ปัญหาที่ชั้นบรรยากาศของโลกต้องเผชิญ

เนื่องจากชั้นบรรยากาศเป็นชั้นบางๆ เมื่อเทียบกับขนาดของโลก บรรยากาศจึงประสบปัญหาที่รุนแรงจากกิจกรรมของมนุษย์มากกว่าส่วนประกอบอื่นๆ ของโลก เป็นส่วนผสมของก๊าซหลายชนิดแต่องค์ประกอบของมันเปลี่ยนไป หากการเปลี่ยนแปลงยังคงดำเนินต่อไป ปัญหาของชั้นบรรยากาศของโลกอาจมีผลเสียต่อทุกชีวิต แต่โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับอารยธรรมที่ซับซ้อนและใช้พลังงานมากของเราเอง

บรรยากาศส่วนใหญ่ประกอบด้วยไนโตรเจนและออกซิเจน แต่มีคาร์บอนไดออกไซด์ประมาณ 0.04 เปอร์เซ็นต์ คาร์บอนไดออกไซด์จำนวนเล็กน้อยนี้ปล่อยให้แสงแดดส่องผ่านชั้นบรรยากาศ แต่จะดักจับความร้อนที่เกิดจากแสงแดดเมื่อกระทบกับพื้นผิวโลก เราผลิตก๊าซคาร์บอนไดออกไซด์เมื่อเราเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล เช่น น้ำมันและก๊าซ และคาร์บอนไดออกไซด์ที่เติมเข้าไปจะเพิ่มปริมาณความร้อนที่กักเก็บไว้ คาร์บอนไดออกไซด์ทำหน้าที่เหมือนแก้วในเรือนกระจก ทำให้โลกร้อนขึ้น คาร์บอนไดออกไซด์และก๊าซอื่นๆ บางชนิดที่ออกฤทธิ์ในลักษณะเดียวกัน เช่น มีเทน เรียกว่า ก๊าซเรือนกระจกและช่วยทำให้เกิด ภาวะโลกร้อน.

ปัญหาที่สองที่บรรยากาศเผชิญอยู่คือการปนเปื้อนจากก๊าซอันตรายอื่นๆ นอกจากคาร์บอนไดออกไซด์แล้ว โรงงานและโรงไฟฟ้ายังผลิตซัลเฟอร์และไนโตรเจนออกไซด์อีกด้วย มลพิษเหล่านี้เข้าสู่บรรยากาศผ่านทางปล่องควัน พัดลมดูดอากาศ และการระเหย และบรรยากาศกระจายไปทั่วโลก เมื่อการปนเปื้อนในพื้นที่รุนแรง อาจทำให้เกิดโรคระบบทางเดินหายใจและทำให้เกิดอาการรุนแรงขึ้น เช่น โรคหอบหืด และทำให้เกิดฝนกรด ในสหรัฐอเมริกา สำนักงานคุ้มครองสิ่งแวดล้อมได้บังคับให้อุตสาหกรรมต่างๆ ลดการปล่อยก๊าซอันตราย แต่ประเทศอื่นๆ บางประเทศยังคงปล่อยมลพิษอย่างกว้างขวาง

สตราโตสเฟียร์ชั้นบนชั้นบรรยากาศหนึ่งซึ่งมีความสูงตั้งแต่ 10 ไมล์ถึง 30 ไมล์ประกอบด้วยโอโซนซึ่งดูดซับรังสีอัลตราไวโอเลตที่เป็นอันตรายส่วนใหญ่จากดวงอาทิตย์ หากรังสีทั้งหมดเหล่านี้ทะลุผ่านชั้นบรรยากาศและไปถึงพื้นผิวโลก รังสีเหล่านี้จะทำลายพืช ทำให้เกิดการกลายพันธุ์ และทำให้มนุษย์เป็นมะเร็งผิวหนัง ผลิตภัณฑ์เคมีบางชนิด โดยเฉพาะสารทำความเย็น เช่น คลอโรฟลูออโรคาร์บอน สามารถลอยขึ้นสู่ชั้นสตราโตสเฟียร์และลดปริมาณโอโซนโดยทำปฏิกิริยาทางเคมีกับโอโซน เมื่อมีโอโซนน้อยลง รังสีอัลตราไวโอเลตจะทะลุผ่านชั้นบรรยากาศและไปถึงพื้นดินมากขึ้น ปัญหานี้ไม่ร้ายแรงนักในขณะนี้ เนื่องจากการใช้คลอโรฟลูออโรคาร์บอนในเครื่องทำความเย็นและเครื่องปรับอากาศถูกจำกัด

การปนเปื้อนในบรรยากาศด้วยฝุ่นและอนุภาคเป็นปัญหาร้ายแรงทั้งในประเทศและต่างประเทศ กระบวนการทางอุตสาหกรรมและการระเบิดอาจปล่อยอนุภาคที่เป็นอันตรายสู่ชั้นบรรยากาศ ฝุ่นเกาะเป็นบริเวณกว้างแล้วกระจายไปทั่วโลกเมื่อถึงด้านบน บรรยากาศ. นี่เป็นเรื่องที่น่ากังวลเป็นพิเศษเมื่อลมแพร่กระจายสารกำจัดศัตรูพืช กัมมันตภาพรังสี หรือสารอันตรายอื่นๆ พบการปนเปื้อนจากสารกำจัดศัตรูพืชในแถบอาร์กติกและกัมมันตภาพรังสีจากอุบัติเหตุนิวเคลียร์ เช่น เชอร์โนบิลและฟุกุชิมะ แผ่กระจายไปทั่วพื้นที่ขนาดใหญ่