 0-10 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีไอนำ เมฆ หมอก ซึ่งมีความหนาแน่นมาก และมีการแปรปรวนของอากาศอยู่ตลอดเวลา
2. สตราโตสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 10-35 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศชั้นนีี้แถบจะไม่เปลี่ยนแปลงจาก
โทรโพสเฟียร์ แต่มีผงฝุ่นเพิ่มมาเล็กน้อย
3. เมโสสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 35-80 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีก๊าซโอโซนอยู่มาก ซึ่งจะช่วยสกัดแสงอัลตรา ไวโอเรต (UV) จำกัดวงอาทิตย์ไม่ให้มาถึงพืนโลกมากเกินไป
4. ไอโอโนสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 80-600 กิโลเมตร จากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจนจางมากไม่เหมาะกับมนุษย์
5. เอกโซสเฟียร์ เริ่มตั้งแต่ 600 กิโลเมตรขึ้นไป จากผิวโลก บรรยากาศมีออกซิเจนจางมากๆและมีก๊าซฮีเลียม และไฮโดรเจนอยู่เป็นส่วนมาก โดยเป็นชั้นติดต่อกับอวกาศ
ความสําคัญของบรรยากาศ บรรยากาศมีความสําคัญต่อสิ่งมีชีวิต ดังนี้
1. ช่วยปรับอุณหภูมิบนผิวโลกไม่ให้สูงหรือตําเกินไป
2. ช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีและอนุภาคต่างๆ ที่มาจากภายนอกโลก เช่น ช่วยดูดกลืนรังสีอัลตราไวโอเลตไม่ให้ส่องผ่านมายังผิวโลกมากเกินไป ช่วยทําให้วัตถุจากภายนอกโลกทีถูกแรงดึงดูดของโลกดึงเข้ามาเกิดการลุกไหม้หรือมีขนาดเล็กลงก่อนตกถึงพื้นโลก
องค์ประกอบของบรรยากาศ
บรรยากาศหรืออากาศ จัดเป็นของผสมประกอบด้วยแก๊สต่าง ๆ เช่น แก๊สไนโตนเจน (N)
แก๊ส ออกซิเจน (O2 ) แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ (CO2 ) แก๊สอาร์กอน (Ar) ฝุ่นละอองและแก๊สอื่นๆ เป็นต้น
ก๊าซที่เกี่ยวกับชั้นบรรยากาศที่สําคัญมีอยู่ 2 ก๊าซ คือ โอโซน (Ozone) เป็นก๊าซที่สําคัญมากต่อมนุษย์ เพราะช่วยดูดกลืนรังสีอุลตราไวโอเลตที่มาจากดวงอาทิตย์ ไม่ให้ตกสู่พื้นโลกมากเกินไป
ซีเอฟซี (CFC = Chlorofluorocarbon) เป็นก๊าซที่ประกอบด้วย คาร์บอน ฟลูออรีน คลอรีน ซึ่งได้นํามาใช้ในอุตสาหกรรมบางชนิด เช่น พลาสติก โฟม ฯลฯ อุณหภูมิ
อุณหภูมิ คือ คุณสมบัติทางกายภาพของระบบ โดยจะใช้เพื่อแสดงถึงระดับพลังงานความร้อน เป็นการแทนความรู้สึกทั่วไปของคําว่า "ร้อน" และ "เย็น" โดยสิ่งที่มีอุณหภูมิสูงกว่าจะถูกกล่าวว่า ร้อน กว่า หน่วย SI ของอุณหภูมิ คือ เคลวิน
กระแสน้ำกับอุณหภูมิของโลก
กระแสน้ำในมหาสมุทร คือ การเคลื่อนที่ของน้ำในมหาสมุทรในลักษณะที่เป็นกระแสธาร ที่เคลือนที่อย่างสม่ำเสมอ และไหลต่อเนื่องไปในทิศทางเดียวกัน มี 2 ชนิด คือ กระแสน้ำอุ่น และ กระแสน้ำเย็น
สมบัติของอากาศ
1. ความหนาแน่นของอากาศ ความหนาแน่นของอากาศ คือ อัตราส่วนระหว่างมวลกับปริมาตรของอากาศ
1.1. ที่ระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลต่างกัน อากาศจะมีความหนาแน่นต่างกัน
1.2 เมื่อระดับความสูงจากระดับน้ำทะเลเพิ่มขึ้น ความหนาแน่นของอากาศจะลดลง
1.3 ความหนาแน่นของอากาศจะเปลี่ยนแปลงตามมวลของอากาศ อากาศที่มวลน้อยจะมีความหนาแน่นน้อย
1.4 อากาศที่ผิวโลกมีความหนาแน่นมากกว่าอากาศที่อยู่ระดับความสูงจากผิวโลกขึ้นไป เนื่องจากมีชั้น อากาศกดทับผิวโลกหนากว่าชั้นอื่นๆ และแรงดึงดูดของโลกที่มีต่อมวลสารใกล้ผิวโลก
2. ความดันของอากาศ ความดันของอากาศหรือความดันบรรยากาศ คือ ค่าแรงดันอากาศที่กระทําต่อหนึ่งหน่วยพื้นที่ที่รองรับแรงดันนั้น
- เครื่องมือวัดความดันอากาศ เรียกว่า บารอมิเตอร์
- เครื่องมือวัดความสูง เรียกว่า แอลติมิเตอร์
3.อุณหภูมิของอากาศ การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิตามความสูงในบรรยากาศชั้นนี้ พบว่า โดยเฉลี่ยอุณหภูมิจะลดลงประมาณ 6.5 C
4. ความชื้นของอากาศ
ความชื้นของอากาศ คือ ปริมาณไอน้ำที่ปะปนอยู่ในอากาศ อากาศที่มีไอน้ำอยู่ในปริมาณเต็มที่ และจะรับไอน้ำอีกไม่ได้อีกแล้ว เรียกว่า อากาศอิ่มตัว การบอกค่าความชื้นของอากาศ สามารถบอกได้ 2 วิธี คือ
1. ความชื้นสัมบูรณ์ คือ อัตราส่วนระหว่างมวลของไอน้ำในอากาศกับปริมาตรของอากาศ ขณะนั้น
2. ความชื้นสัมพัทธ์ คือ ปริมาณเปรียบเทียบระหว่างมวลของไอน้ำที่มีอยู่จริงในอากาศขณะนั้น กับมวลของไอน้ำ อิ่มตัว ที่อุณหภูมิและปริมาตรเดียวกัน มีหน่วยเป็น เปอร์เซ็นต์ เครื่องมือวัดความชื้นสัมพัทธ์ เรียกว่า ไฮกรอมิเตอร์ ที่นิยมใช้มี 2 ชนิด คือ 1. ไฮกรอมิเตอร์แบบกระเปียกกระเปาะแห้ง 2. ไฮกรอมิเตอร์แบบเส้นผม
เมฆ
1.1 เมฆและการเกิดเมฆ เมฆ คือ น้ำในอากาศเบื้องสูงที่อยู่ในสถานะเป็นหยดน้ำและผลึกน้ำแข็ง และอาจมีอนุภาคของ ของแข็งที่อยู่ในรูปของควันและฝุ่นที่แขวนลอยอยู่ในอากาศรวมอยู่ด้วย
1.2. ชนิดของเมฆ การสังเกตชนิดของเมฆ กลุ่มคําที่ใช้บรรยายลักษณะของเมฆชนิดต่างๆ มีอยู่ 5 กลุ่มคํา
คือ เซอร์โร(CIRRO) เมฆระดับสูง อัลโต (ALTO) เมฆระดับกลาง คิวมูลัส (CUMULUS) เมฆเป็นก้อนกระจุก สเตรตัส (STRATUS) เมฆเป็นชั้นๆ นิมบัส (NUMBUS) เมฆที่ก่อให้เกิดฝน
หยาดน้ำฟ้า
หยาดน้ำฟ้า หมายถึง น้ำที่อยู่ในสถานะของแข็งหรือของเหลวที่ตกลงมาจากบรรยากาศ สู่พื้นโลก หมอก(Fog) คือ เมฆที่เกิดในระดับใกล้พื้นโลก จะเกิดตอนกลางคืนหรือเช้ามืด น้ำค้าง(Dew) คือ ไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นหยดน้ำเกาะติดอยู่ตามผิว ซึ่งเย็นลงจนอุณหภูมิต่ำกว่า จุดน้ำค้างของขณะนั้น จุดน้ำค้าง คือ ขีดอุณหภูมิที่ไอน้ำในอากาศเริ่มควบแน่นออกมาเป็นละอองน้ำ 118 น้ำค้างแข็ง(Frost) คือ ไอน้ำในอากาศทีมีจุดน้ำค้างต่ำกว่า จุดเยือกแข็ง แล้วเกิดการกลั่นตัว เป็นเกล็ดน้ำแข็ง โดยเกิดเฉพาะในเวลากลางคืน หรือตอนเช้ามืด หิมะ(Snow) คือ ไอน้ำที่กลั่นตัวเป็นเกล็ดน้ำแข็ง เมื่ออากาศอิ่มตัว และอุณหภูมิต่ำกว่า จุดเยือกแข็ง ลูกเห็บ(Hail) คือ เกล็ดน้ำแข็งที่ถูกลมพัดหวนขึ้นหลายครั้ง แต่ละครั้งผ่านอากาศเย็นจัด ไอน้ำ กลายเป็นน้ำแข็งเกาะเพิ่มมากขึ้น จนมีขนาดใหญ่มากเมื่อตกถึงพื้นดิน ฝน(Rain) เกิดจากละอองน้ำในก้อมเมฆซึ่งเย็นจัดลง ไอน้ำกลั่นตัวเป็นละอองน้ำเกาะกันมาก และหนักขึ้นจนลอยอยู่ไม่ได้ และตกลงมาด้วยแรงดึงดูดของโลก
ปริมาณน้ำฝน หมายถึง ระดับความลึกของน้ำฝนในภาชนะที่รองรับน้ำฝน เครื่องมือปริมาณ น้ำฝน เรียกว่า เครื่องวัดน้ำฝน(Rain gauge)
