البحث عن 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 سنتعرف على مكونات الغلاف الجوي بالتفصيل.
جدول المحتويات
مقدمة في دراسة الغلاف الجوي وطبقاته
الغلاف الجوي عبارة عن مزيج من النيتروجين (78٪) والأكسجين (21٪) والغازات الأخرى (1٪) التي تحيط بالأرض، وفي الجزء العلوي من الكوكب يخف الغلاف الجوي حتى يصل تدريجيًا إلى الفضاء الخارجي، وهو السقوط ينقسم إلى خمس طبقات، ومعظم الظروف الجوية والغيوم في الطبقة الأولى.
انظر أيضًا: بحث عن طبقات الغلاف الجوي ووظائفها
ما هو الجو
الغلاف الجوي هو جزء مهم مما يجعل الأرض صالحة للسكن. يمنع بعض أشعة الشمس الضارة من الوصول إلى الأرض، ويحبس الحرارة، ويحافظ على درجة حرارة الأرض مريحة، والأكسجين بداخلنا.
طبقات الغلاف الجوي
التروبوسفير
- هذا هو الجزء الأدنى من الغلاف الجوي والجزء الذي نعيش فيه. تحتوي على معظم طقسنا كالغيوم والمطر والثلج. في هذا الجزء من الغلاف الجوي، تصبح درجة الحرارة أكثر برودة مع زيادة المسافة فوق الأرض بحوالي 6.5 درجة مئوية لكل كيلومتر.
- يختلف التغير الفعلي في درجة الحرارة مع الارتفاع من يوم لآخر حسب الطقس. تحتوي طبقة التروبوسفير على حوالي 75٪ من كل الهواء الموجود في الغلاف الجوي وتقريباً كل بخار الماء (الذي يشكل السحب والأمطار).
- طبقة التروبوسفير هي الطبقة الأدنى من غلافنا الجوي، تبدأ من الأرض وتمتد إلى حوالي 10 كيلومترات (6.2 ميل، أو حوالي 33000 قدم) فوق مستوى سطح البحر.
- نحن البشر نعيش في طبقة التروبوسفير وتحدث كل الأحوال الجوية تقريبًا في هذه الطبقة السفلى، وتظهر 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 أعلى في طبقة التروبوسفير.
- يُطلق على الجزء الأدنى من طبقة التروبوسفير اسم الطبقة الحدودية، وهنا تتحكم حركة الهواء بخصائص سطح الأرض، حيث يحدث الاضطراب عندما تهب الرياح عبر سطح الأرض، وترتفع درجات الحرارة من الأرض كما هي.، دفعته الشمس.
- يعيد هذا الاضطراب توزيع الحرارة والرطوبة داخل الطبقة الحدودية، بالإضافة إلى الملوثات والمكونات الأخرى للغلاف الجوي.
- يُطلق على الجزء العلوي من طبقة التروبوسفير اسم التروبوبوز، 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 هذا من التروبوبوز حتى حوالي 50 كم ويحتوي على الكثير من الأوزون في الغلاف الجوي وتحدث زيادة درجة الحرارة مع الارتفاع أيضًا بسبب امتصاص الأشعة فوق البنفسجية من الشمس بواسطة هذا الأوزون ودرجات الحرارة في الستراتوسفير خلال فصل الصيف قطب أعلى وأدنى خلال القطب الشتوي.
- من خلال امتصاص الأشعة فوق البنفسجية الخطرة، يحمينا أوزون الستراتوسفير من سرطان الجلد والمشاكل الصحية الأخرى.
- ومع ذلك، فإن المواد الكيميائية (تسمى مركبات الكربون الكلورية فلورية أو الفريونات والهالونات) المستخدمة في الثلاجات وعلب الأيروسول وطفايات الحريق قد قللت من كمية الأوزون في الستراتوسفير، لا سيما في خطوط العرض القطبية، مما أدى إلى ما يعرف باسم “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.
- يعني هذا الاتجاه الاحتراري مع الارتفاع أن الهواء في الستراتوسفير غير مضطرب ويحدث طبقة التروبوسفير أدناه.
- لقد توقف البشر الآن عن إنتاج معظم مركبات الكربون الكلورية فلورية الضارة ونتوقع أن يتعافى ثقب الأوزون في نهاية المطاف على مدار القرن الحادي والعشرين، لكن هذه عملية بطيئة.
انظر أيضًا: معلومات عن أكبر جرم سماوي ملتهب في العالم
الميزوسفير
تسمى المنطقة الواقعة فوق الستراتوسفير بالميزوسفير، وهنا تنخفض درجة الحرارة مرة أخرى مع الارتفاع لتصل 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 الأشعة فوق البنفسجية النشطة والأشعة السينية من الشمس.
- طبقة الأيونوسفير ليست طبقة مميزة مثل الطبقات المذكورة أعلاه، ولكنها مجموعة من المناطق في أجزاء من الغلاف الجوي والغلاف الحراري حيث تسبب الإشعاع عالي الطاقة من الشمس في هروب الإلكترونات من الذرات والجزيئات الأم.
- تسمى الذرات والجزيئات الناتجة المشحونة كهربائيًا أيونات، وتعطي الأيونوسفير اسمها وتعطي هذه المنطقة بعض الخصائص الخاصة.
- تسببت منطقة الغلاف الجوي التي يزيد ارتفاعها عن 80 كم أيضًا في “الأيونوسفير” لأن الإشعاع الشمسي النشط يزيل الإلكترونات من الجزيئات والذرات ويحولها إلى “أيونات” موجبة الشحنة، ويعكس الغلاف الأيوني موجات الراديو ويمتصها، مما يسمح لنا باستقبال البث الإذاعي على إنها الموجة القصيرة من أجزاء أخرى من العالم.
الغلاف الخارجي
- المنطقة التي يزيد طولها عن 500 كيلومتر تسمى “الغلاف الخارجي” وتحتوي بشكل أساسي على ذرات الأكسجين والهيدروجين.
- على الرغم من أن بعض الخبراء يعتبرون الغلاف الحراري هو الطبقة العليا من غلافنا الجوي، فإن آخرين يعتبرون الغلاف الخارجي هو “الحد النهائي” الفعلي للغلاف الغازي للأرض.
- كما قد تتخيل، فإن “الهواء” في الغلاف الخارجي رقيق جدًا، مما يجعل هذه الطبقة أشبه بالفضاء الخارجي أكثر من الغلاف الحراري.
- تضع تعريفات مختلفة الجزء العلوي من الغلاف الخارجي في أي مكان بين 100،000 كم (62،000 ميل) و 190،000 كم (120،000 ميل) فوق سطح الأرض.
- الغلاف المغناطيسي
- تعمل الأرض كمغناطيس عملاق، حيث تحبس الإلكترونات (الشحنة السالبة) والبروتونات (موجبة) وتركزها في نطاقين على ارتفاع 3،16،000 كيلومتر فوق الكرة الأرضية.
- هذه المنطقة الخارجية المحيطة بالأرض، حيث تقع الجسيمات المشحونة على طول خطوط المجال المغناطيسي، تسمى الغلاف المغناطيسي.
أهمية الغلاف الجوي
- الغلاف الجوي مهم لعدة أسباب: أحد الأسباب هو أن الغلاف الجوي للأرض يعمل كطبقة عازلة تحمي سطح الأرض من الإشعاع الشمسي الشديد والحرارة.
- يحمينا الغلاف الجوي من الأشعة فوق البنفسجية وغيرها من الضوء قصير الموجة الذي من شأنه أن يلحق أضرارًا جسيمة 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 كوسيلة لنقل العديد من المواد الكيميائية، بما في ذلك على سبيل المثال لا الحصر الماء (على شكل مطر، ثلج، بخار، إلخ)، الكربون ثاني أكسيد والأكسجين (هذه المواد الكيميائية تنتشر بين النباتات والحيوانات) والنيتروجين (الذي يساعد النباتات على النمو).
- هناك أيضًا دورات جيوكيميائية أخرى (تدوير المواد الكيميائية المختلفة) بين الكتل الأرضية والمحيطات والغلاف الجوي والتي تعتبر مهمة لأنواع مختلفة من النظم البيئية في جميع أنحاء العالم.
شاهدي أيضاً: ما هو الوقت بعد غروب الشمس؟
الخلاصة دراسة الغلاف الجوي وطبقاته
في نهاية رحلتنا مع البحث عن الغلاف الجوي وطبقاته، يمكن القول أن الغلاف الجوي للأرض يحتوي على سلسلة من الطبقات، ولكل منها خصائصها الخاصة، وتتحرك من الأرض إلى الأعلى، وتسمى هذه الطبقات طبقة التروبوسفير والستراتوسفير، والميزوسفير، والغلاف الجوي، والغلاف الجوي، والغلاف الجوي يختفي تدريجياً في عالم الفضاء بين الكواكب.