Bầu khí quyển Trái Đất là một thành phần kỳ diệu và thiết yếu của hành tinh chúng ta, bao bọc quanh Trái Đất như một lá chắn vô hình bảo vệ và nâng đỡ sự sống theo vô số cách.
Không có lớp khí mỏng manh này, chúng ta đơn giản là không thể tồn tại. Trong bài viết này, chúng ta sẽ khám phá các tầng khí quyển, vai trò của chúng trong việc định hình sự sống và cách mà chúng che chở Trái Đất khỏi sự khắc nghiệt của không gian.
Chúng ta thường nghĩ rằng oxy là loại khí chính mình hít thở, nhưng thật bất ngờ khi nitơ mới là thành phần chủ đạo của khí quyển—chiếm khoảng 78%. Oxy đứng thứ hai với khoảng 21%, phần còn lại là các khí vi lượng như argon, carbon dioxide, neon và hơi nước. Sự kết hợp hoàn hảo này không chỉ nuôi dưỡng sự sống mà còn bảo vệ chúng ta khỏi bức xạ Mặt Trời có hại và góp phần duy trì khí hậu ổn định cho hành tinh.
Khí quyển Trái Đất trải dài xa hơn những gì mắt thường có thể nhìn thấy. Dù phần lớn các nhà khoa học và phi hành gia đồng ý ranh giới giữa Trái Đất và không gian nằm tại đường Kármán, cách mực nước biển 62 dặm (100 km), NASA cho rằng khí quyển còn kéo dài sâu hơn nữa, đến tận tầng ngoài cùng – exosphere – ở độ cao khoảng 6.200 dặm (10.000 km). Dù cao rộng đến vậy, phần lớn khối lượng khí quyển lại tập trung bên dưới đường Kármán, đóng vai trò bảo vệ chúng ta khỏi thiên thạch, bức xạ và các biến đổi nhiệt độ cực đoan.
Khí quyển được chia thành năm tầng, mỗi tầng có đặc điểm riêng biệt:
1. Tầng đối lưu (Troposphere): Tầng thấp nhất và dày đặc nhất, nơi chúng ta sinh sống và nơi diễn ra mọi hiện tượng thời tiết. Nó kéo dài đến khoảng 9 dặm (14,5 km) và chứa khoảng 75% tổng lượng khí quyển.
2. Tầng bình lưu (Stratosphere): Là nơi tồn tại tầng ozone, có nhiệm vụ hấp thụ bức xạ UV độc hại. Nhiệt độ tại đây tăng dần theo độ cao, tạo ra môi trường ổn định cho các chuyến bay thương mại.
3. Tầng trung lưu (Mesosphere): Vùng lạnh và bí ẩn, nơi hầu hết thiên thạch bốc cháy khi lao vào khí quyển.
4. Tầng nhiệt (Thermosphere): Tầng hấp thụ mạnh bức xạ cực tím khiến nhiệt độ tăng cao. Trạm Vũ trụ Quốc tế (ISS) cũng bay trong tầng này.
5. Tầng ngoài (Exosphere): Tầng xa nhất, nơi các phân tử khí dần thoát ra ngoài vũ trụ.
Tầng điện ly trải dài qua nhiều tầng khí quyển và là nơi tạo nên những màn cực quang ngoạn mục. Các hạt tích điện từ Mặt Trời va chạm với khí quyển, phát ra ánh sáng xanh, đỏ, tím lung linh tô điểm bầu trời đêm.
Một câu hỏi phổ biến là: thời tiết và khí hậu khác nhau như thế nào? Thời tiết là những thay đổi ngắn hạn của khí quyển—như mưa hay nắng trong ngày. Khí hậu lại là bức tranh tổng thể về thời tiết của một vùng trong nhiều thập kỷ hoặc hàng thế kỷ. Khí hậu toàn cầu, được hình thành từ khí hậu khu vực, đã thay đổi nhiều lần trong lịch sử Trái Đất. Tuy nhiên, tốc độ nóng lên nhanh gần đây có liên quan mật thiết đến hoạt động của con người, đặc biệt là việc thải khí nhà kính.
Khí quyển không chỉ cung cấp không khí để thở mà còn là một lá chắn phòng vệ, ngăn bức xạ độc hại, giữ nhiệt độ ổn định và duy trì hệ thống thời tiết. Không hề cường điệu khi nói rằng lớp màng vô hình này chính là nền tảng của sự sống trên Trái Đất.
Khi chúng ta ngước nhìn bầu trời và mơ về việc khám phá những thế giới khác, hãy nhớ rằng chính tấm chăn bảo vệ quý giá này đã khiến sự sống trên hành tinh xanh trở nên khả thi.