ชั้นบรรยากาศแสนสวย

ภาพจาก ผู้จัดการออนไลน์

          นักบินบนสถานีอวกาศนานาชาติ (นาซา) ได้บันทึกภาพชั้นบรรยากาศโลกสีสันสวยงามเหนือมหาสมุทรอินเดียช่วงดวงอาทิตย์ลับขอบฟ้า ซึ่งแยกชั้นชัดเจน เป็นชั้นสีที่แสดงชั้นต่างๆ ของบรรยากาศโลก ที่มองเห็นได้ด้วยตาเปล่า(ที่มา : ASTVผู้จัดการออนไลน์ วันที่ 22 มิถุนายน 2553 12:32 น.)

          เนื้อหาสำหรับกลุ่มสาระการเรียนรู้วิทยาศาสตร์  ระดับชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 1

          สาระที่ 6  กระบวนการเปลี่ยนแปลงของโลก
          มาตรฐาน ว 6. 1  เข้าใจกระบวนการต่าง ๆ   ที่เกิดขึ้นบนผิวโลกและภายในโลก ความสัมพันธ์ของกระบวนการต่าง ๆ ที่มีผลต่อการเปลี่ยนแปลงภูมิอากาศ ภูมิประเทศ และสัณฐานของโลก มีกระบวนการสืบเสาะหาความรู้และจิตวิทยาศาสตร์ สื่อสารสิ่งที่เรียนรู้และนำความรู้ไปใช้ประโยชน์
       
          บรรยากาศ คือ อากาศที่ห้อหุ้มโลกของเราอยู่โดยรอบ โดยมีขอบเขตนับจากระดับน้ำทะเลขึ้นไปประมาณ 1,000 กม. ที่บริเวณใกล้พื้นดินอากาศจะมีความหนาแน่นมากและความหนาแน่นของอากาศจะลดลงเมื่อสูงขึ้นไปจากระดับพื้นดิน  บรรยากาศมีความสำคัญต่อมนุษย์และสิ่งมีชีวิตบนโลกนี้อย่างมาก เพราะบรรยากาศช่วยปรับอุณหภูมิบนพื้นผิวโลกไม่ให้สูงหรือต่ำเกินไป  เพื่อให้สิ่งมีชีวิตสามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ โดยปกติในช่วงกลางวันความร้อนจากดวงอาทิตย์จะถูกอากาศ ที่ห้อหุ้มโลกไว้บางส่วน ทำให้ร้อนอย่างช้าๆ และช่วยป้องกันอันตรายจากรังสีและอนุภาคต่างๆ ที่มาจากนอกโลก

เราสามารถแบ่งชั้นบรรยากาศได้ดังนี้

          1. ชั้นโทรโพสเฟียร์ (troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศต่ำสุด ที่อยู่สูงจากพื้นโลกขึ้นไปประมาณ 6-20 กิโลเมตร และเป็นชั้นที่มีมวลมากถึง 80% ของชั้นบรรยากาศทั้งหมด เกือบทั้งหมดเป็นไอน้ำ เมฆและมีการตกของฝนหรือหิมะ และสีดำในชั้นนี้คือเมฆ  บรรยากาศในชั้นนี้อุณภูมิจะค่อยๆ ลดลงตามระดับความสูง และเป็นชั้นที่เกี่ยวข้องกับสภาพอากาศด้วย ซึ่งมนุษย์อาศัยอยู่ในชั้นนี้ จากภาพข้างบนจะเห็นเป็นชั้นสีส้มและสีเหลือง 
          2. ชั้นสตราโทสเฟียร์ (stratosphere) เป็นชั้นที่มีเสถียรภาพต่ำสุด มีความสูงตั้งแต่ 15-50 กม. อุณหภูมิในระดับล่างของชั้นนี้จะคงที่จนถึงระดับความสูง 20 กม. จากนั้นอุณหภูมิจะค่อยๆสูงขึ้น ในชั้นบรรยากาศนี้ไม่มีเมฆเลยหรือมีอยู่น้อยมาก บรรยากาศชั้นนี้ทำหน้าที่ปกป้องพื้นโลกและสิ่งมีชีวิตที่อาศัยอยู่บนพื้นโลกจากรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์  จากภาพจะเห็นเป็นชั้นสีชมพูและสีขาวเหนือแถบเมฆสีดำ      
          3. บรรยากาศชั้นสูง (upper atmosphere) ประกอบด้วยชั้นมีโซสเฟียร์ เทอร์โมสเฟียร์ ไอโอโนสเฟียร์และเอกโซสเฟียร์ จากภาพจะเห็นเป็นชั้นสีน้ำเงินซึ่งอยู่ถัดขึ้นไปจากชั้นสตราโทสเฟียร์
              3.1 มีโซสเฟียร์ (mesosphere) เป็นช่วงบรรยากาศที่อยู่สูงจากพื้นดินในช่วง50-80 กม. อุณหภูมิลดลงตามระดับความสูง ตั้งแต่ชั้นแรกถึงชั้นนี้อากาศยังเป็นเนื้อเดียวกันอยู่ ทั้ง 3 ชั้นรวมทั้งหมดเรียกว่า โฮโมสเฟียร์ (homosphere)
              3.2 เทอร์โมสเฟียร์ (thermosphere) เป็นช่วงบรรยากาศที่มีระดับความสูง 80-500 กม. อุณหภูมิจะสูงขึ้นอย่างรวดเร็ว จนถึงระดับประมาณ 100 กม. จากนั้นอัตราการสูงขึ้นของอุณหภูมิจะลดลง อุณหภูมิเฉลี่ยของชั้นนี้คือ 227-1,727 องศาเซลเซียส ชั้นนี้ยังมีแก็สที่เป็นประจุไฟฟ้าเรียกว่า ไอออน สามารถสะท้อนคลื่นวิทยุบางชนิดได้ เราอาจเรียกชั้นนี้ว่า ไอโอโนสเฟียร์ (ionosphere) ก็ได้
              3.3 เอกโซสเฟียร์ (exosphere) เริ่มตั้งแต่ 500 กม.จากผิวโลกขึ้นไป บรรยากาศชั้นนี้เจือจางมากจนไม่ถือว่าเป็นส่วนหนึ่งของชั้นบรรยากาศ องค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นแก๊สไฮโดรเจนและฮีเลียม ไม่มีรอยต่อที่ชัดเจนระหว่างบรรยากาศกับอวกาศ มีอุณหภูมิประมาณ 726 องศาเซลเซียส ถึงแม้อุณหภูมิจะสูงแต่เนื่องจากอากาศเบาบางมาก จึงแทบไม่มีผลต่อยานอวกาศ      

สนุกคิดกับวิทยาศาสตร์

          ชั้นบรรยากาศมีความสำคัญต่อเราอย่างไรบ้าง
                  
ลองทำดู

           สืบค้นข้อมูลเกี่ยวกับยานอวกาศที่อยู่บนชั้นบรรยากาศ

การบูรณาการกับกลุ่มสาระการเรียนรู้อื่นๆ

          กลุ่มสาระศิลปะ - ภาพวาดชั้นบรรยากาศในจินตนาการ

ที่มา 
          1. ผู้จัดการออนไลน์ 
          2. วิกิพีเดีย สารานุกรมเสรี
ภาพจาก 
          1. ผู้จัดการออนไลน์ 
ที่มา : https://www.sahavicha.com/?name=knowledge&file=readknowledge&id=2819