دراسة الغلاف الجوي وطبقاته، يتكون الغلاف الجوي من طبقات حسب درجة الحرارة، وهذه الطبقات هي طبقة التروبوسفير والستراتوسفير والميزوسفير والغلاف الحراري، وهناك منطقة أخرى على ارتفاع 500 كم فوق سطح الأرض تسمى الغلاف الجوي الخارجي.، واليوم سوف نتعلم المزيد عن مكونات الغلاف الجوي.
مقدمة في دراسة الغلاف الجوي وطبقاته
الغلاف الجوي عبارة عن مزيج من النيتروجين (78٪) والأكسجين (21٪) والغازات الأخرى (1٪) التي تحيط بالأرض، وفوق الكوكب يرقق الغلاف الجوي حتى يصل تدريجيًا إلى الفضاء، والذي ينقسم إلى خمس طبقات، و جزء من حالة الطقس والغيوم الكبيرة في الطبقة الأولى.
انظر أيضًا: بحث عن طبقات الغلاف الجوي ووظائفها
كيف تبدو الأجواء؟
الغلاف الجوي هو جزء مهم مما يجعل الأرض صالحة للسكن. يمنع بعض ضوء الشمس الخطير من الوصول إلى الأرض ويحبس الحرارة التي تجعل الأرض درجة حرارة مريحة والأكسجين بداخلنا.
طبقات الغلاف الجوي
التروبوسفير
- هذا هو الجزء الأدنى من الغلاف الجوي والجزء الذي نعيش فيه. تحتوي على معظم طقسنا، مثل السحب والأمطار والثلج. تصبح درجة الحرارة في هذا الجزء من الغلاف الجوي أكثر برودة مع زيادة المسافة من الأرض بنحو 6.5 درجة. مئوية لكل كيلومتر.
- يختلف التغيير الفعلي في درجة الحرارة مع الارتفاع من يوم لآخر حسب الطقس. تحتوي طبقة التروبوسفير على حوالي 75٪ من كل الهواء الموجود في الغلاف الجوي وتقريبًا كل بخار الماء (الذي يتكون من السحب والأمطار).
- طبقة التروبوسفير هي الطبقة الدنيا من الغلاف الجوي لدينا، حيث تبدأ من مستوى سطح الأرض وتمتد إلى حوالي 10 كم (6.2 ميل أو حوالي 33000 قدم) فوق مستوى سطح البحر.
- نحن البشر نعيش في طبقة التروبوسفير وتحدث جميع الأحوال الجوية تقريبًا في هذه الطبقة السفلى، وتتشكل معظم السحب هنا، ويرجع ذلك أساسًا إلى أن 99٪ من بخار الماء في الغلاف الجوي موجود في طبقة التروبوسفير.
- ينخفض ضغط الهواء وتصبح درجات الحرارة أكثر برودة وترتفع في طبقة التروبوسفير.
- يُطلق على الجزء الأدنى من طبقة التروبوسفير اسم الطبقة الحدودية، وتتحدد حركة الهواء هنا بخصائص سطح الأرض، حيث يحدث الاضطراب عندما تهب الرياح على سطح الأرض وترتفع درجة الحرارة عن الأرض كما هي. تسخنه الشمس.
- يعيد هذا الاضطراب توزيع الحرارة والرطوبة داخل الطبقة الحدودية، وكذلك الملوثات ومكونات الغلاف الجوي الأخرى.
- يُطلق على الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير اسم التروبوسفير، وهو أدنى مستوى عند القطبين، على ارتفاع حوالي 7-10 كيلومترات فوق سطح الأرض، وأعلى (حوالي 17-18 كيلومترًا) بالقرب من خط الاستواء.
الستراتوسفير
- يمتد من التروبوبوز إلى حوالي 50 كم، ويحتوي على الكثير من الأوزون في الغلاف الجوي، وتحدث زيادة في درجة الحرارة مع الارتفاع أيضًا بسبب امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس ودرجة الحرارة. في الستراتوسفير أعلى خلال القطب الصيفي وأدنى خلال القطب الشتوي.
- من خلال امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الخطرة، يحمينا أوزون الستراتوسفير من سرطان الجلد والأضرار الصحية الأخرى.
- ومع ذلك، فإن المواد الكيميائية (تسمى مركبات الكربون الكلورية فلورية أو الفريونات والهالونات) المستخدمة في الثلاجات وعلب الرش وطفايات الحريق قد استنفدت كمية الأوزون في الستراتوسفير، خاصة عند خطوط العرض القطبية، مما أدى إلى ما يسمى ب “ثقب الأوزون”. في القارة القطبية الجنوبية “.
- تمتد طبقة الستراتوسفير من أعلى طبقة التروبوسفير إلى حوالي 50 كيلومترًا (31 ميلًا) فوق سطح الأرض، وعلى عكس طبقة التروبوسفير، فإن طبقة الستراتوسفير تزداد دفئًا كلما ارتفعت.
- هذا الميل إلى الدفء مع الارتفاع يعني أن الهواء في الستراتوسفير خالي من الاضطرابات ويؤدي إلى إنعاش طبقة التروبوسفير أدناه.
- لقد توقف البشر الآن عن إنتاج معظم مركبات الكربون الكلورية فلورية الضارة، ونتوقع أن يتعافى ثقب الأوزون في نهاية المطاف في القرن الحادي والعشرين، لكنها عملية بطيئة.
انظر أيضًا: معلومات عن أكبر جرم سماوي ناري في العالم
الميزوسفير
تسمى المنطقة الواقعة فوق الستراتوسفير بالميزوسفير، وهنا تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع إلى -90 درجة مئوية على الأقل.
الأيونوسفير
- يقع الغلاف الحراري فوق طبقة الميزوسفير، وهي منطقة تزداد فيها درجات الحرارة مع الارتفاع، وهذه الزيادة في درجة الحرارة ناتجة عن امتصاص أشعة الشمس فوق البنفسجية النشطة والأشعة السينية.
- الأيونوسفير ليس طبقة مميزة مثل الطبقات المذكورة أعلاه. بدلاً من ذلك، فإن الأيونوسفير عبارة عن سلسلة من المناطق في الغلاف الجوي وأجزاء من الغلاف الحراري حيث تسبب الإشعاع عالي الطاقة من الشمس في هروب الإلكترونات من الذرات والجزيئات الأم.
- تسمى الذرات والجزيئات المشحونة كهربائيًا التي تشكلت بهذه الطريقة أيونات، وتعطي الأيونوسفير اسمها وتعطي هذه المنطقة بعض الخصائص الخاصة.
- كما أدت منطقة الغلاف الجوي التي يزيد ارتفاعها عن 80 كم إلى ظهور “الأيونوسفير”، حيث يقرع الإشعاع الشمسي النشط الإلكترونات من الجزيئات والذرات إلى “أيونات” موجبة الشحنة، ويعكس الغلاف الأيوني الموجات الراديوية ويمتصها، مما يسمح لنا بالاستقبال. البث الإذاعي على الموجات القصيرة من أجزاء أخرى من العالم.
الغطاء الخارجي
- المنطقة التي يزيد ارتفاعها عن 500 كيلومتر تسمى “الغلاف الخارجي” وتحتوي في الغالب على ذرات الأكسجين والهيدروجين.
- بينما يعتبر بعض الخبراء أن الغلاف الحراري هو الطبقة العلوية من غلافنا الجوي، يرى آخرون الغلاف الخارجي على أنه “الحدود النهائية” الحقيقية لوشاح الأرض الغازي.
- كما يمكنك أن تتخيل، فإن “الهواء” في الغلاف الخارجي رقيق جدًا جدًا، مما يجعل هذه الطبقة أكثر كونية من الغلاف الحراري.
- تضع تعريفات مختلفة الجزء العلوي من الغلاف الخارجي بين 100000 كم (62000 ميل) و 190.000 كم (120.000 ميل) من سطح الأرض.
- الغلاف المغناطيسي
- تتصرف الأرض كمغناطيس ضخم، حيث تحبس الإلكترونات (الشحنة السالبة) والبروتونات (موجبة)، وتركزها في منطقتين على ارتفاع 3،16،000 كيلومتر فوق الأرض.
- هذه المنطقة الخارجية المحيطة بالأرض، حيث تقع الجسيمات المشحونة على طول خطوط المجال المغناطيسي، تسمى الغلاف المغناطيسي.
أهمية الغلاف الجوي
- الجو مهم لعدة أسباب. أحد أسباب ذلك هو أن الغلاف الجوي للأرض يعمل كطبقة عازلة تحمي سطح الأرض من أشعة الشمس الشديدة والحرارة.
- يحمينا الغلاف الجوي من الأشعة فوق البنفسجية وغيرها من الضوء قصير الموجة الذي من شأنه أن يلحق الكثير من الضرر بالحمض النووي للكائنات الحية، وبدون الغلاف الجوي، سيكون الجو حارًا جدًا أثناء النهار وباردًا جدًا في الليل.
- الغلاف الجوي مهم أيضًا لأنه يحتوي على الأكسجين الذي نتنفسه نحن والكائنات الحية الأخرى ويعمل كحامل للعديد من المواد الكيميائية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الماء (على شكل مطر، ثلج، بخار، إلخ)، ثاني أكسيد الكربون، والأكسجين (هذه المواد الكيميائية تنتشر بين النباتات والحيوانات)، والنيتروجين (الذي يساعد النباتات على النمو).
- هناك دورات جيوكيميائية أخرى (دورات من مواد كيميائية مختلفة) بين الكتل الأرضية والمحيطات والغلاف الجوي والتي تعتبر مهمة لأنواع مختلفة من النظم البيئية في جميع أنحاء العالم.
أنظر أيضا: ما هو الوقت بعد غروب الشمس؟
خاتمة دراسة الغلاف الجوي وطبقاته
في نهاية رحلتنا بحثًا عن الغلاف الجوي وطبقاته، يمكننا القول أن الغلاف الجوي للأرض يحتوي على عدد من الطبقات، كل منها لها خصائصها الخاصة، والتي ترتفع فوق مستوى الأرض، وتسمى هذه الطبقات التروبوسفير، الستراتوسفير . ، والميزوسفير، والغلاف الحراري، والغلاف الجوي، والغلاف الجوي يختفي تدريجياً في عالم الفضاء بين الكواكب.