ชั้นบรรยากาศ

ชั้นบรรยากาศคืออะไร 

     ชั้นบรรยากาศคือ  ชั้นของอากาศที่ล้อมรอบโลกและด้วยแรงดึงดูดของโลกทำให้ชั้นบรรยากาศคงสภาพอยู่ได้  ชั้นบรรยากาศมีความหนารวมแล้วประมาณ 310 ไมล์  อากาศในชั้น บรรยากาศแต่ละชั้นจะแตกต่างกัน  แต่ในทุก ๆ ชั้นล้วนเป็นส่วนสำคัญของสิ่งแวดล้อมของโลก 

ชั้นบรรยากาศคือส่วนที่ปกคลุมผิวโลก โดยมีหน้าที่เปรียบเสมือนเกราะป้องกันรังสีที่เป็นอันตรายจากดวงอาทิตย์และวัตถุต่างๆ ในอวกาศ ซึ่งภายในชั้นบรรยากาศจะประกอบไปด้วย ไอน้ำ ความร้อน อากาศ ซึ่งส่วนใหญ่เป็น

แก๊สไนโตรเจน 78%
แก๊สออกซิเจน 21%
แก๊สอาร์กอน 0.93%
แก๊สคาร์บอนไดออกไซด์ 0.03%
และแก๊สอื่นๆ 0.04

ชั้นบรรยากาศโลกถูกแบ่งออกเป็น 5 ชั้น โดยอาศัยอุณหภูมิและคุณสมบัติของแก๊สเป็นเกณฑ์แบ่ง

ชื่อชั้นบรรยากาศ	ระดับความสูง (กม.)	ลักษณะ
1. ชั้นโทรโพสเฟียร์(Troposphere)	0-12	มีไอน้ำมหาศาล ก่อให้เกิดเมฆ หมอก พายุ และฝน
2. ชั้นสตราโตสเฟียร์ (Stratosphere)	12-50	มีไอน้ำเล็กน้อย ไม่มีเมฆ อากาศมีการเคลื่อนตัวอย่าวช้าๆ จึงเหมาะกับการเดินทางทางอากาศ แก๊สสำคัญในชั้นนี้ คือ แก๊สโอโซน ซึ่งช่วยดูดซับรังสี UV จากดวงอาทิตย์ อุณหภูมิของชั้นนี้อยู่ระหว่าง -60 ถึง 10 องศาเซลเซียส โดยอุณหภูมิจะเพิ่มขึ้นเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น
3. ชั้นมีโซสเฟียร์ (Mesosphere)	50-80	มีอากาศเบาบางมาก แต่ก็มากพอที่จะทำให้ดาวตกเกิดการเผาไหม้ และเป็นชั้นที่ช่วยดูดซับรังสี UV จากดวงอาทิตย์ อุณหภูมิในชั้นนี้จะลดลงมาอยู่ที่ -120 องศาเซลเซียส
4. ชั้นไอโอโนสเฟียร์ (Ionosphere)	80-700	มีอากาศเบาบางมากกว่าชั้นมีโซสเฟียร์ แต่เป็นชั้นหลักที่ช่วยดูดซับรังสี UV จากดวงอาทิตย์ ทำให้มีอุณหภูมิในชั้นนี้มากถึง 2,000 องศาเซลเซียส ที่ระดับความสูง 700 กม. อนุภาคในชั้นนี้เป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าที่เรียกว่า "อิออน" ที่เกิดจากการแตกตัว เมื่ออนุภาคในสภาวะปกติถูกกระตุ้นด้วยรังสี  UV จากดวงอาทิตย์ อิออนเหล่านี้จะมีคุณสมบัติสะท้อนคลื่นวิทยุได้ จึงเป็นชั้นที่ใช้ส่งสัญญาณวิทยุสื่อสาร รวมถึงการเกิดแสงเหนือและแสงใต้ หรือ "ออโรรา"
5. ชั้นเอ็กโซสเฟียร์ (Exosphere)	700-800	อากาศค่อยๆ เจือจางลง เมื่อความสูงเพิ่มขึ้น และเจือจางจนเข้าสู่อวกาศ

โครงสร้างบรรยากาศ

          เมื่อมองดูจากอวกาศ จะเห็นว่าโลกของเรามีบรรยากาศชั้นบางๆ ห่อหุ้มอยู่ บรรยากาศส่วนใหญ่มีลักษณะโปร่งแสง มองเห็นเป็นฝ้าบางๆ ที่ขอบของโลก นอกจากนั้นยังมีกลุ่มเมฆสีขาวซึ่งเกิดจากน้ำในบรรยากาศ เมื่อเปรียบเทียบความหนาของบรรยากาศเพียงไม่กี่ร้อยกิโลเมตร กับรัศมีของโลกซึ่งยาวถึง 6,400 กิโลเมตร จะเห็นว่าบรรยากาศของโลกนั้นบางมาก
          ดังนั้นบรรยากาศของจึงอ่อนไหวต่อการเปลี่ยนแปลงมาก ยกตัวอย่าง เช่น เมื่อเกิดภูเขาไฟระเบิดขึ้น ณ ที่แห่งหนึ่ง กระแสลมก็สามารถหอบหิ้วเถ้าภูเขาไฟ ไปยังอีกซีกหนึ่งของโลก ซึ่งยังผลให้ภูมิอากาศของโลกเปลี่ยนแปลงไปด้วย

ภาพที่ 1 บรรยากาศของโลกเมื่อมองดูจากอวกาศ

กลไกคุ้มครองสิ่งมีชีวิต
          โลกรับพลังงานส่วนใหญ่มาจากดวงอาทิตย์ในรูปของคลื่นแม่เหล็กไฟฟ้า ซึ่งมีทั้งรังสีที่มีคุณประโยชน์และเป็นโทษแก่สิ่งมีชีวิต บรรยากาศของโลกแม้จะมีความเบาบางมาก แต่ก็มีความหนาแน่นพอที่จะปกป้องรังสีคลื่นสั้น เช่น รังสีเอ็กซ์ และรังสีอุลตราไวโอเล็ต ไม่ให้ลงมาทำอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต
บนพื้นโลกได้

ภาพที่ 2 การกรองรังสีของบรรยากาศ

           ที่ระดับความสูงประมาณ 80 - 400 กิโลเมตร โมเลกุลของก๊าซไนโตรเจนและออกซิเจนในบรรยากาศชั้นบนสุด ดูดกลืนรังสีแกมมา และรังสีเอ็กซ์ จนทำให้อะตอมของก๊าซมีอุณหภูมิสูงจนแตกตัวเป็นประจุ (Ion) และสูญเสียอิเล็กตรอน บางครั้งเราเรียกชั้นบรรยากาศที่เต็มไปด้วยประจุนี้ว่า “ไอโอโนสเฟียร์” (Ionosphere) มีประโยชน์ในการสะท้อนคลื่นวิทยุสำหรับการสื่อสารโทรคมนาคม
           รังสีอุลตราไวโอเล็ตสามารถส่องผ่านบรรยากาศชั้นบนสุดลงมาได้ แต่ถูกดูดกลืนโดยก๊าซ
โอโซนในชั้นสตราโตสเฟียร์ ที่ระยะสูงประมาณ 48 กิโลเมตร
           แสงที่ตามองเห็น หรือ แสงแดด สามารถส่องลงมาถึงพื้นโลกได้
           รังสีอินฟราเรดถูกดูดกลืนโดยก๊าซเรือนกระจก เช่น ไอน้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซ
มีเทน ในชั้นโทรโพสเฟียร์ ทำให้อุณหภูมิพื้นผิวมีความอบอุ่น
           คลื่นไมโครเวฟ และคลื่นวิทยุในบางความถี่ สามารถส่องทะลุบรรยากาศได้

กำเนิดของบรรยากาศ
          โลกของเราเกิดขึ้นพร้อมๆ กับดวงอาทิตย์ และดาวเคราะห์ดวงอื่นๆ ในระบบสุริยะเมื่อประมาณ 4,600 ล้านปีมาแล้ว ก๊าซและฝุ่นรวมตัวก่อกำเนิดเป็นดวงอาทิตย์และดาวเคราะห์ โลกในยุคแรกเป็นของเหลวหนืดร้อน ถูกกระหน่ำชนด้วยอุกกาบาตขนาดใหญ่ตลอดเวลา องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุหนัก เช่น โลหะ จมตัวลงสู่แก่นกลางของโลก องค์ประกอบซึ่งเป็นธาตุเบา เช่น ซิลิกอน และก๊าซต่างๆ ลอยตัวขึ้นสู่พื้นผิว โลกถูกปกคลุมก๊าซไฮโดรเจน ไนโตรเจน และคาร์บอนไดออกไซด์ เนื่องจากพื้นผิวโลกร้อนมาก ประกอบกับอิทธิพลของลมสุริยะจากลมสุริยะ จึงทำให้ก๊าซไฮโดรเจนแตกตัวเป็นประจุ (Ion) และหลุดหนีสู่อวกาศ ปริมาณก๊าซไฮโดรเจนในบรรยากาศจึงลดลง

ภาพที่ 3 บรรยากาศของโลกในอดีต

          ในเวลาต่อมาเปลือกโลกเริ่มเย็นตัวลงเป็นของแข็ง องค์ประกอบที่เบากว่าซึ่งถูกกักขังไว้ภายใน พยายามแทรกตัวออกตามรอยแตกของพื้นผิว เช่น ภูเขาไฟระเบิด องค์ประกอบหลักของบรรยากาศโลก
เป็นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และไนโตรเจน ต่อมาเมื่อโลกเย็นตัวลงจนไอน้ำในอากาศสามารถควบแน่น
ทำให้เกิดฝน น้ำฝนได้ละลายคาร์บอนไดออกไซด์ลงมาบนพื้นผิวโลก ทำให้ปริมาณของก๊าซคาร์บอนได
ออกไซด์ลดลง น้ำฝนจำนวนมากสะสมและรวมตัวกันกันในบริเวณแอ่งที่ต่ำ กลายเป็นทะเลและมหาสมุทร ในช่วงเวลานั้นเริ่มเกิดวิวัฒนาการของสิ่งมีชีวิตกำเนิดขึ้น โดยสิ่งมีชีวิตในยุคแรกอาศัยอยู่ตามใต้มหาสมุทร ดำรงชีวิตโดยใช้พลังงานเคมีและความร้อนจากภูเขาไฟใต้ทะเล
          จนกระทั่ง 2,000 ล้านปีต่อมา สิ่งมีชีวิตได้วิวัฒนาการให้มีการสังเคราะห์แสง เช่น แพลงตอน สาหร่าย และพืช ดึงคาร์บอนไดออกไซด์ในอากาศและน้ำทะเล มาสร้างน้ำตาล และให้ผลผลิตเป็นก๊าซออกซิเจนออกมา องค์ประกอบของบรรยากาศโลกจึงเปลี่ยนแปลงไป ก๊าซออกซิเจนกลายเป็นองค์ประกอบหลักแทนก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์

องค์ประกอบของบรรยากาศ
          บรรยากาศที่ห่อหุ้มโลกส่วนใหญ่ประกอบด้วย ก๊าซไนโตรเจน 78% ก๊าซออกซิเจน 21% ก๊าซอาร์กอน 0.9% ที่เหลือเป็น ไอน้ำ ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ และก๊าซอื่นๆ จำนวนเล็กน้อย

ภาพที่ 4  กราฟแสดงองค์ประกอบของบรรยากาศ

องค์ประกอบหลัก 
           ก๊าซไนโตรเจน (N₂) มีคุณสมบัติไม่ทำปฏิกิริยาเคมีกับสารอื่น แต่เมื่ออะตอมเดี่ยวของมันแยกออกมา รวมเข้าเป็นองค์ประกอบของสารอื่น เช่น สารไนเตรท จะมีบทบาทสำคัญต่อสิ่งมีชีวิต
           ก๊าซออกซิเจน (O₂) เป็นผลผลิตจากการสังเคราะห์แสงของพืช สาหร่าย แพลงตอน และสิ่งมีชีวิต มีความว่องไวในการทำปฏิกิริยากับสารอื่น และช่วยให้ไฟติด ถ้าปริมาณของออกซิเจนในอากาศมีมากกว่า 35% โลกทั้งดวงจะลุกไหม้ติดไฟ ดังนั้นสิ่งมีชีวิตบนโลกจึงวิวัฒนาการให้มีสัตว์ ซึ่งใช้ออกซิเจนในการเผาผลาญธาตุอาหาร และคายก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ออกมา
           ก๊าซอาร์กอน (Ar) เป็นก๊าซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยากับธาตุอื่น เกิดขึ้นจากการสลายตัว (ซากกัมมันตภาพรังสี) ของธาตุโปแตสเซียมภายในโลก
           ก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ (CO₂) เป็นก๊าซเรือนกระจก (Greenhouse gas) แม้มีอยู่ในบรรยากาศเพียง 0.036% แต่เป็นสิ่งจำเป็นสำหรับสิ่งมีชีวิต เนื่องจากก๊าซเรือนกระจกมีคุณสมบัติในการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดซึ่งแผ่ออกจากโลก ทำให้โลกอบอุ่น อุณหภูมิของกลางวันและกลางคืนไม่แตกต่างจนเกินไป นอกจากนั้นก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ยังเป็นแหล่งอาหารของพืช
 

องค์ประกอบผันแปร 
          นอกจากก๊าซต่างๆ ซึ่งเป็นองค์ประกอบหลัก มีปริมาณคงที่แล้ว ยังมีองค์ประกอบอื่นๆ ซึ่งมีปริมาณผันแปร ขึ้นอยู่กับสถานที่และเวลา องค์ประกอบผันแปรนี้แม้ว่าจะมีจำนวนอยู่เพียงเล็กน้อย แต่ก็ส่งผลกระทบต่อสภาพอากาศและภูมิอากาศเป็นอันมาก
           ไอน้ำ (H₂O) มีปริมาณ 0 – 4% ในบรรยากาศ ขึ้นอยู่กับช่วงเวลาและสถานที่ เมื่อเรากล่าวถึง “ไอน้ำ” เราหมายถึง น้ำในสถานะก๊าซ เมื่อน้ำเปลี่ยนจากสถานะหนึ่งไปสู่อีกสถานะหนึ่ง เช่น ของแข็ง ของเหลว และก๊าซ จะมีการดูดกลืนและคายความร้อนแฝง (Latent heat) ซึ่งเป็นแหล่งพลังงานที่ทำให้เกิดพายุ ไอน้ำเป็นก๊าซเรือนกระจกเช่นเดียวกับก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์ จึงมีคุณสมบัติในการดูดกลืนรังสีอินฟราเรดที่แผ่ออกจากโลก นอกจากนั้นเมื่อไอน้ำกลั่นตัวเป็นละอองน้ำ หรือ “เมฆ” มีความสามารถในการสะท้อนแสงอาทิตย์ และแผ่รังสีอินฟราเรด ทำให้พื้นผิวโลกไม่ร้อน หรือหนาวจนเกินไป
           โอโซน (O₃) เกิดจากการที่ก๊าซออกซิเจนแตกตัวเป็นอะตอมเดี่ยว (O) เนื่องจากการดูดกลืนรังสีอุลตราไวโอเล็ตในบรรยากาศชั้นสตราโตรสเฟียร์ (Stratrosphere) แล้วรวมตัวกับก๊าซออกซิเจนอีกทีหนึ่ง กลายเป็นก๊าซซึ่งมีโมเลกุลของออกซิเจน 3 อะตอม เรียกว่า “โอโซน” (Ozone) สะสมตัวเป็นชั้นบางๆ ที่ระยะสูงประมาณ 50 กิโลเมตร โอโซนมีประโยชน์ในการกรองรังสีอุลตราไวโอเล็ต มิให้ลงมาทำอันตรายต่อสิ่งมีชีวิต แต่เนื่องจากก๊าซโอโซนเองเป็นพิษต่อร่างกาย หากมีก๊าซโอโซนเกิดขึ้นที่ระดับต่ำในชั้นโทรโพสเฟียร์ (มักเกิดขึ้นจากเครื่องยนต์ และโรงงาน) ก็จะทำให้เกิดมลภาวะ
           ละอองอากาศ (Aerosols) หมายถึง อนุภาคขนาดเล็กที่ลอยค้างอยู่ในอากาศ ซึ่งอาจเกิดขึ้นโดยธรรมชาติหรือฝีมือมนุษย์ก็ได้ เช่น เกสรดอกไม้ ละอองเกลือ ขี้เถ้าภูเขาไฟ ฝุ่นผง หรือ เขม่าจากการเผาไหม้ ละอองอากาศทำหน้าที่เป็นแกนให้ละอองน้ำจับตัวกัน (ในอากาศบริสุทธิ์ ละอองน้ำไม่สามารถจับตัวได้ เนื่องจากไม่มีแกนนิวเคลียส) ละอองอากาศสามารถดูดกลืนและสะท้อนแสงอาทิตย์ จึงมีอิทธิพลในการควบคุมอุณหภูมิของพื้นผิวโลก เรามองเห็นดวงอาทิตย์ขึ้นและตกที่ขอบฟ้าเป็นแสงสีแดง ก็เพราะละอองอากาศกรองรังสีคลื่นสั้น เหลือแต่รังสีคลื่นยาวซึ่งเป็นแสงสีส้มและสีแดงทะลุผ่านมาได้เรียกว่า “การกระเจิงของแสง” (Light scattering)

โครงสร้างในแนวดิ่ง
          ไม่มีขอบเขตของรอยต่อระหว่างบรรยากาศและอวกาศที่แน่ชัด ยิ่งสูงขึ้นไปอากาศยิ่งบาง แม้ว่าชั้นบรรยากาศที่เราศึกษาจะมีความสูงไม่เกิน 100 กิโลเมตร แต่ทว่าที่ระยะสูง 400 กิโลเมตร ก็ยังมีอนุภาคของอากาศอยู่มากพอที่จะสร้างแรงเสียดทานให้ดาวเทียมและยานอวกาศเคลื่อนที่ช้าลง โมเลกุลของอากาศถูกแรงโน้มถ่วงของโลกดึงดูดไว้ให้กองทับถมกัน ดังนั้นยิ่งใกล้พื้นผิวโลก ก็ยิ่งมีการกดทับของอากาศมาก เราเรียกน้ำหนักของอากาศที่กดทับลงมานี้ว่า “ความกดอากาศ” (Air pressure) ความกดอากาศมีค่าแปรผันตรงกับ “ความหนาแน่นของอากาศ” (Air density) ยิ่งความดันอากาศสูง ความหนาแน่นของอากาศก็ยิ่งมาก

ภาพที่ 5 กราฟความกดอากาศ (ซ้าย) และความหนาแน่นของอากาศ (คอลัมน์ขวา)

           ที่ระดับน้ำทะเลปานกลางมีความกดอากาศ 1013 กรัม/ตารางเซนติเมตร หรือ 1013 มิลลิบาร์
           ที่ระยะสูง 5.6 กิโลเมตร ความกดอากาศจะลดลง 50%
           ที่ระยะสูง 16 กิโลเมตร ความกดอากาศจะลดลงเหลือ 10%
           ที่ระยะสูง 100 กิโลเมตร ความกดอากาศจะลดลงเหลือเพียง 0.00003% แต่สัดส่วนองค์ประกอบของก๊าซแต่ละชนิดก็ยังคงเดิม ณ ความสูงระดับนี้แม้ว่าจะมีอากาศอยู่ แต่ก็มีความหนาแน่นน้อยกว่าสภาวะ สูญญากาศที่มนุษย์สร้างขึ้น

ชั้นบรรยากาศโลก
            นักวิทยาศาสตร์แบ่งโครงสร้างแนวดิ่งของบรรยากาศของเป็นชั้นๆ เรียกว่า "ชั้นบรรยากาศ" (Layers of  Atmosphere)  โดยใช้เกณฑ์แตกต่างกัน เช่น แบ่งตามองค์ประกอบทางเคมี แบ่งตามคุณสมบัติทางไฟฟ้า แต่ในการศึกษาด้านอุตุนิยมวิทยา นักวิทยาศาสตร์แบ่งชั้นบรรยากาศตามการเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ ดังนี้ 

ภาพที่ 6 การแบ่งชั้นบรรยากาศ ตามการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิ

โทรโพสเฟียร์ (Troposphere)
        เป็นบรรยากาศชั้นล่างสุดที่เราอาศัย มีความหนาประมาณ 10 - 15 กิโลเมตร ร้อยละ 80 ของมวลอากาศทั้งหมดอยู่ในบรรยากาศชั้นนี้ แหล่งกำเนิดความร้อนของโทรโพสเฟียร์คือ พื้นผิวโลกซึ่งดูดกลืนแสงแดดจากดวงอาทิตย์ แล้วแผ่รังสีอินฟราเรดออกมา ดังนั้นยิ่งสูงขึ้นไปอุณหภูมิจะยิ่งลดต่ำลงในอัตรา 6.5°C ต่อ 1 กิโลเมตร จนกระทั่งถึงระยะสูงประมาณ 12 กิโลเมตร อุณหภูมิจะคงที่ประมาณ -60°C ที่รอยต่อชั้นบนซึ่งเรียกว่า "โทรโพพอส" (Tropopause) เครื่องบินไอพ่นนิยมบินที่ระดับนี้ เนื่องจากสภาพอากาศสงบนิ่ง และบรรยากาศมีความหนาแน่นมากพอสำหรับการสันดาปภายในเครื่องยนต์
        บรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์มีไอน้ำอยู่เป็นจำนวนมาก จึงทำให้เกิดปรากฏการณ์น้ำฟ้าต่างๆ เช่น เมฆ พายุ ฝน เป็นต้น บรรยากาศชั้นนี้มักปรากฏสภาพอากาศรุนแรง เนื่องจากมีมวลอากาศหนาแน่น การเปลี่ยนสถานะของน้ำ ทำให้เกิดการดูดและคายความร้อนแฝง นอกจากนั้นอิทธิพลทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวโลก เช่น ภูเขา ทะเลทราย มหาสมุทร ยังส่งผลกระทบต่อตัวแปรต่างๆ ของอากาศด้วย เช่น อุณหภูมิ ความชื่น กระแสลม และความกดอากาศ เป็นต้น

สตราโตสเฟียร์ (Stratosphere) 
        มวลอากาศในชั้นนี้มีร้อยละ 19.9 ของมวลอากาศทั้งหมด เหนือระดับโทรโพพอสขึ้นไป อุณหภูมิยิ่งสูงขึ้นในอัตรา 2°C ต่อ 1 กิโลเมตร  เนื่องจากโอโซนที่ระยะสูง 48 กิโลเมตร ดูดกลืนรังสีอุลตราไวโอเล็ตจากดวงอาทิตย์เอาไว้จึงทำให้มีอุณหภูมิสูง เป็นชั้นบรรยากาศที่มีความชื้นและผงฝุ่นเล็กน้อย แต่จะมีแก๊สโอโซนในปริมาณมากซึ่งแก๊สนี้จะช่วยดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลต (UV)ไว้บางส่วนเพื่อไม่ให้รังสีอัลตราไวโอเลตลงมาสู่ผิวโลกมากเกินไป   บรรยากาศชั้นสตราโตสเฟียร์มีความสงบมากกว่าชั้นโทรโพสเฟียรส์  บอลลูนตรวจอากาศสามารถลอยสูงได้เพียงบรรยากาศชั้นนี้  เมื่อบอลลูนลอยสูงขึ้นไปอีกก็จะแตกเนื่องจากความดันอากาศภายในและภายนอกแตกต่างกันมากจนเกินไป

มีโซสเฟียร์ (Mesosphere)   

        เหนือบรรยากาศชั้นสตราโตรสเฟียรส์ขึ้นไป อุณหภูมิลดต่ำลงอีกครั้ง จนถึง -90°C ที่ระยะสูง 80กิโลเมตร ทั้งนี้เนื่องจากห่างจากแหล่งความร้อนในชั้นโอโซนออกไป มวลอากาศในชั้นมีโซสฟียร์นี้มีไม่ถึงร้อยละ 0.1 ของมวลอากาศทั้งหมด แต่ก็มีความหนาแน่นมากพอที่จะสร้างความเสียดทานทำให้อุกกาบาตที่ตกลงมาจากอวกาศ เกิดการลุกไหม้ 

เทอร์โมสเฟียร์​ (Themosphere)

        เหนือระดับ 80 กิโลเมตรขึ้นไป อุณหภูมิกลับสูงขึ้นอีก  มวลอากาศในชั้นเทอร์โมสเฟียร์มิได้อยู่ในสถานะแก๊ส แต่อยู่ในสถานะพลาสมา (Plasma) เนื่องจากอะตอมของไนโตรเจนและออกซิเจนในบรรยากาศชั้นบน ได้รับรังสีคลื่นสั้นจากดวงอาทิตย์จึงแตกตัวเป็นประจุ (Ion)  บรรยากาศชั้นนี้มีอุณหภูมิสูงมาก อย่างไรก็ตามการที่มีอุณหภูมิสูงมากขึ้นไม่ได้หมายความว่าจะต้องมีความร้อนมากขึ้นด้วย  เนื่องจากโมเลกุลของอากาศในชั้นนี้อยู่ห่างกันมาก และมีอยู่เบาบางมาก  อุณหภูมิคือระดับพลังงานของอะตอมหรือโมเลกุลแต่ละตัว แต่ปริมาณความร้อนขึ้นอยู่กับมวลทั้งหมดของสสาร

        ที่ระดับความสูงประมาณ 80 - 400 กิโลเมตร โมเลกุลของแก๊สไนโตรเจนและออกซิเจนในบรรยากาศชั้นบนสุด ดูดกลืนรังสีแกมมาและรังสีเอ็กซ์ จนทำให้อะตอมของแก๊สมีอุณหภูมิสูงมากจนแตกตัวและสูญเสียอิเล็กตรอน กลายเป็นประจุ (Ion) บางครั้งเราเรียกบรรยากาศชั้นนี้ว่า "ไอโอโนสเฟียร์" (Ionosphere) มีสมบัติในการสะท้อนคลื่นวิทยุ ทำให้เกิดประโยชน์ในการสื่อสารโทรคมนาคมระยะไกล 

        เหนือชั้นไอโอโนสเฟียร์ขึ้นไป ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างบรรยากาศและอวกาศ เราเรียกเขตติดต่อระหว่างบรรยากาศและอวกาศ ที่ระดับความสูง 400 - 1000 กิโลเมตร ว่า "เอ็กโซสเฟียร์" (Exosphere) แม้ว่าโมเลกุลของอากาศจะมีอยู่เบาบางและอยู่ห่างกันมาก แต่ก็มีความหนาแน่นมากพอที่จะสร้างแรงเสียดทานให้กับดาวเทียมและยานอวกาศซึ่งเคลื่อนที่ด้วยความเร็วสูง