อุทกภาค (Hydrosphere)
คือส่วนประกอบที่เป็นเอกลักษณ์ของโลก ระบบของน้ำ น้ำบนพื้นผิวโลกทั้งน้ำจืด (ร้อยละ 3) และน้ำเค็ม (ร้อยละ 97) ไม่ว่าจะเป็นแม่น้ำ ทะเลสาบ ลำธาร หรือมหาสมุทร รวมไปถึงแหล่งน้ำบาดาล ธารน้ำแข็งและน้ำในสถานะอื่นๆ (Cryosphere) โลกของเราประกอบด้วยน้ำถึงร้อยละ 71 ก่อให้เกิดวัฏจักรน้ำ (Water cycle) การหมุนเวียนของน้ำที่ทำให้เกิดการถ่ายเทพลังงาน การละลายของสสารและการนำพาแร่ธาตุต่างๆ จนกลายเป็นจุดกำเนิดของสิ่งมีชีวิต
ชั้นบรรยากาศ (Atmosphere)
คือ ส่วนที่เป็นก๊าซรอบนอกของดาวเคราะห์ ซึ่งคงสภาพอยู่ได้จากแรงดึงดูดของโลก มีองค์ประกอบหลัก คือ ไนโตรเจน (ร้อยละ 78) ออกซิเจน (ร้อยละ 21) อาร์กอน (ร้อยละ 0.9) และธาตุอื่นๆ รวมถึงไอน้ำ (ร้อยละ 0.1) ซึ่งบรรยากาศโลกแบ่งออกเป็น 5 ชั้น ได้แก่
1) โทรโพสเฟียร์ (Troposphere) เป็นชั้นบรรยากาศชั้นล่างสุด ตั้งแต่พื้นดินจนถึงที่ระดับความสูงราว 15 กิโลเมตร เป็นชั้นบรรยากาศที่มีความหนาแน่นที่สุด มีมวลอากาศถึงร้อยละ 80 และมีไอน้ำเป็นองค์ประกอบหลัก จึงทำให้เกิดปรากฏการณ์บนท้องฟ้าต่างๆ เช่น เมฆ พายุ และฝน มีสภาพอากาศรุนแรง จากมวลอากาศหนาแน่น การเปลี่ยนสถานะของน้ำ และอิทธิพลทางภูมิศาสตร์ของพื้นผิวโลก
โทรโพสเฟียร์เป็นชั้นที่มีอุณหภูมิลดลงตามระดับความสูง เนื่องจากมีพื้นผิวโลกซึ่งดูดกลืนแสงจากดวงอาทิตย์ แล้วแผ่รังสีอินฟราเรด (Infrared) ออกมา เป็นแหล่งกำเนิดความร้อน จนกระทั่งถึงที่ระยะความสูง 12 กิโลเมตร อุณหภูมิจะคงที่ที่ – 60 องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นรอยต่อชั้นบนที่เรียกว่า “โทรโพพอส” (Tropopause)
2) สตราโทสเฟียร์ (Stratosphere) ชั้นที่ 2 ซึ่งอยู่ถัดขึ้นไปจากโทรโพสเฟียร์ จนถึงที่ระดับความสูงราว 50 กิโลเมตร เป็นชั้นที่มีอากาศเบาบาง ไม่มีเมฆ พายุหรือปรากฏสภาพอากาศรุนแรง มีเพียงความชื้น ผงฝุ่น และโอโซนหนาแน่น ซึ่งช่วยดูดกลืนรังสี UV จากดวงอาทิตย์ สตราโทสเฟียร์เป็นชั้นที่สงบ ส่งผลให้เครื่องบินเดินทางในชั้นนี้
3) มีโซสเฟียร์ (Mesosphere) ถัดขึ้นไปจากสตราโทสเฟียร์ จนถึงที่ระดับความสูงราว 85 กิโลเมตร เป็นชั้นที่มีอากาศเบาบางมาก มีมวลอากาศเพียงร้อยละ 0.1 เท่านั้น แต่ก็เพียงพอที่จะสร้างความเสียดทานให้อุกกาบาตให้เกิดการลุกไหม้ได้ โดยมีโซสเฟียร์มีส่วนบนสุดของชั้นที่เรียกว่า “มีโซพอส” (Mesopause) ซึ่งเป็นส่วนที่มีอุณหภูมิเฉลี่ยต่ำสุดที่ – 90 องศาเซลเซียส
4) เทอร์โมสเฟียร์ (Thermosphere) เป็นชั้นบรรยากาศที่เหนือระดับ 80 กิโลเมตรขึ้นไปจนถึงราว 500 กิโลเมตร มีอุณหภูมิเฉลี่ยสูงถึง 1,500 องศาเซลเซียส จากมวลอากาศที่อยู่ในสถานะพลาสมา (Plasma) เนื่องจากอะตอมของไนโตรเจนและออกซิเจนในบรรยากาศชั้นนี้ ได้รับรังสีคลื่นสั้น (รังสีแกมมาและรังสีเอกซ์) จากดวงอาทิตย์ เกิดการแตกตัวสูญเสียอิเล็กตรอนเป็นประจุ (Ion) ทำให้บางครั้งชั้นเทอร์โมสเฟียร์ มีชื่อเรียกอีกอย่างว่า “ไอโอโนสเฟียร์” (Ionosphere) เนื่องจากมีคุณสมบัติในการสะท้อนคลื่นวิทยุ ทำให้เกิดการสื่อสารระยะไกล รวมถึงการปล่อยจานดาวเทียมและสถานีอวกาศให้โคจรรอบโลกในชั้นเทอร์โมสเฟียร์นี้อีกด้วย
5) เอกโซสเฟียร์ (Exosphere) เป็นชั้นที่เหนือชั้นไอโอโนสเฟียร์ขึ้นไป ไม่มีขอบเขตที่ชัดเจนระหว่างชั้นบรรยากาศและอวกาศรอบนอก โดยมีองค์ประกอบส่วนใหญ่เป็นก๊าซไฮโดรเจนและฮีเลียม
