ชั้นบรรยากาศตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 40 50 มีโซสเฟียร์ เทอร์โมสเฟียร์ เอ็กโซสเฟียร์ - บรรยากาศของโลก
ชั้นบรรยากาศคือเปลือกก๊าซของโลกของเราซึ่งหมุนไปพร้อมกับโลก ก๊าซในบรรยากาศเรียกว่าอากาศ บรรยากาศสัมผัสกับไฮโดรสเฟียร์และปกคลุมเปลือกโลกบางส่วน แต่ขีดจำกัดบนนั้นยากต่อการกำหนด เป็นที่ยอมรับกันตามอัตภาพว่าชั้นบรรยากาศขยายขึ้นไปประมาณสามพันกิโลเมตร ที่นั่นมันไหลเข้าสู่พื้นที่ที่ไม่มีอากาศได้อย่างราบรื่น
องค์ประกอบทางเคมีของชั้นบรรยากาศโลก
การก่อตัว องค์ประกอบทางเคมีบรรยากาศเริ่มต้นเมื่อประมาณสี่พันล้านปีก่อน ในตอนแรกบรรยากาศประกอบด้วยก๊าซเบาเท่านั้น ได้แก่ ฮีเลียมและไฮโดรเจน ตามที่นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าข้อกำหนดเบื้องต้นเบื้องต้นสำหรับการสร้างเปลือกก๊าซรอบโลกคือการปะทุของภูเขาไฟซึ่งเมื่อรวมกับลาวาแล้วยังปล่อยก๊าซจำนวนมหาศาลออกมา ต่อจากนั้น การแลกเปลี่ยนก๊าซเริ่มต้นด้วยช่องว่างของน้ำ กับสิ่งมีชีวิต และด้วยผลผลิตจากกิจกรรมของพวกเขา องค์ประกอบของอากาศก็ค่อยๆเปลี่ยนไปและ รูปแบบที่ทันสมัยบันทึกไว้เมื่อหลายล้านปีก่อน
ส่วนประกอบหลักของบรรยากาศคือไนโตรเจน (ประมาณ 79%) และออกซิเจน (20%) เปอร์เซ็นต์ที่เหลือ (1%) ประกอบด้วยก๊าซต่อไปนี้: อาร์กอน นีออน ฮีเลียม มีเทน คาร์บอนไดออกไซด์ ไฮโดรเจน คริปทอน ซีนอน โอโซน แอมโมเนีย ซัลเฟอร์และไนโตรเจนไดออกไซด์ ไนตรัสออกไซด์ และคาร์บอนมอนอกไซด์ ซึ่งรวมอยู่ด้วย ในหนึ่งเปอร์เซ็นต์นี้
นอกจากนี้ อากาศยังประกอบด้วยไอน้ำและฝุ่นละออง (ละอองเกสรดอกไม้ ฝุ่น ผลึกเกลือ สิ่งเจือปนจากละอองลอย)
ใน เมื่อเร็วๆ นี้นักวิทยาศาสตร์สังเกตว่าไม่ใช่การเปลี่ยนแปลงเชิงคุณภาพ แต่เป็นการเปลี่ยนแปลงเชิงปริมาณในส่วนผสมอากาศบางชนิด และเหตุผลก็คือมนุษย์และกิจกรรมของเขา ในช่วง 100 ปีที่ผ่านมา ระดับคาร์บอนไดออกไซด์เพิ่มขึ้นอย่างมาก! นี่เต็มไปด้วยปัญหามากมาย ปัญหาระดับโลกที่สุดคือการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศ
การก่อตัวของสภาพอากาศและภูมิอากาศ
บรรยากาศกำลังเล่นอยู่ บทบาทที่สำคัญในการก่อตัวของสภาพอากาศและสภาพอากาศบนโลก ส่วนใหญ่ขึ้นอยู่กับปริมาณแสงแดด ธรรมชาติของพื้นผิวด้านล่าง และการไหลเวียนของบรรยากาศ
มาดูปัจจัยตามลำดับกัน
1. บรรยากาศส่งผ่านความร้อนของรังสีดวงอาทิตย์และดูดซับรังสีที่เป็นอันตราย ชาวกรีกโบราณรู้ดีว่ารังสีของดวงอาทิตย์ตกบนส่วนต่างๆ ของโลกในมุมที่ต่างกัน คำว่า "ภูมิอากาศ" แปลมาจากภาษากรีกโบราณแปลว่า "ความลาดชัน" ดังนั้น ที่เส้นศูนย์สูตร รังสีดวงอาทิตย์ตกเกือบเป็นแนวตั้ง ซึ่งเป็นสาเหตุที่ทำให้ที่นี่ร้อนมาก ยิ่งใกล้กับเสามากเท่าใด มุมเอียงก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น และอุณหภูมิก็ลดลง
2. เนื่องจากความร้อนของโลกไม่สม่ำเสมอ กระแสลมจึงเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศ จำแนกตามขนาด ลมที่เล็กที่สุด (หลายสิบหลายร้อยเมตร) เป็นลมในท้องถิ่น ตามมาด้วยมรสุมและลมค้า พายุไซโคลนและแอนติไซโคลน และโซนส่วนหน้าของดาวเคราะห์
มวลอากาศทั้งหมดนี้เคลื่อนที่อยู่ตลอดเวลา บางส่วนค่อนข้างคงที่ ตัวอย่างเช่น ลมค้าขายที่พัดจากเขตร้อนไปยังเส้นศูนย์สูตร การเคลื่อนที่ของผู้อื่นขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศเป็นสำคัญ
3. ความกดอากาศเป็นอีกปัจจัยหนึ่งที่มีอิทธิพลต่อการก่อตัวของสภาพภูมิอากาศ นี่คือความกดอากาศบนพื้นผิวโลก ดังที่ทราบกันดีว่ามวลอากาศเคลื่อนที่จากบริเวณที่มีความกดอากาศสูงไปยังบริเวณที่ความดันนี้ต่ำกว่า
จัดสรรไว้ทั้งหมด 7 โซน เส้นศูนย์สูตร - โซน ความดันต่ำ- นอกจากนี้ทั้งสองด้านของเส้นศูนย์สูตรจนถึงละติจูดที่ 30 - ภูมิภาค แรงดันสูง- จาก 30° ถึง 60° - แรงดันต่ำอีกครั้ง และจากมุม 60° ถึงเสาจะเป็นบริเวณที่มีความกดอากาศสูง มวลอากาศไหลเวียนระหว่างโซนเหล่านี้ ผู้ที่มาจากทะเลสู่บกทำให้เกิดฝนและสภาพอากาศเลวร้าย และผู้ที่พัดมาจากทวีปทำให้เกิดสภาพอากาศที่แจ่มใสและแห้ง ในบริเวณที่กระแสลมปะทะกัน โซนต่างๆ จะก่อตัวขึ้น ด้านหน้าบรรยากาศซึ่งมีลักษณะของฝนและลมแรง
นักวิทยาศาสตร์ได้พิสูจน์แล้วว่าแม้แต่ความเป็นอยู่ที่ดีของบุคคลนั้นก็ขึ้นอยู่กับความดันบรรยากาศ ปกติตามมาตรฐานสากล ความดันบรรยากาศ- 760 มม.ปรอท คอลัมน์ที่อุณหภูมิ 0°C ตัวบ่งชี้นี้คำนวณสำหรับพื้นที่ที่ดินที่มีระดับเกือบเท่ากับระดับน้ำทะเล เมื่อระดับความสูงความดันลดลง ตัวอย่างเช่นสำหรับเซนต์ปีเตอร์สเบิร์ก 760 มม. ปรอท - นี่คือบรรทัดฐาน แต่สำหรับมอสโกซึ่งอยู่สูงกว่านั้น ความดันปกติ- 748 มม.ปรอท
ความดันไม่เพียงเปลี่ยนแปลงในแนวตั้งเท่านั้น แต่ยังเปลี่ยนแปลงในแนวนอนด้วย โดยเฉพาะอย่างยิ่งจะรู้สึกได้ในระหว่างที่พายุไซโคลนเคลื่อนผ่าน
โครงสร้างของชั้นบรรยากาศ
บรรยากาศชวนให้นึกถึงเค้กชั้น และแต่ละชั้นก็มีลักษณะเฉพาะของตัวเอง
. โทรโพสเฟียร์- ชั้นที่อยู่ใกล้โลกมากที่สุด "ความหนา" ของชั้นนี้จะเปลี่ยนไปตามระยะห่างจากเส้นศูนย์สูตร เหนือเส้นศูนย์สูตร ชั้นจะขยายขึ้นไปอีก 16-18 กม. นิ้ว เขตอบอุ่น- ที่ 10-12 กม. ที่เสา - ที่ 8-10 กม.
ที่นี่ประกอบด้วยมวลอากาศ 80% และไอน้ำ 90% เมฆก่อตัวที่นี่ พายุไซโคลนและแอนติไซโคลนเกิดขึ้น อุณหภูมิของอากาศขึ้นอยู่กับความสูงของพื้นที่ โดยเฉลี่ยจะลดลง 0.65°C ทุกๆ 100 เมตร
. โทรโปพอส- ชั้นเปลี่ยนผ่านของชั้นบรรยากาศ ความสูงมีตั้งแต่หลายร้อยเมตรถึง 1-2 กม. อุณหภูมิอากาศในฤดูร้อนจะสูงกว่าในฤดูหนาว ตัวอย่างเช่น เหนือขั้วโลกในฤดูหนาวจะมีอุณหภูมิ -65° C และเหนือเส้นศูนย์สูตรจะมีอุณหภูมิ -70° C ในช่วงเวลาใดก็ได้ของปี
. สตราโตสเฟียร์- เป็นชั้นที่มีขอบเขตบนอยู่ที่ระดับความสูง 50-55 กิโลเมตร ความปั่นป่วนที่นี่ต่ำ ปริมาณไอน้ำในอากาศมีน้อยมาก แต่มีโอโซนอยู่มาก ความเข้มข้นสูงสุดอยู่ที่ระดับความสูง 20-25 กม. ในชั้นสตราโตสเฟียร์ อุณหภูมิอากาศเริ่มสูงขึ้นถึง +0.8° C เนื่องจากชั้นโอโซนมีปฏิกิริยากับรังสีอัลตราไวโอเลต
. สเตรโทพอส- สั้น ชั้นกลางระหว่างสตราโตสเฟียร์กับมีโซสเฟียร์ที่ตามมา
. มีโซสเฟียร์- ขอบเขตบนของชั้นนี้คือ 80-85 กิโลเมตร กระบวนการโฟโตเคมีคอลที่ซับซ้อนเกิดขึ้นที่นี่โดยมีส่วนร่วม อนุมูลอิสระ- พวกมันคือผู้ที่ให้แสงสีฟ้าอันอ่อนโยนแก่ดาวเคราะห์ของเรา ซึ่งมองเห็นได้จากอวกาศ
ดาวหางและอุกกาบาตส่วนใหญ่ลุกไหม้ในชั้นมีโซสเฟียร์
. วัยหมดประจำเดือน- ชั้นกลางถัดไป อุณหภูมิอากาศอย่างน้อย -90°
. เทอร์โมสเฟียร์- ขอบเขตล่างเริ่มต้นที่ระดับความสูง 80 - 90 กม. และขอบเขตด้านบนของชั้นหินยาวประมาณ 800 กม. อุณหภูมิอากาศสูงขึ้น อาจแตกต่างกันได้ตั้งแต่ +500° C ถึง +1,000° C ในระหว่างวัน อุณหภูมิจะผันผวนสูงถึงหลายร้อยองศา! แต่อากาศที่นี่หายากมากจนการทำความเข้าใจคำว่า "อุณหภูมิ" ตามที่เราจินตนาการไว้นั้นไม่เหมาะสมที่นี่
. ไอโอโนสเฟียร์- รวมชั้นมีโซสเฟียร์ มีโซพอส และเทอร์โมสเฟียร์เข้าด้วยกัน อากาศที่นี่ส่วนใหญ่ประกอบด้วยโมเลกุลออกซิเจนและไนโตรเจน เช่นเดียวกับพลาสมากึ่งเป็นกลาง แสงอาทิตย์เมื่อเข้าสู่บรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ โมเลกุลของอากาศจะถูกแตกตัวเป็นไอออนอย่างรุนแรง ในชั้นล่าง (สูงสุด 90 กม.) ระดับไอออไนซ์อยู่ในระดับต่ำ ยิ่งสูงก็ยิ่งมีไอออไนซ์มากขึ้นเท่านั้น ดังนั้นที่ระดับความสูง 100-110 กม. อิเล็กตรอนจึงมีความเข้มข้น ซึ่งจะช่วยสะท้อนคลื่นวิทยุสั้นและปานกลาง
ชั้นที่สำคัญที่สุดของชั้นไอโอโนสเฟียร์คือชั้นบนซึ่งตั้งอยู่ที่ระดับความสูง 150-400 กม. ลักษณะเฉพาะของมันคือสะท้อนคลื่นวิทยุและช่วยให้สามารถส่งสัญญาณวิทยุในระยะทางไกลได้
มันอยู่ในบรรยากาศรอบนอกที่ปรากฏการณ์เช่นแสงออโรร่าเกิดขึ้น
. เอกโซสเฟียร์- ประกอบด้วยอะตอมของออกซิเจน ฮีเลียม และไฮโดรเจน ก๊าซในชั้นนี้มีการทำให้บริสุทธิ์มากและอะตอมของไฮโดรเจนมักจะหลุดออกไปนอกอวกาศ ดังนั้นชั้นนี้จึงเรียกว่า “เขตการกระจายตัว”
นักวิทยาศาสตร์คนแรกที่แนะนำว่าบรรยากาศของเรามีน้ำหนักคือ E. Torricelli ชาวอิตาลี ตัวอย่างเช่น Ostap Bender ในนวนิยายเรื่อง The Golden Calf คร่ำครวญว่าทุกคนถูกกดด้วยเสาอากาศที่มีน้ำหนัก 14 กิโลกรัม! แต่ นักวางแผนผู้ยิ่งใหญ่ฉันผิดนิดหน่อย ผู้ใหญ่ประสบแรงกดดันถึง 13-15 ตัน! แต่เราไม่รู้สึกถึงความหนักหน่วงเช่นนี้ เพราะความกดอากาศจะสมดุลกับความกดดันภายในของบุคคล น้ำหนักบรรยากาศของเราคือ 5,300,000,000,000,000 ตัน ตัวเลขนี้มีขนาดมหึมาถึงแม้จะเป็นเพียงหนึ่งในล้านของน้ำหนักโลกของเราก็ตาม
ส่วนบนของบรรยากาศ เหนือมีโซสเฟียร์ มีอุณหภูมิที่สูงมาก จึงเรียกว่าเทอร์โมสเฟียร์ อย่างไรก็ตามมีสองส่วนที่แตกต่างกันในนั้น: ไอโอโนสเฟียร์ซึ่งขยายจากมีโซสเฟียร์ไปจนถึงระดับความสูงหนึ่งพันกิโลเมตรและส่วนนอกที่อยู่ด้านบน - เอกโซสเฟียร์ซึ่งกลายเป็นโคโรนาของโลก
อากาศในชั้นบรรยากาศรอบนอกทำให้บริสุทธิ์มาก เราได้ระบุไว้แล้วว่าที่ระดับความสูง 300-750 กม. ความหนาแน่นเฉลี่ยจะอยู่ที่ประมาณ 10-8-10-10 กรัมต่อลูกบาศก์เมตร แต่ถึงแม้จะมีความหนาแน่นต่ำ อากาศแต่ละลูกบาศก์เซนติเมตรที่ระดับความสูง 300 กม. ยังคงมีโมเลกุลหรืออะตอมประมาณหนึ่งพันล้าน (109) และที่ระดับความสูง 600 กม. - มากกว่า 10 ล้าน (107) นี่เป็นลำดับความสำคัญที่มากกว่าปริมาณก๊าซในอวกาศระหว่างดาวเคราะห์หลายเท่า
ไอโอโนสเฟียร์ดังที่ชื่อกล่าวไว้นั้นมีลักษณะเฉพาะคือการไอออไนเซชันในอากาศในระดับที่รุนแรงมาก - ปริมาณไอออนที่นี่มากกว่าในชั้นที่อยู่ด้านล่างหลายเท่าแม้ว่าจะมีการทำให้อากาศบริสุทธิ์โดยทั่วไปอย่างรุนแรงก็ตาม ไอออนเหล่านี้ส่วนใหญ่เป็นอะตอมออกซิเจนที่มีประจุ โมเลกุลไนตริกออกไซด์ที่มีประจุ และอิเล็กตรอนอิสระ เนื้อหาที่ระดับความสูง 100-400 กม. อยู่ที่ประมาณ 1,015-106 ต่อลูกบาศก์เซนติเมตร
ชั้นหรือบริเวณต่างๆ ที่มีความแตกตัวเป็นไอออนสูงสุดจะมีความโดดเด่นในชั้นบรรยากาศรอบนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่งที่ระดับความสูง 100-120 กม. (ชั้น E) และ 200-400 กม. (ชั้น F) แต่ถึงแม้จะอยู่ในช่องว่างระหว่างชั้นเหล่านี้ ระดับไอออไนซ์ในบรรยากาศก็ยังคงสูงมาก ตำแหน่งของชั้นไอโอโนสเฟียร์และความเข้มข้นของไอออนในนั้นเปลี่ยนแปลงตลอดเวลา การสะสมของอิเล็กตรอนประปรายที่มีความเข้มข้นสูงเป็นพิเศษเรียกว่าเมฆอิเล็กตรอน
ค่าการนำไฟฟ้าของบรรยากาศขึ้นอยู่กับระดับของการแตกตัวเป็นไอออน ดังนั้นในชั้นไอโอโนสเฟียร์ ค่าการนำไฟฟ้าของอากาศโดยทั่วไปจึงมากกว่าค่าของพื้นผิวโลกถึง 1,012 เท่า คลื่นวิทยุสัมผัสกับการดูดกลืน การหักเห และการสะท้อนในบรรยากาศรอบนอก คลื่นที่มีความยาวมากกว่า 20 ม. ไม่สามารถผ่านชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ได้เลย: คลื่นจะถูกสะท้อนโดยชั้นอิเล็กตรอนที่มีความเข้มข้นต่ำในส่วนล่างของไอโอโนสเฟียร์ (ที่ระดับความสูง 70-80 กม.) คลื่นขนาดกลางและคลื่นสั้นจะถูกสะท้อนโดยชั้นไอโอโนสเฟียร์ที่อยู่ด้านบน
เนื่องจากการสะท้อนจากชั้นบรรยากาศรอบนอกทำให้สามารถสื่อสารทางไกลด้วยคลื่นสั้นได้ การสะท้อนหลายครั้งจากชั้นบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์และพื้นผิวโลกทำให้คลื่นสั้นเดินทางในลักษณะซิกแซกในระยะทางไกล โดยโค้งงอไปรอบๆ พื้นผิว โลก- เนื่องจากตำแหน่งและความเข้มข้นของชั้นไอโอโนสเฟียร์เปลี่ยนแปลงตลอดเวลา เงื่อนไขในการดูดกลืน การสะท้อน และการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุจึงเปลี่ยนแปลงไปด้วย ดังนั้นเพื่อการสื่อสารทางวิทยุที่เชื่อถือได้ จึงจำเป็นต้องมีการศึกษาสถานะของชั้นบรรยากาศรอบนอกอย่างต่อเนื่อง การสังเกตการแพร่กระจายของคลื่นวิทยุเป็นวิธีการวิจัยดังกล่าวอย่างแม่นยำ
ในไอโอโนสเฟียร์จะมีการสังเกตแสงออโรร่าและการเรืองแสงของท้องฟ้ายามค่ำคืนซึ่งมีลักษณะคล้ายคลึงกับพวกมัน - การเรืองแสงคงที่ของอากาศในบรรยากาศตลอดจนความผันผวนอย่างรวดเร็วในสนามแม่เหล็ก - พายุแม่เหล็กไอโอโนสเฟียร์
ไอออนไนซ์ในชั้นบรรยากาศรอบนอกเป็นผลมาจากการกระทำของรังสีอัลตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์ การดูดซับโดยโมเลกุลของก๊าซในชั้นบรรยากาศทำให้เกิดอะตอมที่มีประจุและอิเล็กตรอนอิสระตามที่กล่าวไว้ข้างต้น การแกว่งของสนามแม่เหล็กในชั้นบรรยากาศรอบนอกและแสงออโรร่าขึ้นอยู่กับความผันผวนของกิจกรรมสุริยะ การเปลี่ยนแปลงของกิจกรรมแสงอาทิตย์เกี่ยวข้องกับการเปลี่ยนแปลงการไหลของรังสีจากร่างกายที่มาจากดวงอาทิตย์สู่ชั้นบรรยากาศของโลก กล่าวคือ การแผ่รังสีจากร่างกายมีความสำคัญอันดับแรกสำหรับปรากฏการณ์ไอโอโนสเฟียร์เหล่านี้
อุณหภูมิในชั้นไอโอโนสเฟียร์จะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูงจนถึงค่าที่สูงมาก ที่ระดับความสูงประมาณ 800 กม. ถึง 1,000°
เมื่อเราพูดถึงอุณหภูมิสูงในชั้นไอโอโนสเฟียร์ เราหมายถึงว่าอนุภาคของก๊าซในบรรยากาศเคลื่อนที่ไปที่นั่นด้วยความเร็วสูงมาก อย่างไรก็ตาม ความหนาแน่นของอากาศในชั้นบรรยากาศรอบนอกนั้นต่ำมากจนวัตถุที่อยู่ในชั้นบรรยากาศรอบนอก เช่น ดาวเทียมที่กำลังบิน จะไม่ได้รับความร้อนจากการแลกเปลี่ยนความร้อนกับอากาศ อุณหภูมิดาวเทียมจะขึ้นอยู่กับการดูดซับโดยตรง รังสีแสงอาทิตย์และจากการที่รังสีของมันกลับคืนสู่อวกาศโดยรอบ เทอร์โมสเฟียร์ตั้งอยู่เหนือมีโซสเฟียร์ที่ระดับความสูง 90 ถึง 500 กม. เหนือพื้นผิวโลก โมเลกุลของก๊าซที่นี่กระจัดกระจายมากและดูดซับรังสีเอกซ์และรังสีอัลตราไวโอเลตความยาวคลื่นสั้น ด้วยเหตุนี้อุณหภูมิจึงสูงถึง 1,000 องศาเซลเซียส
โดยพื้นฐานแล้ว เทอร์โมสเฟียร์จะสอดคล้องกับบรรยากาศไอโอโนสเฟียร์ ซึ่งก๊าซไอออไนซ์จะสะท้อนคลื่นวิทยุกลับมายังโลก ซึ่งเป็นปรากฏการณ์ที่ทำให้การสื่อสารทางวิทยุเป็นไปได้
ผู้รู้หนังสือทุกคนควรรู้ไม่เพียงแต่ว่าดาวเคราะห์ถูกล้อมรอบด้วยบรรยากาศที่ประกอบด้วยก๊าซทุกชนิดผสมกัน แต่ยังรวมถึงชั้นบรรยากาศที่แตกต่างกันซึ่งอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกไม่เท่ากัน
เมื่อสังเกตท้องฟ้า เราไม่เห็นโครงสร้างที่ซับซ้อน องค์ประกอบที่ต่างกัน หรือสิ่งอื่นใดที่ซ่อนอยู่จากการมองเห็นเลย แต่ต้องขอบคุณองค์ประกอบที่ซับซ้อนและหลากหลายของชั้นอากาศที่มีสภาวะต่างๆ ทั่วโลกที่ทำให้สิ่งมีชีวิตเกิดขึ้นที่นี่ พืชพรรณเจริญรุ่งเรือง และทุกสิ่งที่เคยเกิดขึ้นที่นี่
ความรู้เกี่ยวกับหัวข้อสนทนานั้นมอบให้กับผู้คนในโรงเรียนชั้นประถมศึกษาปีที่ 6 แล้ว แต่บางคนยังเรียนไม่จบและบางคนก็อยู่ที่นั่นมานานแล้วจนลืมไปหมดแล้ว อย่างไรก็ตาม ผู้ที่มีการศึกษาทุกคนควรรู้ว่าโลกรอบตัวเขาประกอบด้วยอะไร โดยเฉพาะอย่างยิ่งส่วนหนึ่งของโลกที่ความเป็นไปได้ของชีวิตปกติของเขาขึ้นอยู่กับโดยตรง
บรรยากาศแต่ละชั้นชื่ออะไร ระดับความสูงเท่าใด และมีบทบาทอย่างไร? ปัญหาทั้งหมดเหล่านี้จะกล่าวถึงด้านล่าง
โครงสร้างชั้นบรรยากาศของโลก
เมื่อมองดูท้องฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมันไม่มีเมฆเลย เป็นเรื่องยากมากที่จะจินตนาการว่ามันมีความซับซ้อนและ โครงสร้างหลายชั้นอุณหภูมิที่ระดับความสูงต่างกันจะแตกต่างกันมาก และที่ระดับความสูงนั้น กระบวนการที่สำคัญที่สุดเกิดขึ้นกับพืชและสัตว์ทุกชนิดบนโลก
หากไม่ใช่เพราะองค์ประกอบที่ซับซ้อนของก๊าซปกคลุมดาวเคราะห์ ก็คงไม่มีชีวิตที่นี่และแม้แต่ความเป็นไปได้ในการกำเนิดของมัน
ความพยายามครั้งแรกในการศึกษาส่วนนี้ของโลกโดยรอบนั้นเกิดขึ้นโดยชาวกรีกโบราณ แต่พวกเขาไม่สามารถสรุปได้ไกลเกินไปเนื่องจากพวกเขาไม่มีฐานทางเทคนิคที่จำเป็น พวกเขาไม่เห็นขอบเขตของชั้นต่างๆ ไม่สามารถวัดอุณหภูมิได้ ศึกษาองค์ประกอบของส่วนประกอบต่างๆ เป็นต้น
ส่วนใหญ่เท่านั้น ปรากฏการณ์สภาพอากาศกระตุ้นให้ผู้มีความคิดก้าวหน้าคิดว่าท้องฟ้าที่มองเห็นนั้นไม่ง่ายอย่างที่คิด
เชื่อกันว่าโครงสร้างของเปลือกก๊าซสมัยใหม่รอบโลกนั้นก่อตัวขึ้นในสามขั้นตอนในตอนแรกมีชั้นบรรยากาศดึกดำบรรพ์ของไฮโดรเจนและฮีเลียมที่ถูกกักเก็บไว้ นอกโลก.
จากนั้นการปะทุของภูเขาไฟก็ทำให้อากาศเต็มไปด้วยอนุภาคอื่น ๆ และเกิดบรรยากาศทุติยภูมิขึ้น หลังจากผ่านพื้นฐานทั้งหมดแล้ว ปฏิกิริยาเคมีและกระบวนการผ่อนคลายอนุภาค สถานการณ์ปัจจุบันก็เกิดขึ้น
ชั้นบรรยากาศตามลำดับจากพื้นผิวโลกและคุณลักษณะของมัน
โครงสร้างของเปลือกก๊าซของโลกค่อนข้างซับซ้อนและหลากหลาย มาดูรายละเอียดกันแบบค่อยเป็นค่อยไปถึงระดับสูงสุด
โทรโพสเฟียร์
นอกจากชั้นขอบเขตแล้ว โทรโพสเฟียร์ยังเป็นชั้นที่มากที่สุดอีกด้วย ชั้นล่างสุดบรรยากาศ. แผ่ขยายไปสู่ความสูงประมาณ 8-10 กม. เหนือพื้นผิวโลกในบริเวณขั้วโลก 10-12 กม. อากาศอบอุ่นและในเขตร้อน - ประมาณ 16-18 กิโลเมตร
ข้อเท็จจริงที่น่าสนใจ:ระยะทางนี้อาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับช่วงเวลาของปี - ในฤดูหนาวจะน้อยกว่าในฤดูร้อนเล็กน้อย
อากาศในชั้นโทรโพสเฟียร์มีพลังหลักในการให้ชีวิตแก่ทุกชีวิตบนโลกประกอบด้วยอากาศในบรรยากาศประมาณ 80% ของอากาศที่มีอยู่ทั้งหมด และไอน้ำมากกว่า 90% ซึ่งเป็นจุดที่เมฆ พายุไซโคลนและอื่น ๆ ก่อตัวขึ้น ปรากฏการณ์บรรยากาศ.
เป็นเรื่องน่าสนใจที่จะสังเกตว่าอุณหภูมิลดลงทีละน้อยเมื่อคุณเพิ่มขึ้นจากพื้นผิวดาวเคราะห์ นักวิทยาศาสตร์คำนวณว่าทุกๆ ระดับความสูง 100 เมตร อุณหภูมิจะลดลงประมาณ 0.6-0.7 องศา
สตราโตสเฟียร์
ชั้นที่สำคัญที่สุดถัดไปคือชั้นสตราโตสเฟียร์ ความสูงของสตราโตสเฟียร์อยู่ที่ประมาณ 45-50 กิโลเมตรเริ่มต้นที่ 11 กม. และอุณหภูมิติดลบปกคลุมที่นี่แล้ว สูงถึง -57°C
เหตุใดชั้นนี้จึงมีความสำคัญต่อมนุษย์ สัตว์ และพืชทุกชนิด? อยู่ที่นี่ที่ระดับความสูง 20-25 กิโลเมตรซึ่งมีชั้นโอโซนตั้งอยู่ - มันดักจับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เล็ดลอดออกมาจากดวงอาทิตย์และลดผลการทำลายล้างต่อพืชและสัตว์ให้อยู่ในระดับที่ยอมรับได้
เป็นเรื่องที่น่าสนใจมากที่ทราบว่าสตราโตสเฟียร์ดูดซับรังสีหลายประเภทที่มายังโลกจากดวงอาทิตย์ ดาวฤกษ์อื่นๆ และอวกาศรอบนอก พลังงานที่ได้รับจากอนุภาคเหล่านี้ถูกใช้เพื่อทำให้โมเลกุลและอะตอมที่อยู่ที่นี่แตกตัวเป็นไอออน และสารประกอบทางเคมีต่างๆ ก็ปรากฏขึ้น
ทั้งหมดนี้นำไปสู่ปรากฏการณ์ที่มีชื่อเสียงและมีสีสันอย่างแสงเหนือ
มีโซสเฟียร์
มีโซสเฟียร์เริ่มต้นที่ประมาณ 50 และขยายออกไปถึง 90 กิโลเมตรการไล่ระดับสีหรือความแตกต่างของอุณหภูมิตามการเปลี่ยนแปลงของระดับความสูงจะไม่ใหญ่เท่ากับในชั้นล่างอีกต่อไป ที่ขอบด้านบนของเปลือกนี้มีอุณหภูมิประมาณ -80°C องค์ประกอบของพื้นที่นี้ประกอบด้วยไนโตรเจนประมาณ 80% และออกซิเจน 20%
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่าชั้นมีโซสเฟียร์เป็นพื้นที่ตายสำหรับอุปกรณ์การบินใดๆ เครื่องบินไม่สามารถบินได้ที่นี่ เนื่องจากอากาศเบาบางเกินไป และดาวเทียมก็ไม่สามารถบินที่ระดับความสูงต่ำเช่นนี้ได้ เนื่องจากความหนาแน่นของอากาศที่มีอยู่นั้นสูงมาก
อีกหนึ่ง ลักษณะที่น่าสนใจมีโซสเฟียร์ – นี่คือจุดที่อุกกาบาตที่โจมตีโลกลุกไหม้การศึกษาชั้นต่างๆ ที่ห่างไกลจากโลกเกิดขึ้นด้วยความช่วยเหลือของจรวดพิเศษ แต่ประสิทธิภาพของกระบวนการต่ำ ดังนั้นความรู้เกี่ยวกับภูมิภาคจึงเป็นที่ต้องการอย่างมาก
เทอร์โมสเฟียร์
ทันทีหลังจากชั้นที่พิจารณามาถึง เทอร์โมสเฟียร์ซึ่งมีความสูงเป็นกิโลเมตรขยายได้มากถึง 800 กม.ในบางแง่ก็เกือบจะแล้ว พื้นที่เปิดโล่ง- ที่นี่มีผลกระทบเชิงรุกของรังสีคอสมิก รังสี รังสีแสงอาทิตย์
ทั้งหมดนี้ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่น่าอัศจรรย์และสวยงามเช่นแสงออโรร่า
ชั้นต่ำสุดของเทอร์โมสเฟียร์ถูกให้ความร้อนจนถึงอุณหภูมิประมาณ 200 เคลวินหรือมากกว่า สิ่งนี้เกิดขึ้นเนื่องจากกระบวนการเบื้องต้นระหว่างอะตอมและโมเลกุล การรวมตัวกันอีกครั้งและการแผ่รังสี
ชั้นบนได้รับความร้อนเนื่องจากการไหลที่นี่ พายุแม่เหล็ก, กระแสไฟฟ้าซึ่งถูกสร้างขึ้นในกรณีนี้ อุณหภูมิของชั้นไม่เท่ากันและอาจเปลี่ยนแปลงได้อย่างมาก
เที่ยวบินส่วนใหญ่เกิดขึ้นในเทอร์โมสเฟียร์ ดาวเทียมประดิษฐ์, ขีปนาวุธ, สถานีบรรจุคน ฯลฯ
นอกจากนี้ยังมีการทดสอบการยิงอาวุธและขีปนาวุธประเภทต่างๆ ที่นี่
เอกโซสเฟียร์ เอกโซสเฟียร์หรือที่เรียกกันว่าทรงกลมกระจัดกระจายนั้นเป็นระดับสูงสุดของชั้นบรรยากาศของเรา ขีดจำกัด ตามมาด้วยอวกาศรอบนอกดาวเคราะห์
เอกโซสเฟียร์เริ่มต้นที่ระดับความสูงประมาณ 800-1,000 กิโลเมตร
ชั้นที่หนาแน่นถูกทิ้งไว้ข้างหลัง และที่นี่อากาศก็ทำให้บริสุทธิ์อย่างมาก อนุภาคใด ๆ ที่ตกลงมาจากภายนอกจะถูกพาออกไปในอวกาศเนื่องจากผลของแรงโน้มถ่วงที่อ่อนแอมากเปลือกนี้สิ้นสุดที่ระดับความสูงประมาณ 3,000-3,500 กม
และแทบจะไม่มีอนุภาคอยู่ที่นี่อีกต่อไป โซนนี้เรียกว่าสุญญากาศใกล้อวกาศ สิ่งที่โดดเด่นในที่นี้ไม่ใช่แต่ละอนุภาคในสถานะปกติ แต่เป็นพลาสมา ซึ่งส่วนใหญ่มักจะแตกตัวเป็นไอออนโดยสมบูรณ์
นี่คือลักษณะชั้นบรรยากาศหลักทั้งหมดของโลกของเรา โครงการโดยละเอียดอาจรวมถึงภูมิภาคอื่นๆ ด้วย แต่มีความสำคัญรองลงมา
สิ่งสำคัญคือต้องทราบว่า บรรยากาศมีบทบาทชี้ขาดต่อชีวิตบนโลกโอโซนจำนวนมากในสตราโตสเฟียร์ทำให้พืชและสัตว์สามารถหลบหนีจากผลกระทบร้ายแรงของรังสีและการแผ่รังสีจากอวกาศ
ที่นี่ยังเป็นที่ที่สภาพอากาศก่อตัวขึ้น ปรากฏการณ์บรรยากาศทั้งหมดเกิดขึ้น พายุไซโคลนและลมเกิดขึ้นและตาย และมีความกดดันเกิดขึ้น ทั้งหมดนี้มีผลกระทบโดยตรงต่อสภาพของมนุษย์ สิ่งมีชีวิต และพืชทุกชนิด
ชั้นที่ใกล้ที่สุดคือชั้นโทรโพสเฟียร์ทำให้เรามีโอกาสหายใจ ทำให้สิ่งมีชีวิตทั้งหมดอิ่มตัวด้วยออกซิเจนและปล่อยให้พวกมันมีชีวิตอยู่ แม้แต่การเบี่ยงเบนเล็กน้อยในโครงสร้างและองค์ประกอบของบรรยากาศก็อาจส่งผลเสียต่อสิ่งมีชีวิตทุกชนิดได้มากที่สุด
นั่นคือเหตุผลว่าทำไมจึงได้มีการรณรงค์ต่อต้านการปล่อยมลพิษที่เป็นอันตรายจากรถยนต์และการผลิต นักสิ่งแวดล้อมต่างส่งเสียงเตือนเกี่ยวกับความหนาของชั้นโอโซน พรรคกรีนและพรรคอื่นๆ ที่สนับสนุนการอนุรักษ์ธรรมชาติให้สูงสุด นี่เป็นวิธีเดียวที่จะยืดอายุชีวิตปกติบนโลกและไม่ทำให้สภาพอากาศทนไม่ได้
เปลือกก๊าซที่ล้อมรอบโลกของเราหรือที่เรียกว่าชั้นบรรยากาศประกอบด้วยห้าชั้นหลัก ชั้นเหล่านี้เกิดขึ้นบนพื้นผิวดาวเคราะห์ จากระดับน้ำทะเล (บางครั้งอยู่ด้านล่าง) และลอยขึ้นสู่อวกาศตามลำดับต่อไปนี้:
- โทรโพสเฟียร์;
- สตราโตสเฟียร์;
- มีโซสเฟียร์;
- เทอร์โมสเฟียร์;
- เอกโซสเฟียร์
แผนผังชั้นบรรยากาศหลักของโลก
ในระหว่างแต่ละชั้นหลักทั้ง 5 ชั้นนี้ได้แก่ โซนเปลี่ยนผ่านเรียกว่า "หยุดชั่วคราว" ซึ่งเกิดการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ องค์ประกอบ และความหนาแน่นของอากาศ เมื่อรวมกับการหยุดชั่วคราวแล้ว ชั้นบรรยากาศของโลกก็รวมทั้งหมด 9 ชั้น
โทรโพสเฟียร์: ที่ซึ่งสภาพอากาศเกิดขึ้น
ในบรรดาชั้นบรรยากาศทั้งหมด ชั้นโทรโพสเฟียร์เป็นชั้นที่เราคุ้นเคยมากที่สุด (ไม่ว่าคุณจะรู้ตัวหรือไม่ก็ตาม) เนื่องจากเราอาศัยอยู่ที่ก้นบึ้งของพื้นผิวโลก มันปกคลุมพื้นผิวโลกและทอดตัวขึ้นไปเป็นระยะทางหลายกิโลเมตร คำว่าโทรโพสเฟียร์หมายถึง "การเปลี่ยนแปลงของโลก" ชื่อที่เหมาะสมมาก เนื่องจากชั้นนี้เป็นที่ที่สภาพอากาศในชีวิตประจำวันของเราเกิดขึ้น
โทรโพสเฟียร์เริ่มจากพื้นผิวโลกขึ้นไปที่ระดับความสูง 6 ถึง 20 กม. ชั้นที่สามตอนล่างซึ่งอยู่ใกล้เราที่สุด มีก๊าซในชั้นบรรยากาศถึง 50% นี่เป็นเพียงส่วนเดียวของบรรยากาศทั้งหมดที่หายใจได้ เนื่องจากอากาศร้อนจากด้านล่าง พื้นผิวโลก,ดูดซับ พลังงานความร้อนดวงอาทิตย์เมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น อุณหภูมิและความดันของชั้นโทรโพสเฟียร์ก็ลดลง
ที่ด้านบนสุดจะมีชั้นบางๆ ที่เรียกว่าโทรโพพอส (tropopause) ซึ่งเป็นเพียงตัวกั้นระหว่างชั้นโทรโพสเฟียร์และสตราโตสเฟียร์
สตราโตสเฟียร์: บ้านของโอโซน
สตราโตสเฟียร์เป็นชั้นถัดไปของชั้นบรรยากาศ มันขยายจาก 6-20 กม. ถึง 50 กม. เหนือพื้นผิวโลก นี่คือชั้นที่เครื่องบินพาณิชย์ส่วนใหญ่บินและบอลลูนอากาศร้อนเดินทาง
ที่นี่อากาศไม่ไหลขึ้นลง แต่เคลื่อนที่ขนานกับพื้นผิวด้วยกระแสลมที่เร็วมาก เมื่อคุณเพิ่มขึ้น อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเนื่องมาจากความอุดมสมบูรณ์ของโอโซน (O3) ที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากรังสีดวงอาทิตย์และออกซิเจน ซึ่งมีความสามารถในการดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์ (ทราบการเพิ่มขึ้นของอุณหภูมิตามระดับความสูงในอุตุนิยมวิทยา เป็น "การผกผัน")
เนื่องจากชั้นสตราโตสเฟียร์มีมากขึ้น อุณหภูมิที่อบอุ่นด้านล่างและเย็นด้านบน การพาความร้อน (การเคลื่อนไหวในแนวตั้ง มวลอากาศ) หาได้ยากในชั้นบรรยากาศส่วนนี้ ในความเป็นจริง คุณสามารถมองเห็นพายุที่กำลังโหมกระหน่ำในชั้นโทรโพสเฟียร์จากชั้นสตราโตสเฟียร์ได้ เนื่องจากชั้นนี้ทำหน้าที่เป็นฝาครอบการพาความร้อนที่ป้องกันไม่ให้เมฆพายุทะลุผ่านได้
หลังจากชั้นสตราโตสเฟียร์จะมีชั้นบัฟเฟอร์อีกครั้ง คราวนี้เรียกว่าสตราโตสเฟียร์
Mesosphere: บรรยากาศระดับกลาง
มีโซสเฟียร์อยู่ห่างจากพื้นผิวโลกประมาณ 50-80 กม. มีโซสเฟียร์ตอนบนเป็นสถานที่ตามธรรมชาติที่เย็นที่สุดในโลก โดยอุณหภูมิอาจลดลงต่ำกว่า -143°C
เทอร์โมสเฟียร์: บรรยากาศชั้นบน
หลังจากมีโซสเฟียร์และมีโซพอส ก็จะเกิดเทอร์โมสเฟียร์ ซึ่งอยู่เหนือพื้นผิวโลกประมาณ 80 ถึง 700 กม. และมีอากาศน้อยกว่า 0.01% ของอากาศทั้งหมดในชั้นบรรยากาศ อุณหภูมิที่นี่สูงถึง +2,000° C แต่เนื่องจากการทำให้อากาศบริสุทธิ์อย่างรุนแรงและการขาดโมเลกุลของก๊าซในการถ่ายเทความร้อน อุณหภูมิเหล่านี้ อุณหภูมิสูงถือว่าหนาวมาก
Exosphere: ขอบเขตระหว่างบรรยากาศและอวกาศ
ที่ระดับความสูงประมาณ 700-10,000 กม. เหนือพื้นผิวโลกคือเอกโซสเฟียร์ - ขอบด้านนอกของบรรยากาศซึ่งเป็นพื้นที่ที่มีพรมแดนติดกัน ที่นี่ดาวเทียมตรวจอากาศโคจรรอบโลก
แล้วบรรยากาศรอบนอกล่ะ?
ไอโอโนสเฟียร์ไม่ได้เป็นชั้นที่แยกจากกัน แต่จริงๆ แล้วคำนี้ใช้เพื่ออ้างถึงบรรยากาศระหว่างระดับความสูง 60 ถึง 1,000 กม. ประกอบด้วยส่วนบนสุดของชั้นมีโซสเฟียร์ เทอร์โมสเฟียร์ทั้งหมด และส่วนหนึ่งของชั้นนอกโซสเฟียร์ ไอโอโนสเฟียร์ได้ชื่อมาเนื่องจากในส่วนนี้ของชั้นบรรยากาศที่รังสีจากดวงอาทิตย์จะแตกตัวเป็นไอออนเมื่อมันผ่านไป สนามแม่เหล็กลงจอดและ. ปรากฏการณ์นี้สังเกตจากพื้นดินเป็นแสงเหนือ
ทุกคนที่บินบนเครื่องบินจะคุ้นเคยกับข้อความประเภทนี้: "เที่ยวบินของเราเกิดขึ้นที่ระดับความสูง 10,000 ม. อุณหภูมิภายนอกคือ 50 ° C" ดูเหมือนไม่มีอะไรพิเศษ ยิ่งอยู่ห่างจากพื้นผิวโลกที่ได้รับความร้อนจากดวงอาทิตย์มากเท่าไรก็ยิ่งเย็นลงเท่านั้น หลายคนคิดว่าอุณหภูมิจะลดลงอย่างต่อเนื่องตามระดับความสูง และอุณหภูมิจะค่อยๆ ลดลงจนเข้าใกล้อุณหภูมิในอวกาศ อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์คิดเช่นนั้นจนถึงปลายศตวรรษที่ 19
มาดูการกระจายตัวของอุณหภูมิอากาศบนโลกกันดีกว่า บรรยากาศแบ่งออกเป็นหลายชั้น ซึ่งสะท้อนถึงธรรมชาติของการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิเป็นหลัก
ชั้นบรรยากาศชั้นล่างเรียกว่า โทรโพสเฟียร์ซึ่งหมายถึง "ทรงกลมของการหมุน" การเปลี่ยนแปลงสภาพอากาศและสภาพอากาศทั้งหมดเป็นผลมาจากกระบวนการทางกายภาพที่เกิดขึ้นอย่างแม่นยำในชั้นนี้ ขอบเขตด้านบนของชั้นนี้อยู่ที่ซึ่งอุณหภูมิที่ลดลงพร้อมความสูงจะถูกแทนที่ด้วยการเพิ่มขึ้น - ประมาณที่ ระดับความสูง 15-16 กม. เหนือเส้นศูนย์สูตรและ 7-8 กม. เหนือขั้วโลก อย่างไรก็ตาม ผลกระทบนี้เด่นชัดในชั้นบรรยากาศมากกว่าในเปลือกโลกแข็งในทิศทางจากพื้นผิวโลกถึง ประมาณ -62°C และเหนือเสา - ประมาณ -45°C ละติจูดพอสมควรมวลบรรยากาศมากกว่า 75% อยู่ในชั้นโทรโพสเฟียร์ ในเขตร้อน ประมาณ 90% ของมวลบรรยากาศตั้งอยู่ภายในชั้นโทรโพสเฟียร์
ในปี พ.ศ. 2442 มีการค้นพบค่าต่ำสุดในโปรไฟล์อุณหภูมิแนวตั้งที่ระดับความสูงหนึ่ง จากนั้นอุณหภูมิก็เพิ่มขึ้นเล็กน้อย จุดเริ่มต้นของการเพิ่มขึ้นนี้หมายถึงการเปลี่ยนไปสู่ชั้นบรรยากาศถัดไป - เป็น สตราโตสเฟียร์ซึ่งหมายถึง "ทรงกลมของชั้น" คำว่าสตราโตสเฟียร์หมายถึงและสะท้อนความคิดก่อนหน้านี้เกี่ยวกับความเป็นเอกลักษณ์ของชั้นสตราโตสเฟียร์ที่ทอดยาวไปถึงระดับความสูงประมาณ 50 กม. เหนือพื้นผิวโลก โดยเฉพาะอย่างยิ่งอุณหภูมิอากาศที่เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอธิบายได้ว่าปฏิกิริยาของการก่อตัวของโอโซนเป็นหนึ่งในปฏิกิริยาเคมีหลักที่เกิดขึ้นในบรรยากาศ
โอโซนส่วนใหญ่กระจุกตัวอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 25 กม. แต่โดยทั่วไปแล้วชั้นโอโซนจะเป็นเปลือกที่ขยายออกอย่างมาก ครอบคลุมเกือบทั้งสตราโตสเฟียร์ ปฏิสัมพันธ์ของออกซิเจนกับรังสีอัลตราไวโอเลตเป็นหนึ่งในกระบวนการที่เป็นประโยชน์ในชั้นบรรยากาศของโลกซึ่งมีส่วนช่วยในการดำรงชีวิตบนโลก การดูดซับพลังงานนี้โดยโอโซนช่วยป้องกันการไหลมากเกินไปไปยังพื้นผิวโลก ซึ่งเป็นจุดที่สร้างระดับพลังงานที่เหมาะสมสำหรับการดำรงอยู่ของสิ่งมีชีวิตบนบกอย่างแน่นอน โอโซโนสเฟียร์ดูดซับพลังงานรังสีบางส่วนที่ผ่านชั้นบรรยากาศ เป็นผลให้มีการไล่ระดับอุณหภูมิอากาศในแนวตั้งประมาณ 0.62 °C ต่อ 100 ม. ในชั้นโอโซโนสเฟียร์ กล่าวคือ อุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นตามระดับความสูงจนถึงขีดจำกัดด้านบนของสตราโตสเฟียร์ - สตราโตสเฟียร์ (50 กม.) ถึง ตาม ข้อมูลบางส่วน 0 °C
ที่ระดับความสูงตั้งแต่ 50 ถึง 80 กม. จะมีชั้นบรรยากาศที่เรียกว่า มีโซสเฟียร์- คำว่า "มีโซสเฟียร์" หมายถึง "ทรงกลมกลาง" ซึ่งอุณหภูมิของอากาศจะลดลงอย่างต่อเนื่องตามความสูง เหนือมีโซสเฟียร์ เป็นชั้นที่เรียกว่า เทอร์โมสเฟียร์อุณหภูมิจะสูงขึ้นอีกครั้งโดยสูงถึงประมาณ 1,000°C แล้วลดลงอย่างรวดเร็วถึง -96°C แต่จะไม่ลดลงไปเรื่อย ๆ แล้วอุณหภูมิก็จะเพิ่มขึ้นอีกครั้ง
เทอร์โมสเฟียร์เป็นชั้นแรก ไอโอโนสเฟียร์- ต่างจากชั้นที่กล่าวถึงก่อนหน้านี้ ไอโอโนสเฟียร์ไม่ได้แยกตามอุณหภูมิ ไอโอโนสเฟียร์เป็นพื้นที่ที่มีลักษณะทางไฟฟ้าที่ทำให้การสื่อสารทางวิทยุหลายประเภทเป็นไปได้ ไอโอโนสเฟียร์แบ่งออกเป็นหลายชั้น กำหนดด้วยตัวอักษร D, E, F1 และ F2 การแยกชั้นออกเป็นหลายชั้นนั้นเกิดจากสาเหตุหลายประการ โดยสาเหตุที่สำคัญที่สุดคืออิทธิพลของชั้นที่ไม่เท่ากันในการผ่านของคลื่นวิทยุ ชั้นต่ำสุด D จะดูดซับคลื่นวิทยุเป็นหลักและป้องกันการแพร่กระจายต่อไป ชั้น E ที่ได้รับการศึกษาที่ดีที่สุดจะอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 100 กม. เหนือพื้นผิวโลก เรียกอีกอย่างว่าชั้น Kennelly-Heaviside ตามชื่อของนักวิทยาศาสตร์ชาวอเมริกันและอังกฤษที่ค้นพบมันพร้อมกันและเป็นอิสระ เลเยอร์ E เหมือนกระจกบานใหญ่ สะท้อนคลื่นวิทยุ ต้องขอบคุณชั้นนี้ คลื่นวิทยุที่ยาวจึงเดินทางได้ไกลเกินกว่าที่คาดไว้หากพวกมันแพร่กระจายเป็นเส้นตรง โดยไม่ถูกสะท้อนจากชั้น E มีคุณสมบัติคล้ายคลึงกัน ซึ่งเรียกอีกอย่างว่าชั้นแอปเปิลตัน เมื่อรวมกับชั้น Kennelly-Heaviside จะสะท้อนคลื่นวิทยุไปยังสถานีวิทยุภาคพื้นดิน ชั้นแอปเปิลตันตั้งอยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 240 กม.
มักเรียกว่าบริเวณชั้นนอกสุดของชั้นบรรยากาศ หรือชั้นที่สองของไอโอโนสเฟียร์ นอกโลก- คำนี้หมายถึงการมีอยู่ของพื้นที่รอบนอกอวกาศใกล้โลก เป็นการยากที่จะระบุได้อย่างแน่ชัดว่าบรรยากาศสิ้นสุดและอวกาศเริ่มต้นที่ใด เนื่องจากความหนาแน่นของก๊าซในบรรยากาศจะค่อยๆ ลดลงที่ระดับความสูง และบรรยากาศเองก็ค่อยๆ กลายเป็นสุญญากาศ ซึ่งมีเพียงโมเลกุลเดี่ยวเท่านั้นที่ถูกพบ เมื่ออยู่ที่ระดับความสูงประมาณ 320 กิโลเมตร ความหนาแน่นของบรรยากาศจึงต่ำมากจนโมเลกุลสามารถเคลื่อนที่ได้ไกลกว่า 1 กิโลเมตรโดยไม่ชนกัน ส่วนนอกสุดของชั้นบรรยากาศทำหน้าที่เป็นขอบเขตบน ซึ่งตั้งอยู่ที่ระดับความสูงตั้งแต่ 480 ถึง 960 กม.
ข้อมูลเพิ่มเติมเกี่ยวกับกระบวนการในชั้นบรรยากาศสามารถดูได้ที่เว็บไซต์ “Earth Climate”