ขนิษฐา

ผู้เขียน : ขนิษฐา

อัพเดท: 13 มี.ค. 2007 14.31 น. บทความนี้มีผู้ชม: 802755 ครั้ง

สร้างเสริมการเรียนรู้ โดย นักศึกษามหาวิทยาลัยศรีปทุม ชั้นปีที่ 1


บรรยากาศเกี่ยวข้องอย่างไรกับโอโซน

นักศึกษา นายเมธัส โพธิ์พงษ์

                               บรรยากาศ
  
ถ้าปราศจากชั้นบรรยากาศแล้ว จะไม่สัตว์หรือพืชชนิดใดๆ   สามารถดำรงชีวิตอยู่ได้ แท้จริงแล้วอากาศจะควบคุมคุณภาพของสิ่งแวดล้อมทั้งหมด ถ้าปราศจากชั้นบรรยากาศ จะไม่มีสภาพอากาศ กระแสลม เมฆ หรือฝนเกิดขึ้น เราจะไม่พบดวงอาทิตย์ตกดิน ไม่มีไฟเกิดขึ้นเพราะว่าปราศจากก๊าซออกซิเจนในอากาศและจะไม่สามารถได้ยินเสียงใดๆ เนื่องจากอากาศเป็นตัวกลางในการนำเสียงนอกเหนือจากคุณสมบัติเหล่านี้แล้ว   ชั้นบรรยากาศยังทำหน้าที่เป็นหลังคาปกป้องโลกจากความรุนแรงของการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์อีก

การกำเนิดและการรักษาสภาพอากาศ

     ชั้นบรรยากาศมาจากที่ใด?  ดาวอังคารมีสภาพอากาศที่ใกล้เคียงกับโลกของเราซึ่งประกอบไปด้วยน้ำและออกซิเจน การศึกษาและค้นพบต่างๆ ชี้ให้เห็นว่าธาตุที่มีจำนวนมากเกินไปบริเวณด้านนอกของอวกาศ ประกอบด้วยธาตุ 2 ชนิดที่มีน้ำหนักเบาที่สุดคือไฮโดรเจน และฮีเลียม

อะไรทำให้ก๊าซ  ๒  ชนิดนี้เป็นองค์ประกอบส่วนใหญ่ในชั้นบรรยากาศ?

คำตอบเกี่ยวกับความลึกลับดังกล่าวคือ การปกคลุมของอากาศซึ่งแทนชั้นบรรยากาศที่สองซึงรวมตัวอย่างช้าๆ เป็นเวลานานตลอดช่วงเวลาทางธรณีวิทยาก๊าซที่เคลื่อนที่ได้ เช่น ไฮโดรเจนและฮีเลียมถ้าในกรณีที่ก๊าซไฮโดเจนและฮีเลียมไม่ได้เกิดจากชั้นบรรยากาศ มันจะสลายตัวไปโดยการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ ก๊าซออกซิเจนไม่ได้มีแหล่งกำเนิดมาจากภูเขาไฟ ดั้งนั้นนักวิทยาศาสตร์เชื่อว่าการเข้าสู่ชั้นบรรยากาศของก๊าซชนิดนี้จะใช้เวลานานและมีขั้นตอนช้าๆซึ่งขึ้นอยู่กับวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิต สำหรับพืชแล้ว มันคือแหล่งผลิตหลักของก๊าซชนิดนี้ แต่ออกซิเจนบางชนิดก็เกิดก่อนที่พืชบางชนิดจะพัฒนาตัวเอง ปริมาณก๊าซออกซิเจนซึ่งเล็กน้อยจะอยู่ในชั้นบรรยากาศชั้นบนๆ ซึ่งได้รับมาจากการแตกตัวของไอน้ำโดยการคายประจุไฟฟ้าและการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์  วิธีดังกล่าวทำให้ก๊าซออกซิเจนมีปริมาณที่เพียงพอที่จะเพิ่มสู่อากาศที่จะช่วยในการเจริญเติบโตของพืช พืชชนิดแรกน่าจะเป็นสาหร่ายสีเขียวที่มีชื่อว่า คอรีเซีย

วงจรของการใช้และการผลิตของก๊าซในบรรยากาศทำให้เกิดสภาวะสมดุลในดิน อากาศ สัตว์และพืช สำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดที่เกิดจากธาตุในอากาศ ได้แก่ ออกซิเจน น้ำ คาร์บอนและไนโตรเจน ขณะที่ก๊าซออกซิเจนได้มาจากพืช  ดังนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ก็ได้มาจากสัตว์ซึ่งหายใจออกมาและมาจากกระบวนการอื่น

โครงสร้างของอากาศ

   อากาศที่มีลักษณะโครงสร้างที่ซับซ้อน และมีองค์ประกอบที่เปลี่ยนแปลงอยู่เสมอ องค์ประกอบของมันเปลี่ยนแปลงจากที่หนึ่งไปสู่อีกที่หนึ่งและจากอีกเวลาหนึ่งไปสู่อีกเวลาหนึ่ง นอกจากมันจะเป็นประโยชน์ต่อสิ่งมีชีวิตแล้ว มันยังประกอบด้วยก๊าซที่หายาก เช่น ฮีเลียม ซีนอน นีออน และก๊าซอื่นๆที่เป็นพิษ เช่น มีเทน แอมโมเนีย คาร์บอนมอนอกไซด์ ไนตรัสออกไซด์  เหนือขึ้นไปยังชั้นบรรยากาศที่อยู่สูงที่สุด ชั้นบรรยากาศมีก๊าซที่แปลกอยู่ด้วยเช่น พอลเลน บักเตรี สปอร์ ขี้เถาจากภูเขาไฟ อนุภาคของเกลือจากทะเลและฝุ่นจากอวกาศชั้นนอก ณ บางตำแหน่งที่อยู่สูงขึ้นไปจากผิวโลก อนุภาคของก๊าซจะกระจายออกสู่อวกาศ เคลื่อนที่ด้วยความเร็วที่เกิดจากการปะทะกัน บางก็ได้รับอิทธิพลจากแรงโน้มถ่วงตกลงสู่อากาศที่อยู่เบื่องล่างบางก็โครจรเป็นวงรีรอบๆโลกก๊าซที่เบาที่สุด ๒ ชนิดคือ ฮีเลียมและไฮโดรเจนจะอยู่ในชั้นที่มีความสูงตั้งแต่  960-1600กิโลเมตร ในชั้นที่มีความสูง19.2-48กิโลเมตร การแผ่รังสีอัตราไวโอเลตจากดวงอาทิตย์มีปฏิกริริยาต่อโมเลกุลของก๊าซออกซิเจนในการผลิตม่านโอโซน โอโซนจะทำหน้าที่กรองรังสีอัลตราไวโอเลต

การเปลี่ยนแปลงทางเคมีชั้นโอโซน

    การสูญเสียโอโซนรุนแรงสุดเหนือทวีปแอนตาร์กติกที่หนาวเย็น เพราะอากาศเย็นจัดที่ไหลเวียนรอบๆ ขั้วโลกในชั้นสตราโตสเฟียร์ จะป้องกันไม่ให้เกิดการแลกเปลี่ยนมวลอากาศกับเขตละติจูดกลาง ทำให้อุณหภูมิต่ำถึง -80 องศาเซลเซียส ซึ่งก่อให้เกิดเมฆบนชั้นสตราโตสเฟียร์เหนือบริเวณขั้วโลก (Polar Stratospheric Cloud) ด้วยอนุภาคน้ำแข็ง ปกติโบรมีนและคลอรีนค่อนข้างอยู่ในสถานะคงที่ เช่น สารประกอบคลอรีน โบรมีนไนเตรต และไฮโดรเจนคลอไรด์  อนุภาคน้ำแข็งจะดึงดูดไอน้ำ และดูดกลืนสารประกอบไนโตรเจนแล้วตกลงมาอยู่ในบรรยากาศระดับล่างๆ ด้วยการคายน้ำออก แต่เมื่อมีแสงแดดในฤดูใบไม้ผลิสารประกอบที่สะสมอยู่ก็จะเปลี่ยนเป็นรีแอค         ทีฟคลอรีนและโบรมีน บนผิวของเมฆขั้วโลก และสามารถทำลายโมเลกุลโอโซนได้อย่างน่าอัศจรรย์

นักวิทยาศาสตร์ แบ่งบรรยากาศออกเป็น 4 ชั้น ตามอุณหภูมิ ดังนี้

1. ชั้นโทรโพสเฟียร์ (Troposphere)

2. ชั้นสตราโตสเฟียร์ (Stratosphere)

3. ชั้นเมโซสเฟียร์ (Mesosphere)

4. ชั้นเทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere)

ซึ่งลักษณะการเปลี่ยนแปลงของสภาพลมฟ้าอากาศเกิดขึ้นในชั้นบรรยากาศชั้นล่างสุด คือ ชั้นโทรโพสเฟียร์เท่านั้น

อะไรทำให้อากาศชื้น

    เราอาจไม่รู้ว่าเรากำลังนั่งอยู่ท่ามกลางน้ำทุกหนทุกแห่ง อากาศนั้นเหมือนกับฟองน้ำดูดซับน้ำเอาไว้ในรูปของไอน้ำที่มองไม่เห็น อากาศทุกแบบล้วนมีไอน้ำแทรกอยู่ทั้งนั้น แต่จะมีปริมาณมากหรือน้อย  ที่เราเรียกว่า "ความชื้นในอากาศ" นั้นขึ้นอยู่กับว่าบริเวณที่เราอยู่นั้นมีอากาศร้อนและแห้งแค่ไหน

อะไรทำให้เกิดสภาพอากาศชื้น

    บรรยากาศโลกมีการเคลื่อนไหวอยู่ตลอดเวลา ขณะที่บรรยากาศเคลื่อนที่รอบโลกนั้น อากาศในชั้นล่างสุด(โทรโปสเฟียร์) จะเกิดการเคลื่อนไหว และเกิดการเปลี่ยนแปลงทำให้ได้ลักษณะอากาศต่างๆ

    เมื่อความกดอากาศเปลี่ยนจะทำให้อากาศเกิดการเคลื่อนไหว ซึ่งจะผลักให้บรรยากาศปะทะพื้นผิวโลกบวกกับแรงโน้มถ่วง ที่ดึงให้ทุกอนุภาคอากาศอยู่รอบโลก เมื่ออากาศร้อนขึ้นจะลอยตัวสูงขึ้น ทำให้ความกดอากาศต่ำลง(อนุภาคอากาศจะอยู่ห่างกัน) เมื่ออุณหภูมิลดลงอากาศจะจมตัวทำให้ความกดอากาศสูงขึ้น (อนุภาคอากาศจะอยู่ใกล้กัน) อุณหภูมิที่ผิวโลกมีการแปรเปลี่ยนมากระหว่างอุณหภูมิของพื้นดินและพื้นน้ำทะเล ดังนั้น จึงทำให้อากาศร้อนในบริเวณหนึ่งและอากาศเย็นในอีกบริเวณหนึ่งได้

   บรรยากาศโลกพยายามปรับตัวให้มีความกดอากาศเท่าๆ กันทุกแห่ง ดังนั้น ถ้าบริเวณใดมีความกดอากาศต่ำอากาศจากที่มีความกดอากาศสูงกว่าจะไหลเข้ามาแทนที่ทำให้อากาศเกิดการเคลื่อนที่ เรียกว่า เกิดลม

อ้างอิง : ดร.กรองแก้ว ฉายสภาวะธรรม 

จากหนังสือโลกการกำเนิดและปรากฏการณ์ธรรมชาติ
พิมพ์ครั้งที่ 1  หน้า 99-109

 


บทความนี้เกิดจากการเขียนและส่งขึ้นมาสู่ระบบแบบอัตโนมัติ สมาคมฯไม่รับผิดชอบต่อบทความหรือข้อความใดๆ ทั้งสิ้น เพราะไม่สามารถระบุได้ว่าเป็นความจริงหรือไม่ ผู้อ่านจึงควรใช้วิจารณญาณในการกลั่นกรอง และหากท่านพบเห็นข้อความใดที่ขัดต่อกฎหมายและศีลธรรม หรือทำให้เกิดความเสียหาย หรือละเมิดสิทธิใดๆ กรุณาแจ้งมาที่ ht.ro.apt@ecivres-bew เพื่อทีมงานจะได้ดำเนินการลบออกจากระบบในทันที