อากาศ และ ชั้นบรรยากาศของ โลก ( Air and Earth 's Atmosphere )

องค์ประกอบของ อากาศ / บรรยากาศ ( ไม่รวม ไอน้ำ / ความชื้น และ ฝุ่นละออง )

Chemical Name	ชื่อสารเคมี	สัญลักษณ์	สัดส่วนโดยปริมาตร
Nitrogen	ไนโตรเจน	N2	78.08 %
Oxygen	ออกซิเจน	O2	20.46 %
Argon	อาร์กอน	Ar	0.934 %
Carbon dioxide	คาร์บอนไดออกไซด์	CO2	0.039 %
Neon	นีออน	Ne	18.2 ppm
Helium	ฮีเลียม	He	5.2 ppm
Krypton	คริปตอน	Kr	1 - 2 ppm
Sulfur dioxide	ซัลเฟอร์ไดออกไซด์	SO2	1 - 2 ppm
Methane	มีเทน	CH4	1 - 2 ppm
Hydrogen	ไฮโดรเจน	H2	0.5 ppm
Nitrous oxide	ไนตรัสออกไซด์	N2O	0.5 ppm
Xenon	ซีนอน	Xe	0.09 ppm
Ozone	โอโซน	O3	0.07 ppm
Nitrogen dioxide	ไนโตรเจนไดออกไซด์	NO2	0.02 ppm
Iodine	ไอโอดีน	I2	0.01 ppm
Carbon monoxide	คาร์บอนมอนอกไซด์	CO	< 0.01 ppm
Ammonia	แอมโมเนีย	NH3	< 0.01 ppm

ในบรรยากาศทั้งหมด ยังมี ไอน้ำ / ความชื้น โดยเฉลี่ย ประมาณ 0.4 % โดย ปริมาตร แต่เฉพาะบรรยากาศใกล้พื้นดิน จะมี ไอน้ำ / ความชื้น ระหว่าง 1 - 4 %
ความสำคัญของ อากาศ ต่อ การดำรงชีวิตของมนุษย์
อากาศที่คนหายใจเข้า มี ออกซิเจน ประมาณ 20.4 % และ คาร์บอนไดออกไซด์ ประมาณ 0.4 %
อากาศที่คนหายใจออก จะมี ออกซิเจน เหลือ ประมาณ 14 % และ มี คาร์บอนไดออกไซด์ เพิ่มขึ้น เป็น ประมาณ 4.4 %
การหายใจในอากาศ ที่มี ออกซิเจน น้อยกว่า 19.5 % จะมีผลเสียต่อการทำงานของระบบและอวัยวะต่างๆ ในร่างกายมนุษย์
การหายใจในอากาศ ที่มี ออกซิเจน น้อยกว่า 16 % เป็นเวลานานต่อเนื่องกัน จะมีอันตรายถึงแก่ชีวิต
เมื่อเปรียบเทียบกับปัจจุบัน อาจกล่าวได้ว่า องค์ประกอบของอากาศที่เหมาะสมต่อการดำรงชีวิตของมนุษย์ คือ องค์ประกอบของอากาศ ในยุคที่เริ่มมีมนุษย์ และ ยุคเริ่มประวัติศาสตร์ของมนุษย์ จนถึง ยุคก่อนการปฏิวัติอุตสาหกรรม หลังจากนั้น องค์ประกอบ ของ อากาศ ( และ บรรยากาศ ) ถูกเปลี่ยนแปลง โดยมีผลกระทบจากกระบวนการอุตสาหกรรม เพิ่มเข้ามาด้วย นอกเหนือ จาก ผลกระทบจาก วงจรชีวิต ของ พืช - สัตว์ และ ผลกระทบจากปรากฏการณ์ธรรมชาติ
ตัวอย่าง การเปลี่ยนแปลง องค์ประกอบ ของ อากาศ / ชั้นบรรยากาศ
ไนโตรเจน
เพิ่ม จาก กระบวนการ "Denitrification" ( เปลี่ยน ไนเตรต เป็น ไนโตรเจน หรือ ไนตรัสออกไซด์ )
ลด จาก กระบวนการ "Nitrogen Fixation" ( เปลี่ยน ไนโตรเจน เป็น ไนเตรต )
ลด จาก การเกิด ฟ้าแลบ ฟ้าผ่า ( ไนโตรเจน กลายเป็น ไนตริกออกไซด์ (Nitric oxide) และ ไนโตรเจนไดออกไซด์ )
( การ เพิ่ม และ ลด เป็นส่วนหนึ่ง ของ วัฏจักร ไนโตรเจน )

ออกซิเจน
เพิ่ม จาก การสังเคราะห์ด้วยแสง ( Photosynthesis ) ของ พืช
ลด จาก การเผาไหม้เชื้อเพลิงในอุตสาหกรรมและครัวเรือน
ลด จาก การคมนาคม โดยใช้ยานพาหนะที่ต้องใช้การสันดาป
ลด จาก การหายใจของสัตว์และพืช
ลด จาก การทำปฏิกิริยากับสารเคมีอื่น
( การ เพิ่ม และ ลด เป็นส่วนหนึ่ง ของ วัฏจักร ออกซิเจน )

น้ำ ( ไอน้ำ )
เพิ่ม จาก การระเหยของน้ำจากแหล่งน้ำ
เพิ่ม จาก การเผาไหม้ในอุตสาหกรรมและครัวเรือน
เพิ่ม จาก การคมนาคม โดยใช้ยานพาหนะที่ต้องใช้การสันดาป
ลด จาก การเปลี่ยนเป็น หมอก น้ำค้าง ฝน หิมะ ลูกเห็บ
( การ เพิ่ม และ ลด เป็นส่วนหนึ่ง ของ วัฏจักร น้ำ )

คาร์บอนไดออกไซด์
เพิ่ม จาก การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงคาร์บอน และ สารอินทรีย์
เพิ่ม จาก การหายใจ ของ สัตว์ และ พืช
ลด โดย พืช นำไปใช้ในการสังเคราะห์ด้วยแสง
( การ เพิ่ม และ ลด เป็นส่วนหนึ่ง ของ วัฏจักร คาร์บอน )

ไนโตรเจนไดออกไซด์
เพิ่ม จาก การเผาไหม้ของเชื้อเพลิง ( เช่น น้ำมันดีเซล ) ภายใต้ความดันสูง
เพิ่ม จาก การเกิด ฟ้าแลบ ฟ้าผ่า
ลด โดย การเปลี่ยนไปเป็นกรดไนตริก (Nitric acid) ( ฝนกรด )
( การ เพิ่ม และ ลด เป็นส่วนหนึ่ง ของ วัฏจักร ไนโตรเจน )

มีเทน (Methane)
เพิ่ม จาก การสลายตัวของซากสิ่งมีชีวิต ( ซากพืช - ซากสัตว์ ) ในสภาวะแบบการหมัก
เพิ่ม จาก การรั่วไหล จากใต้พื้นดิน
ลด โดย การทำปฏิกิริยา ในชั้นบรรยากาศ กับ สารเคมีอื่น
( การ เพิ่ม และ ลด เป็นส่วนหนึ่ง ของ วัฏจักร คาร์บอน )

ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ (Sulfur dioxide)
เพิ่ม จาก การเผาไหม้ของเชื้อเพลิงที่มีกำมะถัน
เพิ่ม จาก การคุ และ การระเบิด ของ ภูเขาไฟ
ลด โดย การเปลี่ยนไปเป็นกรดซัลฟูริก (Sulfuric acid) ( ฝนกรด )

คาร์บอนมอนอกไซด์ (Carbon monoxide)
เพิ่ม จาก การเผาไหม้ ที่ไม่สมบูรณ์ ของเชื้อเพลิงคาร์บอน
ลด โดย การทำปฏิกิริยา ในชั้นบรรยากาศ กับ สารเคมีอื่น

โอโซน (Ozone)
เพิ่ม จาก การสร้างโอโซนจากออกซิเจน ด้วย รังสี UV ในบรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์
ลด โดย การทำปฏิกิริยา กับ สารเคมี กลุ่ม "Ozone Depletion Substances"
บรรยากาศของโลก ( Earth 's Atmosphere )

บรรยากาศของโลก ( Atmosphere ) มีความหนา ( ความสูง ) ที่ไม่สามารถระบุได้แน่นอน ( ประมาณ 350 ถึง 10,000 กิโลเมตร จากผิวโลก ) ถ้าแบ่ง บรรยากาศของโลก ตามลักษณะ การเพิ่มขึ้น หรือ ลดลง ของอุณหภูมิ ตามความสูง จะสามารถแบ่งเป็น 5 ชั้น ดังนี้

1. ชั้นโทรโพสเฟียร์ (Troposphere) ( 0 ถึง 7 กิโลเมตร ที่ขั้วโลก และ 0 ถึง 17 กิโลเมตร ที่เส้นศูนย์สูตร ) อุณหภูมิ ของ บรรยากาศ ชั้นนี้ ลดลง เมื่อ ความสูง เพิ่มขึ้น ประมาณ 75 ถึง 80 % ของบรรยากาศทั้งหมด อยู่ที่ชั้นนี้ ทำให้บรรยากาศชั้นนี้ มีความหนาแน่นกว่า ชั้นบรรยากาศอื่นๆที่เหนือขึ้นไปมาก

2. ชั้นสตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) ( 20 ถึง 50 กิโลเมตร จากพื้นดิน ) อุณหภูมิ ของ บรรยากาศ ชั้นนี้ เพิ่มขึ้น เมื่อ ความสูงเพิ่มขึ้น บรรยากาศชั้นนี้ มีความหนาแน่น ไม่เกิน 1 % ของ บรรยากาศ ที่ระดับน้ำทะเล ก๊าซโอโซนส่วนใหญ่ เกิด และ สะสม อยู่ในบรรยากาศชั้นนี้
3. ชั้นเมโซสเฟียร์ (Mesosphere) ( 50 ถึง 85 กิโลเมตร จากพื้นดิน ) อุณหภูมิ ของ บรรยากาศ ชั้นนี้ ลดลง เมื่อ ความสูง เพิ่มขึ้น

4. ชั้นเทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) ( 85 ถึง 350 กิโลเมตร จากพื้นดิน ) อุณหภูมิ ของ บรรยากาศ ชั้นนี้ เพิ่มขึ้น เมื่อ ความสูง เพิ่มขึ้น

5. ชั้นเอกโซสเฟียร์ (Exosphere) ( 350 ถึง 10,000 กิโลเมตร จากพื้นดิน ) บรรยากาศ เจือจางมาก และ เกือบทั้งหมด เป็น ก๊าซฮีเลียม และ ก๊าซไฮโดรเจน ( ซึ่งแพร่กระจายได้ไกลที่สุด )

นอกจากนี้ ยังสามารถ แบ่ง บรรยากาศของโลก ตามลักษณะ และ คุณสมบัติอื่นๆ ได้ดังนี้

ก. ชั้น Ozone Layer ( 15 ถึง 35 กิโลเมตร จากพื้นดิน ) ก๊าซโอโซน เกิดจาก ปฏิกิริยารวมตัวกันของก๊าซออกซิเจน และ สามารถดูดกลืนรังสีอัลตร้าไวโอเลต ( รังสียูวี ) ได้ดี ประมาณ 90 % ของโอโซนทั้งหมด อยู่ใน บรรยากาศ ชั้น Stratosphere โดยมีความเข้มข้น ระหว่าง 2 ถึง 8 ppm

ข. ชั้น Ionosphere ( 50 ถึง 1,000 กิโลเมตร จากพื้นดิน ) ก๊าซในชั้นนี้ แตกตัวเป็น อิออน (Ion) เนื่องจากได้รับพลังงานจากดวงอาทิตย์ ( Solar Radiation ) บรรยากาศ ที่ประกอบด้วนอิออน ชั้นนี้ มีผลกระทบต่อการส่งและการสะท้อนคลื่นวิทยุบนพื้นผิวโลก
ค. ชั้น Homosphere และ Heterosphere แบ่งตามลักษณะสัดส่วนของก๊าซที่เป็นองค์ประกอบ

• Homosphere ( 0 ถึง 100 กิโลเมตร จากพื้นดิน ; ครอบคลุม ชั้น Troposphere, Stratosphere และ Mesosphere ) เป็นชั้นที่องค์ประกอบของบรรยากาศแต่ละชั้น ไม่มีการผันแปร ระหว่างความสูงจากพื้นดินและน้ำหนักโมเลกุลของก๊าซ เนื่องจากก๊าซต่างๆ สามารถผสมผสานกัน โดยอาศัยการไหลเคลื่อนที่แบบ Turbulant Flow
• Heterosphere ( สูงกว่า 100 กิโลเมตร จากพื้นดิน ) เป็นชั้นที่องค์ประกอบของบรรยากาศ มีการผันแปร แบบผกผัน ระหว่างความสูงจากพื้นดินและน้ำหนักโมเลกุลของก๊าซ เนื่องจากโมเลกุลของก๊าซต่างๆอยู่ห่างกันมาก จนสามารถเคลื่อนที่แบบ Gas Diffusion ( ก๊าซที่น้ำหนักโมเลกุลต่ำกว่า จะแพร่กระจายได้ไกลกว่า )